ロボット支援腎部分切除術の手術計画を改善するための仮想 3D モデリング (VISP)

手術は腹部がんの主な治療法であり、英国では年間 50,000 件以上の手術が行われ、そのうち 10% が腎臓がんの手術です。 手術前の手術計画の決定は、CT (コンピュータ断層撮影) および MRI (磁気共鳴画像) スキャンを見て、放射線科医と外科医によって行われます。 課題は、これらの 2D 画像スライスから患者の 3D 解剖学を精神的に再構築することです。これには、腫瘍の位置と、重要な血管などの近くの構造との関係が含まれます。 このプロセスは時間がかかり困難であり、多くの場合、人的ミスや最適でない意思決定が発生します。 開腹手術よりも計画外の合併症を是正することがより困難な状況であるため、低侵襲の方法で手術を行う場合は、優れた手術計画を立てることがさらに重要です (Byrn, et al. 2007)。 したがって、患者の転帰を改善し、外科的事故の費用を削減したい場合は、より優れた外科的計画ツールが不可欠です。

軟部組織腫瘍学の設定における現在の手術計画の制限を克服するために、専用のソフトウェア パッケージとサービス プロバイダーは、画像セグメンテーションと呼ばれるプロセスでスキャン ボクセルを解剖学的コンポーネントに分類する機能を提供しています。 セグメント化されると、立体造形ファイルが生成され、解剖学的構造を視覚化し、コンポーネントを 3D 印刷するために使用できます。 このような 3D プリント モデルが手術の意思決定に影響を与えることが以前に報告されています (Wake, et al. 2017)。 しかし、定期的な手術計画のために正確な 3D プリント モデルを入手するための財政的および管理コストが、3D プリント モデルの通常の臨床使用への参入を妨げていると推測されています (Western、2017 年)。

コンピューテーショナル 3D サーフェス レンダリング仮想モデルは、3D プリント モデルから自然に進歩しました。 文献では、このようなモデルは、「3D レンダリング画像」(Zheng, et al. 2016)、「3D 再構成」(Isotani, et al. 2015)、「仮想 3D」など、さまざまな名前で呼ばれています。モデル」(Wake, et al. 2017)。 このプロトコルでは、後者の命名法を使用します。

以前の研究では、外科医が劇場で仮想 3D モデルから恩恵を受けることがすでに示されています (Hughes-Hallett、2014; Fan, et al. 2018; Fotouhi, et al. 2018)。

以前の実現可能性調査 (NIHR21460; IRAS 18/SW/0238) では、Innersight3D と呼ばれる最先端の CE マーク付きソフトウェアを使用して、受信した CT スキャンから患者固有の解剖学的構造のインタラクティブな仮想 3D モデルを生成し、手術前に外科医に詳細なロードマップを提供します。 このアプローチは、外科的意思決定にプラスの影響を与えることがわかりました。

RAPN は急速に発展している外科分野であり、英国の 70 以上の外科センターにロボットが配備されています。 本研究で取り組む主な研究課題は、ランダム化比較試験で仮想 3D モデリング (Innersight 3D) を使用した手術計画が RAPN の結果と費用対効果を改善するかどうかです。

患者は、いくつかの理由でこの研究から利益を得る可能性があります。

1. より質の高い手術と合併症の可能性の減少により、患者はより早く帰宅する可能性があります (Shirk, et al. 2018)。
2. 予期せぬ解剖学的課題のために、外科医が手術中に開腹手術を支持して低侵襲アプローチを放棄しなければならない場合、計画外の変換の可能性が低くなります。
3. 患者のエンパワーメントと同意が向上し、患者の意思決定が改善されます。 以前の実現可能性調査では、患者は、3D モデルによって疾患治療の決定と手術計画の理解が向上したことに強く同意したことが示されました。
4. また、麻酔への曝露が少なくなるため、手術時間を短縮することもできます。 これらのモデルは、操作の複雑さと操作時間の予測精度を向上させる可能性があるため、操作上の利点もあります。 したがって、手術リストのスケジューリングと入院患者の流れが大幅に改善される可能性があります。 オーバーランする操作が少なくなるため、待機リストを減らすことができます。 さらに、外科チームの結束も強化される可能性があります。 劇場での滞在時間、つまり滞在期間の短縮は、医療サービスに経済的な利益をもたらします。