遠隔手術:医療における定義と影響

遠隔手術とは？

遠隔手術は、現代の外科診療における最も顕著な革新の1つです。これにより、外科医は数百マイルまたは数千マイルも離れた場所にいる患者に対して外科手術を行うことができます（Choi et al。、2018）。遠隔手術（遠隔手術または遠隔ロボット手術とも呼ばれる）は、高度なロボット技術、高速通信、および外科の専門知識を組み合わせて、医療提供において物理的な距離を超越します。

遠隔手術では、外科医は高解像度のビジュアルディスプレイと精密なハンドコントロールを備えたコントロールコンソールの前に座ります。外科医がこれらの制御装置を動かすと、その動きはデジタル化され、ネットワーク接続を介して伝送され、手術用ロボットによって患者の部位に正確に再現されます。これらのロボットアームには特殊な手術器具が取り付けられ、遠隔地の外科医の指導のもと、低侵襲手術を行います。

この形態のロボット手術を特に革新的なものにしているのは、手術室と従来の手術に対する従来の理解がいかに挑戦的であるかということです。遠隔手術は、技術的成果だけでなく、外科の専門知識の不均一な分配という差し迫った世界的な医療上の課題にも取り組んでいます。遠隔地や医療サービスの行き届いていない場所では、専門的な外科治療を受けられないことが多く、患者は長距離を移動したり、必要な処置を受けずに行かざるを得ません。遠隔手術は、その逆ではなく、外科医の専門知識を患者さんにもたらすことで、潜在的な解決策を提示します。

遠隔手術器具および機器

遠隔手術プラットフォームは、高度なロボット技術と電気通信インフラストラクチャを統合して、遠隔手術介入を可能にします。遠隔手術を成功させるための機器には、遠くからでも医療従事者の外科トレーニングと手術精度を変換できる高度な技術が使われています。

外科用ロボットシステム

遠隔手術の中心はロボット手術システムです。Intuitive Surgical社が開発したダ・ヴィンチ・サージカル・システムは、当初は長距離手術を想定して設計されたものではありませんでしたが、必要なロボット機能の多くを体現しています。これらのシステムは通常、人間の手首よりも広い可動域を提供する関節式ロボットアーム、高解像度の3Dイメージング、手の震えを除去するスケーリングされた動きの変換を特徴としています。

マスターコントロールステーション

外科医のインターフェースには、高解像度のビジュアルディスプレイ、ハンドコントロール、フットペダルを備えたマスターコントローラーステーションが含まれています。人間工学に基づいて設計されたこれらのコンソールは、外科医の動きをデジタル信号に変換し、リモートロボットアームに指示します。

特殊エンドエフェクター

遠隔手術システムのビジネスエンドには、ロボットアームに取り付けられた特殊な機器が含まれます。これらの器具は、つかみ手やハサミから、電気焼灼器や縫合器具などのより複雑なツールまで多岐にわたります。従来の低侵襲手術器具とは異なり、遠隔手術用ツールには、組織の抵抗と位置に関するデータを提供するセンサーと触覚フィードバック技術を組み込む必要があります。これにより、直接触覚フィードバックが得られないことを克服できます。

電気通信インフラストラクチャ

遠隔手術のネットワークコンポーネントには、遅延を最小限に抑えた専用の高帯域幅接続が必要です。現代のシステムでは、信頼性を確保するために、冗長接続を備えた安全な専用インターネットプロトコルへの依存度が高まっています。

遠隔手術の臨床応用

日常診療ではまだ普及していませんが、いくつかの先駆的な用途では、遠隔外科的介入がさまざまな専門分野にわたる医療提供を変革する可能性が実証されています。

• 遠隔専門家による相談と介入： 遠隔手術システムにより、専門外科医は、地理的に孤立した地域や医療サービスの行き届いていない地域の患者に専門的なケアを提供できます。
• 救急および外傷用途： 遠隔手術は、現地では外科の専門知識がすぐに得られない緊急時の応用の可能性を秘めています。外科シミュレーションでは、外傷現場での遠隔操作システムの利用が検討されてきた。遠隔地の外科医は、患者の移送が可能になる前に重要な初期介入を指導できるようになった。
• 外科教育と指導: おそらく、遠隔手術技術の最も広く実装されている用途は、外科教育でしょう。これにより、専門外科医は、テレストレーションとロボットアシスタンスを使用して複雑な処置を指導しながら、外科チームの経験の少ない同僚をリモートで指導できるようになりました。

遠隔手術のメリット

遠隔手術には、従来の手術に比べて、遠隔外科的介入という目新しい点以外にも利点があります。これらには以下のものが含まれます。

外科専門技術へのアクセスの拡大

遠隔手術の最も重要な利点の1つは、十分なサービスを受けていない人々に専門の外科治療を拡大できることです。農村部や遠隔地の患者は、専門的処置を受けるために三次医療センターに行くために多額の旅費を負担することがよくあります。

外科コラボレーションの強化

遠隔手術は、施設や地理的な境界を越えた外科医間の前例のないコラボレーションを可能にします。経験豊富な外科医は、テレメンタリングとバーチャルな対話型プレゼンスシステムを通じて、経験の浅い同僚に複雑な処置をリアルタイムで指導できます。

費用対効果の高い専門医療提供

遠隔手術は、患者や外科医の移動の必要性を減らすことで、特定の状況ではコスト面でのメリットをもたらす場合があります。遠隔ロボットシステムへの多額の初期投資は、分散した人々にサービスを提供する医療システムにおける輸送コストの削減と資源利用の改善によって相殺できます。

遠隔手術の課題

遠隔手術は外科医療の提供を変革する大きな可能性を秘めていますが、広範な臨床導入を実現するには、いくつかの重要な課題に取り組む必要があります。

技術的制限事項

ネットワーク遅延（外科医の動きとロボットの反応の間の遅延）は、おそらく最も重要な技術的課題です。さらに、ネットワークの信頼性にも懸念が伴います。瞬間的な接続の中断でも、重要な手術時には壊滅的な事態に陥る可能性があるためです。

規制上および法的障壁

遠隔手術は、管轄区域を越えた医療免許に関する複雑な規制上の課題を生み出します。ほとんどの規制の枠組みでは、患者が治療を受ける管轄区域で外科医の免許を取得することが義務付けられており、国境を越えた遠隔手術には管理上の負担が生じています。

コストとインフラストラクチャの要件

遠隔手術システムには多額の設備投資が必要であり、特に遠隔手術機能から最も恩恵を受ける可能性のあるリソースが限られている環境では、実装に大きな障壁が生じます。遠隔手術には、ロボット装置そのもの以外にも、専門の電気通信インフラストラクチャ、技術サポート担当者、および継続的なメンテナンスが必要です。

遠隔手術の準備

遠隔手術プログラムの実施を成功させるには、外科チームのトレーニングと教育に特に重点を置いて、複数の領域にわたる包括的な準備が必要です。

• トレーニング要件: 遠隔手術に移行する外科医は、従来の外科手術トレーニングを超える独自のスキルセットを習得する必要があります。トレーニングパスウェイは通常、バーチャルリアリティシミュレーションから始まり、無生物モデルを使用したドライラボでの実習、死体トレーニング、そして最後に監督下での臨床経験が続きます。
• チーム準備: 遠隔手術が成功するかどうかは、外科医と患者の現場で調整されたチームにも等しくかかっています。必要に応じて、患者施設の現地スタッフは、ロボットシステムのセットアップ、トラブルシューティング、緊急時のプロトコル、および従来の外科的アプローチへの転換に関する専門的なトレーニングを受ける必要があります。
• 技術インフラ: 遠隔手術の導入を計画している医療施設では、臨床応用の開始前に強固な技術インフラを構築する必要があります。これには、手術用ロボットプラットフォームとロボットデバイス、専用の電気通信接続、バックアップ電源システム、および技術サポート担当者が含まれます。

結論

遠隔手術は、最先端の外科技術と電気通信を組み合わせて、外科医が遠く離れた患者の手術を行えるようにします。技術的な問題、法的な問題、高額な費用などの課題は存在しますが、ロボティクス、インターネット機能、タッチフィードバックシステムの継続的な改善により、遠隔手術はさまざまな種類の手術における日常的な使用においてより実用的になり続けています。

遠隔手術がより洗練され、広く利用できるようになるにつれ、世界中の外科医療の提供方法を変える可能性があり、患者の回復に顕著なメリットをもたらします。ロボット手術で使用される低侵襲技術と、場所に関係なく患者と専門医をつなぐことができるようになれば、治癒が早くなり、合併症が減り、入院期間が短くなる可能性があります。遠隔手術の普及には依然として技術的改善とより明確な規制が必要ですが、遠隔手術は、どこに住んでいても、すべての患者が質の高い外科治療を受けられる未来に向けた重要な進歩です。

リファレンス

チョイ、P.J.、オスコウアン、R.J.、およびタブス、R.S.（2018）。遠隔手術：過去、現在、そして未来 キュレウス、 10(5)、2716。 https://doi.org/10.7759/cureus.2716