バーチャルリアリティで
脳外科手術

複雑で繊細な脳の外科手術に関して、事前にバーチャルリアリティ(仮想現実)などの技術を使って起こりうるリスクを洗い出し、最適な手法で手術に臨む。脳の神経機能を最大限に温存するこうした術式の開発にあたったのが、中冨浩文教授です。日本とアメリカで3,600例を超える執刀経験を重ねてきた中冨教授に聞きました。

中冨浩文

中冨 浩文
(なかとみ ひろふみ)

1993年東京大学医学部卒業
2002年米国メイヨー医科大学、シンシナティ大学臨床フェロー
2021年杏林大学医学部脳神経外科学教授
理化学研究所CBS神経動態医科学チームリーダー併任

新しい手術支援システム
を創造

行動や思考、人間のあらゆる機能を司る脳は、1,000億を超える神経細胞や血管などから成る複雑で繊細な臓器です。聴力に関連する神経の周囲にできる聴神経腫瘍の手術では、0.1mmメスがずれると神経を傷つけ、聴力を失う可能性もあります。高難度の疾患を取り除きつつ、機能を最大限に温存するためには非常に高度なスキルが要求されます。この課題を解決するために、中冨教授はチームで、「バーチャルシミュレーション(VS)」と「リアルタイムモニタリング(RT)」を組み合わせた新しい手法を開発しました。中冨教授はこれを「VR法」と名付けています。

バーチャルシミュレーション

バーチャルシミュレーションは、仮想現実の中で手術の予行演習を行うものです。まず、CTやMRI、血管撮影などで患者の脳のあらゆるデータを集め、開発した3Dコンピュータグラフィックス技術で立体画像に組み立てます。それを用いて、腫瘍の向こう側にはどんな血管が潜んでいるのかなどの危険性を再現し、実際の手術と同じようにシミュレーションします。仮想現実の中で予行演習を重ねることで、問題点をあぶり出し、最善の手術方法を導き出します。
実際の手術では、タブレット型端末を手術室に持ち込んで、確認しながら手術を進めることで安全性の高い手術が可能になります。

3Dグラフィックス化された脳。腫瘍の奥の血管の位置を確認(左)。
3Dグラフィックス化された脳。腫瘍奥の血管の位置を確認(左)。
タブレットを手術室に持ち込み、確認しながら手術を行う(右)。
タブレットを手術室に持ち込み、確認しながら手術を行う(右)。

リアルタイムモニタリング

リアルタイムモニタリングは、手術により機能が永久に損傷するリスクを回避するために開発されました。手術の進行に合わせて、グラフ化された視覚、聴覚、手足の運動など神経機能の状態を観察することで、損傷の具合を把握することができます。このシステムが開発される以前は、手術後に患者が覚醒してから、手足の麻痺が判明する状況でしたが、手術中に変化が分かることで永久損傷を回避できる確率が高まりました。「高度な手術には、単に高い技術力だけでなく、周到な準備の積み重ねと術中の的確な監視が欠かせない」と中冨教授は話します。

手術中に表示される身体の各機能の誘発電位グラフ。危険な状態が赤く表示される。
手術中に表示される身体の各機能の誘発電位グラフ。
危険な状態が赤く表示される。

限界を知ることで
見つけた可能性

大学3年の頃、脳外科の手術を見学した時に、初めて生きている人の脳を見て、「きれいだな」と衝撃を受けた中冨教授。「美しくて神秘的なこの道に進みたい」と脳外科医の扉を叩いてから、国内外の名医の元で数多くの経験を積みました。米国メイヨークリニックでは教授に指名され、執刀医として幾つもの手術を実施してきました。しかし経験を積むことで、「自分の限界が分かった」と話します。「従来の手術法のみでは、高難度の手術の成功率を100%にすることはできない。であれば、新しい技術を創造しよう」と。これがVR法を開発するきっかけになりました。
通常、技術の向上には手術件数が必要となり、それに伴い年月を費やします。しかし、世界的な名医が長期間行った聴神経腫瘍の手術で聴力温存率が平均51%だったのに対して、中冨教授は短期間で平均74%という高い温存率を維持しました。「VR法を活用することで、短期間で技術を磨き、機能の温存率を高めることが可能となった」と、その効果を語ります。

救われなかった命を
救う社会に

開発されたVR法は現在、欧米諸国7カ国でも採用されています。中冨教授は、「これからの医療を担う若手や放射線技師とともに、チームでVR技術に精通することで、今までの外科医ではできなかった脳機能と血管の構築を最大限温存する手術法を広めていきます。そして、今まで救われなかった患者さんが世界中で救われていく社会、医学界を創り上げることをミッションとして日々精進していきます」と世界に向けた展望を語っています。

学生時代

学生時代

「アメフト部で培ったリーダー力」

学生時代は、6年間アメフトに熱中。4年生からはチームの要である“クオーターバック”に任命され、戦略を練ったり、パスを回したりと采配を振るい、チーム一丸となってブロック優勝を2度経験することができました。
アメフト部で培った、チームメイトの特徴を把握し、個々人の力を最大限に発揮する術は、チームでオペを行ったりと現在の診療に大いに生かされているということです。

学生へのメッセージ

学生へのメッセージ

「自分の武器を持て」

医師としての武器を学生時代から磨くこと。全てを身につけることはできないけれど、縫合スキルを高める、英語力を身につけるなど、なんでも良いから1つスキルを磨いてください。
また、私は現在、有志学生が参加する「アナストクラブ」を開催しています。脳神経外科学分野に関心のある学生やまだ志望分野は漠然としているが外科分野に触れたいという学生などが集まり、医局のカンファレンスに触れたり、外科医として必要になる血管縫合・マイクロサージェリーの練習を行ったりしています。コロナ禍での活動は流動的になりますが、外科に興味のある皆さんの参加をお待ちしています。