東南アジア初の3Dプリントチタン胸部再建手術

9月18日午前、ビンメック・タイムズ・シティ国際総合病院の医師とビンユニ大学医学3D技術センターのエンジニアは、11.5センチの縦隔腫瘍を根治切除し、チタン素材を使用して患者の胸部を再建する手術に成功したと発表した。

縦隔腫瘍患者の胸壁再建の道のり

55歳の女性患者（ハ・ナムさん）は、数週間にわたって左胸に激しい痛みを訴えていました。痛みは持続的で、特に呼吸時に強くなり、日常生活に支障をきたしていました。患者は省立病院で検査を受け、胸部腫瘍（前縦隔腫瘍）が見つかりました。患者は多科的診察と治療計画のため、ビンメック病院に転院しました。

検査の結果、最大11.5センチの大きな縦隔腫瘍が左胸壁、肋骨2、3、4、左肺の上葉、胸骨の一部を複雑に侵し、心臓、肺、周囲の臓器に深刻な圧迫を引き起こしていることが判明した。

ダン・クアン・フイ医師（ヴィンメック・タイムズ・シティ心臓血管センター副所長）は、この症例は末期の段階で診断され、化学療法や放射線療法はもはや効果がなく、胸骨と隣接する肋骨とともに腫瘍を広範囲に外科的に切除することによってのみ解決できると述べた。

この症例では、腫瘍の根絶に加え、術後の心肺機能を守るために胸壁の再建も大きな課題でした。適切な再建が行われなければ、呼吸不全や内臓損傷のリスクが著しく高まります。

トラン・チュン・ドゥン教授（ヴィンメック・ヘルスケア・システムの整形外科および筋骨格外傷科部長）と患者の移植手術前の 3D プリント技術製品。

ベトナム、特に東南アジアでは、がん手術後の胸郭の大きな欠損部は、他の部位の筋皮弁で覆うことが多かったため、大きな傷跡が残っていました。過去に使用されていた人工材料は、形を隠すためだけのもので、胸腔内の心臓や肺を正しい位置に保ち、正常に機能させ、外部からの衝撃から保護するものではありませんでした。

「従来の手術法では、患者は皮膚と筋肉を腹部と背部の皮膚に移植する必要があり、出血、精神的トラウマ、重度の損傷、そして2～3週間の回復期間を要しました。胸壁の再建は、効果的な被覆を確保し、外傷を回避し、患者の回復を促し、呼吸機能を維持するという点で課題を抱えています。したがって、従来の外科的治療は最適な解決策とは言えません」とフイ医師は述べています。

患者に移植手術を施す前の外科チーム。

VinUni 大学の 3D LAB 室における心臓血管センターの任務は、3 つの要素を確保することでした。それは、解剖学的に胸部がぴったりフィットすること、患者の呼吸機能を確保すること、そして肺ヘルニアを防ぐためのメッシュがあることです。

ヴィンユニ大学LAB 3D副所長、ファム・チュン・ヒュー博士（専門医II）は、エンジニアリングチームが依頼を受けた際、非常に慎重に検討してくれたと述べています。「世界中の多くの医学文献を研究しましたが、3つの要素すべてを満たす方法は存在しないことがわかりました。一つ一つの問題を順番に解決していく必要があります」とヒュー氏は述べました。

まず、LABのスタッフは、伸縮性がありながらも骨に固定する印刷層を作成し、肺ヘルニアを防ぐメッシュを作成しました。次に、海外から材料を取り寄せるのに6～12週間も待たされ、患者の体に合うかどうかも分からなかったため、スタッフは患者にぴったり合う胸部再建材料を設計しました。

最後に、最初のシミュレーションをコンピューターで実行し、2 番目のシミュレーションをモデルで実行し、最終設計が完成したら手術前に 3 番目のシミュレーションを実行することで、インプラントのプロセスが正確に計算されます。

医師は手術の過程について患者と共有します。

この問題を解決するために、ヴィンメックの心臓胸部および整形外科外傷の専門家とヴィンユニ大学の医療3Dテクノロジーセンターのエンジニアリングチームを含む設計チームは、ほぼ3週間を費やして精力的に研究と改良を行い、以前の設計の限界を克服し、数十のシミュレーションシナリオをテストして設計の細心さと洗練性を実現し、最高水準の薄さと精度を確保しました。

この製品は、設計上の画期的なだけでなく、肺ヘルニア対策メッシュを内蔵しており、肺や心臓を保護するために多くのパーツを印刷する必要がある世界中の手術を凌駕します。この革新により、手術後にパーツが体内でずれるリスクを最小限に抑えることができます。

設計から製造までの全プロセスは、VinUni 健康科学研究所と緊密に連携して、Vinmec ヘルスケアシステムの専門家評議会および倫理評議会によって承認されており、手術が最適な品質で成功することを保証します。

「これは優れた設計で、東南アジアで初めて実施されました。この素材は生体適合性に優れており、患者の体内で生涯にわたって持続します。この新しい技術では、患者は以前の切開部に戻り、肋骨と胸骨のみを露出させる穏やかな切開を行います。その後、医師はネジを使って移植片全体を患者の体内に挿入します。手術後5日で、患者は歩行し、通常通りの生活を送ることができます」とヒューウ医師は述べました。

患者の左乳房全再建術は3時間かかりました

9月11日、ダン・クアン・フイ医師（ヴィンメック・タイムズ・シティ心臓血管センター副センター長）とトラン・チュン・ズン教授（ヴィンメック・ヘルスケア・システム整形外科・筋骨格外傷科部長）の指導の下、患者の左胸部のほぼ全体を再建する手術が約3時間後に成功しました。

患者は以前、胸部に浸潤した縦隔腫瘍を完全に切除する初回手術を受けていました。今回の2回目の手術では、医師らは胸部の解剖学的構造の修復、呼吸機能の確保、そして重要な内臓の保護に重点を置きました。

患者は手術後に回復した。

手術中、インプラントの機能性が検査されました。適合率は99%で、患者は正常に呼吸できました。手術後わずか1日で、患者は起き上がり、普通に話すことができ、回復も順調で、わずか5日で退院しました。

3Dテクノロジーによる手術の精度と、ESPの高度な鎮痛技術により、手術時間が短縮され、患者の回復が早まり、入院期間も通常と比べて半分に短縮されました。

発表された科学報告によると、過去10年間で、米国、欧州、韓国、中国でチタン合金材料を用いた3D胸腔再建術が約50件実施されています。特に、ビンメックの患者は東南アジア初の症例であり、ベトナムは心臓と肺の人工骨とヘルニア予防メッシュをチタン材料で完全に設計・3Dプリントし、他の材料を混入したり組み合わせたりすることなく使用したアジアで4番目の国です。

ヴィンメック・ヘルスケア・システム整形外科・筋骨格外傷科部長のトラン・チュン・ドゥン教授は、この手術後、国内外の友人からこの結果が高く評価されたことに大変感激されました。これは画期的な技術であり、患者は軽い手術で済み、早期の回復を保証し、良好な呼吸機能を維持することができます。

ドゥン教授によると、ベトナムでも約3年前に古い方法による胸壁再建術が行われたが、心臓と肺の機能への影響により患者は2年以上生存できなかったという。