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術前画像シミュレーションの進化-肝臓がん外科治療の最前線(2)
慶応義塾大学が立ち上げた「領域横断的内視鏡手術エキスパート育成プログラム」では、さまざまな最先端技術による術前画像シミュレーションがカリキュラムに組み込まれています。肝胆膵領域におけるこれからの...
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術前画像シミュレーションの進化-肝臓がん外科治療の最前線(2)

公開日 2015 年 12 月 13 日 | 更新日 2017 年 05 月 08 日

術前画像シミュレーションの進化-肝臓がん外科治療の最前線(2)
板野 理 先生

国際医療福祉大学 教授

板野 理 先生

慶応義塾大学が立ち上げた「領域横断的内視鏡手術エキスパート育成プログラム」では、さまざまな最先端技術による術前画像シミュレーションがカリキュラムに組み込まれています。肝胆膵領域におけるこれからの腹腔鏡手術に不可欠とされる3Dシミュレーションの可能性について、慶應義塾大学医学部外科学教室(一般・消化器) 専任講師の板野理先生にお話をうかがいました。

国産の術前画像3Dシミュレーション: SYNAPSE VINCENTとは

肝臓解析画像

(引用:富士フイルムメディカル株式会社 3次元画像解析システムボリュームアナライザー SYNAPSE VINCENT イメージギャラリー)

富士フイルム株式会社のSYNAPSE VINCENT(シナプス・ヴィンセント)は画像解析ソフトでは国内でもっともシェアが高いものです。CT(Computed Tomography:コンピューター断層撮影)の画像を取り込んで、脈管などの位置を3Dで構築します。血管の枝ぶりなどから、どの枝がどの領域に栄養分を供給しているか、ここの切除をすると全体の何%の切除になるか、といったことを検討します。さらに、この腫瘍の周囲にはどういう脈管が通っていて、切除するとどの血管が出てくる、といった流れをシミュレーションすることができます。

今後はこういった3D画像解析ソフトによる術前シミュレーションが必須になってくると思います。まだコストの問題などですべての施設に入っているわけではありませんが、特に肝臓の手術では、解剖の構築をして術前にしっかりと把握した上で、どういう切除が可能なのかを考えることが大切です。今後の肝臓外科医には必須の技術・知識のひとつであると考えます。

肝臓手術に3Dシミュレーションが必要な理由

私たちも以前はCTなどの二次元画像から、頭のなかで3D構築してシミュレーションをしていたわけですが、その場合には開腹手術で肝臓を直接見た状態の3Dをイメージします。ところが、3D構築した画像が実際に目の前にあると、それをあらゆる角度から見ることができます。それはさすがに今まで経験したこともなければ、考えたこともなかったものです。実は腹腔鏡の手術にはそれに近いところがあります。開腹手術では人の視線も手が入らない角度からの手術が実際に可能だからです。そういう視野があることで、今までの開腹手術では考えなかったような切除の仕方を、実際に私たちは行なっています。学会などでも発表していますが、それは今まで開腹手術では考えなかったやり方だと思います。

逆に、腹腔鏡手術には先ほど述べたような、ディスオリエンテーション(見当識障害)に陥りやすいといったデメリットもあります。そこをどう補って、安全性と根治性を両立させた手術を行えるかということを考えると、術前にイメージやプランをしっかりと頭に入れて手術に臨むことが大切になってきます。

術前から術中へ―リアルタイム3Dナビゲーションへ

現在、それがある程度のところまではできていると思いますが、3D画像解析によるシミュレーションの分野でトピックスになっているのは、術中にいかに直接反映させるか、今切除しているところがどうなっているかを画像にもリンクさせるという技術です。現在でも術中はモニター画面を見ながら行っているのですが、肝臓は大きな臓器ですので、持ち上げたり動かしたりすると変形して脈管などの位置関係が変わってきます。これをいかに術中に反映させるかということがポイントになっています。プロジェクション・マッピングや、術前に作成した3D画像を実際の肝臓の画像に重ね合わせるなど、さまざまな方法が試みられていますが、塑型性(そけいせい・形が変わること)を追従させることが難しく、課題となっています。

このような技術は、たとえ将来的に各施設の設備の関係で使っていくことが難しいとしても、一度体験しておくことで3D構築する頭の訓練がある程度できるようになるので、CT画像を見たときの見え方がまったく違ってきます。

慶應義塾大学医学部卒業後、永寿総合病院外科 部長 内視鏡手術センター長、慶應義塾大学病院一般・消化器外科 専任講師を経て、2017年4月からは成田に開学する国際医療福祉大学医学部 消化器外科の主任教授を務める。應義塾大学病院では肝胆膵・移植グループのチーフとして診療に携わるとともに、同大学医学部内視鏡手術トレーニングセンターのディレクターとして、内視鏡手術のエキスパート育成に尽力してきた。今後は同病院の特任准教授として内視鏡手術トレーニングのプログラムに関わりつつ、国際医療福祉大学の特色を生かし同トレーニングプログラムの海外展開も視野にいれている。

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