三次元映像のフォーラム 第113回研究会

歯学教育におけるメディアの活用と術者目線３D映像

術者目線３Ｄムービー撮影・供覧システム

東京医科歯科大学 図書館情報メディア機構 教育メディア開発部
木下淳博

1

2

背景Ⅰ

背景Ⅱ

歯学教育における講義・実習では、ビデオ等が活用されている。

歯学教育では、学習の対象物（器具、歯、模型、縫合の手技等）を学生に立体的に把握させたいことが多い。

映像の多くは撮影者の目線でのカメラ映像
拡大鏡やヘッドセット等にカメラを取り付けた市販の撮影装置では、術者が撮影中の画像そのものを確認しながら撮影することはできない。

背景Ⅱ

立体的に把握させたい例：上の奥歯の形態（歯の根が複数ある）

背景Ⅱ

立体的に把握させたい例：その他の歯の形態
立体的に把握させたい例：むし歯の治療で、金属などを入れるために形を整えて歯を削った状態

1

背景Ⅱ

背景Ⅱ

立体的に把握させたい例：歯科用器具の形態（先端の形、屈曲など）

背景Ⅱ

立体的に把握させたい例：歯科用器具の形態（先端の形、屈曲など）

背景Ⅲ

立体的に把握させたい例：骨（下顎）の形態

後方側面

正面

 スライドや通常のビデオでは奥行きを表現できないため、手技の実演が必須。
 手技を学生全員に至近距離で見せることはできない。
 教員が教育用にオリジナルの3Dムービーを撮影することは難しい。

上目的

開発の目標

3Dムービー作成・供覧システムを開発し、撮影したムービーを学生、教員に評価させて、教材コンテンツに応用する可能性を検討する。

カメラ
ヘッドマウントディスプレイ

モニタ
術者

PC

経験豊富な術者の目線での3D映像を撮影できる。
映像の専門家でない歯学部教員が簡単に編集できる。
準備と操作が簡単である（オールインワン・移動可能）。

キャスター式ラック

術者目線のオリジナル3Dムービー作成・供覧システムの全体イメージ図2開発したシステムの構成開発したシステムの構成
術者目線映像とは・・・？

オペアイ3D ：㈱ソリッドレイ研究所
CCDカメラSONY製：FCB-EX11D

処置やデモを行っている術者が、視線を外さずに、見ているままの３Ｄ映像を３Ｄムービーとして録画できるよう工夫した。

HMD部
eMagin製：Z800 3DVisor
頭部固定具（ソリッドレイ研究所）

開発したシステムの構成

実際に見えている映像

実際の使用手順 ＜録画＞
「術者目線映像」の録画
３Dムービー録
画・再生用PC

術者目線映像

「術者目線映像」の録画：左右それぞれの映像を同時にwmvファイル形式で録画

３Dムービー録画 ・再生用PCモニタ

ここに術者目線映像が投影される

３D用プロジェクタ

講義室、実習室、診療室等、場所を選ばず使用でき、録画・再生、供覧が可能。

左眼カメラ映像

右眼カメラ映像

今後の展望Ⅰ

実際の使用手順 ＜再生・供覧＞
術者目線3Dムービー作成・供覧システム

 リアルタイム3D映像による遠隔講義システムの開発

左右の映像を時分割再生
インターネット

遠隔地の教員によるデモ

遠隔地にいる学生がリアルタイムで3D体験を共有

３D用プロジェクタ

シャッター式３Dメガネ平成23年5月10日実施（注：写真等はイメージです）

3今後の展望Ⅱ

今後の展望Ⅲ 遠隔指導システムの開発

 コンテンツの規格化とeラーニングシステムとの連携

3Dスーパーインポーズ機能を使った、リアルタイム3Dマンツーマン指導システムの開発
教員によるリアルタイム3Dマンツーマン指導
相互実習中の学生撮影したオリジナルの3Dムービーをeラーニングの標準規格であるSCORM準拠のファイルに組み込み、eラーニングシステムにアップロードして3D映像ライブラリを構築する。
eラーニングシステム①学生が見ている３Ｄ画像

教員

教員の手指の動きを３Ｄ画面上に表現③学生は教員のバーチャル手指に、自分の手指を重ねるなどして、適切な手技を学ぶことができる②別室にいる教員は、学生が見ている３Ｄ画像上に、自身のバーチャル手指を投影させて指導する（注：写真等はイメージです）（注：写真等はイメージです）

評価結果Ⅰ

対象と方法

学生による評価（無記名）どちらかというとそう思わない
そう思わないまったくそう思わない

とてもそう思う
そう思う
どちらかというとそう思う対象：歯学科4年生 51名、および教員5名
 試作した術者目線3Dムービーを供覧し、映像とシ立体映像デモに興味を持てましたか？
48 ２９
立体映像デモの映像は立体に見えましたか？
３１

ステムの評価を質問紙調査によって行った。

（％）
３３２４８

４５

立体映像デモは、手技の提示方法として役立つと思いますか？
１０
３３２７

４２２４２２

６ ２

立体映像デモは、手技の提示方法として今後取り入れるべきだと思いますか？
１２

評価結果Ⅰ

２２

３１２４８ ４

評価結果Ⅱ 自由記述
どちらかというとそう思わない
そう思わないまったくそう思わない（％）

とてもそう思う
そう思う
どちらかというとそう思う立体映像デモをもっと視聴したいですか？
２０２７２４２４

６

立体映像デモは、同じ内容の通常ビデオを視聴するのに比べて良いと思いますか？
６２５

３３

１８

１４

４

立体映像デモは、手技の現場での見学と比べて良いと思いますか？
４ ８２２２５

２４

１８

立体映像デモにより、目が疲れましたか？
３５３３２０２ ８ ２３３８

立体映像デモにより、気分不快感を感じましたか？
４ １０２５２０

学生による評価（無記名）【良い評価】
・器具が手前に接近する感じが、とてもわかりやすかった。
・立体的にとらえる歯冠修復には役立つと思った。
・口腔外科などの分野では、活用できるのではないでしょうか。
手術などを視覚教材で見るとき、前後関係（奥行き）が分かりやすいかもしれません。
・理解に効果的だと思う。
【悪い評価・改善点】
・長く見ていると、目がとても疲れると思いました。
・画面の端がとても見づらく、視界に違和感があった。
・2Dでよいと思った。片目の方が見やすかった。

4評価結果Ⅲ 自由記述

考察

教員による評価（無記名）

I. 術者目線の3Dムービーは、新たな教材コンテンツ【良い評価・改善点】
・今回の映像ではあまり立体感を感じることができなかったが、内容によっては通常のビデオ視聴に比べ役に立つ教材となると思う。（窩洞形成などの奥行きのある処置）
・同じ3D映像を多数の学生に体験させるためには有効だと思う。
・何でも、ではなく3Dに適するコンテンツを選んで活用すれば有効だと思う。
・講義や実習の中で最も効果的なポイントで活用するとよい。
・慣れるのに時間がかかった。長時間の視聴はつらい。

として、概ね良好な評価を得た。
II. コンテンツの内容を「立体視」や「術者目線」が効果的な内容に絞るなど、教育効果の高い活用方法の検討が必要。
例：複根歯（根が複数ある歯）・窩洞（歯を削った穴）の立体構造の把握、熟練者の手技等）

結論
術者目線のオリジナル３Dムービーを録画・供覧す

医歯学シミュレーション教育システム

る装置を開発し、同装置で作成した３Dコンテンツを歯学科学生と教員に評価させた。その結果、歯学教育において応用可能であることが示され、また、立体を把握させたい場合に用いると効果的である可能性が示された。
28

動機・背景

動機・背景

• 医学・歯学教育において、大学病院における臨床実習は極めて重要。

そこで、しかし、• 患者数の減少による経験不足を補うために、コンピュータとの対話により実際の診療を疑似体験できる診療シミュレーション教材の開発、活用、普及を推進することを計画した。

• 臨床実習に協力を得られる患者数が減少している。
• 在学期間内で実際に経験する症例数には限りがある。

29

305

医歯学シミュレーション教育システムの特徴
コンピュータの専門家でない教員が簡単に教材を作成できるように工夫。
診療シミュレーション教材作成支援ツールの開発。
医学部・歯学部教員
ツール使用開始

豊富な臨床素材

シナリオを直接ワープロ入力

教材作成支援ツール

シミュレーション教材例
31

CD、DVD等
SCORM教材としてe-learningシステム上で実施可能

36

教材作成支援ツールの操作画面例
診療の各ステップを入力

37

選択可能な選択肢の数を設定

静止画・動画等をコピー

学習者への指示・設問文を入力
患者の反応・検査結果等を入力

選択肢を入力学習者の意思決定に対する解説を入力

eラーニングシステム上で実行可能なファイルを自動的に生成シミュレーション
教材

選択肢毎に加点・減点を設定
正解に強弱がつけられる
複数の正解を設定
可能

e-learningシステムでの実施と評価（歯学部）
歯学科4年生(モジュール名：臨床体験実習)での実施例
東京医科歯科大学歯学部歯学科4年生（平成18年～)「ソフトシム実習」• e-learningシステム上（現在はＷｅｂＣｌａｓｓ)で実施• 2時間×5週で60本（2006、2007年度）、90本（2008年度）、100本（2009年度）、120本（2010年度）、140本（2011、2012年度）、150本（2013年度）提供、160本（2014年度）• 学生による有用性、操作性、難易度などの評価

デジタル資料がそろっており、診療シナリオが頭の中にある場合、ワープロや、パワーポイントの使用経験があれば、教材１本の作成時間は1時間～3時間程度。
383740Evaluation of the SoftSim practicee-learningシステムでの実施と評価

ソフトシム実習に興味を持てた
2006
2007

2011

3 5127320

222 41586
はい40

26862013

3972367

2012

23277

2010

333

26622009
シミュレーション教材評価

1873

2008
シミュレーション教材(%)

73

どちらかといえばどちらかといえばはいいいえいいえ

無回答

6

Evaluation of the SoftSim practice3045
129 5201
0 52011212012201

810911248
4338613250

142954526433531(%)

(%)

53

7 72008 720042

ソフトシム教材の内容は将来役立つと思う

ソフトシム教材の内容は簡単だった
200 2 1362 5200

Evaluation of the SoftSim practice

41

447

2200
6200

63

7200
8200

67

9201
0201

68

30

5 287

1332

281

1924

22 583

1201
2201

16278

18

475

24233
はい

どちらかといえばどちらかといえば

はい

いいえ

41

いいえ

無回答

はい

Evaluation of the SoftSim practice

50

7200
8200474058324773

9201
0201

いいえ

10200733

2008

3 52010

42011

30

無回答

44(%)

2006606130

6 420125640222013

30

53

6 2240

4735

2009

2767

いいえ

ソフトシム教材をもっと体験したい

7 3

27

65

1201
2201

どちらかといえば

はい

Evaluation of the SoftSim practice43

ソフトシム教材の経験により、他の授業や十週に対する興味を深めることができた
(%)
200
6200

どちらかといえば

4276
44

35
54

7172

21

3

17540

31
42

5
10 2 453
49

7 2

3
はい
43

どちらかといえばどちらかといえば

はい

いいえ

いいえ

無回答

はい
44

Evaluation of the SoftSim practice45

ソフトシム実習は今後とも継続すべきだと思う(%)
200658

2007

3174

2008

5 3321553235

200910862010

155620112775

112 52322012

55

3342 62013534242はい45

どちらかといえばどちらかといえばはいいいえいいえ

無回答

どちらかといえばどちらかといえばはいいいえ

いいえ

無回答

ソフトシム実習についての自由な感想や意見
良い評価：• 習ったことや見学で見たことが出てくると、知識をつなげられるのでおもしろかった。個々の症例に対して実際にどう考えていったら良いかを考えることができて良かったです。
• 臨床に出てからまたやりたいと切に思います。
• まだ授業を受けていないところも多く、難しかったですが、その後の授業で該当するところが出てきた時に興味を持って聞くことができたと思います。
• ソフトシムは内容が難しい部分も多かったのですが、授業でやったところは実際の症例を写真で見ることができて理解が深まりました。
• D4に対しては内容が少し難しかったように思う。しかし今自分が学習していることがどのように実際の臨床で応用されるのかということがわかりやすいのでモチベーションを上げるためと色んな教科の知識を体系的にまとめるのに非常に役立つと思う。
悪い評価および改善意見：• 未学習分野は簡単なバージョン、既学習分野はCBTレベルや、国試レベル、などと選択できると予習にも復習にも活用しやすいのではないでしょうか。
• 難しかったです。
• 中には解説が納得できないものもあったので、各症例に関する意見があれば、その意見を書き込め、それを掲示板のように他の人も見られるようなシステムになると、討論
46 などもでき、より発展的な教材になると思った。

7

Number supplied

Mean +/- SD

Number required

歯学部ソフトシム実習における問題点

Maximum number implemented
Minimum number implemented学生によって、実施した教材数に差がある
実習自体が単調になってしまい、学生のモチベーションが低下しがち

Number of materials

150

2009年度から、ミニマム実施数（30本～50本）を設定
中間集計し、各自の教材実施マイルストーンを配付2013年度から学生自身で実施歴、実施点数等を確認可

100

シミュレーション教材を用いたソフトシム実習の評価方法
50

WebClassでの教材別評価、ソフトシム授業評価
シミュレーション教材を用いた学習効果を客観的に評価する方法の検討が必要

0School year
Fig. 2 Numbers of materials supplied, required, and implemented in each year

48

49

東京医科歯科大学における実施例
医学科
人体構造総論Ⅲ：
人体解剖学：
クリニカルクラークシップ（総合診療部）
保健衛生学科
輸血検査実習：
細菌検査実習：
歯学科
歯科医療基礎：
臨床体験実習２：
包括臨床実習：
口腔保健学科
口腔疾患予防学実習：
臨床口腔保健衛生基礎実習：
国際交流センター
留学生のための医療コミュニケーション：
教養部
映像で学ぶアメリカ医療コミュニケーション事情 ：50

医学科2年生
医学科3年生
医学科5年生検査技術学専攻4年生
検査技術学専攻4年生
歯学科4年生
歯学科4年生
歯学科5-6年生
口腔保健学科2年生
口腔保健学科3年生
医学科留学生
教養部１-２年生

他大学、病院、関連企業における「教材作成支援ツール」の活用•他大学等の教員に「教材作成支援ツール」のモニターアカウントを配布•東京医科歯科大学内のサーバにアクセスし、サーバ上で独自の教材を作成•現在124機関231名が外部ユーザー登録（平成27年5月末）•6大学1病院と連携して共同教材開発中（平成27年5月末）•作成した教材•教材作成者は自身が作成した教材ファイルをダウンロードして学生に使用できる。
•東京医科歯科大学に対して、教材の利用を許可。
東京医科歯科大学
教員

汎用データベース
学生

教材実施
教材作成
医師・歯科医師

症例素材
診療シミュレーション教材

51

教材実施
教材作成

教材作成支援ツール

海外の大学
国内他大学

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