MRIデータに基づく乳房温存手術後の患者個別の治癒・変形予測に関する計算モデル

概要

MRI情報を統合した多階層機械生物学モデルによりBCS後の治癒をシミュレーションし、乳房表面変形を迅速に予測する代理モデルを構築した。乳腺密度、創腔体積・深さ、乳房体積が術後の収縮と美容的左右差の主要因であることを示した。

主要発見

• 術前MRI由来の個別形状を乳房温存手術後の治癒有限要素解析に統合した。
• ガウス過程の代理モデルにより乳房表面変形の迅速予測を実現した。
• 乳腺密度、創腔体積、乳房体積、創腔深さが収縮・変形の主要予測因子であった。

臨床的意義

予測された変形経過に基づき切開・創腔管理・オンコプラスティック術式の選択や患者説明に活用でき、再手術の低減や満足度向上に寄与し得る。

限界

• 予測と実測転帰を前向きに照合する臨床検証が未実施。
• 創傷生物学や組織不均一性に対する単純化仮定を含む可能性。

今後の方向性

3D表面画像の縦断データによる前向き検証、放射線治療やオンコプラスティック術式の統合、臨床意思決定支援ツールとしての実装。