視線追跡技術を用いた胸腔鏡手術トレーニングの改善

※翻訳ソフトを使用しています。

同済大学の陳敬熙准教授と中国医学科学院癌病院胸部外科の趙亮博士は、医療現場における技術移転を研究する革新的な研究チームを結成した。彼らは、医学の専門知識と視線追跡を組み合わせることで、医学部の胸腔鏡手術トレーニングを改善してきた。最新の研究では、Tobii Pro Fusion/フュージョンとTobii Pro Labを使用し、胸部外科トレーニングの客観的なテスト基準としての眼球運動指標の重要性を調査しました。

現在では、胸部手術の90％以上が、胸腔鏡（– ）の下で行われている。胸腔鏡とは、先端にカメラの付いた、小さな、柔軟なチューブのことで、外科医が胸腔内を観察するためのものである。胸腔鏡手術は、従来の開胸手術に比べ、初心者の外科医に新たな課題を与える。胸腔鏡手術では、手や器具からの触覚的フィードバックは限られており、胸腔鏡レンズによってビデオに収められた視覚的フィードバックしか得られない。さらに、ほとんどの手術技能訓練は、指導する外科医の主観的な判断に基づいており、客観的な評価ツールが欠如している。これらすべての要因が、初心者の胸部外科医のトレーニングに悪影響を及ぼしている。

アイトラッキングにより、初心者と熟練外科医の視覚的戦略が明らかになった

アイトラッキングは、個人の視覚的注意や様々な認知プロセスを効果的に捉えることができる。特定のシナリオにおける目の動きを記録することで、アイトラッキングを通して得られたデータは、個人がどのように環境を認識し、情報を処理し、知識やスキルを適用しているのかを明らかにする貴重な情報源となります。アイトラッキング技術は革新的なツールとして注目されており、ビデオトレーニングによる新人医師のトレーニングを可能にし、学習プロセスを通じて客観的で指導的なフィードバックの可能性を提供します。

今回の研究では、研究者らは、胸腔鏡手術ビデオで熟練外科医の目の動きを観察し、それを再現することで、初心者外科医の学習プロセスが向上するかどうかを知りたいと考えた。この疑問を解決するため、研究者らは2段階のアイトラッキング研究を行った。使用したのは Tobii Pro Fusion/フュージョンアイトラッカーと トビー・プロ・ラボを使用しました。

最初の実験段階では、研究者らは、胸腔鏡下解剖ビデオを見ながら、熟練外科医と初心者外科医の眼球運動を追跡した。分析では、特定の関心領域（AOI）と関心時間（TOI）内の2種類の主要な眼球運動指標を調べた：

• サッケードベースの測定基準：認知処理と情報獲得の領域を反映する。

• 注意の配分、認知処理、学習効率の領域に関する洞察を得ることができる。

研究の結果、手術ビデオを見ているときの視線パターンに、2つのグループ間で大きな違いがあることが明らかになった。熟練医師はビデオ中の重要な細部に長く集中し、重要な解剖学的構造に注意を払うのに対し、初心者医師は重要な部位から注意を逸らし、無関係な部位に多くの時間を費やす傾向があった。

研究の第2段階では、外科手術初心者の新たなコホートを2つのグループに分け、オリジナルの手術ビデオ（対照群）と、エキスパートの眼球運動の軌跡を添付した同じビデオ（実験群）を視聴させた。事後テストでは、実験グループの方が手術手技の詳細をよりよく理解し、学習効果が大幅に向上したことが示された。

出版

Ji, Y., Kong, Z., Deng, Y., Chen, J., Liu, Y., & Zhao, L. (2022). The role of eye tracker in teaching video-assisted thoracoscopic surgery: the differences in visual strategies between novice and expert surgeon in thoracoscopic surgery..Annals of Translational Medicine,10(10), 592–592.