2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of training and simulation programs for tracheobronchial reconstruction surgery using a three-dimensional operable airway model from clinical computed tomography data
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20K17762
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| Research Institution | Japanese Foundation for Cancer Research |
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Principal Investigator |
橋本 浩平 公益財団法人がん研究会, 有明病院 呼吸器外科, 医長 (70464964)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 気管気管支形成 / ３Ｄプリンター / シミュレーション / 手術トレーニング / 肺癌 / 気管狭窄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呼吸器外科領域において、肺癌の中枢浸潤やあるいは良性の疾患でも中枢気道の切除再建が必要になることがある。気管・気管支再建術の成否は、手術の根治性や重篤な術後合併症の有無につながるため、呼吸器外科医が習熟するべき重要な技術である。一方で、症例数が減っており臨床経験を積むのが難しくなっており、新たなラボトレーニングが望まれる。また、気管支形成術の多くは専門医であっても、分岐部形成などの複雑な症例が存在する。このような複雑症例では個別化シミュレーションが有用な可能性がある。本研究では、① トレーニングシステムの開発 ② 個別化シミュレーションプログラムの開発 とした。
目的① シミュレーションに用いる３Dモデルの第一歩として、健常人ボランティアから模擬手術を行える精緻な軟性３Dモデルを臨床CTデータから作製することに成功した。
まず健常人ボランティアの単純CTから、３Dのデザインを作成。まず硬性モデルを３Dプリントしシリコンの鋳型を作成し、鋳型からウレタンで軟性モデルを抽出した。同時に術野を再現するホルダーも開発した。実際の手術と同じように、腹側・右側・左側からアプローチできるようデザインされている。代表的な気管支形成・気管形成がモデルで再現できることを確認した。手術できる３D気道モデルの報告は初である。
目的② 実際に気管支再建手術を要した患者のCTから病変（青色）も3Dモデル上に再現した。3例のモデルを作製して、実際に患者に行われた再建術式がモデル上でも再現できることを後方視研究として確認した。これらの成果に基づく特許出願を行った。
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] An Operable Three-Dimensional Airway Model for Tracheobronchial Surgery: Toward Better Educational Experience for Decreasing yet Important Surgical Technique2022
Author(s)
Hashimoto K, Ohmura K, Yamamichi T, Tamagawa S, Iwamoto N, Kondo Y, Ozawa H, Ichinose J, Matsuura Y, Nakao M, Okumura S, Mun M
Organizer
The Society of Thoracic Surgeons (STS) 2022 Annual meeting
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