2013 Fiscal Year Annual Research Report
計算解剖学モデルを応用したナビゲーション誘導下腹腔鏡下手術の自動工程分析・評価法
Publicly Offered Research
| Project Area | Computational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences |
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| Project/Area Number |
24103704
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中村 亮一 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (30366356)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 手術ナビゲーション / 手術工程解析 / 技能評価 / 医用画像処理 / 内視鏡下手術 / クラスタリング / 統計分析 |
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| Research Abstract |
今年度は計算解剖学モデルと術具ナビゲーションログ情報を用いた手術工程・技能分析アルゴリズムの検討として，①手術技能を定量的に評価する術者スキルレベルの推定と，②手術工程評価のための手術プロセスモデルの構築と評価について研究を実施した．今年度も内視鏡下手術で最も一般的である胆嚢摘出術を基本対象とし，ファントムと内視鏡トレーニングボックスを用いた模擬的腹腔鏡下胆嚢摘出術25例のデータを用いて研究を実施した．昨年度までに開発した術具位置ログと工程分析用臓器モデルとの干渉解析により手術作業のステージを同定し，各ステージでの鉗子作業の定量解析指標(各工程の作業時間，作業進捗度，術具先端移動速度，ログ分布近似楕円面積，ログ分布近似楕円重畳率，ログデータの分布密度)を自動抽出するアルゴリズムをベースに，以下の開発評価を行った．
①技能評価：上記の定量解析指標を用い，重回帰分析を利用して各作業工程の作業特性に応じて各解析指標が技能レベルに与える影響度を算出した．その結果を用いて各解析指標からその影響度を加味して最終的な定量的技能レベル値を算出する回帰モデルを開発した．
②工程評価：手術ワークフロー解析の基礎として手術プロセスモデルを構築・比較する手法を構築した．手術ナビゲーション情報から取得した術具先端の通過領域 a，作業進捗度 p，術具先端速度 v，術具種類 i のパラメータを用いて手術中の一連のアクティビティの配列となる手術プロセスモデルを定義し，配列アラインメントを応用して手術プロセスモデルを整列・比較した．その結果．手術プロセスモデルは作業工程中の作業動向を忠実に表していることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
