ロボット手術の現状と発展への展望

低侵襲手術は.痛みが少ない.回復時間が短い.合併症の発生率が低いなどの良好な手術結果をもたらすことから.過去20年間で急速に成長し.同時に徐々に幅広い患者さんに受け入れられるようになりました。 低侵襲手術は外科手術の分野に革命をもたらしましたが.ロボット手術システムは低侵襲手術の定義をさらに洗練させ.新たな地平を切り開いています。 1987年にMoretが初めて腹腔鏡下胆嚢摘出術を報告したとき.「低侵襲」と呼ばれる手術の革命が起こりました。 しかし.腹腔鏡下手術にはいくつかの限界があります。 手術器具の動き(自由度).2次元画像.画像の不安定さ(スコープの長時間保持による頻繁な動き).術者の人間工学的な姿勢や角度などに限界があるのです。 ロボット手術システムは.このような乳房切除術の欠点を解決するものである。 1980年代後半からコンピュータを使った簡単なロボット手術システムはありましたが.腹部手術への応用と開発は1990年代初頭に始まり.1991年にコンピュータモーション社が世界で初めて低侵襲手術用のロボット装置を設計しました。 1993年には.Cedars-Sinai Medical CentreのJonathan Sackier博士が.世界で初めてロボットシステムを用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術を実施しました。 2001年9月には.J.Marescaux教授と彼のチームが初めてtelesurgery(すなわちリンドバーグの手順)を実行しました。 現在.20万件以上の外科手術が.外科のほぼすべての分野で.さまざまな程度のロボット支援システムの助けを借りて行われています。 そして.ロボット手術システムはさらに洗練されてきています。 ロボット手術システム 現在.一般的に使用されているロボットシステムには.「ダ・ヴィンチ・システム」と「ゼウス・ロボット」があります。 例えば.ダヴィンチシステムの場合.ロボットシステムは手術台(図1).ロボットアーム(図2).乳腺切除器具の3つの部分から構成されています。 手術台では.左右の眼に別々のファインダーから映像を見ることができ.人間の脳が持つ映像のズレを統合して奥行きを出す機能をシミュレートして.術者に高精細な立体映像を提供する。 ダヴィンチには.カメラを制御するロボットアームの他に.乳腺腫瘍摘出器具を組み立てるためのロボットアームが3台搭載されています。 ロボットシステムの乳腺腫瘍切除器具は.従来の乳腺腫瘍切除器具の可動域が4度であるのに対し.開腹手術における人間の手首と同じ7度の自由度を有しています。 外科医はコンソールに座り.ゲームパッドのようなジョイスティックでロボットアームを操作し.繊細な外科手術を行うことができます。 ロボットシステムのメリット・デメリット ロボットシステムにはいくつかのメリットがあります。 まず.偏光や色分離の技術だけに頼らず.高精細な3次元画像を外科医に提供することができます。 その結果.レンズの角度の関係で術野が限定されているにもかかわらず.信じられないほどの臨場感が得られます。 まるで開腹手術のように周囲を見渡すことができ.ズームインとズームアウトを同時に行うことが可能です。 次に.術中に器具を扱う際の術者の手の震えを.ロボットがフィルタリングしてくれます。 この処理により.これまでにない精度の高い手術が可能になります。 第三に.ロボットの器具は人間の手に近い可動域を持ち.従来の乳房切除術と比較して非常に小さな切開で360度以上動くことができます。 最後に.ロボットオペレーティングシステムとテレコミュニケーションの組み合わせにより.遠隔地での共同手術が可能になることです。 ここ数十年.ロボット遠隔手術は距離の壁を取り払うために利用されています。 これにより.現地に到着できない医師も参加し.一緒に手術の手順を実行することができます。 このような利点から.ロボット手術システムは.複雑な手術の低侵襲手術を可能にしています。 ロボットシステムの最大の欠点は.器具の価格が高いことです。 Da Vinciのシステム価格は数百万円程度で.手術器具の消費に加え.年間のメンテナンス費用は総額の10%程度となります。 ロボットシステムの価格が高いため.大規模な医療センターで選択される手術方法としての人気や.その技術に関する深い研究には限界があります。 その他の欠点としては.触覚フィードバックがないことが挙げられます。 ロボット手術の現状と発展 現在.ロボットシステムは外科手術のほぼすべての分野で使用されています。 これには.ほとんどの消化器外科手術(乳腺胆嚢摘出術.ニッセン/トウペット式噴門形成術.肥満に対する胃ろう造設術.食道手術.直腸.膵臓.肝臓手術).泌尿器外科(前立腺癌根治術.腎癌根治術).婦人科手術.ロボット支援胸腔鏡検査などが含まれます。 ロボットシステムは従来の乳腺腫瘤摘出術の多くの欠点を補うものですが.現時点ではまだ普及には多くの限界があります。 まず.ロボットシステムの普及を制限している最も重要な要因は.価格です。 技術の進化に伴い.市場の高い要求に応えられるような低価格のロボットシステムが登場すると考えています。 また.ロボットシステムの3D画像システムは.手術の安全性と正確性を向上させることにより.乳腺摘出術における触覚フィードバックの欠如を補うことができますが。 しかし.場合によっては.触覚フィードバックの欠如が.ある種の予期せぬ事態を引き起こす可能性も残されています。 そのため.さまざまな代替手段が導入され.研究されています。 ロボットシステムは.情報の伝達がすべて電子的に制御されるため.遠隔地での共同手術が可能になります。 発展途上国の患者さんが.自国にいながら世界的に有名な外科医の治療を受けることが可能になるのです。 最後に.バーチャルリアリティ技術と術前シミュレーションの組み合わせにより.ロボットシステムは半自動.さらには全自動遠隔手術の新時代を迎えることになります。 患者の解剖学的データと3D再構成を融合させることで.外科医は特定の患者のシミュレーション結果を事前に何度も練習し.その患者にとって最適な解決策を見出すことができるようになります。 まとめ この約20年の間に.従来の開腹手術から腹腔鏡手術へ.ロボットアームによるレンズアシストシステムからロボット手術へ.そして現在の遠隔協働手術へと移行してきました。 現在.ロボットシステムは手術室の必須機器というほど普及していませんが.将来を予測するならば.それは時間の問題であると言えるでしょう。 未来のロボットは.より小さく.より安く.触覚フィードバックシステムを備え.遠隔で共同手術を行うことができるようになるでしょう。 今のところ.ロボットシステムは私たちにとってまだ比較的進んだ技術であり.臨床応用の余地やメリットがまだたくさんあることは明らかです。