世界初のリアルタイムAI支援による脳腫瘍手術、ロンドンで実施

世界初とされるAI支援手術で何が起きたのか

英国ロンドンの国立神経・脳神経外科病院（NHNN）で、脳腫瘍の摘出手術中にAIがリアルタイムで外科医を支援する、世界初の事例が報告された。手術はユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）とUCL病院（UCLH）の共同研究として、臨床試験の一環で行われた。1

AIは手術中の内視鏡映像を解析し、頭蓋底にある重要な血管や、視力に関わる神経などを示した。これにより、外科医が腫瘍をできる限り取り除きながら、周囲の組織を傷つけないよう判断することを目指した。1

ただし、AIが手術を自動で行ったわけではない。AIはあくまで意思決定を支援する「副操縦士」のような役割で、画像の解釈や器具の操作を含むすべての最終判断は人間の医療チームが担った。1

患者は48歳、11mmの良性下垂体腫瘍

最初の患者となったのは、ベッドフォードシャー在住のカスタマーサービス管理職で、地域活動にも携わる48歳のRhys Hibbertさんだ。1

Hibbertさんは2024年12月、散歩中に倒れてけいれん発作を起こしたことをきっかけに検査を受け、直径11mmの良性下垂体腫瘍が見つかった。腫瘍を治療しなければ視力が脅かされ、最終的には失明につながる可能性もあったという。1

手術では腫瘍が摘出され、視力は守られた。提供された情報では、退院後の詳しい経過や長期的な回復状況までは明らかにされていない。1

なぜ下垂体の手術は難しいのか

下垂体は、頭蓋底の中央付近にある小さな器官だ。大きさはおおむねビー玉ほどだが、周囲には頸動脈などの大きな血管や、視覚を担う視神経が密集している。1

そのため、わずかな誤差でも大量出血、脳卒中、失明、死亡といった重大な合併症につながる可能性がある。AIには、手術映像からこうした重要構造をリアルタイムで認識し、避けるべき領域を外科医に知らせることが期待されている。1

AIは何を見ていたのか

今回のシステムは、手術前に撮影した画像だけに頼るのではなく、手術中に映し出されるライブ映像を処理した。重要な解剖学的構造に加え、手術器具や、器具と組織の接触・相互作用を認識することも想定されている。12

システムは、過去に行われた内視鏡下の下垂体手術映像を注釈付きデータとして学習・評価した。技術責任者のSophia Bano医師によると、学習には「数百本」と説明される手術映像が使われ、個人の外科医なら経験するのに何年もかかる幅広い手術例を短期間で学習させたという。1

AIはNVIDIAの医療機器向けリアルタイムAI基盤「Clara IGX」上で稼働した。1

手術を担った研究・医療チーム

手術を行ったのは、UCLクイーン・スクエア神経学研究所の教授で、NHNNの脳神経外科医でもあるHani Marcus教授と、UCLの博士課程に在籍し、UCL・UCLHの脳神経外科研修医として研究を率いるDanyal Khan氏だ。1

システムは、UCLホークス研究所を中心とする学際的なチームが開発し、Sophia Bano医師が技術面を率いた。1 研究グループは、リアルタイムで解剖構造や手術の進行を理解し、将来的には外科医に適切なタイミングで助言やフィードバックを提供する「外科医向けのChatGPT」のようなシステムを構想している。12

もっとも、現時点でこのシステムが一般的な対話能力や自律的な手術能力を持つことを示す情報はない。現在の役割は、あくまで手術現場の状況把握と判断を補助することだ。12

今回の結果が意味することと限界

英国の保健イノベーション担当相James Frith氏は、この事例をAIによってこれまで「想像もできなかった」医療が可能になる例と評価する一方、安全対策の重要性も強調した。英国国立医療研究機構（NIHR）のMike Lewis氏も、技術革新によって医療を改善する政府方針に沿うものだと述べている。1

今回の手術は重要な一歩だが、1症例の成功だけでAI支援手術の有効性が広く証明されたわけではない。今後は、より大規模な臨床試験を通じて、安全性や手術成績への影響を検証する必要がある。提供された資料では、計画中の臨床試験の規模、研究デザイン、実施施設、開始時期の詳細は示されていない。1

Sources

• 1 UCL News: First patient in live AI-assisted sight-saving brain surgery
• 2 UCL Faculty of Engineering: Surgical Robot Vision