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動作分析 ヘルスケア

外科手術の熟練手技がなぞるだけで最短習得!VR技術伝承

2022.10.18


講師データをなぞるだけで外科手術のトレーニングができる新たなシステムをご紹介します。若手外科医の手術トレーニングを行うにあたり、どこでも簡単にシステムを起動し、誰でも熟練技術を学ぶことが可能となります。VRを使用して実習をDX化するために選ばれているシステムです。

技術伝承VRシステム導入前の課題・要望

従来は若手外科医の手技トレーニングとして、手術室で熟練外科医のスキルを見て覚え、何度も繰り返し学ぶといった方法がありました。最近ではトレーニングボックスやシミュレーションシステムを導入したり、3Dプリンタで模型を作成し、手術トレーニングを行っているところもあります。また、動物倫理に関して特段の配慮を行い、実験動物を用いた手術トレーニングを行っているところもあります。
手術トレーニングを行う上での課題は多く、そのほとんどは「若手にどうやって技術を伝えればいいかわからない」「なにが一番いい技能伝承の方法なのかわからない」「最適なトレーニング方法が見つからない」といったものです。
また、外科医の教育現場では、若手外科医の技術伝承には多くの時間やコストを要することから、教育効果の最大化をねらい、患者の安全を両立させたいという目的もあります。


そのため、技術伝承VRシステムの導入では、
・外科手術の実習のDX化が実現できること
・手技の正確な計測ができ、トレーニングから執刀までスムーズに進むこと
が期待されます。

解決方法

熟練外科医から直接指導を受けるトレーニングでは、若手外科医が一人で行うトレーニングとは違い、時間もコストもかかります。この時間とコストを解決する手段として、VRによる手技トレーニングがあります。
しかし、これまでのVRトレーニングは、VR空間内に患者の3D映像と自分の手元・器具だけが映った状態でのトレーニングが主でした。これでは若手一人でトレーニングができても、それが正しい動きなのかどうかは判断がつかず、結果的に熟練外科医の指導が必要となってしまいます。


Acuityがご提案する技術伝承VRシステムは、VR空間内に熟練外科医の動きを反映させ、若手はそれをなぞるだけでトレーニングができるものです。
システムのしくみは、いたって簡単。動作分析に優れたOptiTrackカメラで、器具に取りつけたマーカーの位置情報を認識。そのデータをリアルタイムにVRソフトウェア「オメガスペース」(株式会社ソリッドレイ研究所 製品:外部サイト)に連携させ、VR空間内に熟練外科医の動作データと作業者自身のモデルデータを出現させます。
これにより、作業者は熟練者の動きをなぞるだけで、手技トレーニングが行えるようになります。短期間で、かつ、一人できる技術伝承に効果的なシステムです。

技術伝承VRシステム導入後の効果

VRを使用して実習をDX化するために、選ばれている本システムは、VR空間内に、若手外科医の動きと熟練外科医の動きのデータが同時に反映され、若手は熟練外科医の動きをなぞるだけでトレーニングが可能です。
本システムの利用には、カメラが設置できるなら、場所を選びません。実際の手術室を使ってトレーニングを行う場合、器具に貼付するマーカーは粉塵レスの樹脂コートマーカーをご使用いただけます。トレーニング時の安全性にも配慮したシステムとなっています。


本システムの導入では、
・誰でも簡単にできる実習のDX化を確立し、短期間で執刀できる教育の実現
・熟練外科医の手技データと若手外科医の手技データを数値で比較
を行っています。

導入後の効果①誰でも簡単に熟練技術を習得し、短期間で執刀が実現

システムの操作方法は簡単です。器具や手指など貼付したマーカーが見える位置にOptiTrackカメラを設置し、3Dモデルを追加した「オメガスペース」を起動。HMDを装着することで、視線の向きや動きが正確に反映され、繰り返し、トレーニングが可能となります。
事前に熟練外科医の手技データを取得し、登録しておくことで、若手外科医はVR空間内に表示される熟練者の動きを見ながら、簡単に手術の手技トレーニングが実現します。

導入後の効果②位置合わせ~衝突試験・解析まで一つのシステムで実施し、工数低減

取得したデータは保存が可能です。そのため、いつでも各トレーニングのデータの振り返りが可能なほか、熟練外科医の手技データと比較し、差分を確認することが可能です。
トレーニングと一緒に、正確な計測ができる点もまた、本システムのメリットです。
比較項目は多岐にわたり、マーカーを貼付した箇所ごとに速さや姿勢、動きの軌跡が、デジタル数値やグラフで視覚的に表示されます。
改善点の考察に活用でき、効率的に技術伝承が可能です。








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