2010 Fiscal Year Annual Research Report
高密度情報誘導手術環境を支援する手術工程解析法と評価システムの開発
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22650115
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中村 亮一 千葉大学, 大学院・工学研究科, 特任准教授 (30366356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝司 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (00468688)
村垣 善浩 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (70210028)
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| Keywords | 手術ナビゲーション / 工程解析 / 作業評価 / スケジューリング / 脳腫瘍 |
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| Research Abstract |
複雑かつ並列に複数のタスクの流れる作業環境において,その作業の効率を最適化し,最小のコストで効用を最大化するためには,作業の要素解析と工程管理により,それぞれの作業ステージを最適化することが重要である.本研究では,この技術を複雑化する外科医療の管理体制に応用し,医療の品質向上(効用・効率・安全の向上)を達成するための手術工程解析技術の創世を目的とする.具体的技術として,手術工程解析のための作業情報収集技術,情報解析技術,標準工程データ作成技術を提案・構築する,この技術を通じ,手術進捗の予測による手術計画の最適化,術式の評価による手術環境の最適化,医療技術教育のプラットフォームを提案し,その効用について評価する.今年度は手術の自動工程解析・評価を行う手法の具体的技術として,術中MRI誘導下脳腫瘍摘出術を対象として以下の4項目について研究と第一次試作を行った.
(1)手術工程解析のための作業情報収集技術の開発:手術ナビゲーションからの術野解剖情報と作業ログ情報取得と分析のためのラベリング技術を開発した.また術野周辺の2カメラの映像情報から機器・人員の作業状況を把握する画像処理技術を開発した.
(2)情報解析による治療工程ステージ分類アルゴリズムの開発
術野の解剖学的情報の中から作業進捗分析に有用な特徴情報を抽出し,治療中の術具位置ログデータと特徴情報の干渉を解析して腫瘍摘出進捗を示すアルゴリズムを構築した.
(3)標準工程データ作成技術の開発
約20症例の臨床データから,後述の手術進捗・終了予想のベースラインとなる標準作業時間を腫瘍体積から統計的に導出する手法を開発した.
(4)手術部管理最適化のための手術進捗の予測
以上の情報を基に,摘出に要する時間を手術のリアルタイム進行状況から予測する手法を開発した.
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