インターベンショナルペインメディスンにおけるVR

Clinical Medicine誌に掲載された、...のチームによる新たな症例シリーズ Weill Cornell Medicine 仮想現実がインターベンショナルペインマネジメントにおける術前計画をどれほど大きく改善できるかを示す、実世界での印象的なデモンストレーションを提供しています。

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複雑な症例における没入型可視化

慢性疼痛に対する処置、たとえば末梢神経刺激（PNS）、神経ブロック、髄腔内ポンプの設置などは、詳細な解剖学的知識を必要とします。腫瘍や解剖構造の変化、過去の手術歴がある患者では特に複雑です。このような場合、従来の2D画像では不十分なことが多く、そこでVRが活躍します。

MedicalholodeckのAI搭載ソフトウェアを用いて標準的なCTおよびMRIスキャンを患者ごとの3Dモデルに変換することで、医師は没入型の空間で解剖学を確認し、正確な処置経路を計画し、リスクを最小限に抑えることができました。選ばれた6人の症例では、VRによる術前計画が成功した手技につながりました—過去に失敗したり高リスクとされていた手技であっても。

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患者2：股関節手術後の神経痛。(A) MRI画像で骨盤内の神経部分に圧力をかけているスクリューが確認される。(B) スクリューを除去後、重要なランドマークが欠けていたため、神経への到達方法を3D画像で計画。(C) 最終画像では、神経への鎮痛剤の投与が成功している。

Medicalholodeck の実演

2022年から2024年にかけて、チームはMedicalholodeckのボリューム再構築プラットフォームを使用しました Medical Imaging XR、DICOMファイルを自動的にセグメント化し、VRでのレビュー用に完全な3D患者モデルを構築しました。これらのモデルにより、手技者は以下を行うことができました：

  • 複雑な解剖構造を視覚化し操作する

  • 実際のスケールで角度と距離を測定する

  • 安全な針およびリードの経路を特定する

  • 以前の介入が失敗した場合に代替アプローチを計画する

Medicalholodeck のセグメンテーションエンジンは、nnU-Net フレームワークに基づいており、多様な CT データセットでトレーニングされ、さまざまな臨床シナリオで高精度を実現しています。臨床医はセグメンテーションをさらに洗練し、関心領域に注釈を付けることができました。

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がん関連の痛みがありオピオイドを耐えられなかった患者3は、髄腔内ポンプを受け取りました：(A) MRIはL5椎骨の骨病変を示す；(B) 3Dイメージングにより腫瘍周囲のカテーテル挿入の最安全経路を計画；(C) 最終画像では、カテーテルがL3/4領域を通して正しく配置されていることが確認されました。

症例のハイライト

  • 症例1： 広範な頸部インプラントと後弯症を有する患者がPNSの設置を受けました。VRにより、インプラントの妨げによる合併症を回避する安全なアプローチを特定できました。

  • 症例2： 骨盤スクリューの除去後、重要な透視マーカーが失われていました。VRにより3D再構築が可能となり、変化した解剖でも陰部神経ブロックの計画が成功しました。

  • 症例3： 脊椎転移を有するがん患者において、VRは腫瘍の境界を評価し、安全なアクセス点を特定することで、髄腔内ポンプの配置計画に役立ちました。

  • 症例4： リンパ腫の患者が神経調節の評価を受けました。VRモデリングにより硬膜外リードの配置が危険であることが判明し、末梢神経刺激への切り替えが促されました。

  • 症例5： 腹部手術および筋萎縮後に、VRによる計画がPNSリードの配置を導き、周囲の構造を損傷することなく慢性骨盤痛を治療するのに役立ちました。

  • 症例6： 呼吸機能が制限された肉腫の患者に対して、VRは腫瘍縁上部の坐骨神経ブロックに適した安全な領域を特定し、痛みを緩和し化学療法を可能にしました。

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慢性的腹壁痛に対して末梢神経刺激（PNS）で治療された患者5：(A) CTスキャンでは過去のヘルニア修復部位付近に液体の蓄積が見られる；(B) リード配置の最適な経路を計画するために3D画像が使用された；(C) 腸骨鼠径神経および腸骨下腹神経の近くに、超音波ガイド下でリードを配置；(D) 陰部大腿神経の近くに追加のリードを配置。

VRが効果的な理由

平面的画像とは異なり、VRは複雑な症例を扱うために必要な空間認識を臨床医に提供します。この症例シリーズでは、以下を可能にしました：

  • より高い手技精度

  • 意思決定の向上

  • 術中の不確実性の低減

  • 患者の転帰の改善

注目すべきは、VRが共同計画にも対応していたことです。チームは仮想環境でモデルを一緒にレビューし、選択肢を検討し、十分な情報に基づいて意思決定を行いました。

AI + VR：完璧な組み合わせ

症例では、自動セグメンテーションがモデル作成時間を大幅に短縮することが示されました。一方で、Elucis のようなツールを用いた手動セグメンテーションは、複雑な症例に対してより詳細な結果を提供しましたが、 Medicalholodeck のAIを活用したアプローチ 高速かつ高品質な結果を提供し、日常的な計画に最適でした。自動と手動の方法を切り替えることで、症例の複雑さに応じた柔軟性が臨床医に提供されました。

疼痛管理における意味

この症例シリーズは、疼痛治療の新たなパラダイムを示しています。VRがより身近で使いやすくなるにつれ、臨床医は以下の目的で活用できます：

  • より安全な処置を計画する

  • 過去に失敗した処置の選択肢を検討する

  • 患者自身の3Dモデルを使って説明する

  • 視覚的かつ協働的な計画によって信頼を築く

VRはもはや訓練用のツールだけではありません。現在では実際の病院でも臨床医が活用し、ケアの質を改善するために使われています。これは測定可能な成果によって裏付けられています。

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大腿の筋肉にある大きな腫瘍によって坐骨神経痛を引き起こした症例6：(A) CTスキャンで腫瘍が坐骨神経の大部分を圧迫していることが示された；(B) 腫瘍の計測とその上部への安全な注射経路を計画するために3D画像が使用された；(C) 梨状筋近くでの超音波ガイド下の神経ブロックが成功裏に実施された。

Medicalholodeck で構築

Medicalholodeck のXRプラットフォームは、本研究の6症例中4症例で使用され、標準的なCT/MRIデータとMeta Questヘッドセットを活用しました。神経ブロックの計画、電極配置の設計、腫瘍の近接位置の視覚化など、私たちのツールは患者データを没入型の空間に変換し、より正確な判断を支援します。
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  • AIで解剖構造をセグメント化

  • 没入型VR/ARで視覚化

  • より高精度に手技をトレーニング

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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 2025
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