研究課題/領域番号 |
21K18095
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分90140:医療技術評価学関連
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研究機関 | 九州大学 |
研究代表者 |
福田 篤久 九州大学, 大学病院, 助教 (20709795)
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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 |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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キーワード | シミュレーター / AI / 内視鏡手術 / トレーニング / 外科教育 / シミュレータトレーニング / 次世代外科医育成システム / 疾患特異的内視鏡手術シミュレータ |
研究開始時の研究の概要 |
本研究は我々が開発してきた技術定量評価システムを備えた内視鏡外科シミュレータを応用し、熟練医の手技を定量化しシミュレータ内に再現することで、修練医が効率的に熟練医の手技を獲得し得る事を科学的に証明する。その結果、身近に熟練医が不在の環境下においても修練医が自らリアルタイムにフィードバックが可能な次世代教育システムを構築することを目的とする。
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研究実績の概要 |
本研究は、これまでに主観的に評価されてきた内視鏡外科技術の“定量化”と“セルフフィードバック“が可能な教育システムの構築を目指すものである。 内視鏡外科技術の“定量化”については腸管吻合における張力をリアルタイムに評価することで手技中の牽引力などを定量するシステム開発を,セルフフィードバックについてはAI自動解析システムを用いることで鉗子操作について主に鉗子の移動距離および速度を自動的に評価可能なシステム開発を行っている。 2022年度は前年度に開発した距離センサおよびトレーニングボックス(基礎的手技訓練から腸管吻合等の高度技術訓練までを網羅可能な新規トレーニングボックス)を用いた腹腔鏡下腸管吻合シミュレータの開発が完了した。 今回、新規開発した腹腔鏡下腸管吻合シミュレータについては小児外科専門医,小児外科修練医,医学生と層別化して手技データを収集中であり、得られたデータを解析し評価モデルとしての妥当性を検証する予定である。妥当性の検証結果については今後、学術集会での発表および論文発表に着手したい。 また前年度に開発した鉗子軌道を評価するAIモデルについては,すでに確立された技術である磁気式三次元計測システムを用いた測定結果との比較を行い評価モデルとしての妥当性を検証するとともに測定データを蓄積し機械学習を継続している。 なお同AIモデルの開発実績については2023年7月に開催されるIPEG’s 32nd Annual Congressで発表予定である。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度に開発したAIモデルについては評価システムとしての妥当性に関する検証を開始し学会での発表予定である。 また腹腔鏡下腸管吻合モデルの開発も完了したことから最終年度にはデータ収集と解析に着手できる状況となった。
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今後の研究の推進方策 |
新規開発した腹腔鏡下腸管吻合シミュレータについてはトレーニングモデルとしての妥当性だけでなく、評価モデルとしての妥当性を検証し、今後、学術集会での発表および論文発表に着手したい。 前年度に開発した鉗子軌道を評価するAIモデルについては,測定データを蓄積し機械学習を継続し、AIの精度を向上させるとともに磁気式三次元計測システムを用いた測定結果との比較を行うことで評価モデルとしての妥当性を検証する。 最終的には腹腔鏡下腸管吻合シミュレータとAIによる鉗子軌道追従技術を融合させた次世代教育シミュレータを構築する。
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