バーチャルリアリティにおける手術計画：系統的レビュー

バーチャルリアリティ（VR）は、医療を含むさまざまな分野において大きな影響を与えています。ドイツのベルリンにあるシャリテのモリッツ・クヴァイスナーとカール・アイゼントレーガーによるこの系統的レビューは、手術計画におけるVRの統合を評価しています。彼らの研究は、2021年4月から2023年5月までの詳細な文献検索を基にしており、手術の文脈でのVRの実際の応用と理論的基盤を学術的および臨床的なさまざまな情報源から考察しています。

手術におけるVRの基盤

この探求の中心には、術前計画の精度と効率を向上させるためのVRの使用があります。従来の2D画像を使用する方法では、複雑な手術手順に必要な複雑な空間関係を伝えることができないことがよくあります。VRの三次元没入型環境は、あらゆる角度から解剖学的詳細を提示し、深度知覚と空間認識を大幅に向上させる動的な代替手段を提供します。

進歩と方法論

このレビューでは、VR技術のさまざまな進歩が概説され、ヘッドマウントディスプレイ（HMD）を介して医療画像データとの相互作用が改善されたことが強調されています。これらのデバイスにより、外科医は画像をリアルタイムで操作し、ビューを調整して体の構造をより深く探ることが可能になり、複雑な手術の計画に不可欠です。

実証的証拠

レビューされた研究のかなりの部分は、VRが解剖学的構造の理解を高めるだけでなく、より効果的な手術計画と結果にも寄与することを示しています。例えば、手術計画におけるVRの応用は、従来の画像技術と比較して手術アプローチの変更につながることがよくあります。これらの変更は、VRによって提供される視覚的および空間的データの向上によって裏付けられ、最も効率的な手術経路と技術の特定に役立ちます。

術前計画変更に関する回顧的レビュー
いくつかの研究で、VRが術前計画の精度を向上させることが示されました。例えば、Milanoらは、従来の方法からVRに切り替えることで、手術計画の合意が75%から95%に増加したと報告しています。同様に、van de Woestijneらは、VRが症例の57%で新しいまたは変更された術前計画につながったと発見しました。Thumerelらは、胸壁切除術の計画において、CT画像のみを使用する場合と比較して、VRの優位性を強調しています。
手術結果に関する回顧的レビュー
Steineke と Barbery の研究では、VRで計画された手術は、従来のCTスキャンで計画された手術よりも大幅に短時間で行われたことが示されており、VR計画による効率の向上が示唆されています。
術前計画の変更に関する前向き研究
Sadeghi らや Bakhuis らの研究では、VR は手術計画を大幅に変更するケースが多く（それぞれ 40％および 52％）、より保守的で臓器温存の決定に繋がったことが示されています。これは、VR が手術介入の精度を向上させ、患者の結果を改善する可能性があることを示唆しています。
手術結果に関する前向き研究
トレーニング環境では、Staubli らの研究で示されたように、VR を使用して準備した研修生は従来の方法で訓練された研修生と同等のスコアを獲得し、VR が効果的なトレーニングツールになり得ることが示されています。
症例研究とシリーズ
これらの研究は、複雑な手術症例における VR の役割をしばしば強調しました。例えば、VR は空間的関係や潜在的な妨げを明確に示すことで、小児患者に左心室補助装置を正確に配置するのに役立ちました。これは従来の画像では困難でした。
比較研究
El Beheiry らや Huettl らによる研究は、VR が従来の画像診断や 3D プリントモデルよりも腫瘍や解剖構造を特定して局在化する速度と精度を向上させる可能性があることを示しました。これは、VR が手術の準備と実施において外科医の能力を向上させる、より効果的な可視化ツールを提供することを示唆しています。

結論として、レビューされたさまざまな研究は、VR 技術が解剖学のより明確で詳細なビジュアライゼーションを提供することで手術の計画段階を強化するだけでなく、手術計画やトレーニング方法を改善することで手術結果にも良い影響を与えることを一貫して示しています。これらの調査結果は、手術環境での VR のより広範な採用を支持し、手術の精度、効率、および結果の改善を約束します。

課題と今後の方向性

有望される進展にもかかわらず、レビューではいくつかの課題が指摘されています。研究デザインや使用されるVRシステムの異質性により、結果を一般化することが難しくなっています。さらに、多くの研究が具体的な臨床結果ではなく主観的な評価に依存しており、偏りを生じる可能性があります。このレビューは、外科計画におけるVRの有効性をよりよく評価するために、より標準化され厳密な研究方法を求めています。

技術的考慮事項

VRシステムで使用されるハードウェア（HMDの解像度や視野など）は、手術計画体験の質において重要な役割を果たします。これらの技術仕様の違いは、臨床環境におけるVRアプリケーションの使いやすさや効果に大きく影響を与える可能性があります。レビューでは、将来の研究がハードウェアおよびソフトウェアの詳細な説明を提供し、技術の再現性と評価を向上させることを提案しています。

臨床的影響と倫理的考慮

VR技術が進化を続ける中、外科手術の計画や訓練において不可欠な存在になる可能性を秘めています。しかし、これは患者の安全性や、この技術に不慣れな外科医にとっての学習曲線に関する倫理的な懸念も提起します。VRが外科手術の手順を複雑にするのではなく、向上させることを確保するために、技術的統合と従来の外科訓練とのバランスを取ることが重要です。

結論

この体系的レビューは、手術計画におけるVRの変革的可能性を強調し、複雑な解剖学的構造の理解を深め、手術精度を向上させる能力を示しています。ただし、この分野はまだ開発段階にあり、VRを日常的な臨床実践に完全に統合するためにはさらなる研究が必要です。VRによって強化された手術計画の未来は、手術の効率を高め、患者の結果を改善する可能性があり、これらの先進技術の厳密な評価と慎重な実装に依存しています。

詳細については、以下にお問い合わせください info@medicalholodeck.com 5月 2024