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推薦者の声と活用事例

患者のアバタートレーニングシステム誕生による手術予行の実現と今後の展望
東京慈恵会医科大学外科学講座 呼吸器、乳腺・内分泌分野  教授 森川 利昭 先生 近年、画像をコンピュータで立体視できるようになり、さらにリアリティのある画像が得られるようになりました。それでもなお実際の大きさ ではありませんし、中に手を入れることも、手術器械をあてがってみることもできません。ましてや、臓器を動かすこともできません。生体質感立体臓器モデルはこれらを一挙に実現してくれました。

東京慈恵会医科大学はわが国で最も歴史ある私立医科大学で、港区西新橋の附属病院など合わせて計約2700床を有します。学祖高木兼寛先生の「病気を診ずして病人を診よ」の遺訓に従い、臨床重視、患者重視の医療を行っています。

私は初めに従来の呼吸器外科手術を学んだ後、1992年からは一貫して胸腔鏡手術の開発と実施に従事してきました。
新しい概念の胸腔鏡手術を率先して開発しながら、安全性に最大限の配慮を払い、慎重に臨床応用を進めてきました。
全く新しい領域に踏み込むには、「新しい技術であればあるほど、原理原則に 立ち返って基本に忠実に組上げる必要がある」ことを肝に銘じてきました。原理原則に返ってみると、手術の基本とは患者さんの解剖や病態を正しく理解することに尽きます。実際のところ経験ある外科医は、どんな情報を元に手術をしているのでしょうか?

外科医の頭の中には、一般的なヒトの解剖の知識はすでに入っています。これに個々の患者さんの情報を当てはめ、患者さん独自の解剖と病気による変化とを重ね合わせて、手術の構想を立てていきます。
患者さん独自の情報としては、CT、MR、PETなどの医用画像があります。最近の画像は大変正確で、患者さんの実体をかなり正しく映し出しています。近年、画像をコンピュータで立体視できるようになり、さらにリアリティのある画像が得られるようになりました。
それでもなお実際の大きさではありませんし、中に手を入れることも、手術器械をあてがってみることもできません。まして臓器を中でちょっと動かしてみるわけにも行きません。生体質感立体臓器モデルはこれらを一挙に実現してくれました。

3Dプリンタを用いた立体臓器モデルは、CTなどのデータから、実体と全く同サイズの立体モデルを作成することができます。手術などに必要な臓器のデータだけ取り出して作成することができ、不要なデータは消去することができます。病巣部分を取り除いたり、また付け加えることもできます。

生体質感の再現はもう一つの特色です。生体は様々な性状の構造からなっており、 例えば骨の硬さ、実質臓器の充実した柔らかさ、肺など空気を含む柔らかさなど、 臓器の手触りを実現してくれます。こうして得られた触感は、手術の実際に極めて近いものです。まさに患者さんのアバターの誕生です。このモデルにより、実際の生体と同じ形状のモデルで手術のトレーニングができます。

こうして作成した胸郭モデルに、実際に内視鏡を入れて内部を観察してみました。 実際の手術中の画像の距離感がよみがえり、手術器械を入れてみたところ、実際の操作感を味わうことができました。外科医になって35年になりますが、まさに目からウロコ、これまでに味わった中で一番大きな感動です。
これを発展させれば、手術前に目の前の患者さんのモデルを作成して、手術の予行を行うことができます。ロボット手術では、手術操作をそっくり記録し同じ形状のモデルで再現すれば、名人の手術を再現して学ぶこともできます。他にも外科手術に及ぼす影響はキリがありません。これからの外科学の発展から、ますます目が離せなくなってきました。

骨と脈の質感を見事に再現した、患者と等サイズの胸郭トレーニングモデル 実際の胸腔鏡手術に用いる器具を組み込むことで、手術の正確なシミュレーションが行なえます 胸郭と縦隔の間に拡がる肺、その中の血管や気管支に対して、実際に手術器具を用いて術野の内外から位置関係を試すことができます 胸郭トレーニングモデルで内視鏡の練習をしている様子
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