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2018 年度 実施状況報告書

手術動作の医工学的な解析と、それらを基盤とした科学的なトレーニング法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K11211
研究機関関西医科大学

研究代表者

木下 秀文  関西医科大学, 医学部, 准教授 (30324635)

研究分担者 井上 貴昭  関西医科大学, 医学部, 講師 (00411512) [辞退]
松田 公志  関西医科大学, 医学部, 教授 (20192338)
吉田 健志  関西医科大学, 医学部, 講師 (40572673) [辞退]
三島 崇生  関西医科大学, 医学部, 講師 (80460830)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード手術トレーニング / 手術動作の数値化 / 手術教育
研究実績の概要

安全で正確な手術をどのように効率的に教育するかは極めて重要な課題である。本研究では、まず、熟練者がどのように手術しているか、手術動作を数値化し、初心者の動きとの差異を抽出解析することを、第一段階とした。本研究では、腹腔鏡手術およびロボット補助下腹腔鏡手術時の縫合結紮を一つのモデルとして、optical motion track法を用いて、縫合結紮などのシミュレータートレーニングを行う中で、手術動作の解析を行い様々な成果を公表してきた。
例えば、手術姿勢であるが、熟練者では、上肢は体幹から比較的ゆったりと前方に離し、肘はよりたたまれた状態を基本的なポジションとしていた。手術動作においては、熟練者は初心者に比べ、肘、手首の角度は固定され、肩の角度の変化が大きかった。おそらく、初心者は、より抹消側での動きによって様々な動作を行うのに対して、上級者は、全般的に、中枢側での大きな動きを起点として、抹消側の細かい動きを抑制しながら、必要に応じて細かな動作で使用していくというような動きが身についているものと考えられる。以上の結果を以下の論文発表をはじめ、学会等でも発表した。
このような基礎的なデータは、手術を科学的に評価し、科学的に教育するうえで極めて重要である。さらに、基本的な姿勢から、どのような動作で手術しているのか、関節の位置、角度を解析し、ある種の標準化した数値を割り出して、そこから外れる動作が行われた場合に、注意喚起がなされるようなシステムを構築する。このようなシステムにより、初心者はより効率的に手術動作の安全な動きを身に付けることができると考える

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

計画に従っておおむね順調に進展している。
上記に記したように、熟練者と初心者の姿勢の違いは、数値として抽出・解析し、その結果を複数の論文、多数の学会で発表してきている。

今後の研究の推進方策

様々な基礎的な解析結果から、姿勢、関節の運動域など初心者と熟練者の差異を抽出し、発表してきた。
今後、理想的な基準から外れた場合のアラーム機構を開発し、手術動作中(シミュレータ上での)の注意喚起を行い、その都度、自覚的に修正するシステムを構築する予定である。

次年度使用額が生じた理由

購入物品、旅費の価格が予算よりも安価であったため、繰越金52,000円が発生した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Analysis of the tractive force pattern on a knot by force measurement during laparoscopic knot tying2018

    • 著者名/発表者名
      Takayasu Kenta、Yoshida Kenji、Kinoshita Hidefumi、Yoshimoto Syunsuke、Oshiro Osamu、Matsuda Tadashi
    • 雑誌名

      The American Journal of Surgery

      巻: 216 ページ: 314~318

    • DOI

      10.1016/j.amjsurg.2017.07.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the posture pattern during robotic simulator tasks using an optical motion capture system2018

    • 著者名/発表者名
      Takayasu Kenta、Yoshida Kenji、Mishima Takao、Watanabe Masato、Matsuda Tadashi、Kinoshita Hidefumi
    • 雑誌名

      Surgical Endoscopy

      巻: 32 ページ: 183~190

    • DOI

      10.1007/s00464-017-5655-1

    • 査読あり
  • [学会発表] The position of forceps tip and arm joint position during vesicourethral anastomosis (VUA) by robotic surgery using optical motion capture2018

    • 著者名/発表者名
      Takayasu K, Yoshida K, Mishima T, Watanabe M, Kinoshida H, Matsuda T
    • 学会等名
      36th World Congress of Endourology
    • 国際学会
  • [学会発表] ファントムを用いたロボット補助下膀胱尿道吻合操作時の尿道作用力分析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田健志, 高安健太, 三島崇生, 木下秀文, 松田公志
    • 学会等名
      第31回日本内視鏡外科学会総会
  • [学会発表] VR・ARを用いた手術学習環境の開発2018

    • 著者名/発表者名
      吉田健志, 高安健太, 木下秀文, 松田公志
    • 学会等名
      第106回日本泌尿器科学会総会
  • [学会発表] motion capture を用いロボット手術での膀胱尿道吻合時の鉗子先端および上肢位置の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高安健太, 吉田健志, 三島崇生, 渡辺仁人, 木下秀文, 松田公志
    • 学会等名
      第32回日本泌尿器内視鏡学会総会
  • [学会発表] 三島崇生, 吉田健志, 高安健太, 渡辺仁人, 室田卓之, 木下秀文, 松田公志2018

    • 著者名/発表者名
      マスターコントローラーの把持力の大きさはミスターゲット数に影響を与えるか?
    • 学会等名
      第32回日本泌尿器内視鏡学会総会

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公開日: 2019-12-27  

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