ナビゲーションシステム メドトロニックの手術支援技術と精度向上

ナビゲーションシステム メドトロニックの手術支援

メドトロニック社が提供するナビゲーションシステムは、現代の外科手術において不可欠な医療機器として広く認知されています。このシステムの中核となるStealthStation S8は、術中に手術用インストゥルメントの位置を正確に追跡し、3次元画像上にリアルタイム表示することで、執刀医の判断を強力にサポートします。
参考）術中ナビゲーションシステム｜製品情報｜メドトロニック
​
従来の手術では、術者の経験と勘に大きく依存していましたが、ナビゲーションシステムの導入により、より客観的で精密な手術計画と実行が可能になりました。特に複雑な解剖学的構造を持つ部位や、重要な神経血管が近接する領域での手術において、その価値は計り知れません。
参考）https://www.jsrtkinki.jp/ec/item/kiroku/4afed36359/82.pdf
​
手術ナビゲーションシステムは、カーナビゲーションと同様の原理で動作します。術前に撮影したCTやMRI画像を3次元再構築し、術中に手術器具の位置を座標化して画像上に表示することで、術者は常に自分がどこを操作しているのかを正確に把握できるのです。
参考）耳鼻咽喉科手術用ナビゲーションシステム
​

ナビゲーションシステム メドトロニックの StealthStation S8 の特徴

常識を覆す人生のナビゲーションシステム®: この宇宙に神様は不在！？ この世は仮想現実、ホログラムだった

StealthStation S8は、メドトロニック社の最新世代ナビゲーションシステムとして、2023年以降多くの医療機関で導入が進んでいます。このシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、追跡アルゴリズム、画像データ統合、専用インストゥルメントで構成される先進的なStealthテクノロジーを搭載しています。
参考）StealthStation - 術中ナビゲーションシステム…
​
最大の特徴は、2台の27インチHD大画面タッチスクリーンモニタを備えた2カート設計です。これにより、術者とアシスタントが同時に画面を確認しながら、フレキシブルに操作することが可能になりました。従来のS7モデルと比較して、動作環境が大幅に改善され、準備が容易で迅速になった点も高く評価されています。
参考）ナビゲーションシステム StealthStation S8【…
​
トラッキング方式は、光学式と磁場式の両方を搭載しています。光学式は赤外線カメラを使用して手術器具に取り付けられたマーカの位置を追跡し、磁場式は磁場領域内のセンサーで位置を認識します。磁場式の利点は、カメラの視線を気にすることなく、より自由な器具操作が可能になることです。
参考）StealthStation™ ENT StealthSt…
​
セキュリティ面でも、ユーザー認証、ウイルス対策、暗号化、ファイアウォール保護など、施設ごとにカスタマイズ可能な設定が用意されており、医療情報の保護に配慮された設計となっています。
参考）術中ナビゲーションシステムを導入しました
​

ナビゲーションシステム メドトロニックの脳神経外科手術での活用

脳神経外科領域では、ナビゲーションシステムの使用が安全性を高める標準的手法として世界的に認知されています。StealthStation ENTシリーズは、脳腫瘍摘出術、生検、脳内血腫除去術、脳膿瘍ドレナージ術、脳室ドレナージ、脳動静脈奇形手術、脳動脈瘤クリッピング術など、多岐にわたる手術に対応しています。
参考）https://www.takamatsu-municipal-hospital.jp/archives/29250
​
特にグリオーマ（神経膠腫）のような浸潤性脳腫瘍の手術では、機能温存のうえでの最大限の切除（maximal safe resection）が求められます。ナビゲーションシステムは、重要な神経回路や血管を避けながら、腫瘍組織を可能な限り切除するための位置評価ツールとして不可欠です。
参考）グリオーマ手術の基本と注意点
​
日本の保険診療でも、2008年より「画像等手術支援加算（ナビゲーション）」という診療報酬が設定され、ナビゲーションシステムの使用が推奨されています。これは、システムの有効性が医療経済的にも認められていることを示しています。
参考）https://jhrlmc.com/index.php/home/article/download/591/550
​
術中のBrain Shift（脳のずれ）に対応するため、一部の施設では術中MRIと組み合わせたアップデートナビゲーションや、腫瘍境界にチューブを挿入して位置の変化をモニタリングする工夫も行われています。こうした取り組みにより、ナビゲーション精度がさらに向上しています。
参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11166395/
​
メドトロニック公式サイト - 脳神経外科手術ナビゲーション
脳神経外科領域でのStealthStationの詳細な機能説明と適用例が紹介されています。

ナビゲーションシステム メドトロニックの脊椎外科手術における精度向上

脊椎外科手術では、椎弓根スクリュー留置の精度が患者予後に直結するため、ナビゲーションシステムの重要性が特に高くなっています。従来のフリーハンド技術では、スクリューの誤挿入により神経損傷、硬膜損傷、血管損傷、内臓損傷などの重篤な合併症が発生するリスクがありました。
参考）StealthStation S8 - 脊椎外科手術ナビゲー…
​
StealthStation S8は、移動型術中イメージングシステムO-armと接続することで、術中3Dナビゲーション手術が可能になります。これにより、腰椎前方同時固定術(OLIF)、低侵襲腰椎後方椎体固定術(TLIF)、内視鏡下椎間板摘出術(MED)、内視鏡下椎弓形成術(MEL)など、多様な脊椎手術に対応できます。
参考）術中ナビゲーションシステムを導入しました
​
臨床工学技士が術中に常時待機してS8の操作を行い、様々な手術部位や手術器具に対応できるよう支援する体制を整えている施設も増えています。このチーム医療アプローチにより、執刀医は手術手技に集中でき、ナビゲーションシステムの性能を最大限に引き出すことが可能になります。
参考）https://redcross.repo.nii.ac.jp/record/17772/files/kitami9%2011-13.pdf
​
ナビゲーション精度の術中確認として、Recovery point checkや骨マーカーを用いた検証、椎体ごとのregistration（位置合わせ）など、様々な工夫が現場で実践されています。これらの取り組みにより、スクリュー留置の正確性が大幅に向上し、再手術のリスクが低減されています。
参考）https://www.mdpi.com/2075-4418/14/16/1712/pdf?version=1723000833
​

ナビゲーションシステム メドトロニックの耳鼻咽喉科領域での応用

耳鼻咽喉科領域では、副鼻腔や頭蓋底といった複雑な解剖学的構造を持つ部位での手術にナビゲーションシステムが活用されています。FUSION ENTやStealthStation ENTといった耳鼻科専用のナビゲーションシステムは、磁場式トラッキング技術を採用しており、手術器具の操作の自由度が高いことが特徴です。
参考）ナビゲーション製品｜製品情報｜メドトロニック
​
副鼻腔手術では、眼窩や頭蓋底といった重要構造物が隣接しているため、わずかな操作ミスが重大な合併症につながる可能性があります。ナビゲーションシステムを使用することで、術前に撮影したCT画像上で手術器具の先端位置をリアルタイムに確認しながら、安全に手術を進めることができます。​
磁場センサーを用いた位置測定により、患者の術前CT画像上で手術器具がどこに当たるかを表示する仕組みは、まさに「鼻の中のカーナビゲーション」と言えます。従来の赤外線を利用する光学式に比べ、カメラの方向を気にすることなく、より自由な器具操作で持続的なナビゲーションが可能になりました。
参考）https://www.jstage.jst.go.jp/article/orltokyo/56/5/56_286/_pdf
​
メドトロニック社では、今後ナビゲーションシステムをさらに有効に活用するため、ブレードやサクションのラインナップ増加、より低侵襲な患者用トラッカーの開発など、継続的な改良を進めています。​
札幌北辰病院 - 耳鼻咽喉科手術用ナビゲーションシステム紹介
実際の医療現場でのFUSION ENTナビゲーションシステムの使用例と、なぜ鼻手術でナビゲーションが必要なのかが分かりやすく解説されています。

ナビゲーションシステムの最新技術と将来展望

メドトロニック社は、従来のナビゲーションシステムに加えて、ロボティックシステムとナビゲーション技術を融合させた次世代手術支援システムの開発にも力を入れています。2021年には、てんかんの定位的深部電極挿入術および脳腫瘍生検術に用いる「ステルスAutoguide」が保険適用となりました。
参考）https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000028.000033801.html
​
このロボティックシステムは、ナビゲーションと連動する初の脳神経外科手術支援ロボットであり、サージカルアームとナビゲーション技術の融合により、より高い精度での手術手技の実現を目指しています。術者の手振れを排除し、計画した軌道に正確に手術器具を誘導することで、患者さんへのより良いアウトカム（臨床上の成果）をもたらすことが期待されています。
参考）日本メドトロニック、「脳神経外科手術用ナビゲーションユニット…
​
拡張現実（AR）技術を用いた手術ナビゲーションも注目されています。ARナビゲーションでは、顕微鏡の接眼レンズに直接ナビゲーション情報を投影することで、術者が視線を移動させることなく、術野とナビゲーション画像を同時に確認できます。これにより、手術のワークフローが中断されることなく、より直感的な操作が可能になります。
参考）https://www.mdpi.com/2076-3425/13/12/1695/pdf?version=1702031101
​
さらに、術中超音波との融合イメージングや、術中MRIとの統合による画像更新機能など、ナビゲーション精度を向上させるための様々な技術開発が進められています。これらの技術により、術中の組織変形（Brain Shift）による位置ずれの問題が克服されつつあります。
参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4142132/
​
日本の医療機器規制当局も、ARを用いた手術ナビゲーションシステムに関するガイドラインを整備し、安全性と有効性の確保に取り組んでいます。ナビゲーション医療機器の位置的性能の品質担保に関する研究も進められており、より信頼性の高いシステムの普及が期待されています。
参考）https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjmi/90/3/90_302/_pdf
​
将来的には、人工知能（AI）による画像認識と自動プランニング機能の統合、5Gネットワークを活用した遠隔手術支援、バーチャルリアリティ（VR）を用いた術前シミュレーション訓練など、ナビゲーションシステムはさらなる進化を遂げると予想されます。メドトロニック社のナビゲーション技術は、こうした医療の未来を切り拓く重要な役割を担っているのです。
参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8453400/
​

デンソーテン カーナビ ECLIPSE AVN133M 7型 WVGAメモリーナビゲーション内蔵 CD/ワンセグ AVシステム イクリプス DENSO TEN