小児医療における精密さ：仮想プランニングと拡張現実を活用した頭蓋再建

頭蓋再建手術は非常に複雑な処置です。特に小さな子どもに対して行う場合、その難易度はさらに高まります。課題は、患者の繊細な特性に対応しながら、脳神経外科に必要な精度を確保することにあります。

舟状頭症や三角頭蓋症などの先天性奇形の治療では、機能的および審美的な成果を達成するために、準備段階から手術の実行まで、極めて細密な作業が求められます。

Reina Sofía University Hospital では、約2歳の舟状頭症の患者に対してこの課題に直面しました。手術計画を支援するため、チームは臨床エンジニアと協力し、骨切開部位を定義し、3Dで再配置し、個別化された切開ガイドと位置決めガイドを設計しました。この仮想プランニングに基づき、解剖モデルを3Dプリントして術前準備に活用しました。

小児脳神経外科チーム（Dr. Juana Vidal率いる）は、仮想手術3Dプランニング、3Dプリント、ARを活用し、手術室に万全の準備で臨みました。

手術計画プロセスの開始にあたり、MRIやCTスキャンの医用画像を仮想3Dプランニングソフトウェアに取り込みました。このデータを用いて作成された仮想3Dモデルは、以下のような様々な用途に活用されました：

• ソフトウェア内での計画作成
• 解剖モデルの3Dプリント
• AR（拡張現実）による可視化

3Dプリントされた模型は、解剖構造を物理的に手に取って確認し、練習するためのツールとして機能しました。

一方で、ARはデジタル環境で手術をリハーサルする手段を提供しました。
「仮想プランニングにより、本番の手術を行う前に手術をシミュレーションできます」とDr. Vidalは述べます。「ARグラスを使用することで、目指す最終的な成果を可視化し、各切開や再形成のステップを精密に計画することができます。」

ARは手術室の入り口で終わるものではありません。手術中にも技術が活用され、ARは実際の骨切開と術前計画とのリアルタイム比較を可能にしました。これにより、外科医はアライメントの精度を確認し、必要に応じて調整を加えることができました。手術を開始する前に最終的な成果を視覚化できる点が大きな利点です。

さらにサポートを得るために、チームはカスタマイズされたCMF切開ガイドと位置決めガイドを使用し、手術計画を正確に反映しました。これらの3Dプリントされたガイド（ポリアミドまたはチタン製）は、計画通りに骨切開を行えるよう支援し、精度が求められる手術において予測可能性と安全性を高めました。

これらの技術の組み合わせは、チームと患者の双方に多大な利点をもたらしました。
「手術を実施する前に介入の各ステップを計画することで、審美的および機能的な成果を向上させるだけでなく、手術時間と関連するリスクを減らすことができます」とDr. Vidalは述べます。

手術アプローチの詳細を、体積から切開ポイントに至るまで綿密に計算し計画しました。この詳細な計画が、実際の手術中に大きな違いを生み出しました。
「術前計画のおかげで、手術室での時間が大幅に短縮され、輸血の必要性が減少し、患者の安全性が向上しました」と脳神経外科医のDr. Marta Guzmánは述べています。「さらに、審美的な成果はますます予測可能で正確になり、家族と医療チームの満足度が向上しています。」

この患者の場合、結果は非常に良好でした。チームは目標としていた形状を再現することに成功し、審美的および機能的な成果を最短時間で達成しました。現在、患者は手術による合併症もなく、良好な運動発達を示しています。

この技術が進化を続ける中で、外科医たちは最も複雑な症例においても、さらに高い自信とコントロールを得ることができるようになるでしょう。
「手術における仮想プランニングとARの組み合わせは、より正確で安全、そして患者中心の医療への大きな一歩を示しています。特に複雑な状態を抱える小児患者にとって重要です」と脳神経外科部長のDr. Juan Soliveraは述べています。