ベトナムが初めて人工知能ロボットを脳外科手術に適用

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5月28日にホーチミン市のタムアン総合病院で開催された2023年科学会議「医療における人工知能の応用」において、ベトナムの脳神経外科の分野の専門家と医師らが、脳腫瘍手術、脳出血、神経疾患において優れた効率を発揮し、治療効果を最大化し、患者の最高の機能を維持する新世代脳手術ロボットModus V Synaptiveの応用について正式に発表し、報告した。

タムアン病院は、ベトナムで初めて脳腫瘍手術、脳出血、そして危険な神経疾患や頭蓋疾患の治療にModus V Synaptive人工知能ロボットを導入した医療機関です。現在、世界10カ国（主に欧米諸国）でこのロボットが導入されています。

難しい脳腫瘍の治療に特化したロボット

会議では、ホーチミン市タムアン総合病院の専門家と脳神経外科医が、Modus V Synaptiveロボットを用いた典型的な脳腫瘍手術について報告しました。その中には、権威あるAmerican Medical Journal Medicineに掲載された症例もありました。

4年前、プン・キム・ミンさん（1952年ハノイ生まれ）は、脳第5神経のグレード4の神経腫と診断されました。腫瘍は大きく、広がり、極めて危険な機能領域に位置し、脳幹構造を圧迫していました。ハノイの多くの大病院は、従来の方法で手術するとIX、X、XI、XII神経などの麻痺の危険性があるため、手術を拒否しました。その結果、患者は自立生活能力を失い、飲食時に窒息し、肺炎、感染症、ショック状態になり、死に至ることもありました。

腫瘍と共に4年間を過ごした患者は、チュー・タン・シ医師とそのチームによるModus V Synaptiveロボットを用いた脳手術を受けました。「これは困難でストレスの多い症例です。患者は非常に大きな腫瘍を危険な場所に抱えています」と医師は述べました。

ロボットのおかげで、手術は事前にコンピューター上でシミュレーションされ、医師は神経線維を損傷しないように腫瘍への経路を積極的に選択することができました。ロボットによる正式な手術は翌日に行われました。患者は横臥位で手術を受け、片腕は手術台の下に置き、VII神経を制御するための電極が装着されました。そのおかげで、手術後、患者は片側の顔面麻痺に悩まされることはありませんでした。

手術は4時間に及んだ。医師は腫瘍全体を切除し、圧迫を解除した。患者は完全に意識を取り戻し、めまいも大幅に軽減し、一晩の集中治療を経て歩行が可能になった。ロボットの誘導とモニタリングにより、患者は速やかに回復した。手術中に神経線維や健康な脳組織が損傷されることはなく、術後合併症もなかった。手術からちょうど1週間後、患者は退院し、ハノイへ帰国した。

チュー・タン・シー博士とその同僚は、スマートロボット「Modus V Synaptive」を用いて、アンザン省出身の22歳の女子生徒（アヒルの卵ほどの大きさ、6×5cm）の脳腫瘍の手術も行いました。この女子生徒は手術前6ヶ月間、完全に麻痺していました。その後、女子生徒は順調に回復し、歩行が可能になりました。4月には、ホーチミン市で海綿状血管腫を患っていた21歳の男子学生の手術も行いました。海綿状血管腫が脳内の血管を圧迫・破裂させ、出血とてんかんの合併症を引き起こしていました。

Modus V Synaptiveロボットを用いた別の手術は、ホーチミン市在住の26歳男性で、左心室深部に脳腫瘍を患っていました。腫瘍は脆く、出血しやすく、特に脳深部では多くの栄養源が存在し、脳に損傷を与え、脳脊髄液の循環を阻害し、頭蓋内圧を上昇させていました。手術は2時間かかり、医師は腫瘍を摘出した後、患者の脳脊髄液を再灌流させました。手術後、患者の震え、脱力、頭痛などの症状は軽減しました。3～4日後、患者は歩行できるようになり、5日目に退院しました。

ベトナムにおける脳神経外科の革命

ワークショップでは、脳神経外科の分野を代表する専門家や医師らが、Modus V Synaptive脳手術ロボットの登場をベトナムの脳手術における革命として評価しました。

脳腫瘍、髄膜腫、下垂体腫瘍、脳出血性脳卒中、脳浮腫などの神経頭蓋疾患は、患者の健康に深刻な影響を及ぼすことから、最も危険な疾患の一つです。これらの疾患の外科的治療は、その有効性という点で世界の医学にとって多くの大きな課題を突きつけており、同時に術後後遺症を最小限に抑えることも求められています。脳と中枢神経系は、歩行、言語、視覚から思考、推論、記憶に至るまで、身体のほぼすべての機能を制御しているためです。

従来の脳外科手術法、例えばナビゲーションポジショニングシステムやマイクロサージェリーグラスなどは、手術前や手術中に神経線維束を観察することができませんでした。そのため、神経線維束を損傷したり、切断したり、あるいは周囲の健康な脳組織を損傷したりするリスクがありました。その結果、患者は深刻な後遺症に苦しむ可能性がありました。高度な人工知能を応用したロボットは、これらの限界を克服し、従来の脳外科手術法にはない優れた利点を備え、最適な治療結果をもたらします。

この新世代ロボットにより、外科医は手術前、手術中、そして手術後に、同じ3D画像上で脳全体の構造を観察することができ、神経線維束や腫瘍周囲の健常な脳組織などを鮮明に観察することができます。これにより、医師は腫瘍に対する包括的な評価を行い、最も効果的かつ安全なアプローチを選択することができます。

専用ソフトウェアを用いることで、医師は正式な手術前に3Dシミュレーション手術を実施し、頭蓋骨を開く位置を事前に決定し、腫瘍や病変部位への効果的な手術アプローチを選択することで、神経線維束への損傷や健康な脳組織への影響を最小限に抑えることができます。これらは、脳手術装置では実現できない大きな違いです。

ロボットは手術プロセス全体を監視し、アクセスパスや器具が逸脱する傾向がある場合は光信号で警告を発します。また、医師はMRI、CT、CTA、DSAなどの既存のデータを画面上で直接参照できるため、複数のデバイスでデータに再度アクセスする必要がありません。これにより、医師はタイムリーな判断を下すことができます。

ロボットは非常に効果的で、患者の回復を早め、治療費は海外で同じ技術を用いた脳腫瘍手術に比べて数十倍も経済的です。「Modus V Synaptive脳手術ロボットのおかげで、私のような30年の経験を持つ脳神経外科医でも、手術中に神経線維束を視認でき、損傷を防ぐことができます」とチュー・タン・シ医師は述べています。

特に、人工知能を応用したこのロボットは、脳深部または重要な脳構造付近に位置する難治性神経疾患や頭蓋疾患の手術において、最適な効率性をもたらします。これは、従来の外科手術では困難であったり、合併症のリスクが高いために敢えて試みられなかったりする疾患です。

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