【前書き】精密外科はCT/MRIなどの画像データに基づき、術前の仮想3Dモデリングと計画立案により手術リスクを回避。術中には3D腹腔鏡技術とロボット支援を導入し、手術の効率と安全性を確保する。長年にわたり、山西医科大学第一病院の王東文教授チームは、腎臓腫瘍の診療における3D技術の探究と応用に注力し、「デジタル医学」と「精密外科」の完璧な融合を実現し、より多くの患者に恩恵をもたらしている。
【専門家・科学普及】腎癌外科診療の精密医療時代
ここ十数年間、「精密外科」の理念と「デジタル医学」の概念が相互に補完し合い、連携しながら、腎腫瘍の臨床診療をより精密な方向へと推進してきた。
腎癌治療の精密時代が到来した。特に外科分野では、腎腫瘍患者の「精密」な治療が手術「表舞台」から「舞台裏」へ、すなわち術前診断・術前計画・術前説明・術中定位などの準備段階へと拡大している。言い換えれば、従来比較的「大まか」だった腎癌周術期診療は過去のものとなりつつある。現在では、術前精密定位診断、緻密な手術計画、入念な3D可視化・実物化説明、術中精密定位・誘導、難点予知を含む「周術期包括的精密化」が相次いで提唱され、業界内で広く認知・普及している。このわずか十数年の間に、デジタル技術が腎臓腫瘍の精密手術を比較的「粗放的」な手法から周術期全体の「精密化」へと導いたと言える。
この進歩により、医療者と患者の双方における精密外科の理念に対する理解は、「最小侵襲・最大限の保護」から「最小コスト・最良効果」へと拡大し、さらに「個別化医療」の計画立案と実施においてより高い要求が提示されるようになった。
【専門家・科学普及】腎癌外科精密診療時代の「ソフトパワー」——3D再構築と難点予警
その後、我々は腎癌精密手術に関する応用研究を体系的に展開し、長年にわたり不断の努力を続けてまいりました。術前には、3D再構築技術を用いて個別の後腹膜腔3Dデジタルモデルを構築し、腎動脈・静脈の血管変異や腫瘍基底部の血管・組織状態などを自由に3D観察することで、精密な手術計画を立案します。術中には、3Dモデル画像と術中実景画像を随時比較することで、腎腫瘍手術の円滑かつ精密な実施を促進します。
現在では、国内はもとより国際的にも初の腎血管専用定量評価システム——SIRENスコアシステムを開発。腎血管解剖構造が手術難易度に与える影響を定量的に表現し、医師の理解と情報共有を容易にすると同時に、腎臓の重要解剖構造を完全かつ直感的に立体表示することで、血管処理の難易度予測や術前計画の最適化をより精密・安全・効果的に実現している。
これにより術者は、術野の「3Dマップ」を入手して術前に綿密な計画を立てられるだけでなく、術中にも随時照合・参照して構造認識を実現できる。さらに定量化された腎血管難易度評価レポートも入手でき、術前計画と難点予知がさらに実現される。これまでに、この精密手術を受け恩恵を受けた腎癌患者は累計1,000例を超え、医療品質に対する時代の要請である精密性、低侵襲性、安全性、迅速な回復というニーズを満たしている。
【専門家・解説】腎癌外科精密診療時代の「ハードパワー」——3D腹腔鏡とロボット手術
腎癌に対する外科的治療法は、もはや従来の開腹手術だけではありません。長年にわたり、腹腔鏡下腎臓手術は創傷が小さく、回復が早く、合併症が少ないという利点から、中国で広く採用され続けており、その適用範囲は副腎、腎臓、尿管、前立腺、膀胱など泌尿器科のほぼ全ての腹腔鏡手術をカバーしています。この技術は、視覚表現において2Dから3D腹腔鏡へ、操作器具において直腕器具から7自由度を持つ手首型ロボットアームへと進化し、術中の操作精度や安全性などが大幅に向上した。これにより患者は直接的な恩恵を受け、より迅速かつ良好な回復が実現している。具体的には、3D腹腔鏡技術は依然として2D腹腔鏡操作モードを基盤としており、視覚表現のみが3D方向に進化しているため、一般的に2D腹腔鏡治療が適応となる患者は原則として3D腹腔鏡にも適応となります。腎腫瘍手術においては、周辺組織や血管との関係が密接な腫瘍切除術、腎部分切除術、下大静脈血栓摘出術などを行う場合、3D腹腔鏡が特に優位性を発揮します。
3D腹腔鏡は比較的低コストで導入可能であり、優れた高精細立体画像を提供することで、外科医に現実に近い立体的な術野を創出。実際の視覚的感覚を再現し、手術の効率と安全性を一定程度向上させる。さらに既存の従来型腹腔鏡用操作器具や関連技術・手順を継続利用可能で技術的ハードルが低く、2D腹腔鏡とロボット腹腔鏡の中間的な存在と位置付けられる。一定期間においては、依然として手術操作技術の中核を担う存在である。
近年発展したロボット支援腹腔鏡手術システムは、より鮮明な3D視野を裸眼で実現するだけでなく、7自由度の精密操作を実現した点が重要である。複雑な腎腫瘍手術、特に腎部分切除術における縫合操作において顕著な優位性を示し、現在では外科手術の発展方向と見なされている。
【専門家・科学普及】腎癌外科精密診療時代の「人間性」——3D可視化または実物を用いた医師と患者の対話
手術技術の向上と同時に、術前に腎臓や腫瘍の解剖学的情報を患者に直感的に伝え、手術の要点や難点を説明し、患者と家族が治療計画を理解した上で手術医との信頼関係を築き積極的に協力することは、手術治療の成功率を高める重要な施策である。
現在、腎腫瘍術前説明は主にCTやMRIフィルムを用いた解説に依存しているが、医学的知識を持たない大多数の患者・家族にとって、断層画像フィルムの情報やそれに基づく手術計画を理解することは極めて困難である。今日、3D再構築技術は患者の手術部位の立体構造をほぼ現実通りに再現でき、患者・家族の手術理解をより直観的にする。同時に、3Dプリント技術が医療分野で急速な発展を遂げていることを踏まえ、患者と家族の手術理解を深め、手術部位構造への認識をより現実的にするため、個別化された3Dプリントモデルの実物と個別化された3Dデジタルモデルアニメーションを組み合わせた術前医患コミュニケーションを試みている。実践後の効果は確かに良好で、3D実物と3Dデジタルアニメーションの組み合わせは、患者側の空間統合的抽象思考能力への要求を効果的に低減し、術前の手術理解度を向上させました。これにより、患者や家族の未知への心理的恐怖をある程度軽減または解消しただけでなく、手術医への信頼と承認を強化しました。この信頼は外科治療プロセスにおいて極めて重要です。
【専門家・科学普及】腎癌外科精密診療時代の「頂点」——仮想現実と複合現実技術