MIT、手術中X線を3D画像に数秒で照合

高速な位置合わせ

患者適応は約5分
画像照合は数秒
1ミリ未満の精度

患者別モデル

毎秒約1000枚の合成X線
物理計算による画像生成
2000人超での事前学習

検証と今後

5病院の実画像で評価
動く部位への対応課題
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MITなどの研究チームは2026年9月16日、手術中の2次元X線を患者の術前3次元CT・MRI画像に数秒で重ね合わせるAI手法「xvr」をNatureで発表しました。患者ごとの調整は約5分で済み、1ミリ未満の精度で器具の位置や向きを把握できます。平面画像だけに頼る低侵襲手術の負担と合併症リスクを抑え、専門的な処置を広く提供できる可能性があります。

低侵襲手術では、医師がリアルタイムX線を見ながらカテーテルなどを進めますが、平面画像から体内の正確な位置と向きを読むには熟練が必要です。術前のCTやMRIと手作業で合わせる方法は遅く、従来のAIも患者ごとの解剖学的な違いへの対応に課題がありました。

xvrは患者の術前3次元画像から、物理法則に基づく模擬X線を毎秒約1000枚生成します。その患者専用のデータで位置合わせモデルを学習するため、研究者は生成AIのような幻覚が入り込む余地はないと説明します。ただし患者ごとに一から学習すると約12時間かかります。

研究チームは年齢、撮影方式、身体部位が異なる2000人超の全身画像基盤モデル事前学習し、新しい患者へ約5分で適応できるようにしました。成人と小児を含む5病院の実画像で検証した結果、患者ごとに一から学習した場合と同等の精度を保ち、既存のAI手法を精度と安定性で大きく上回ったとしています。

今後は処理をさらに高速化し、動く身体部位など複雑な状況で信頼性を検証する必要があります。チームは手術ロボット企業や臨床グループと連携し、手術ナビゲーションへの実装を進めています。