3Dプリントがアブダビの医師らの珍しい心臓病の症例解決に貢献

2024年9月5日、アンタークティックベアは、アブダビの外科医が3Dプリント技術の助けを借りて、まれな心臓欠陥の手術を成功させたことを知りました。この欠陥の発生率はわずか0.03％で、手術により患者の命が救われました。 41歳の患者、ミアン・モハメド・シャビーさんは、大動脈が正常な左カーブではなく異常に右カーブしているという珍しい先天性心疾患を持って生まれた。さらに悪いことに、この欠陥によりコメレル憩室に巨大な動脈瘤が形成されました。

このタイプの動脈瘤は大動脈弓の近くに位置し、主要な血管に囲まれているため、深刻な合併症のリスクなしに治療することが難しいため、外科医にとって大きな課題となります。

この複雑で稀な症例に直面して、クリーブランド・クリニック・アブダビはニューヨーク大学アブダビ校（NYUアブダビ）と協力し、3Dプリント技術を活用して支援しました。彼らはシャビー君の心臓の詳細な3Dプリントモデルを作成し、医師が手術に入る前に彼の病状の独特な構造を視覚化し理解できるようにした。

「こうした先天性奇形は無症状であったり、他の病気に伴う一般的な症状を伴っていたりすることが多いため、発見されることは稀で、外科的介入には高度な専門知識と技術が必要となる」と、クリーブランド・クリニック・アブダビの血管外科医、フサム・ユネス氏は述べた。

コメレル憩室は、気管や食道などの近くの組織を破裂させたり圧迫したりして、生命を脅かす合併症を引き起こす可能性があります。「大動脈弓が左側にある場合、コメレル憩室の矯正は比較的簡単です。なぜなら、歪みが触知でき、目に見えるからです」と、同じくクリーブランド・クリニック・アブダビの心臓・血管・胸部研究所の心臓外科医、ヤザン・アルジャベリー医師は言う。「しかし、この症例のように、血管が右側にある場合、歪みは他の大血管に隠れてしまい、外科的介入が特に困難になります。」

最終的に、3D プリントされたモデルは、複雑な手術を最高の精度で計画し実行する上で非常に貴重なツールとなり、シャビーの命を救いました。

△心臓外科医ヤザン・アルジャベリー氏（左）と血管外科医フサム・ユネス氏（右）

NYUアブダビのコア科学技術プラットフォームによって開発されたこの技術は、心臓手術に適しているだけでなく、神経学などの他の医療分野にも応用できる可能性がある。このプロセスは 3D 画像再構成から始まり、生の診断画像データを患者の 3D デジタル解剖モデルに変換します。次に、3D モデルをスライスして、個々の構造や臓器を詳細に検査できるようにします。最後に、外科チームが研究できるように、患者の解剖学的構造の物理的なレプリカが印刷されます。この実践的なアプローチは、正確な術前計画とシミュレーションを提供することで、手術のリスクを軽減し、より正確な手術を可能にします。

このミッションで使用された具体的な 3D プリント技術は明らかにされていないが、NYU アブダビのコアテクノロジープラットフォームには、詳細な解剖モデルの作成に最適な Stratasys J750 Polyjet 3D プリンターなどの高度な技術が搭載されている。 NYUアブダビは、複数の分野の研究をサポートする共有施設であるコア科学技術プラットフォームの開発に多大なリソースを投資してきました。施設には、EOS の SLS 3D 金属プリンター M270 および M280、ポリマープリンター P110、Stratasys の FDM 3D プリンター F370、さらには Nanoscribe のマイクロ製造用 3D プリンターなどの 3D 印刷装置が装備されています。

△ ストラタシス J750

結局のところ、シャビーの手術は、術前計画における 3D プリントの重要性と可能性を実証しています。実際、病院内の多分野にわたる専門家チームが、この革新的なアプローチを複雑な解剖学を伴う他の医療分野にどのように適用できるかを調査しており、それによって手術の計画と実施の方法を変えることができるようになります。

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