MinIAttention – Figyelemkezelés a minimális invazív sebészetben

A laparoszkópos műtét szuboptimális kimenetele a betegbiztonsági intézkedésekben összefügg (i) a kognitív terheléssel / a műtétet végző sebész figyelmének szintjével, (ii) a sebészeti munkafolyamat zavarainak gyakoriságával és mértékével, valamint (iii) a vizuális és motoros tengelyek eltolódásával. laparoszkópos berendezésben / beállításban (szem-kéz koordináció).

Ez a projekt megteremti a jövő, sebészbarát minimál invazív sebészeti műtő információs technológiájának (MIS-IT) alapjait, tervezési és működési elveit, amelyek – tekintettel a sebészeti munkafolyamatok, valamint a műszer- és berendezésbeállítások egyre bonyolultabbá válására – az emberi figyelemre, mint szűkös erőforrásra kell építeni.

A formális modell és a módszerek oldaláról a MinIAttention azonosítja az emberi figyelem típusait, valamint a kognitív és fiziológiai mechanizmusokat, amelyek feltárják kapcsolatát az észleléssel, memóriával, döntéshozatallal és tanulással. Az egyéni figyelem kialakult elméleteiből (Kapacitáselmélet, Több erőforrás elmélete, Feature Integration Theory) és a megfelelő figyelemmodellekből (Broadbent, Kahneman, Wickens) kiindulva jellemezzük a sebészek figyelmének szempontjait a MIS műveletek során. A MinIAttention empirikusan bizonyítja modelljeit a sebész figyelmének dinamikájáról a MIS művelet munkafolyamata mentén. Egy többszenzoros figyelemfelismerési referenciakeret lesz a megvalósítás, amely magában foglalja a sebész figyelmének külső jeleit (szempillantás, fej- és kézmozdulat, fej és teljes test póz, fiziológiai jelek, valamint kommunikáció és társas interakció). A bizonyított MinIAttention figyelemmodellek képviselik a tudatos sebész segítő rendszerek törzsét, amelyek magukban foglalják (i) a szenzoros segítségnyújtást, a sebész észlelési képességének javítását, (ii) a motoros asszisztenciát, a sebész motoros és manipulációs képességeinek fejlesztését (iii) a döntéshozatali segítségnyújtást, a sebészek irányítását. sebész a tájékozott, bizonyítékokon alapuló, racionális, átlátható és időszerű döntések felé a műtét során, és (iv) a kognitív segítségnyújtás, a sebészek memóriakezelési kapacitásának fejlesztése háttér digitális memóriarendszerekkel. Annak érdekében, hogy ezt a kutatási javaslatot a javasolt kutatási módszer és megközelítés megvalósíthatóságának korai benyomásával támogassák, a javaslattevő partnerek önkéntesen prototipikus figyelemfelhívó rendszert hoztak létre. Ezzel az előzetes javaslatot alátámasztó tanulmányunkkal bebizonyítottuk, hogy a szenzorok együttesei a figyelmi modelljeinkkel együtt nem feltűnő, de potenciálisan hatékony eszközként szolgálhatnak a sebész figyelmének mutatóinak meghatározására élő műtétek során. Ezen túlmenően a mintafelismerő módszerek és a gépi tanulási technikák életképesnek tűnnek az automatizált figyelem és kognitív terhelés diagnosztizálására, a javasolt asszisztencia és multimodális visszacsatolási rendszer pedig megvalósíthatónak mutatkozik. Elmondhatjuk tehát, hogy az a kutatási módszer és megközelítés, amelyre a MinIAttention építeni fog, szilárd, ígéretes és előzetesen bizonyított.

A projekt MIS-IT fókuszán kívül a MinIAttention hivatkozásként szolgál egy nagyon általános, megfigyelhetően közelgő információs társadalom dilemmára: az információs túlterheltségre és a figyelemhiányra. Napjaink információban gazdag világában, ahol az embereket az észlelés és a modalitás minden szintjén (vizuális, hallási, tapintási, szaglási) elárasztják a jelek és üzenetek, a figyelem hatékony elosztásának szükségessége az információforrások bősége között az egyik legfontosabbnak tűnik. nagy kihívást jelent az IKT-közvetített kommunikáció napjainkban. Mindenféle újszerű, jövőbeli IKT-rendszer tervezése és megvalósítása szempontjából kiemelten fontos annak megértése, hogy az új információs elemekre való spontán, lokális, egyéni figyelem hogyan történik. A mintegy két évtizedes HCI és a mindenütt jelenlévő számítástechnikai kutatás egyértelműen feltárta, hogy a modern IKT számos indikatív tervezési tényezője közül az emberi figyelem az észlelés első forrása, következésképpen az információkkal és más egyénekkel kapcsolatos tudatosság is. A MinIAttention megteremti a figyelemfelkeltő IKT alapjait, azaz (i) az emberi figyelem formális modelljeit, valamint (ii) multiszenzoros felismerési architektúrákat és érvelési algoritmusokat fejleszt az emberi figyelem szintjének becslésére és értékelésére, valamint (iii) beágyazódásukra A mindennapi használatú IKT rendszerek.

Öt nemzetközi csoport fog együttműködni a MinIAttention fejlesztésében. A JKU IPC bevezette a figyelemfelkeltő IKT-t a Pervasive Computing tudományos közösségébe, úttörő módszereket és rendszereket fejlesztett ki, valamint előmozdította a kognitív IKT-t, hogy az európai kutatási prioritássá váljon (H2020). Az AKH KUK Ausztria legfejlettebb laparoszkópos műtőjét üzemelteti a legmodernebb technológiai berendezésekkel, a Karl STORZ ENDOSKOPE a világ vezető sebészeti műszerszállítója. A SUSSEX a világ leghíresebb intézményei közé tartozik a hordható számítástechnikával kapcsolatos gépi tanulás terén, csakúgy, mint a létfontosságú állami elismerést szolgáló FRI.