Skill Acquisition Support in Microscopic Suturing Practice

显微缝合实践中的技能获取支持

• 批准号: 21K17788
• 负责人: 宮藤 詩緒
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17788/
• 关键词: 顕微鏡縫合; 訓練; ゲーミフィケーション; 医療VR; 技能伝達; 物体検出; 練習効率化; 医療器具検出; 熟練者技術獲得支援; 脳神経外科手術; ダイナミックワーピング; ビジュアルフィードバック; リアルタイムトラッキング

本研究では，脳神経外科医が行う顕微鏡縫合を対象とし，上級者の技術要素を練習者へ視覚的に伝達することで，顕微鏡縫合練習の効率化を図る．今年度は，昨年度までに明らかにした，顕微鏡縫合練習における上級者が注目する技術的要素について，VRヘッドセット内で可視化を行う手法を提案した．具体的には，練習者がVRヘッドセットを被ると，顕微鏡内の映像とシステムからのフィードバック映像が可視化されて表示されるよう実装を行なった．本実装では，顕微鏡の両接眼レンズ部分にカメラを設置し，左右映像をVRヘッドセット内で表示することで，立体視を可能とした．重畳表示する映像は，縫合を行う画面中心部分にはピンセットの位置によって色の変わる円，画面下部にはガーゼの動きによって色と長さの変わるバーの表示を行った．両表示では悪い動作が検出されると色が緑から赤に変化することにより，練習者の技術的要素に関するフィードバックを行った．また，各技術的要素の検出結果から，練習者の習熟度スコアを算出する手法を提案した．具体的には，練習者の技術的要素検出結果を入力としてスコア算出式を回帰分析を用いて実装した．回帰分析に用いるデータは今までに収集した，初級者，中級者，上級者のデータを用いた．算出したスコアは，縫合練習が終わった直後にVRヘッドセット内の画面に表示され，一連の練習内での最高スコアや完了時間等が都度確認できるように実装した．これらの提案手法について，顕微鏡縫合初心者を対象とした被験者実験を行ない，提案システムがモチベーション向上に有用であるという評価を得られた．以上の内容を査読付きの国内学会，国際学会で発表を行なった．今後は，実際の医師（専門医）の方々が使えるように，システムのUI向上を行う．また，医師に使用していただく際に，視線や音声を取得することで，熟練度や注目箇所に関するデータ収集とその解析を行う予定である．

This study aims to investigate the effectiveness of microsurgery in neurosurgery practice. This year, in the past year, the micro-mirror sewing practice has been highlighted by the superior. The elements of technology have been proposed, and VR has been visualized in the field. Specifically, the practitioner is able to visualize the image in the micromirror and display it in the display. This device is equipped with a micro-mirror and a camera. The camera is set to the left and right. The camera is set to the right and the camera is set to the left and right. The center of the screen is the color of the image, and the lower part of the screen is the color of the image. The key to the practitioner's skill is to perform the exercise. In addition, the elements of each technique are detected, and the practitioner's proficiency is calculated. Specifically, the elements of the practitioner's technique are detected and the results are analyzed. Back to the analysis of the use of the middle, the middle, the upper and the middle. Calculate the time of completion, stitch the practice, and then move to VR. The screen indicates the highest time of completion in a series of exercises. In this case, the proposal method is used for the first time, and the micro-mirror suture is used for the first time. The contents of the above are investigated and published by domestic and international societies. In the future, the actual doctor (the doctor) and the prescription will make the UI of the system upward. For example, the doctor's proficiency in using the word "eye" and "sound" is determined by the analysis of the word "eye."

项目成果

顕微鏡縫合術訓練におけるゲーミフィケーション要素の導入

显微外科缝合训练中引入游戏化元素

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡本一央;筒井瑞季;北野克和;千葉一裕;田代優香，Hwang Dong-Hyun，松浦幹人，宮藤詩緒，清藤哲史，金太一，五十嵐健夫，小池英樹
• 通讯作者: 田代優香，Hwang Dong-Hyun，松浦幹人，宮藤詩緒，清藤哲史，金太一，五十嵐健夫，小池英樹

リアルタイムフィードバックとスコアリングを導入した顕微鏡縫合術訓練

具有实时反馈和评分的显微缝合训练

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuka Tashiro;Shio Miyafuji;Dong-Hyun Hwang;Satoshi Kiyofuji;Taichi Kin;Takeo Igarashi;Hideki Koike;田代優香，宮藤詩緒，HwangDong-Hyun，清藤哲史，金太一，五十嵐健夫，小池英樹
• 通讯作者: 田代優香，宮藤詩緒，HwangDong-Hyun，清藤哲史，金太一，五十嵐健夫，小池英樹

GAuze-MIcrosuture-FICATION: Gamification in Microsuture training with real-time feedback

Gauze-MIcrosuture-FICATION：具有实时反馈的微缝合训练游戏化

• 发表时间: 2023
• 作者: Yuka Tashiro;Shio Miyafuji;Dong-Hyun Hwang;Satoshi Kiyofuji;Taichi Kin;Takeo Igarashi;Hideki Koike
• 通讯作者: Hideki Koike

Introducing a Concept of Gamification to Microscopic Suturing Training

将游戏化概念引入显微缝合训练

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuka Tashiro;Mikihito Matsuura;Dong-Hyun Hwang;Shio Miyafuji;Satoshi Kiyofuji;Taichi Kin;Takeo Igarashi;and Hideki Koike
• 通讯作者: and Hideki Koike