心臓手術における3Dプリント技術の将来的な応用に関する医師の見解

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-7-3 15:07 に最後に編集されました。

最近、「3Dハート」と呼ばれる先駆的な調査実験が無作為登録を開始しました。この実験の目的は、3Dプリント技術を使用して作成された心臓モデルが小児心臓手術の術前計画に与える影響を調査することであると報告されています。このテーマについて、アメリカ心臓協会外科部門共同委員長のアリスター・フィリップス氏（以下、委員長）にインタビュー。自身の経験を踏まえ、3Dプリント技術の外科への応用がもたらす影響や、「3Dハートプロジェクト」に参加した同プロジェクトに対する意見などを語ってもらった。

Q: 手術計画に 3D モデルを使用した経験について教えてください。従来の CT/MRI 3D 再構成法に比べて 3D プリントモデルを使用する利点は何ですか?

A: 私は多くの複雑な手術の前に、術前計画に 3D プリントモデルを使用しました。私たちは、心臓を切らずに行える新しいタイプの肺弁置換手術を開発しました。私がコロンバスにいた頃は、3Dプリント技術はまだ使われていませんでした。肺弁置換手術を行う際、心房を一つずつ置換する方法が使われていました。この方法では、心房から血液が流れ出るチャネル（このチャネルで肺弁置換手術が行われます）の解剖学的構造を正しく理解することが非常に制限されていました。
私がシーダーズ・サイナイ病院に着任した後、私たちは術前計画に患者の心臓の3Dプリントモデルを使用することで従来の方法を改善し、人工心臓が心房チャネルに埋め込まれた後に何が起こるかをシミュレートするのに役立ちました。 3D プリントされた心臓モデルを使用すると、医師はインプラント交換の効果をよりよく理解できるようになります。さらに、この新しい方法は、従来の方法と比較して、患者への手術の害を軽減します。

Q：「3Dハート」ランダム化医療実験について教えてください。また、医療実験を開始する患者グループとして子供たちを選んだ理由を教えてください。

A: 単一の患者集団に対して実験を行うことで、その患者集団の心臓の解剖学に対する理解が最大限に深まるからです。解剖学的構造をより明確に理解することで、対応する手術の質とレベルが向上します。この医療実験では、手術前の計画のために各患者の心臓モデルを 3D プリントします。私はこの実験の主担当者ではありませんが、この実験の担当者は、両心房修復術が必要な先天性心疾患の子供など、実験対象患者を選ぶ前に十分な準備をしたと信じています。また、これらの患者を対象とした医療実験を通じて、術前計画に3Dプリントモデルを使用することが、この分野の医療現場に大きな影響を与えることが実証できると信じています。

Q: では、術前計画用の 3D モデルを印刷するプリンターには、どのような技術的特徴や機能が必要ですか?

A: とても良い質問です。患者や手術ごとに要件が異なります。3D プリント技術のユニークな点は、患者ごとに独自のニーズを満たすカスタマイズされたサービスを提供できることです。しかし、各患者に対して、モデルの信頼性は常に保証されます。さまざまな物理的特性を持つさまざまな材料を使用することで、モデルの信頼性を確保しながら、さまざまな手術の術前計画のニーズを満たすことができると確信しています。構造精度と材料精度は、術前計画モデルの最も重要な 2 つの側面です。これら 2 つの側面におけるモデルの信頼性を向上させることは、医師がより信頼性の高い術前計画を立てるのに大いに役立ちます。

Q: 3D プリンターの購入を検討している病院にアドバイスはありますか?

A: 病院は、3D プリンターを購入する前に、自らの病院の特性に基づいて、3D プリント技術がどのような価値をもたらすことができるかを真剣に検討すべきだと心から提案します。この複雑な質問に答える最善の方法は、できるだけ多くの異なるサービスを提供するサードパーティのサプライヤーに頼ることです。

病院が現在提供している医療サービスに対する 3D プリント技術の影響を完全に理解していない限り、MRI および CT モデリング技術は引き続き使用されるべきです。私の提案は、病院に最初から機械を所有し、病院が 3D 印刷技術に適応するまでそれを所有し続けることができる株主がいない限り、3D プリンターの購入を希望する病院は、まずこの問題について Opheart などの非営利団体に相談すべきだということです。

Q: 術前計画に 3D プリントモデルを使用することの将来についてどうお考えですか?

A: ある種の小児心臓手術に 3D 技術を適用することは、コンセンサスとなっていると思います。この新しい方法を受け入れる病院の数とそれが推進されるスピードは、主にプリンターの医療保険償還、経済的コスト、時間的コストによって決まると思います。結局のところ、医師たちはこれらのモデルがすぐに実践されることを望んでいます。

もちろん、私のような外科医にとって、この新しい技術は自分のスキルの一部として受け入れるつもりですし、病院や患者のコスト削減にもつながるので、この技術のコストは高くありません。しかし、私個人としては、役に立つと思うモデルをすべて購入するための十分な資金がありません。

3Dハートプロジェクトの最も興味深い点は、3Dプリント技術が医療分野にどのような影響を与えるかを探るための証拠を収集しようとすることであり、このテーマを検証するための初めての大規模で組織的な医療実験であることです。 3D ハートプロジェクトでは、3D プリントが患者の治療結果を改善できるかどうかだけでなく、この新しい技術が既存の医療費を削減できるかどうかも調査します。将来、3D モデルが医療保険で償還されるようになれば、現代医学の伝統が覆され、より多くの患者に朗報がもたらされることは間違いありません。

出典: IT168
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