- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT03363152
MinIAttention – Aufmerksamkeitsmanagement in der minimalinvasiven Chirurgie
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Suboptimale laparoskopische chirurgische Ergebnisse bei Maßnahmen zur Patientensicherheit korrelieren mit (i) der kognitiven Belastung/Aufmerksamkeitsgrad des operierenden Chirurgen, (ii) der Häufigkeit und dem Ausmaß von Störungen des chirurgischen Arbeitsablaufs und (iii) der Fehlausrichtung der visuellen und motorischen Achsen in der laparoskopischen Ausrüstung/Einstellung (Auge-Hand-Koordination).
Dieses Projekt wird die Grund-, Design- und Betriebsprinzipien zukünftiger, chirurgenfreundlicher OP-Informationstechnologien für minimalinvasive Chirurgie (MIS-IT) schaffen, die angesichts der ständig wachsenden Komplexität chirurgischer Arbeitsabläufe sowie Instrumenten- und Geräteeinstellungen erforderlich sein werden müssen auf der knappen Ressource menschliche Aufmerksamkeit aufbauen.
Auf der Seite des formalen Modells und der Methoden wird MinIAttention Arten menschlicher Aufmerksamkeit sowie kognitive und physiologische Mechanismen identifizieren und ihre Beziehung zu Wahrnehmung, Gedächtnis, Entscheidungsfindung und Lernen aufdecken. Ausgehend von etablierten Theorien der individuellen Aufmerksamkeit (Capacity Theory, Multiple Resource Theory, Feature Integration Theory) und den entsprechenden Aufmerksamkeitsmodellen (Broadbent, Kahneman, Wickens) werden wir Aspekte der Aufmerksamkeit von Chirurgen bei MIS-Operationen charakterisieren. MinIAttention wird seine Modelle empirisch anhand der Dynamik der Aufmerksamkeit eines Chirurgen im Verlauf einer MIS-Operation belegen. Es wird ein Referenzrahmen für die Aufmerksamkeitserkennung mit mehreren Sensoren implementiert, der externalisierte Signale der Aufmerksamkeit eines Chirurgen einbezieht (Augenblick, Kopf- und Handbewegung, Kopf- und Ganzkörperhaltung, physiologische Signale sowie Kommunikation und soziale Interaktion). Nachweisliche MinIAttention-Aufmerksamkeitsmodelle stellen den Kernkörper bewusster Assistenzsysteme für Chirurgen dar und umfassen (i) sensorische Unterstützung, die die Wahrnehmungsfähigkeiten des Chirurgen verbessert, (ii) motorische Unterstützung, die die motorischen und manipulativen Fähigkeiten des Chirurgen verbessert, (iii) Entscheidungsunterstützung und Führung des Chirurgen dem Chirurgen zu fundierten, evidenzbasierten, rationalen, transparenten und zeitnahen Entscheidungen während der Operation zu verhelfen, und (iv) kognitive Unterstützung, die die Gedächtnisverwaltungskapazitäten des Chirurgen durch digitale Hintergrundspeichersysteme verbessert. Um diesen Forschungsvorschlag mit einem frühen Eindruck von der Machbarkeit der vorgeschlagenen Forschungsmethode und des vorgeschlagenen Forschungsansatzes zu unterstützen, haben die vorschlagenden Partner freiwillig ein prototypisches Aufmerksamkeitserfassungssystem eingerichtet. Mit dieser vorläufigen Antragsunterstützungsstudie haben wir nachgewiesen, dass Ensembles von Sensoren zusammen mit unseren Aufmerksamkeitsmodellen als unauffällige, aber potenziell wirksame Mittel zur Bestimmung von Indikatoren für die Aufmerksamkeit eines Chirurgen bei Live-Operationen dienen können. Darüber hinaus scheinen Mustererkennungsmethoden und Techniken des maschinellen Lernens für die Aufgabe der automatisierten Aufmerksamkeits- und kognitiven Belastungsdiagnose brauchbar zu sein, und das vorgeschlagene Assistenz- und multimodale Feedbacksystem erweist sich als machbar. Wir können daher sagen, dass die Forschungsmethode und der Forschungsansatz, auf denen MinIAttention aufbauen wird, solide, vielversprechend und im Voraus vorläufig belegt sind.
Abgesehen vom MIS-IT-Fokus dieses Projekts wird MinIAttention als Referenz auf ein sehr allgemeines, beobachtbares bevorstehendes Dilemma der Informationsgesellschaft dienen: Informationsüberflutung und Aufmerksamkeitsknappheit. In der heutigen informationsreichen Welt, in der die Menschen mit Signalen und Botschaften auf allen Wahrnehmungsebenen und Modalitäten (visuell, akustisch, taktil, olfaktorisch) überflutet werden, scheint die Notwendigkeit, die Aufmerksamkeit effizient auf die Überfülle an Informationsquellen zu verteilen, von größter Bedeutung zu sein anspruchsvolle Herausforderungen für die heutige IKT-gestützte Kommunikation. Für den Entwurf und die Implementierung neuartiger, zukünftiger IKT-Systeme aller Art ist es von großem Interesse zu verstehen, wie spontane, lokale, individuelle Aufmerksamkeit für neuartige Informationen erfolgt. Etwa zwei Jahrzehnte HCI- und Pervasive/Ubiquitous-Computing-Forschung haben deutlich gezeigt, dass von den vielen indikativen Designfaktoren für moderne IKT die menschliche Aufmerksamkeit die erste Quelle der Wahrnehmung und damit auch des Bewusstseins gegenüber Informationen und anderen Personen ist. MinIAttention wird die grundlegende Grundlage für aufmerksamkeitsbewusste IKT schaffen, d. h. (i) formale Modelle der menschlichen Aufmerksamkeit zusammen mit (ii) multisensorischen Erkennungsarchitekturen und Argumentationsalgorithmen entwickeln, um das Niveau der menschlichen Aufmerksamkeit abzuschätzen und zu bewerten, zusammen mit deren (iii) Einbettung in IKT-Systeme des täglichen Gebrauchs.
Fünf internationale Gruppen werden bei der Entwicklung von MinIAttention zusammenarbeiten. Das JKU IPC hat aufmerksamkeitsbewusste IKT in der Pervasive Computing-Wissenschaftsgemeinschaft eingeführt, bahnbrechende Methoden und Systeme entwickelt und kognitive IKT zu einem europäischen Forschungsschwerpunkt gemacht (H2020). AKH KUK betreibt Österreichs modernsten laparoskopischen Operationssaal mit modernster technologischer Ausstattung. Karl STORZ ENDOSKOPE ist ein weltweit führender Anbieter von chirurgischen Instrumenten. SUSSEX gehört zu den weltweit renommiertesten Institutionen für maschinelles Lernen im Zusammenhang mit Wearable Computing, ebenso wie FRI für die Anerkennung lebenswichtiger Staaten.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Upper Austria
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Linz, Upper Austria, Österreich, 4020
- Kepler University Clinic
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Probenahmeverfahren
Studienpopulation
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- laparoskopische Cholezystektomie
Ausschlusskriterien:
- offene chirurgische Eingriffe
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Beobachtungsmodelle: Sonstiges
- Zeitperspektiven: Interessent
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Aufmerksamkeit des Chirurgen
Zeitfenster: Juli 2017 bis Dezember 2019
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Aufmerksamkeit des Chirurgen während einer laparoskopischen Operation
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Juli 2017 bis Dezember 2019
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Ahmidi N, Hager GD, Ishii L, Fichtinger G, Gallia GL, Ishii M. Surgical task and skill classification from eye tracking and tool motion in minimally invasive surgery. Med Image Comput Comput Assist Interv. 2010;13(Pt 3):295-302. doi: 10.1007/978-3-642-15711-0_37.
- Atkins MS, Tien G, Khan RS, Meneghetti A, Zheng B. What do surgeons see: capturing and synchronizing eye gaze for surgery applications. Surg Innov. 2013 Jun;20(3):241-8. doi: 10.1177/1553350612449075. Epub 2012 Jun 13.
- Beatty J. Task-evoked pupillary responses, processing load, and the structure of processing resources. Psychol Bull. 1982 Mar;91(2):276-92. No abstract available.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Geschätzt)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
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Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Andere Studien-ID-Nummern
- Minatt-017
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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