UMIN試験ID | UMIN000058609 |
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受付番号 | R000066962 |
科学的試験名 | ディープラーニングを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術における術中注視点自動識別モデルの有用性の検討 |
一般公開日(本登録希望日) | 2025/07/30 |
最終更新日 | 2025/07/27 09:48:35 |
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ディープラーニングを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術における術中注視点自動識別モデルの有用性の検討
英語
Evaluation of the usefulness of an intraoperative focus point automatic identification model using deep learning in laparoscopic cholecystectomy
日本語
ディープラーニングを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術における術中注視点自動識別モデルの有用性の検討
英語
Evaluation of the usefulness of an intraoperative focus point automatic identification model using deep learning in laparoscopic cholecystectomy
日本語
ディープラーニングを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術における術中注視点自動識別モデルの有用性の検討
英語
Evaluation of the usefulness of an intraoperative focus point automatic identification model using deep learning in laparoscopic cholecystectomy
日本語
ディープラーニングを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術における術中注視点自動識別モデルの有用性の検討
英語
Evaluation of the usefulness of an intraoperative focus point automatic identification model using deep learning in laparoscopic cholecystectomy
日本/Japan |
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胆嚢結石症、胆嚢ポリープ、慢性胆嚢炎
英語
Gallstone disease, Gallbladder polyps, Chronic cholecystitis
外科学一般/Surgery in general | 消化器外科(肝・胆・膵)/Hepato-biliary-pancreatic surgery |
悪性腫瘍以外/Others
いいえ/NO
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近年、ディープラーニングがその従来のアルゴリズムと比較して高い性能と様々な分野への高い応用性により、画像認識分野だけでなく工学や医療分野の研究者から注目を集めている。我々は先行研究において、手術動画内の解剖学的構造物や人工物のラベリングデータを基に手術中の医師の注視点を自動的に予測するモデルの構築を行った。特に腹腔鏡下胆嚢摘出術においては右手鉗子先端が医師の注視点と近いことに注目し、右手鉗子先端の位置情報の履歴から注視点を予測するアルゴリズム(新アルゴリズム)を考案した。また元来、注視点を予測するシステムの構築は腹腔鏡手術の際のカメラ操作を自動化し、外科医の人的資源を削減することが目的の一つであった。これを実現するための方法として腹腔鏡カメラを体外で固定した上で注視点を拡大して手術を進める方法が有用であると考え、さらに音声入力により拡大視野を調整する技術を併用することで実際の手術で使用可能なシステムとして確立した。今後本システムの臨床導入を目指していくにあたり、先述の新アルゴリズムの有用性を検討することが本研究の目的である。単純に右手鉗子先端を注視点として追従することでも手術の実施は可能ではあるが、新アルゴリズムを用いることで外科医による実際の腹腔鏡カメラ操作により近いカメラワークが可能になると予想される。
英語
In recent years, deep learning has attracted attention from researchers in engineering and medical fields, not only in the field of image recognition, due to its high performance and wide applicability compared to conventional algorithms.In our previous research, we developed a model that automatically predicts a surgeon's gaze point during surgery based on labeling data of anatomical structures and artificial objects in surgical videos. Specifically, in laparoscopic cholecystectomy, we noted that the tip of the right-hand forceps is often close to the surgeon's gaze point and devised an algorithm (new algorithm) that predicts the gaze point based on the historical position information of the right-hand forceps tip.Originally, one of the objectives of constructing a system to predict gaze points was to automate camera operations during laparoscopic surgery and reduce the human resources required by surgeons. To achieve this, we considered it useful to fix the laparoscopic camera externally and proceed with surgery while enlarging the gaze point. Furthermore, by combining this with technology that adjusts the enlarged field of view via voice input, we established a system that can be used in actual surgery.As we aim to introduce this system into clinical practice, the objective of this study is to evaluate the usefulness of the aforementioned new algorithm. While it is possible to perform surgery by simply tracking the tip of the right-hand forceps as the point of focus, the use of the new algorithm is expected to enable camera movements that more closely resemble those performed by surgeons during actual laparoscopic surgery.
安全性・有効性/Safety,Efficacy
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英語
日本語
手術映像として適切、不適切であると判断された時間を動画ごとに比較し、新アルゴリズムの有用性の評価や最も適したアルゴリズムの選定を行う。患者情報を含めた入院日数や30日以内の合併症発生率、90日以内の再入院率などの術後アウトカムの比較も行う。
英語
We will compare the times deemed appropriate and inappropriate for surgical videos for each video and evaluate the usefulness of the new algorithm and select the most appropriate algorithm. We will also compare postoperative outcomes such as the length of hospital stay including patient information, the incidence of complications within 30 days, and the readmission rate within 90 days.
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観察/Observational
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18 | 歳/years-old | 以上/<= |
適用なし/Not applicable |
男女両方/Male and Female
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新規撮影群:東京大学医学部附属病院の肝胆膵・人工臓器移植外科において、承認日から2026年11月30日の間に腹腔鏡下胆嚢摘出術を施行される、本人から同意を得られた患者。特に、急性胆嚢炎PTGBD後や黄色肉芽腫性胆嚢炎などの胆嚢の炎症が強い症例ではなく、胆嚢ポリープや胆嚢結石症、軽度の慢性胆嚢炎など胆嚢の炎症が少ない症例を対象とする。
対照群:東京大学医学部附属病院の肝胆膵・人工臓器移植外科において、2008年1月から2025年5月までの間に腹腔鏡下胆嚢摘出術を施行された患者。特に胆嚢の炎症が少ないものを対象とする。
英語
New patient cohort: Patients who undergo laparoscopic cholecystectomy at the Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery and Organ Transplantation, The University of Tokyo Hospital, between the approval date and November 30, 2026, and who have provided informed consent.Specifically, this study excludes cases with severe gallbladder inflammation, such as acute cholecystitis following PTGBD or cholangitis with yellow granuloma, and instead focuses on cases with mild gallbladder inflammation, such as gallbladder polyps, gallstone disease, or mild chronic cholecystitis.
Control group: Patients who underwent laparoscopic cholecystectomy at the Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery, Tokyo University Hospital, between January 2008 and May 2025. The study focuses on cases with minimal gallbladder inflammation.
日本語
17歳以下の患者。同意の得られない患者。 過去に腹腔鏡下胆嚢摘出術を受けた患者については拒否を申し出た者。
英語
Patients aged 17 years or younger. Patients who are unable to give consent. Patients who have previously undergone laparoscopic cholecystectomy and have refused to participate.
20
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名 | 潔 |
ミドルネーム | |
姓 | 長谷川 |
英語
名 | Kiyoshi |
ミドルネーム | |
姓 | Hasegawa |
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東京大学医学部附属病院
英語
The University of Tokyo Hospital
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肝胆膵外科
英語
Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery Division, Department of Surgery
113-0033
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東京都文京区本郷7-3-1
英語
7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo
03-3815-5411
kihase-tky@umin.ac.jp
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名 | 亮 |
ミドルネーム | |
姓 | 及川 |
英語
名 | Ryo |
ミドルネーム | |
姓 | Oikawa |
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東京大学医学部附属病院
英語
The University of Tokyo Hospital
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肝胆膵外科
英語
Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery Division, Department of Surgery
113-0033
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東京都文京区本郷7-3-1
英語
7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo
03-3815-5411
oikawar-sur@h.u-tokyo.ac.jp
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その他
英語
The University of Tokyo hospital
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東京大学医学部附属病院
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英語
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文部科学省
英語
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
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日本学術振興会
日本の官庁/Japanese Governmental office
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東京大学大学院医学系研究科・医学部倫理委員会
英語
Ethics Committee, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo
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東京都文京区本郷7-3-1
英語
7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo
03-5841-0818
ethics@m.u-tokyo.ac.jp
いいえ/NO
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東京大学医学部附属病院(東京都)
2025 | 年 | 07 | 月 | 30 | 日 |
未公表/Unpublished
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一般募集中/Open public recruiting
2025 | 年 | 07 | 月 | 17 | 日 |
2025 | 年 | 07 | 月 | 17 | 日 |
2025 | 年 | 07 | 月 | 17 | 日 |
2026 | 年 | 11 | 月 | 30 | 日 |
日本語
①東京大学医学部附属病院 肝胆膵・人工臓器移植外科のカンファレンスにおいて通常診療の範囲内で腹腔鏡下胆嚢摘出術の適応と判断された患者を対象とする。
②同手術を施行される患者に術前の手術説明を行って同意を得た後、研究について説明し同意を取得する。
③手術は通常通り術者, 助手, スコピストの3名で開始する。2モニターで行い、1つのモニターには通常のカメラ映像、もう一方には右手鉗子先端拡大のリアルタイム映像を映す。
④ポート挿入や癒着の剥離が終了し通常の胆嚢摘出術の手技が開始された後、胆嚢頚部処理開始から5分程度及び胆嚢管と胆嚢動脈の切離後5分程度、体外に設置したスコープホルダーでスコープを固定して術者は右手鉗子先端拡大映像や適宜固定映像を見ながら手術を進める。上記の時間以外は通常通りスコピストがスコープを操作して手術を進める。
⑤術後には右手鉗子先端拡大映像と固定映像が記録されていることとなる。複数のパターンを用意した新アルゴリズムを固定映像に適用することで、複数の拡大映像を追加で作成する。
⑥得られた手術動画を外科医に視聴してもらいながら、術野として不適切である場面では手元のボタンを押し続け、適切な場面では離すようにしてもらう。
⑦適切、不適切であると判断された時間を動画ごとに比較し、新アルゴリズムの有用性の評価や最も適したアルゴリズムの選定を行う。
英語
1 This study includes patients who were determined to be eligible for laparoscopic cholecystectomy within the scope of routine clinical practice at the Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery and Artificial Organ Transplantation, Tokyo University Hospital.
2 Prior to the procedure, patients undergoing the surgery will receive preoperative explanations about the procedure and obtain informed consent. Following this, they will be informed about the study and obtain informed consent for participation.
3 The surgery will be performed by the surgeon, assistant, and laparoscopic surgeon as usual. Two monitors will be used, with one displaying the standard camera view and the other showing real-time magnification of the right-hand forceps tip.
4 After port insertion and adhesion separation are completed, and the standard cholecystectomy technique is initiated, the surgeon will fix the scope using an external scope holder and proceed with the surgery while viewing the magnified image of the right-hand forceps tip or fixed images as needed, starting from approximately 5 minutes after the initiation of the cystic duct neck processing and approximately 5 minutes after the division of the cystic duct and cystic artery.During all other times, the scope operator operates the scope as usual to proceed with the surgery.
5 After surgery, the enlarged images from the right-hand forceps tip and the fixed images are recorded. By applying a new algorithm with multiple patterns to the fixed images, additional enlarged images are created.
6 While the surgeon reviews the surgical video, they are asked to continuously press a button at their fingertips during scenes deemed inappropriate as the surgical field and release it during appropriate scenes.
7 Compare the times deemed appropriate or inappropriate for each video to evaluate the usefulness of the new algorithm and select the most suitable algorithm.
2025 | 年 | 07 | 月 | 27 | 日 |
2025 | 年 | 07 | 月 | 27 | 日 |
日本語
https://center6.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr/ctr_view.cgi?recptno=R000066962
英語
https://center6.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr_e/ctr_view.cgi?recptno=R000066962