長年にわたり、外科専門家は手術中に検査を分析するために外部モニターから目をそらす必要がありました。この練習には鮮明な視覚的記憶が必要であり、操作に必要な集中力が中断されることがよくありました。
1990 年代に登場し、最近よく知られるようになった拡張現実 (AR) というアイデアは、このシナリオを完全に変えます。現在では、CT スキャンや MRI などの画像を外科医の視野に直接表示でき、患者に関するデータの追加レイヤーとして機能します。
このテクノロジーの使用は急速に増加しています。コンサルタント会社モルドール・インテリジェンスのデータによると、ヘルスケアにおける拡張現実の世界市場は、2026年に19億1,000万米ドルと評価され、主に手術計画によって促進され、2031年までに61億3,000万米ドルに達すると予測されています。
進歩したとはいえ、拡張現実には依然として課題があります。その実装には、特定の機器、医療チームの適切なトレーニング、規制当局の承認が必要です。さらに、仮想画像と患者の実際の解剖学的構造との位置合わせに失敗すると、処置の精度に影響を与える可能性があります。
以下では、ブラジルでの開発に加えて、この技術がどのように機能するか、すでに使用されている手術の種類、研究機関や医療機関によって記録されている利点と考えられるリスクについて詳しく説明します。
医療における拡張現実の仕組みを理解する
基本的に、拡張現実は一種の「X 線視覚」を提供し、外科医が同期した CT および MRI 画像をリアルタイムで患者に直接表示できるようにします。これにより、外科手術中の重要な内部構造の位置が簡素化されます。
米国のカリフォルニア大学デイビス・ヘルス校によると、このプロセスは手術前に始まり、患者に対して画像検査が行われる。特定のコンピューター プログラムはこのデータを 3 次元モデルに変換し、追跡センサーを備えたメガネに挿入します。これらのメガネは、画像を患者の体に即座に合わせることができます。
このようにして、医師は物理的な接触を必要とせずにデジタル画像を操作できます。手術中、手の動きや視線の方向によって、投影された画像を変更、拡大、回転させることができます。
2025年7月に雑誌「JAMA Surgery」に掲載された「外科用の術中ウェアラブル拡張現実」という文章の中で、研究者らは、この技術が腹腔鏡手術に適用されるビデオ拡張現実と、ヘッドセットを使用してユーザーの視野に画像を追加する光学式の2つの方式に分けられると詳しく述べている。
医療における拡張現実と仮想現実の違いは何ですか
拡張現実 (AR) と仮想現実 (VR) の基本的な違いは、医療専門家が対話する環境の種類にあります。 AR は患者の身体などの現実のシーンにデジタル情報を重ね合わせますが、VR は完全にデジタル環境を作成し、物理世界の認識を置き換えます。
このように、AR を使用すると、外科医は患者と手術室の環境に注意を払い続け、追加データをリアルタイムで受け取ることができます。一方、仮想現実はトレーニング セッションやシミュレーションでよく使用され、外科手術中に直接適用されることはありません。
外科手術における拡張現実の応用
外科手術では、AR は高度なホログラフィック ナビゲーション システムとして機能し、高精度を実現します。医師は、内部がはっきりと見えない状態で手術を行ったり、モニターから目をそらしたりすることなく、患者の体に直接表示されるデジタル情報を見ることができます。
病院や教育機関によって登録されている主なアプリケーションの中で、次のようなものが目立っています。
- 手術計画: 切開前に患者の解剖学的構造を 3 次元で視覚化できます。
- 手術中のナビゲーション: 検査画像をリアルタイムで患者の体に直接重ね合わせます。
- 血管と神経の識別: 皮膚の下にある目に見えない構造の位置を特定できるため、探索的な切開が不要になります。
- インプラントの方向: ネジとプロテーゼの正確な位置をミリメートル単位の精度で保証します。
- 専門能力開発: 新しい医師のトレーニングと患者への手順の説明を支援します。
2018 年 1 月の調査では、インペリアル カレッジ ロンドンの研究者が Microsoft HoloLens ヘッドセットを採用しました。彼らは、再建手術を受ける患者の脚にCT画像を重ね合わせ、探索的切開を必要とせずに骨や血管を視覚化できるようにした。
2024 年 3 月に米国のスタンフォード大学で行われた革新的な実験では、心臓病専門医のアレクサンダー ペリーノ氏が Apple Vision Pro を使用しました。心臓アブレーション中、患者の体内にカテーテルを配置しながら、室内の最大 8 台のモニターからの情報を 1 台のディスプレイに統合することができました。
Surglass 社も同様のアプローチを採用しています。同社の Foresee-X システムは、CT 画像を患者の脊椎に直接投影します。これによりネジの挿入がガイドされ、繰り返しの X 線曝露への依存が軽減されます。
外科的介入における拡張現実の利点と課題
臨床研究で示されているように、精度と安全性の向上が示されているにもかかわらず、拡張現実の完全な実装には注意が必要です。テクノロジーを拡張する前に、技術的な制限と運用上の障害を考慮することが重要です。
テクノロジーの利点
- インプラント設置時の精度の向上：Cureus Journal of Medical Science が 2025 年に発表した分析によると、Augmedics の xvision システムは、脊椎にネジを設置する際に 97% ～ 100% の精度を達成しました。
- 放射線被ばくの減少: 術中検査を繰り返し行う必要がなくなります。
- 手術の準備と手術時間の短縮: ブラジルの病院からの報告によると。
- 医学教育のためのリソース: 実際の患者を危険にさらすことなく研修医を訓練することができます。
伴う課題とリスク
- デバイスの購入、保守、更新に高額なコストがかかる。
- 医療チームが新しい作業方法に慣れるための適応期間。
- 投影されたデジタル画像と患者の身体構造の間で位置がずれている可能性。
- 各プログラムおよびナビゲーション システムについては、FDA や Anvisa などの機関による承認が必要です。
これらの要因により、テクノロジーの導入が徐々に進む理由が説明されます。通常、医療機関は、神経学や心臓病学などのより繊細な処置に適用を拡大する前に、それほど複雑ではない整形外科的介入から始めます。
ブラジルの病院における拡張現実
ブラジルにおける拡張現実と複合現実を使った最初の手術の重要なマイルストーンは 2024 年に行われました。 5 月、ブラジリアのシリオ・リバネス病院は先駆者として、複合現実メガネに投影された 3 次元データを使用して肺腫瘍を摘出する初の全国的手術を実施しました。
2024年8月、Faculdade Presbiteriana Mackenzie Rioの医師グループが国内初の関節リウマチに対する整形外科手術を実施した。彼らは患者の膝の半月板損傷を修復した。
2024 年 10 月、バイーア州フェイラ デ サンタナにある公立病院は、Unified Health System (SUS) 内で AR と VR 要素を組み合わせたシステムである Apple Vision Pro を使用してブラジル初の脳神経外科手術を実施しました。
この技術は大規模な医療センターでも進歩しました。 2025 年 9 月、サンタ カサ デ サンパウロでは、脊椎や頭蓋骨の手術や整形外科手術に人工知能を搭載した拡張現実グラスの使用を開始しました。
その直後の 2025 年 11 月、レッドドールの一部であるサン・ルイス・サン・カエターノ病院は、出血の可能性が高まる血友病患者に人工膝関節を移植するためにそのリソースを適用しました。
手術における拡張現実の将来の展望
外科的介入における拡張現実の将来は、すでに統合されている 3 つの方向性を示しています。それは、より軽量な表示デバイス、人工知能との統合の強化、専門家による遠隔支援による手術の拡大です。
これらの傾向の中で、人工知能との組み合わせが最も有望なものとして際立っています。病院はすでに、手術中に患者データを検査し、合併症が発生する前に潜在的なリスクを警告できるアルゴリズムを評価しています。これは単に手術野に画像を投影する以上の機能です。
問題を予測し、遠隔から介入するという同じ考え方が共同手術をサポートします。 AR 機器を使用すると、専門医が他国で行われている手術をリアルタイムで案内できるため、病院に行く必要がなくなります。
この実際的な例は、2024 年に起こりました。サンタ カタリーナ州ジョインビレにあるドナ ヘレナ病院の整形外科が、南アフリカの医師から遠隔サポートを受けました。
ブラジルでは、2026 年にはこの統合が心臓病学、神経学、放射線学などの分野に拡大すると予想されています。これらの新しいツールを導入する際には、安全性と臨床的責任が引き続き優先されます。
実際、手術における拡張現実は、約束を超えてすでに定着しています。米国、英国、ブラジルの病院はすでにこの技術を適用して、インプラントの誘導、血管の特定、複雑な介入における放射線被ばくの軽減を行っています。
ただし、機器の価値が高く、必要なトレーニングが必要なため、このリソースは卓越したセンターに限定されています。主な問題はもはやテクノロジーの有効性ではなく、むしろテクノロジーへのアクセスと、それがいつより普及するかについてです。
医療における次の大きな変化が目の前に迫っているかもしれません。質問は、拡張現実ヘッドセットを装着した医師による手術を受けることに不安を感じますか?
