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患者個別バーチャルリアリティと拡張現実を複合した腹部外傷外科シミュレーター構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K09443
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

伊藤 香  帝京大学, 医学部, 講師 (00814633)

研究分担者 矢野 博明  筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)
杉本 真樹  帝京大学, 付置研究所, 教授 (70398733)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード腹部外傷 / 外傷外科 / バーチャルリアリティ / シミュレーション / 教育 / 外傷手術
研究開始時の研究の概要

近年の血管内治療や集中治療の発達で、腹部外傷外科における手術症例は減少傾向である。そのため、米国外科学会や世界外科学会では動物や屍体を使用したシミュレーションコースを世界的に展開してきた。しかし、それらのコースは高額でリソースに限りもあり汎用性があるとは言えなかった。本研究課題では外傷患者固有の術前Computed Tomographyや自由視点映像技術で手術映像を三次元化・立体視化し、バーチャルリアリティ(VR)に重畳表示する、従来にはない拡張現実と複合現実を利用した腹部外傷外科手術VRシミュレーターと電子教科書を開発し、これを用いて臨床手技に基づく実践的な教育法の確立を目的とする。

研究成果の概要

腹部外傷VRモデルの作成の一環として、患者固有の術前CT画像3Dコンピューターグラフィック(3DCG)化および立体視化を行い、外傷初期診療シミュレーションのデモンストレーションを行い、NASA-TLXスコアよる評価を 行い、VR技術を用いた外傷初期診療シミュレー ションは、診断や治療戦略にかかる作業負荷を軽減させ学習効果を高められる可能性があることが示唆された。また、変形可能な腹部外傷手術シミュレーターの開発として、外傷手術手技に必要な手技の一つ、「腹腔内大動脈遮断」および「腹部臓器翻転操作」を再現するコンピュー ターグラフィックに力覚装置を付加したシステムを作成し、その効果を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当研究では、これまですでに外科の他分野で活用されつつあるVR外科シミュレーションの技術を外傷外科の分野に発展させ、従来のシミュレーションの欠点を補足できるような、反復可能でより普及しやすいトレーニングシステムの開発を目的とし、患者固有の術前CT画像3Dコンピューターグラフィック(3DCG)化および立体視化やコンピュー ターグラフィックに力覚装置を付加したシミュレーションの開発を行い、シミュレーションの学習効果が高められる可能性が示唆された。より効果的なシミュレーションを行うことで、外 傷初期診療の質の向上や、ひいては外傷患者の救命率の向上につながる可能性があり、社会的な意義は大きいと思われた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Massive hemoptysis secondary to hemorrhagic traumatic pulmonary pseudocysts2024

    • 著者名/発表者名
      Takeyama R, Shirai S, Nagao T, Sakao Y, Ito K.
    • 雑誌名

      Trauma Surg Acute Care Open.

      巻: 9 号: 1 ページ: e001322-e001322

    • DOI

      10.1136/tsaco-2023-001322

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surgical source control in a patient with septic shock due to severe emphysematous pyelonephritis2023

    • 著者名/発表者名
      Kono K, Nagao T, Kanda T, Tomonaga A, Ito K.
    • 雑誌名

      Trauma Surg Acute Care Open.

      巻: 8 号: 1 ページ: e001156-e001156

    • DOI

      10.1136/tsaco-2023-001156

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【これが本当の救急医療"ネクストステージ"】Virtual realityを活用した救急医学教育の実践2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤香
    • 雑誌名

      救急医学

      巻: 46 ページ: 349-354

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A trauma patient care simulation using extended reality technology in the hybrid emergency room system2021

    • 著者名/発表者名
      Ito, Kaori MD, PhD, FACS; Sugimoto, Maki MD, PhD; Tsunoyama, Taichiro MD, PhD; Nagao, Tsuyoshi MD; Kondo, Hiroshi MD, PhD; Nakazawa, Kahoko MD, MPH; Tomonaga, Ayumi MD; Miyake, Yasufumi MD, PhD; Sakamoto, Tetsuya MD, PhD
    • 雑誌名

      Journal of Trauma and Acute Care Surgery

      巻: 90 号: 5 ページ: 108-112

    • DOI

      10.1097/ta.0000000000003086

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3自由度可動式タッチスクリーンを用いた臓器硬さ提示2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弘一郎(筑波大学 大学院システム情報工学研究科), 矢野 博明, 伊藤 香, 大城 幸雄
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会誌

      巻: 21 ページ: 269-270

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【日本の救急医学・医療のこれから】専門家が語る救急医学・医療のこれから XR技術を活用した救急医療教育2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香
    • 雑誌名

      救急医学

      巻: 43 ページ: 1847-1851

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 拡張現実による外傷外科バーチャルリアリティ教育システムの展望2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香(帝京大学医学部附属病院 高度救命救急センター), 杉本 真樹, 大城 幸雄, 矢野 博明, 北原 格, 藤田 尚, 三宅 康史, 坂本 哲也
    • 雑誌名

      日本臨床救急医学会雑誌

      巻: 22 ページ: 239-239

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The Effect of a Treatment Protocol for Blunt Traumatic Hemorrhagic Shock in a Hybrid Emergency Room System2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ito
    • 学会等名
      The 51th Critical Care Congress
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECTS OF EXTENDED REALITY ON INITIAL CARE OF TRAUMA PATIENTS: THE NASA TASK LOAD INDEX2021

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ito, Maki Sugimoto
    • 学会等名
      The 80th Annual Meeting of the American Association for Surgery of Trauma.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extended Reality for Initial Trauma Patient Care Simulation: A Pilot Study2021

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ito, Maki Sugimoto
    • 学会等名
      American College of Surgeons Clinical Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 外傷初期診療に拡張現実技術がもたらす効果―NASA-Task Load Indexによる作業負荷測定2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤香、杉本真樹
    • 学会等名
      第35回日本外傷学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張現実技術を用いたハイブリッドER外傷初期診療シミュレーション-医工連携によるシミュレーション教育の試み-2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤香、杉本真樹
    • 学会等名
      第57回日本交通科学学会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ひだ制御機構と可動タッチスクリーンを用いた大動脈止血シミュレータ2021

    • 著者名/発表者名
      新屋拓己、矢野博明、伊藤香
    • 学会等名
      第30回コンピューター外科学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] THE EFFECT OF EXTENDED REALITY TECHNOLOGY ON TRAUMA PATIENT CARE SIMULATION2021

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ito
    • 学会等名
      5th World Trauma Congress
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バーチャルリアリティを用いたハイブリッドER外傷初期診療シミュレーションによる多職種チームビルディングの試み2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香、杉本真樹、近藤浩史、三宅康史、坂本哲也
    • 学会等名
      第57回日本腹部救急医学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 複合現実(Mixed reality)による腹部外傷アセスメント・手術シミュレーションの開発と臨床評価2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香、杉本真樹;、角山泰一朗;、長尾剛至、朝長鮎美、高野かおり、三宅康史、坂本哲也、藤田 尚
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] VIrtual Realityを用いたハイブリッドER外傷診療シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤香、杉本真樹、近藤浩史、三宅康史、坂本哲也
    • 学会等名
      第56回日本腹部救急医学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A trauma patient care simulation using extended reality technology in the hybrid emergency room system (HERS)2020

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ito
    • 学会等名
      American College of Surgeons Clinical Congress 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合現実(Mixed reality)による腹部外傷アセスメント・手術シミュレーションの開発と臨床評価2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香、杉本真樹、角山泰一朗、長尾剛至、朝長鮎美、高野かおり、三宅康史、坂本哲也、藤田 尚
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張現実による外傷外科バーチャルリアリティ教育システムの展望2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 香、杉本真樹、大城幸雄、矢野博明、北原格、藤田尚、三宅康史、坂本哲也
    • 学会等名
      第22回臨床救急医学会・学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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