| 研究課題/領域番号 |
21K12723
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小田 昌宏 名古屋大学, 情報基盤センター, 准教授 (30554810)
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| 研究分担者 |
古川 和宏 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70624310)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 認知と行動の関係解析 / 内視鏡支援システム / 内視鏡操作支援システム / 内視鏡操作支援ロボット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
医師の内視鏡操作をコンピュータで支援し自動化することで、個人の経験に依存しない治療が可能となる。医師が内視鏡操作を行う上で、視覚等による状況把握と判断を連続的に行い、それに基づいて操作を実行する。つまり状況の「認知」と「行動」が密接に連携して行われる。そのため医師の認知と行動の連携をデータドリブンで解析し、行動選択の仕組みを解明することが有効である。本研究では、(1) 医師の認知と行動を計測する枠組みの実現、(2) 認知と行動の連携のモデル化、(3) モデルを用いた認知と行動支援情報の提示及び (4) ロボットによる行動介入を通した内視鏡操作支援システムの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、認知と行動の関連解明に基づく内視鏡操作支援システムの実現である。そのため、まず内視鏡操作における医師の認知と行動を計測する方法を実現した。そして認知情報から行動を推定可能な認知・行動連携モデルを開発した。このモデルは深層学習を用いてデータドリブンな方法で開発した。そして医師に対する支援情報提示システム開発と評価を行った。消化器内科医の協力のもと、システムを用いた計測や評価を行ったところ、有用な治療支援情報を提示可能であった。一方、医師による内視鏡操作の個人差へのさらなる対応が必要であるとの課題が明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の治療支援システムは、画像情報などの「認知」情報のみを使って支援情報生成を行うものが主流であった。本研究はそれだけでなく、治療操作つまり「行動」情報までも扱い、認知と行動の関連性をモデル化し治療支援システムに利用する。本研究を行う中で、治療操作を計測しデータ化する方法、形状データを解析する深層学習モデル構築を行い、その成果が国際会議でのOutstanding Paper Award受賞という形で認められた。本研究を行う中で、医師が行う治療操作には医師の個人差が強く影響し、個人差を考慮した方法の開発が必要との知見が得られた。本研究の成果は、今後の治療支援システムの高性能化に大きく貢献する。
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