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に悩まされていました。痛みは持続的で、特に呼吸をすると痛みが増し、日常生活に支障をきたしていました。患者は検査のために地方病院に行き、胸部腫瘍（前縦隔腫瘍）を発見しました。患者は多科的診察と治療計画のために Vinmec に転送されました。

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、術後に心臓と肺の機能を保護するために胸壁を再建するという大きな課題も抱えています。適切な再建を行わないと、呼吸不全や内臓損傷のリスクが大幅に高まります。

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。

これまで、特にベトナムや東南アジア全般では、がん手術後の大きな胸郭欠損部は他の部位の筋皮弁を使用して覆われることが多く、大きな傷跡が残っていました。これまで使用されていた人工素材は、形状を覆うだけで、胸部内の心臓や肺を正しい位置で保護し、正常な機能を維持したり、外部からの衝撃に耐えたり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 大学の心臓血管センターの 3D LAB 室に対する課題は、次の 3 つの要素を保証することでした。解剖学的に、胸部にぴったりとフィットすること。患者の呼吸機能を確保する;肺ヘルニアを防ぐためにメッシュがあることを確認してください。

VinUni大学LAB 3Dの副所長である専門医II Pham Trung Hieu氏は、エンジニアリングチームはリクエストを受けた際に非常に思慮深く対応してくれたと語った。「世界中の多くの医学文献を研究しましたが、3つの要素すべてを確保できる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」とヒュー氏は述べた。

まず、LAB のスタッフは、弾力性がありながら骨に固定される印刷層を作成し、肺ヘルニア防止メッシュを作成しました。次に、患者の体に合わない可能性のある材料を海外から取り寄せるのに 6 ～ 12 週間待つ代わりに、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。

この製品はデザイン上の画期的なだけでなく、肺ヘルニア防止メッシュも組み込まれており、肺と心臓を保護するために多くの個別の部品を印刷する必要がある世界中の手術を凌駕しています。この革新により、手術後に移植片が体内で移動してしまう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、胸部に侵入した縦隔腫瘍を完全に除去する最初の手術を受けていました。この2度目の手術では、医師らは胸部領域の解剖学的構造を修復し、呼吸機能を確保し、重要な内臓に必要な保護を施すことに重点を置いた。

患者は手術後に回復した。

手術中に移植片の機能が検査されました。したがって、フィット感は 99% となり、患者の正常な呼吸が保証されます。患者は手術のわずか翌日に起き上がり、普通に話すことができ、順調に回復し、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れば、過去10年間に米国、欧州、韓国、中国でチタン合金材料を使用した3D胸部欠損再建術が約50件実施されている。注目すべきは、ビンメックの患者は東南アジア初の症例であり、ベトナムは他の材料を統合したり混合したりすることなく、完全にチタン材料で設計され3Dプリントされた心臓と肺の人工骨とヘルニア予防メッシュを使用するアジアで4番目の国である。

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、整形外科および筋骨格外傷科部長）は、この手術後、国内外の友人から手術結果が高く評価されたことに非常に興奮していました。これは画期的な技術であり、患者は軽い手術のみを受けることができ、回復が早く、良好な呼吸機能を維持できます。

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。