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神経外科用ポータブル混合現実ナビゲーションシステムの臨床的実現可能性に関する研究

カテゴリ:手術支援

公開日:2025年11月11日

タイトル:Portable mixed reality navigation system for neurosurgery: a clinical feasibility study. 雑誌名:Sci Rep. 2025 Nov 04; 15(1): 38453. 概 要: 本研究は、神経外科用のポータブル混合現実ナビゲーション(PMRN)システムを開発し、その実現可能性を評価することを目的としています。PMRNシステムは、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)とポータブルラップトップをルーターで接続し、ローカルネットワークを形成します。アクティブ赤外線トラッキングにより、カスタム外科用プローブのリアルタイム位置特定が可能です。最初にラボでシミュレーションモデルを用いて精度をテストし、次に42人の頭蓋内病変患者を対象とした前向き臨床研究で評価しました。従来の光学ナビゲーション(TON)システムのプローブをPMRNで特定されたターゲットに配置し、両システム間のユークリッド距離を測定して位置特定誤差を定量化しました。 方 法: この研究は、42人の患者を対象にした前向き臨床研究です。PMRNシステムは、HMDとポータブルラップトップを接続し、アクティブ赤外線トラッキングを用いてカスタム外科用プローブの位置をリアルタイムで特定します。ラボテストでは、2人の医師がそれぞれ10回のシミュレーションを行い、平均時間は5分未満でした。臨床研究では、平均位置特定時間は4.3±1.0分、最大フィデュシャル登録誤差(FRE)は2.2±0.7mm、ターゲット登録誤差(TRE)は1.7±0.5mmでした。 結 果: ラボテストでは、最大FREは2.5mm、最大TREは2.3mmで、医師間に有意差はありませんでした。臨床研究では、医師がホログラムと患者の解剖との整合性を40例(95%)で満足と評価し、残りの2例は3mmの偏差が見られました。PMRNシステムは、持ち運びが容易で、神経外科手術においてミリメートル単位の精度を達成し、高い医師の満足度を得ました。 結 論: PMRNシステムは、神経外科手術において実現可能であり、日常的な手術のニーズを満たす一方で、サブミリメートル精度の手術にはさらなる改良が必要です。これらの結果は、PMRNシステムの臨床的実現可能性を確認し、混合現実神経外科ナビゲーションのさらなる開発と採用を支持します。