空間認知能力トレーニングは内視鏡外科医の手術技術を向上させる

• 研究課題/領域番号: 20K10346
• 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58010:医療管理学および医療系社会学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 服部 稔 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (10584683)
• 研究分担者: 惠木 浩之 愛媛大学, 医学部附属病院, 准教授 (20403537)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 内視鏡外科手術 / HUESAD / 腹腔鏡下外科手術 / 空間認知能力

研究開始時の研究の概要

我々の先行研究によって術者の空間認知能力と内視鏡外科手術技術に密接な関連があることが示唆されている。しかし内視鏡外科医のための空間認知能力向上トレーニングは開発されていない。そこで術者の空間認知能力を高めるトレーニングシステムの開発を行う。空間認知トレーニングによって外科医の内視鏡外科手術技術を高めることができるのであれば，高度で先進的な医療を安全かつ正確に行える外科医を育成する一助につながると考える。

研究成果の概要

術者の空間認知能力に焦点を当てたトレーニング法の開発を行った。まず我々が開発したHUEADを用いた機械学習を用いた分類法を提案した。この結果Random Forestがより正確で高いAUCを示した。次に空間認知能力トレーニングが内視鏡外科手術にどのような影響を与えたか検討を行った。内視鏡外科手術技術の向上率による比較を行った結果，鉗子操作の正確性について空間認知能力トレーニング群に有意な向上が認められた(p=0.029)。鉗子操作のスピードや鉗子操作のズレにおいては有意な差は認められなかった。これにより空間認知能力トレーニングは内視鏡外科手術技術トレーニングとして有効であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

内視鏡外科手術などの低侵襲手術は，医療のあり方を根本的に変えてきた。しかしながら内視鏡外科は従来の開腹手術と異なるため，特別なトレーニングが必要となる。さまざまなトレーニングが開発され効果が認められているが，トレーニングボックスの前でないと実施できないトレーニングは時間と場所の制約が大きい。そこで本研究では内視鏡外科手術に重要だとされている空間認知能力に焦点を当て，空間認知能力トレーニングを開発した。その結果空間認知能力トレーニングは術者の鉗子操作の正確性を向上させることが明らかになった。またこのトレーニングは空間認知能力が低い人ほど有効であることが明らかになった。