千葉大学 フロンティア医工学センター 先端治療工学研究室

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低侵襲外科手術とは?

 近年、医学・工学双方の発達及び相互技術交流の結果として、他の分野に比べ工学技術の導入が 難しいと言われていた外科手術分野にも最先端工学技術による支援体制が進みつつあります。

 近年の外科手術の発達の1分野として非常に重要なものの一つに「低侵襲外科手術」があります。

 外科手術では治療を行う際、治療を施す部位(癌などの病変部)だけでなくそこへ到達するまでの アプローチパスの確保・手術作業領域の確保のため、必ず正常な組織への切開などが必要となります。たとえば、 胆嚢炎や胆石で胆嚢を摘出する場合、当然ながらおなかの皮・筋肉を切って腹腔内に手や手術器具(ハサミ・メスなど) を入れなければ、手術は不可能です。

 しかし、このような正常組織へのダメージは患者さんにとっては決して好ましいものではありません。 このダメージの大きさで手術後の回復スピード、術後の合併症・後遺症の有無が左右されるためです。また例えば、 脳外科手術でせっかく癌を取り除いたのに、手術中に正常な脳細胞を傷つけてしまったために言葉・手足が不自由になった、 というようなことがあってはならないのです。。

 よって手術時の患者さんへのダメージを、そしてダメージを与える可能性そのものを出来る限り 低減した手術が必要となります。これが低侵襲手術です。

・腹腔鏡下胆嚢摘出術

 低侵襲手術のもっとも代表的な例である“腹腔鏡下胆嚢摘出術”を紹介します。

Fig. 腹腔鏡下手術

 この胆嚢摘出の術式は簡単に説明すると以下のような手順で手術を行います。

  • 腹腔内に炭酸ガスを注入or皮下鋼線で物理的に拘引することでおなかを膨らまし、 腹腔内に空間を作ります。
  • 腹壁上に1~2cm程度の穴を4~5個開け、トロカールという筒を挿入します。ガスでおなかを膨らます 場合には弁付きのトロカールを使います。
  • そこから内視鏡(細長いカメラ)・長鉗子(細長い棒の先にハサミ・メス・グリッパなどの エンドエフェクタがついた手術器具)を挿入し、手術を行います。

 昔の胆嚢摘出術では右脇腹部を15~30cm程度切開しておなかの中に手・手術器具を突っ込んで手術を していたわけですが、腹腔鏡下胆嚢摘出術ではその代わりにいくつかの小さな穴と細い手術器具を使って遠隔的に操作を 行うわけです。

 この方法だと昔の術式に比べ、患者さんの体を傷つける量(“侵襲度”といいます)が著しく低いため、

  • 回復までに要する期間および入院期間が短い。胆嚢摘出術を例に取ると、通常術後は翌日から自立歩行・通常の食事摂取が可能であり、 術後入院期間が3~5日、退院後社会復帰まで0~3日程度である。(開腹手術では術後入院期間9~14日、退院後社会復帰まで2週間~1ヶ月) (治りが早い)
  • 術後の疼痛が少ない(痛みが少ない)
  • 手術創痕が小さい(傷跡が目立たない)
  • 肉体的負担が小さいため、体力の低下している老人・重症患者にも手術が行える(適応が広い)

などの特徴を持っています。患者さんにとっては、肉体的・精神的・金銭的な負担の低い非常に意義のある手術といえるでしょう。

 

低侵襲外科手術の問題点

 このように患者さんにとっては利点の多い低侵襲手術ですが、この術式はその低侵襲性の実現のため,多くの問題を包括しています。 その問題点のいくつかは,主として手術に用いられる腹腔鏡・長鉗子等手術器具のもつ自由度の低さに起因します。

 腹腔鏡・長鉗子等手術器具は腹壁上の切開孔・トロカールを通じ腹腔内に導入されるため,この点がほぼ固定されている事を考えると、 操作の自由度は挿入孔を中心とする回転2自由度・手術軸中心軸周りの回転1自由度・並進の1自由度の計4自由度しか保有していません。 そのため,患部へのアプローチは限られた方向からのみとなり,手術手技の制限をもたらす結果となっています。

Fig 自由度の制限

 つまり、患者さんの体を切る量を少なくしたために、手術器具の自由度・作業領域も少なくなってしまい、手術の難易度があがってしまっているわけです。