HOME > 診療のご案内 - 当科開発の治療と検査 : ミニマム創内視鏡下手術

最先端の技術で、「安全」「体への負担軽減」を実現する「ミニマム創内視鏡下手術」

ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術(通称)

RoboSurgeon Gasless Single-port Surgery=最先端型ミニマム創内視鏡下手術

ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術(通称)は、CO2ガスを使わず、コインサイズ程度の単一の孔(シングルポート:サイズは患者さんの体型等により延長することあり)から、ロボット様に機能を高めた術者(ロボサージャン)が行なう手術です。従来のロボット手術の利点を取り入れ、課題を克服するポテンシャルを持つ手術と考えられます。術者は、人の能力を超えた先端機器を装着しますが、具体的には、視覚として多機能の3D ヘッドマウントディスプレイを眼鏡のように装着し、手には高機能先端器具を持ちます。これにより術者は、眼前に体内の鮮明な立体拡大像を見ることができますが、同時に視線をやや落とすことで、広い範囲を直視すなわち俯瞰視することもできます。さらに、内視鏡で見えない深部を超音波を使ってヘッドマウントディスプレイに映し出して手術を誘導することもできます。つまり、手術参加者全員が5つの視覚、立体視、拡大視、俯瞰視、誘導視、全員視を共有して手術を行なうことができます。これまで当科で開発・洗練を進めてきたミニマム創内視鏡下手術(海外へはガスレス・シングルポート手術)の最先端型と言えます。海外では、これまで当科の3つのガスレス・シングルポート手術がヨーロッパ泌尿器科学会の手術ビデオライブラリーに収載されましたが、2013年に2つのロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術がさらに収載されることになりました(収載名:New 3D head-mounted display system (RoboSurgeon system) applied gasless, single-port surgery)

本学の倫理審査委員会の承認のもとに、腎部分切除、前立腺全摘除、副腎摘除、根治的腎摘除、腎尿管全摘除、膀胱部分切除、膀胱全摘除などを主な対象として、安全に、良好な成績のもとに行っています。本手術の概略を述べます。

ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術(最先端型ミニマム創内視鏡下手術)は一見してどのような手術?

手術中の外景を示しますと、図1のようです。頭には3D ヘッドマウントディスプレイを装着し、手にはロボット様高機能の細径の先端機器(径3.5-5mm)を持ち、手術の孔はコインサイズ(2-4 cm台)です。細径(4.7mm)の3D内視鏡もこの孔から挿入します。

図1

術者に焦点を当てて、もう少し詳しく見ると?

 術者は、3D ヘッドマウントディスプレイで6種類の多様な視覚(立体視、拡大視、俯瞰視、全員視、誘導視、多画面視)を使いながら、細径の先端機器を操作して、コインサイズ (2-4 cm台)の孔から、CO2ガスを使わずに手術を行います(図2)。わずかな視線の移動で、立体拡大視と立体俯瞰視(直視)を自由に使うことができます(図3)。

図2
図3

内視鏡で見えないところも見える?

内視鏡では見ることができない臓器の内部や周囲を、3Dヘッドマウントディスプレイに映し出して手術を誘導することができます(誘導視)。現在、超音波を使って、腎臓の内部や骨盤の深部にある前立腺およびその周囲を把握しながら手術を行っています。

腎臓の場合には直接、腎に超音波器具を当てて、前立腺の場合には直腸から超音波器具を入れて、得られたエコー画像を3Dヘッドマウントディスプレイに映し出します。 図4で示すように、前立腺内部、隣接臓器、周囲血管(赤点)などが明瞭に識別されます。また、MRIと超音波所見を融合させて、前立腺癌の部位を3Dヘッドマウントディスプレイ上に映し出すことも可能です。

図4

手術参加者同士の協調は?

手術参加者全員が3D ヘッドマウントディスプレイを装着し、執刀者の見る画像と同一の画像を共有して、全員の十分な把握のもとに手術が進行します。図5に示すような、多様な画像を随時、手術参加者全員で共有することができます。

図5

安全な手術?

ミニマム創からCO2ガスを使わずに行うミニマム創内視鏡下手術は、当科で開発・洗練を進めてきましたが、これまで2000例以上の患者さんに行い、全員が元気に退院されており、高い安全性が示されています。ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術は、このミニマム創内視鏡下手術に、さらなる視覚を加えるものであり(図2-5)、また、従来のロボット手術と異なり患者さんに寄り添って手術が行われるため、安全性は一層高まるものと考えられます。実際にこれまで行った200例は全例、元気に退院されています。

シングルポート(単一孔)の各手術におけるサイズは?

各手術における、基本的なシングルポート(単一孔)のサイズは、1円玉1個台~2個半台を基本としています。ただし、患者さんの体型あるいは腫瘍のサイズ次第で変わることもあります。

従来のロボット手術との簡潔な対比は?

従来のロボット手術の2大特徴は、「立体拡大視」と患者に挿入される「多関節鉗子」です。ロボサージャン手術は、これらの機能を代替するコンパクトな機器を、術者自身に装着する、つまり術者自身をロボット化するという概念です(図6)。

3Dヘッドマウントデイスプレイに有り、従来のロボット手術に無い機能は次のようです:

①各手術参加者はいずれも束縛の無い自由な顔の位置で、眼前に画像を見ることができる。

②わずかの視線の移動により、立体拡大視と立体俯瞰視の両者を同時に使用できる。

③手術参加者全員の眼前に、術者の見る立体拡大像と同一の画像を、同時に共有できる。

④手術参加者全員の眼前に、超音波画像やCT画像など内視鏡以外の様々な画像を映し出すことができる(図4,5)。

従来のロボット手術では術者と患者さんが離れており、術者は患者さんを見ることはなく、補助者が観察します。ロボサージャン手術では、術者が患者さんに寄り添って手術を行ないます(図3)。ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術は、従来言われているロボット手術の課題 [ 高いコスト、大きな機器サイズ、触覚の欠如、術者が患者さんを見ない、CO2ガスで気腹する、多数のポート(孔)を使う、腹腔内を操作する、頭を下げる体位など] を解消するポテンシャルを持っていると考えています。

図6

低侵襲手術の中での位置づけは?

従来の開放手術は、皮膚を大きく切開して、立体視と俯瞰視のもとに、多関節の指を挿入して行われてきました。この大きな切開を解消するために20数年前、CO2ガスで気腹して、いくつもの小さな孔から内視鏡や操作器具を挿入する腹腔鏡手術が登場しました。しかし、この手術には、立体視、俯瞰視、多関節の指(器具)を使えないという欠点がありました。

この欠点を克服するために、10年ほど前、ダ・ヴィンチシステム(いわゆるロボット手術)が登場しました。この機器は立体視と多関節(鉗子)を備えており、世界的に普及が進んでいます。しかし、克服することが望ましい課題(高コスト、大きなサイズ、触覚の欠如、気腹、多数のポート、術者は患者を見ない、独占商品など)も少なからず持っています。

特に超高齢社会では呼吸・循環機能の低下した患者さんが増加しますので、呼吸・循環系へのリスクとなりうるCO2ガスの注入(気腹)は、可能ならば回避することが望ましいと言えます。また、腹部手術の既往のある患者さんの増加も想定されますし、高齢者が術後早期に摂食を始めるためにも、腹腔内を操作しないアプローチが望ましいと考えられます。また、可能な限り創を小さくすること、すなわちコインサイズ程度の単一の孔で完了する手術は、高齢者にも一層望ましいと考えられます。

直面する超高齢社会に対する貢献は?

超高齢社会では呼吸・循環機能の低下した患者さんが増加しますので、呼吸・循環系へのリスクとなりうるCO2の注入(気腹)は、回避することが望ましいと言えます。また、腹部手術の既往のある患者さんの増加も想定されますし、高齢者が術後早期に摂食を始めるためにも、腹腔内を操作しないアプローチが望ましいと考えられます。また、可能な限り創を小さくすることは、高齢者にも一層望ましいと考えられます。さらに、経済に負荷をかけない支払い可能な低コストであることが望まれます。本手術はこれらの条件を満たす手術と言えるかと思います。

文献

ロボサージャン・ガスレス・シングルポート手術に関する業績

  1. Kihara K, Fujii Y, Masuda H, Saito K, Koga F, Matsuoka Y, Numao N, Kojima K. New three-dimensional head-mounted display system, TMDU-S-3D System, for minimally invasive surgery application: Procedures for gasless single port radical nephrectomy. Int. J. Urol. 19: 886-889, 2012.
  2. Kihara K, Fujii Y, Masuda H, Saito K, Koga F, Numao N, Matsuoka Y. New 3-dimensional head-mounted display system (RoboSurgeon system) applied to gasless, single-port access adrenalectomy. Eur. Urol. Suppl. 2013.
  3. Kihara K, Fujii Y, Masuda H, Saito K, Koga F, Numao N, Matsuoka Y. New 3-dimensional head-mounted display system (RoboSurgeon system) applied to gasless, single-port access, clampless partial nephrectomy. Eur. Urol. Suppl. 2013
  4. Kihara K, Takeshita H, Masuda H, Koga F, Saito K, Matsuoka Y, Numao N, Fujii Y. Novel three-dimensional head-mounted display system (RoboSurgeon system)- application to the initial 60 cases of gasless, single-port access, urologic surgeries. Eur. Urol. Suppl. 2013.
  5. Kihara K, Takeshita H, Masuda H, Koga F, Saito K, Matsuoka Y, Numao N, Fujii Y. New three-dimensional head-mounted display system (RoboSurgeon system)- application to the initial 80 cases of gasless, single-port access, urologic surgeries. J. Urol. Suppl. 2013.
  6. 木原和徳 低侵襲手術―骨盤内臓器:現状と展望 泌尿器外科 25: 2381-2383, 2012.
  7. 木原和徳 3Dヘッドマウントデイスプレイを用いた「ガスレス・シングルポート・ロボサージャン手術」 日本ミニマム創泌尿器内視鏡外科学会雑誌 4: 58-61, 2012.





ミニマム創内視鏡下手術

ミニマム創内視鏡下手術は、臓器が取り出せる単一のミニマム創(切開)で、CO2ガスを使わず、高い安全を保ち、低コストで行なう低侵襲手術です。泌尿器科のほぼ全ての臓器を対象にしています。「未曾有の高齢化」、「医療の高額化」、「低炭素化」という、日本をはじめ世界が直面する深刻な社会状況に対応して、質の高い低侵襲手術をできるだけ多くの患者さんに提供することを目指した手術です(図1)。2008年に本手術の法人学会( http://www.minimumendo.jp/ )が設立され当科が事務局になっています。海外ではgasless single port surgery として理解と評価(受賞)を得ています。次世代のロボット手術gasless single port robotic surgery につながる手術と捉えています。本手術の概略を述べます。

ミニマム創内視鏡下手術は一見してどのような手術?

端的に示しますと図2-6のように、臓器がようやく取り出せる創(ミニマム創)のみで完了する手術です。 

 
 

なぜ本手術の開発・洗練を?

手術は体を傷つけて行う治療であるため、その侵襲(傷の大きさ、体への負担)を最小にすることはもともと手術の本質的な課題でした。従来の開放手術は大きな切開をつくり、天井の無影灯で術野を照らし、手を挿入して行なうもので、侵襲が大きく入院期間も長くなっていました。近年登場した腹腔鏡手術は、内視鏡(光源と拡大視)とCO2ガス注入(術野の確保)を基盤に、小さないくつかの孔(トロカーポート)から内視鏡や器具を操作して行ない、最後に臓器を取り出す創(傷)を作るというもので、侵襲が小さく入院期間も短くなりました。引き続き登場したロボット手術は腹腔鏡手術と同じ基盤に立っていますが、腹腔鏡手術の持つ欠点を立体視と多関節鉗子(器具の操作性の向上)を導入することで改良したもので、世界的に普及が進められていますが高額の医療費が必要です。現在では、これら腹腔鏡手術とロボット手術のいずれにおいても、ひとつの部位(シングルサイト)から行う方法が追求されています(図7)。

しかし、上記の手術が示した目覚しい低侵襲化という光の面に対して、影の面として「CO2ガス注入」とトロカーポートを通る高価な使い捨て器具あるいはロボット機器自体による「高い手術コスト」があります。一方、手術を受ける患者さんや家族を取り巻く社会環境をみると、日本を筆頭に世界が直面する「超高齢化」、「医療経済の悪化」、「新規医療の高額化」さらに世界のスローガンとなっている「低炭素化」があり、「良い医療を貧富の差なく受ける」ことが難しくなりつつあります。また、医療による環境への負荷も懸念される状況です。このような直面する社会状況に対して、腹腔鏡手術やロボット手術と同等(あるいはそれ以上)の低侵襲が「CO2ガス注入」なしに、また「高い手術コスト」なしに達成できないか?この思いがミニマム創内視鏡下手術の開発・洗練の原点です。

本手術の基本概念は?

開放手術の利点と腹腔鏡手術の利点をともに活かし、両者の欠点を解消あるいは軽減することを目指した手術と考えています。その概念は図に示すとおりです(図89)。

  • 初めに臓器を取り出すミニマム創を作り、ここから全ての器具(ほとんどは再使用可能な器具)を挿入して手術を完了します(低侵襲)。本手術用に多くの器具を新たに作成しました(図9)。
  • 創から挿入した内視鏡で拡大視および全員での観察を行ないます(安全)。同時に創からの直視で立体視と俯瞰視を併用します(安全)。
  • 手術を行う空間(working space)は、CO2ガスではなく解剖学的剥離面を展開することで確保します(脱CO2, 安全)。
  • working spaceは腹膜外に確保し、腹腔内は操作しません(術後腸閉塞のリスクの解消)。
  • トロカーポート(器具を通す小さな孔)を使わないため、これを通る高価な使い捨て器具は不要です(低コスト)。また、使い捨て器具の廃棄コストも不要になります。
  • ミニマム創は状況に合わせていつでも即時に微細に調整(延長)できるため、患者さんの状況に合わせた低侵襲と安全を図ることができます。

本手術の具体的なステップは?

本手術は図10に示すように、基本的に3つのステップから成っています。
第1ステップ:初めに臓器サイズのミニマム創を作成する。
第2ステップ:体外から内視鏡や器具をミニマム創内に挿入して目的の操作を行う。
第3ステップ:創内を十分に洗浄し、ミニマム創を真皮縫合(抜糸不要)で閉じる。

超高齢化、高額医療、低炭素社会に対する本手術の意味は?

日本では高齢化が世界の先頭を切って急速に進んでおり、20年後には3人に1人が、それ以後は2人台に1人が65歳以上になると推定されています。高齢者は若年者の約5倍、医療機関にかかるとも推計されており、医療を必要とする人口の著しい増加、就労人口の減少、さらに新規医療の著しい高額化(特に癌医療)、医療経済の悪化、所得格差の拡大が加わる状況となっています。良い医療を貧富の差無く受けられる医療制度の崩壊が危惧されており、「良質かつ低コスト」は、もし可能であれば、この状況への最適な対応のひとつと考えられます。コストの面から見ますと従来の開放手術も決して良いとは言えません。一般に、開放手術では手術コストは低く入院コストは高くなり、腹腔鏡手術・ロボット手術では入院コストは低く、手術コストは高くなり、ミニマム創内視鏡下手術では手術コスト、入院コストともに低くなります。
また、低炭素社会すなわち「CO2削減」は、世界の社会・経済構造を変える潮流となっており、家庭レベルから国際レベルまで様々な取り組み(CO2の排出規制、排出権取引、地下埋設処理、エコ住宅の義務化、炭素税の導入案など)がなされています。従って医療による環境負荷の軽減も求められており、個々の低侵襲手術のCO2排出量はわずかであっても世界の総計は大量となり、低侵襲手術にCO2を用いた手術しかなければ、その普及に伴ってひたすら増加することになります。使い捨て器具など医療廃棄物の焼却におけるCO2排出も指摘されています。一方、患者さん自身に対しても、CO2による気腹は呼吸・循環系を中心とした様々なリスクを生じ、ガス塞栓などは致死的なリスクともなりえます。高齢化社会では、呼吸・循環機能に障害を持つ患者さんの増加が予測され、CO2を用いない手術が今後より求められると考えられます。
世界的な視野に立つと、人口は毎日22万人増加し、7割近い人々が十分な栄養を摂取できない「貧困」という現状があり、良質、低コスト、脱CO2の低侵襲手術は、世界の医療に貢献できる手術と考えています。

本手術の適応は?

本手術は、従来開放手術で行なわれてきた泌尿器科手術のほぼ全てで行うことができます。副腎から骨盤入口までの臓器に対しては腰部のミニマム創から、骨盤内臓器に対しては下腹部のミニマム創から手術を行ないます。通常、ミニマム創は3cm台から6cm台です。腰部のミニマム創からの手術の基本は根治的腎摘除で、下腹部のミニマム創からの基本は前立腺全摘除です(図11)。通常よく行なわれる定型的な手術は、副腎摘除、根治的腎摘除、腎部分切除、腎尿管全摘除、前立腺全摘除、膀胱全摘除、膀胱部分切除、リンパ節郭清などです。上記の2つの基本手術ができると、その応用でほぼ全ての他の定型手術を行うことができます。さらに改変法(基本概念を一部変更した方法:2創、経腹膜アプローチ、創の延長、創のスライドおよびこれらの併用)を用いることで、進行した大きな癌など非定型な手術も状況に合わせたテーラーメードの低侵襲化が行なえます。(図11

本手術の実際の低侵襲と根治性は?

本手術の標準的な術中と術後の経過は図12に示すとおりです。大半の患者さんは、術翌日に食事および歩行(100m以上)を開始し、術後数日以内に退院可能な状態になります。抗菌薬は用いないか1回のみの使用で、耐性菌の抑制および低コストに寄与します。これは創が小さく、生理食塩水による十分な創内洗浄ができ、手も挿入しないため可能となります。根治性は他の手術と同等です。(図12

本手術の社会的認知は?

本手術は、2006年に厚労省より先進医療に認定され、2008年に保険適応になりました。現在、骨盤あるいは後腹膜リンパ節郭清、後腹膜腫瘍摘除、 副腎摘除、腎部分切除、腎摘除、腎尿管全摘除、尿管腫瘍摘除、膀胱部分切除、膀胱全摘除、前立腺全摘除が保険適応です。

本手術の海外普及と展望は?

海外へはgasless single port surgeryとして紹介普及を進めています。ヨーロッパ泌尿器科学会の手術ビデオライブラリーには根治的腎摘除、腎部分切除、腎尿管全摘除がすでに収載されており、腎尿管全摘除には同学会から賞が授与されました。現在、全ての主要手術の収載を進めています。中国では、本手術テキストの翻訳出版が2003年、2010年と継続的に行なわれており、ブラジルではcancer institute hospitalに本手術の教授、紹介を行っています。海外での評価がさらに国内普及の促進につながることが期待されます。
本手術は、次世代のロボット手術つまり、よりコンパクトで安価な、ガスレス・シングルポートロボット手術につながる手術と考えています。

さらに詳しくお知りになりたい方は、この手術の解説書を豊富な写真入りで出版していますので、御参照下さい(ミニマム創内視鏡下泌尿器手術 医学書院、2002年出版イラストレイテッド ミニマム創内視鏡下泌尿器手術 医学書院、2007年出版)。当院外来にも備えてあります。

文献

当教室の業績

  1. 木原和徳編著:ミニマム創・内視鏡下泌尿器手術. 東京, 医学書院, 2002.
  2. 木原和徳:微創内鏡下泌尿外科手術  遼寧科学技術出版社、 遼寧省、 2003.
  3. Kihara K et al: Portless endoscopic radical nephrectomy via a single minimum incision in 80 patients. Int J Urol 2004;11:714-720.
  4. Kageyama Y et al: Portless endoscopic adrenalectomy via a single minimum incision by retroperitoneal approach: Experience with initial 30 cases. Int. J. Urol. 2004;11:693-699.
  5. 木原和徳:ミニマム創内視鏡下手術の原理と手術器具の開発, 目標の達成度 Urology View 4:28-37, 2006.
  6. 木原和徳: イラストレイテッド ミニマム創内視鏡下泌尿器手術 医学書院, 東京、2007.
  7. Koga F et al : Minimum incision endoscopic nephrectomy for giant hydronephrosis. Int. J. Urol. 2007;14:774-776.
  8. Sakura M et al : Sequential bilateral minimum incision endoscopic radical nephretomy in dialysis patients with bilateral renal cell carcinomas. Int. J. Urol. 2007;14:1109-1112.
  9. Yoshida S et al : Absence of prophylactic antibiotics in minimum incision endoscopic urological surgery (MEUS) of adrenal and renal tumors. Int. J. Urol. 2007;14:384-387.
  10. Sakura M et al :Prospective comparative study of single dose versus 3-day administration of antimicrobial prophylaxis in minimum incision endoscopic radical prostatectomy. Int. J. Urol. 2008;15:328-331.
  11. Iimura Y et al : Oncological outcome of minimum incision endoscopic radical nephrectomy for pathologically organ confined renal cell carcinoma. Int. J. Urol. 2008;15:44-47.
  12. Kihara K et al : Gasless single port access radical nephrectomy. Eur Urol Suppl 2009;8:392.
  13. 木原和徳:ミニマム創内視鏡下前立腺全摘除術  松田公志、中川昌之、冨田善彦編 新Urologic surgery メジカルビュー社 pp77-85, 2009
  14. 木原和徳:ミニマム創内視鏡下根治的腎摘除術  松田公志、中川昌之、冨田善彦編 新Urologic surgery メジカルビュー社 pp61-69, 2009
  15. Kihara K et al : Gasless single port access endoscopic surgery in urology: Minimum incision endoscopic surgery (MIES). Int. J. Urol. 2009;16:791-800.
  16. Kihara K et al : Minimum incision endoscopic surgery (MIES) in Japanese Urology: results of adrenalectomy, radical nephrectomy and radical prostatectomy. Aktuelle Urologie 2010; 41: S15-S19.
  17. Kihara K et al : Gasless single port access ultrasound-guided clampless partial nephrectomy: MIES partial nephrectomy. Eur Urol Suppl 2010;9:335-336.
  18. Saito K et al : Gasless two port access total nephroureterectomy: MIES nephroureterectomy. Eur Urol Suppl 2010;9:335.
  19. 木原和徳: 微創内視鏡下泌尿器手術 広西科学技術出版社,  広西省、 2010.

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