MOCKUP · SPReAD 1000 企画(外観イメージ) #25 · AI for Science/医療テーマ
#25

手術の「うまさ・安全」をAIで構造化する——腹腔鏡動画から手術相とCritical View of Safetyを自動判定し、手技習得を支える

🩺 tekhne.research / surgical-video
Tekhne — 手術動画から手術相とCVSをAIで判定
研究プロトタイプ ・ 腹腔鏡動画から相・解剖・手技を可視化(ダミーデータ)
解析手術動画 8,500件
解析した手術動画
8,500
手術相認識の一致(専門医κ)
.88
CVS達成の判定AUC
.90
▲ 胆道損傷の予防
熟練/研修の判別AUC
.93
▲ 教育フィードバック
腹腔鏡(胆嚢摘出)の動画からAIが手術相を認識し、Critical View of Safetyの3要素を同定
手術相(7相)を自動認識し、Calot三角の剥離で「胆嚢管・胆嚢動脈・肝臓床の露出」というCVSの3条件の達成を判定。危険操作(総胆管近傍)を警告。実測ではなくダミー描画。
手術相(7相)をAIが自動認識 — 現在 ④ CVS確認 1 2 3 4 5 6 7 Critical View of Safety 達成 ✓ 3条件すべて 胆嚢動脈 胆嚢管 胆嚢 総胆管(温存) 肝臓 腹腔鏡(胆嚢摘出)のイメージ・AIが手術相とCVSの3要素を自動同定(ダミー描画)
胆嚢動脈(AI同定) 胆嚢管(AI同定) 安全な剥離面 危険域(総胆管温存) CVS同定区間
手技の質・安全に効く因子 上位(寄与度)
1Critical View of Safety の達成度26%
2剥離の的確さ(無駄な動き・やり直しの少なさ)22%
3危険操作(胆管近傍での熱凝固)の少なさ19%
4視野・術野展開の安定18%
5相のリズム(停滞・行き戻りの少なさ)15%
↑ 研究コード名「Tekhne」。腹腔鏡手術の動画からAIが手術相とCritical View of Safetyを
自動判定し、暗黙知だった「上手い・安全な手術」を構造化した完成イメージ。
手術は長時間の映像で「上手さ・安全」は暗黙知。腹腔鏡胆嚢摘出の動画にAIを当て、手術相を自動認識Critical View of Safety(胆道損傷を防ぐ安全基準)の達成と手技の質を判定。暗黙知を説明可能なフィードバックに変える——完成したらこう見える、の外観イメージ。
上限 500万円(直接経費) 学生応募可(医学生=当事者) e-Rad 応募 第2回・2026年6月上旬予定 分野:外科・周術期 × 手術動画(surgical data science)
🔬 問い・学術的背景

「上手い手術」「安全な手術」は何が違うのか。熟練の手技は暗黙知で、若手は手術を見て学ぶが、動画は大量にあっても構造化されていない。腹腔鏡胆嚢摘出ではCritical View of Safety(CVS)の徹底で胆道損傷を防ぐとされるが、達成判定は主観的で損傷率は下げ止まり。手術相・解剖の同定・危険操作を客観化できれば、教育と安全に効く。医学生は手術見学・将来の術者という当事者

🎯 仮説・新規性

腹腔鏡動画に時空間の深層学習(手術相認識・器具/解剖のセグメンテーション)を当てれば、(1)手術相を自動認識し、(2)CVSの3要素(胆嚢管・胆嚢動脈の同定、肝臓床の露出)の達成を判定でき、(3)手技の質(無駄な動き・危険操作・相のリズム)を定量して説明可能なフィードバックを返せる、と仮説。海外に手術動画AIの素地はあるが、教育目的・説明可能性・日本語ベンチマーク・複数術式への一般化は途上。

🤖 AI活用の必然性

手術は長時間の時系列映像で、相・器具・解剖・動きの同時理解が要る。人手レビューは非スケールで主観的。時空間の動画理解は深層学習でしか定量・標準化できない。

💰 500万円の使途
  • ① 手術動画の収集・倫理審査・匿名化(患者・術者)
  • ② 外科専門医による相・CVS・技量のラベリング
  • ③ GPU/動画モデル(時空間学習)
  • 相タイムライン・CVS判定・手技フィードバックの可視化UIの試作
  • 公開ベンチマーク・学会発表・プレプリント
📈 期待成果・社会実装(出口)

手術相認識↔専門医一致+CVS達成判定=学会発表・論文と公開ベンチマーク。出口はまず研修医の手技教育フィードバック、将来は術中支援(SaMD)や手術の質の客観指標Hiroは手術を見学する医学生=当事者

※ 正直な関門:海外に手術動画AI(Theator・Touch Surgery等)の先行・商用化があり、新規性は教育・説明可能性・日本語・公開ベンチに絞る必要。手術動画は患者・術者の強い個人情報で同意・匿名化・施設間共有が難しくデータが集めにくい。「上手さ・安全」のground truthが定義困難でラベルが主観的・高コスト施設・術者・機材・術式で大きく変動し一般化が難しい。観察データから「この手技が転帰を改善する」因果は言えない。学生応募可だが所属大学のe-Rad機関登録・承認と倫理審査が前提、第2回の正式日程・公募要領は確定次第確認。
完成イメージ(ダミーデータ)・元アイデア → spread-plans.md #25