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麻酔手技の定量化と人工知能を用いた自動解析による学習効果の判定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K11049
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 麻酔科学
研究機関三重大学

研究代表者

宮部 雅幸  三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (60145589)

研究分担者 亀井 政孝  三重大学, 医学部附属病院, 教授 (60443503)
島岡 要  三重大学, 医学系研究科, 教授 (40281133)
坂本 良太  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (10581879)
坂倉 庸介  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (50608940)
川本 英嗣  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (20577415)
伊藤 亜紗実  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (80740448)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード気管挿管 / モーションキャプチャ / ディープラーニング / 臨床手技教育 / 気管挿管手技 / AI / 人工知能
研究成果の概要

気管挿管手技中の熟練麻酔科医と研修医の身体の動きを3Dモーション・キャプチャ技術により数値化、解析した結果、身体運動の「しなやかさ指標」というパラメータが気管挿管手技熟練度とよく相関することを示した。すなわち気管挿管時の熟練麻酔科医と研修医とでは熟練麻酔科医は身体の動きが円滑であり、身体の動きの制御能力が優れていることが示された。今後人工知能的アプローチと臨床での解析を進める予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臨床手技は定量化、標準化が難しく、初学者の客観的な医学教育の障壁となっている。これまで熟練者の主観に基づいた教授方法が採用され、初学者の技術習得は容易ではなく、高度な医療手技は長年の修業によってしか習得しえなかった。本研究により手技の優劣、上達の定量化が可能であることが示され、これを用いることにより初学者が短期間に高度な医療手技を習得可能な臨床実技教育プログラムの開発の可能性が示唆される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Biomechanical profiles of tracheal intubation: a mannequin-based study to make an objective assessment of clinical skills by expert anesthesiologists and novice residents.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakakura Y, Kamei M, Sakamoto R, Morii H, Itoh-Masui A, Kawamoto E, Imai H, Miyabe M, Shimaoka M.
    • 雑誌名

      BMC Med Educ

      巻: Dec 4;18(1) 号: 1 ページ: 293-293

    • DOI

      10.1186/s12909-018-1410-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduced substrate stiffness promotes M2-like macrophage activation and enhances peroxisome proliferator-activated receptor-gamma expression2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto T, Takagi Y, Kawamoto E, Park EJ, Usuda H, Wada K, Shimaoka M
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 367 号: 2 ページ: 264-273

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2018.04.005

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] モーション解析による気管挿管技術の上達プロセス初期の客観的評価2018

    • 著者名/発表者名
      坂倉 庸介、亀井 政孝、坂本 良太、森井 秀幸、島岡 要、宮部 雅幸
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第65回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習による麻酔科医の気管挿管手技熟練度判定2018

    • 著者名/発表者名
      森井秀幸,坂本良太,野村由司彦,平林和也
    • 学会等名
      IIP2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An SVM-based discrimination method of tracheal-intubation skill between experts and novices2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Inagaki, Ryota Sakamoto, Yoshihiko Nomura, Masataka Kamei, Yosuke Sakakura and Motomu Shimaoka
    • 学会等名
      2018 12th France-Japan and 10th Europe-Asia Congress on Mechatronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An SVM-based evaluation method of tracheal-intubation skill level before and after medical experience of one month2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Inagaki, Ryota Sakamoto, Yoshihiko Nomura, Masataka Kamei, Yosuke Sakakura and Motomu Shimaoka
    • 学会等名
      Artificial Intelligence International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モーション解析による気管挿管技術の上達プロセス初期の客観的評価2018

    • 著者名/発表者名
      坂倉 庸介,亀井 政孝,坂本 良太,森井 秀幸,島岡 要,宮部 雅幸.
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第65回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 気管挿管手技のバイオメカニクス:熟練医の技のしなやかさを3Dモーションキャプチャで解析する2017

    • 著者名/発表者名
      坂倉 庸介,亀井 政孝,坂本 良太,森井 秀幸,島岡 要,宮部 雅幸.
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第64回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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