VATSにおける肺機能予測のための3D仮想切除

背景：肺がんは依然としてがんによる死亡の主要な原因です。早期非小細胞肺がん（NSCLC）に対しては、胸腔鏡下解剖学的切除術（葉切除または区域切除）が標準治療です。しかし、手術の安全性は患者の肺予備能に大きく依存します。従来の予測方法（セグメント計算法など）は、肺換気の地域的不均一性を考慮しないため、最大20〜30％の予測誤差を示しています。

研究デザイン：これは前向き、多施設、縦断的コホート研究です。本試験は、胸腔鏡下解剖学的切除術の適格患者60名を登録する予定です。患者は以下の2群に層別化されます：

1. 胸腔鏡下区域切除群（n=30）
2. 胸腔鏡下葉切除群（n=30）

方法：

1. 術前評価：手術前30日以内に、全ての参加者は高解像度薄層（1mm）胸部CTおよび標準的な肺機能検査（PFT）を受けます。

2. 3次元仮想切除：Synapse 3-Dソフトウェアを使用して、患者特異的な解剖学モデルを再構築します。研究者は「仮想切除」シミュレーションを実施し、計画切除領域をマークします。システムは、良好に換気された肺組織（CT値-950〜-700 HU）に基づいて定義される「計画切除換気肺容積分画（pRVLVF）」を算出します。

3. 手術手技：患者は臨床的に適応に応じた標準的な胸腔鏡下葉切除または区域切除を受けます。

4. 術後フォローアップ：術後3、6、12か月にPFTを実施します。構造的リモデリングを評価するため、術後6か月と12か月にフォローアップCTを撮影します。

目的と分析：

主要目的：pRVLVFベースの予測モデルの精度を検証すること。主要エンドポイントは、術後3か月時点の予測FEV1の平均絶対誤差（MAE）であり、目標精度はMAE＜180mLです。

副次目的：

1. 術後6か月および12か月における長期的な予測精度を評価すること。
2. 線形混合効果（LME）モデルを用いて、年齢、BMI、喫煙歴を調整した残存肺の「代償係数（CC）」を定量化すること。
3. 術後合併症が機能回復曲線に及ぼす影響を評価すること。

本研究は、胸部外科における手術リスク評価と意思決定のための、精密でアクセス可能かつ動的なツールの確立を目指しています。