テクノロジー TECHNOLOGY

最短3日で退院できる!手術支援ロボット「ダビンチ」の可能性に迫る

Yuka Shingai

2018年、大ヒットしたドラマ「ブラックペアン」には「スナイプ」と呼ばれる最新手術医療器具が登場したが、ロボットや機械が手術を補助する場面は今後ますます増えると推測される。なかでも、先端を行く存在として注目されているのが手術支援ロボット『ダビンチ』だ。ダビンチによる手術を行うニューハート・ワタナベ国際病院を訪ね、ロボット手術の現状や課題、医療の未来について話を伺った。

痛くない、血が出ない。
患者の負担が最低限で済むので、最短3日で退院できる。

米粒にすら文字が書ける精密さ。医療用ロボット「ダビンチ」とは? (http://hero-x.jp/movie/5178/)

まず最初に説明しておきたいのは、ダビンチとは厳密には「ロボット」ではなく「世界初、遠隔操作型の内視鏡器具」であるということ。

「現在はマニュアルを基にした医師の操作が必要ですが、いつか熟練した人の腕を再現できるような時代が来るのだろうという希望をこめて、ロボットと呼んでいるのかもしれません」

そう語るのは、ニューハート・ワタナベ国際病院 総長 兼 理事長の渡邊剛氏。ダビンチを使用した心臓弁の形成術や、心臓の血管を繋げるバイパス手術をはじめとした心臓血管外科領域において国内外での豊富な経験を誇り、日本ロボット外科学会の理事長も務める、まさにダビンチを広めた第一人者だ。

ニューハート・ワタナベ国際病院 総長 兼 理事長・渡邊剛氏

ダビンチと従来の内視鏡との違いは、まずその機能性と自由度の高さにあると言えるだろう。

3D内視鏡で捉えた患者の術野を立体画像として映し出すステレオビューワ、鉗子 (「ペアン」に代表されるように、手術や治療の際血管などの組織をつまむ器具のこと) や内視鏡カメラを自在に操作できるマスターコントローラ、瞬間的に鉗子や3D内視鏡の切り替えができるフットスイッチなどを駆使し、医師は患者から離れ、座った姿勢のまま遠隔操作で執刀する。

動かした手の幅を縮小して伝えるモーションスケール機能を使えば、手を5cm動かすと、鉗子は1cm動く仕組みに設定ができるし(この対比は2対1、3対1にも設定可能、手術前に設定した後、術中の状況に応じて変更することもできる)手ぶれ補正機能や左右を反転できる機能など、狭い空間での作業や、血管の縫合や切除なども精密さを求められる作業にも適している。

また、鉗子の種類も100種類ほど揃っており、臓器や目的に合わせた器具が発展しているそうだ。

「ダビンチを使うメリット、それは、まず患者さんの負担が少ないことです。患者さんの皮膚を1~2cmの幅で数か所切開し、そこから鉗子を挿入して手術をするので痛みも少ない、開放手術と比較すると出血が少ない、小さな傷口を開くだけなので、術後の疼痛が軽減され傷が早く治る、手術後に後遺症も残りにくく、手術痕が綺麗なことが特徴と言えるでしょう。当然、手術する部位や状態にもよりますが、最短であれば術後3日で退院して、仕事や学校に復帰することができますよ」(渡邊氏)

早く退院できるというのは、手術後回復を待っている間に体力が低下してしまい、そのまま寝たきりになってしまうことも多い高齢者の手術にも大きな効果が期待されるであろう。

ダビンチは2000年に米国で誕生した。当時、世界で初めての内視鏡下冠動脈バイパス術を行った渡邊氏は、いつかダビンチを使って心臓の手術を行いたいと考えていた。

大学への交渉や文部科学省からの資金拠出を経て、渡邊氏が日本国内ではじめてダビンチを使った手術を行ったのは、金沢大学と東京医大で教授職に就いていた2005年のこと。2009年に先進医療として認定されるまでは、研究費でダビンチによる手術を行うなど、試行錯誤を重ねながらもチーム ワタナベは2005年12月から2018年10月にいたるまで、553件もの手術を実施してきた。

そして、2014年に開業したニューハート・ワタナベ国際病院では弁形成術をはじめとして、心房中隔欠損症、心室中隔欠損症、心臓腫瘍などの心臓手術のほか、国内で唯一のダビンチによる甲状腺手術も行っている。

「年間、弁形成の手術が4000例ほどあるなかで、私たちが担当しているのはその5%、200件ほど。シェアという意味では大きいですが、保険適用がスタートしたのは2018年の4月とごく最近のこと。認知が広がっていくのはこれからではないかと考えています」

医師の腕が手術のクオリティを左右する。
誰にでも扱える万能なロボットではない。

元々、心臓外科の手術用で始まったダビンチ、現在アメリカでは2500台ほど導入されており、そのなかでも泌尿器科の手術の8割以上はダビンチで行われている。この15年で、開放手術の件数とは逆転現象が起こったほどだ。一方、日本に入ってきたダビンチは500台ほどで、泌尿器科での件数はようやく6割に届く程度と言われている。

患者数や医療制度は国ごとに異なり、一般化することは難しいながらも、これまで日本での普及がなかなか進まなかった理由は、コストの問題と並んで、医師の腕が大きく左右される手術であることも大きく関係している。

「胸やお腹を大きく開けば、術部がよく見えるし、どこまで取るか、どう縛るかなど相談もしやすく標準化できます。しかしダビンチをはじめとした内視鏡手術は、ほぼ1人で手術を行うもので、手術時間にしても吻合技術 (心臓血管手術において血管等を繋ぎ合わせる技術のこと) にしても、医師の腕が手術のクオリティに大きく影響してしまいます。

ダビンチは誰でも使える万能なロボットだと思われることもありますが、結局は医師の判断や裁量によるところが大きく、誰が使ってもいいものではありませんし、新しい技術に挑戦するには勉強も臨床経験も必要です。たとえば車の運転がロクにできない人がF1カーを運転したらエンジンをかけることもままならないですよね。自分のかわりに手術を行ってくれるロボットではないですから、ダビンチを使って手術ができるようになるためには、まず外科医として一人前にならなければならない」(渡邊氏)

日本ロボット外科学会の
サーティフィケートが今後の判断基準になる

更なる認知の向上を目指すも、医療機関はもちろん広告を出すことはできず、インターネット上に患者さんの声を反映する際にも制約がある。

それでも、「日本に導入したものの責任として、安全に正しく広めることが必要だと感じています」と語る渡邊氏は医師の育成もかねて、日本ロボット外科学会を立ち上げた。経験や症例数に応じて、国際A、国際B、国内A、国内Bの4種類のライセンスを与え、認定証書を授与している。

「このサーティフィケートが今後、患者さんの判断基準にもなっていくと思います。より認知が広がっていけば、大腸がんならこの病院、甲状腺ならこの病院、と手術を受けるべき病院も分かって、後悔のない治療を受けられるのではないでしょうか」

まだ、件数は少ないものの、これからは産婦人科の手術での活躍に期待が集まっている。泌尿器などに比べると、産婦人科は臓器も病気の種類も多く、より多くの患者に安全な治療を施せる将来性にも満ちている。

日本に導入しようとした当初は、厚生労働省から薬事法承認が下りるまでのハードルが高かったダビンチも現在は第4世代まで進んでおり、川崎重工とシスメックスによる国産手術支援ロボット「メディカロイド」も2019年の販売に向けて開発が大詰めを迎えるなど、技術の進歩は止まらない。

今後、患者にとって当たり前の選択肢としてロボット手術がより発展していくことに期待したい。

(text: Yuka Shingai)

(photo: 河村香奈子)

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ホントに環境に優しいクルマはどれなのか SDGs視点で見る次世代車はコレだ

御堀直嗣

環境に配慮したクルマとして国内で減税対象となっているのは、電気自動車(EV)、燃料電池車(FCV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)、天然ガス車(NGV)、クリーンディーゼル車である。ただしそれぞれ環境性能は異なり、充電や燃料補給などの利便性の違いもあって、普及の様子が異なる。どの車種が将来的に普及するのかも見えにくいところがある。様々な周辺状況をまじえ答えを導いていく。

世界で広がる次世代車への取り組み
キーワードはSDGs

SDGs(エスディージーズ)の言葉を見かけるようになった。言葉の起こりは、2015年。国連総会で、この先15年の新たな行動計画として、持続可能な開発に関する項目が採択されたのだ。内訳は、17の目標、それらを達成するための169の基準、そして232の指標に細分化される。

17の目標のなかで自動車産業に関わると思われるのは、手に入れやすくきれいなエネルギー(7)/労働の確保と経済成長(8)/つくる責任とつかう責任(12)/気候変動への具体的な対策(13)などであろう。エネルギーと環境の問題に対しては、1990年代から次世代車への取り組みが行われてきた。

まず90年に、米国カリフォルニア州のZEV(ゼロ・エミッション・ヴィークル=排出ガスゼロ車)法により、EVの強制導入がはじまろうとした。市場で販売される新車の何パーセントかをEVにする法律である。ただし当時のバッテリー技術ではすぐに実行できず、結果的に先延ばしされたうえで、現在施行されている。

EV普及の目的は、1970年に起きた大気汚染防止法にまで遡る。移動を自動車に依存するカリフォルニア州で大気汚染が深刻化し、健康被害が起きた。そこで大気を浄化させるため、排出ガスのないEVを普及させようとした。環境問題には、この大気汚染を抑制する地域環境問題と、気候変動を抑制する地球規模の環境問題の二通りある。EVは、両方の環境問題を一辺に解決する手段だ。

ただし、一気に排出ガスをゼロにするのは一朝一夕にはいかず、1997年にトヨタが世界で初めて市販したハイブリッド車(HV)「プリウス」が登場する。プリウスの開発目標は、既存のガソリンエンジン車の燃料消費を半分にすることだった。省エネルギーによるCO2の削減策だが、排出ガスに含まれる有害物質の量も減らすことができる。日本の自動車メーカーは、HVに注目した。そしてHVは、当時の軽自動車より燃費がよかったため、競争力を削がれると警戒した軽自動車メーカーが、ガソリンエンジン自体の燃料消費を改善する開発を行い、HVとガソリンエンジン車が競い合い、燃費を改善するようになった。その結果、燃費は2割向上したが、同時にガソリン販売が2割削減となり、ガソリンスタンド閉鎖を促して現在は半数ほどに減っている。

改良ディーゼル VS 電気自動車(EV)

欧州の自動車メーカーは、ガソリンエンジンより燃費のよいディーゼルエンジンをさらに改良し、普及させることでCO2排出量を減らそうとした。しかしディーゼルエンジンは、排出ガスに含まれる有害物質がガソリンエンジンより多い矛盾を抱えている。CO2排出の抑制により地球環境問題への対応はできても、大気汚染防止には逆効果で、ディーゼル車の市場占有率がそれまでの20%から50%へ高まると、都市での大気汚染が悪化した。ロンドンやパリなどが、中国の北京と同じようなスモッグが立ち込める街となった。

さらに米国で、ディーゼル車の排ガス偽装問題が起きた。行き詰まった欧州の自動車メーカーは、一転して電動化に乗り出した。EVへの転換を急ぎながら、つなぎとしてHVにも関りを持つようになったのであるその過程で、90年代の半ばからFCVという選択肢も生まれた。水素を燃料に発電し、その電力で走るEVだ。ドイツのダイムラーが先鞭をつけ、トヨタや日産、ホンダも開発に乗り出した。しかしEVほど普及していない。その理由は、あとで説明する。

EVの市場導入をはじめたのは日本の自動車メーカーだ。三菱自動車工業が2009年に軽自動車「i-MiEV」を法人向けに発売した。翌年には一般の消費者へも販売し、同年に日産自動車が「リーフ」を発売した。

EV車の市場導入をはじめたのは日本の自動車メーカー。日産リーフは早くから一般消費者向けの販売をはじめた。
(画像元:https://www3.nissan.co.jp/vehicles/new/leaf.html

一定の販売成果をあげたが、充電環境の整備をいちからはじめなければならず、時間を要した。充電環境の整備には政府が1005億円の予算を計上して乗り出し、不足分は自動車メーカー4社(トヨタ、日産、ホンダ、三菱自)が資金を拠出して、設備投資金実質ゼロで急速充電機の設置を促した。また東京電力など含め関連する企業が参加し、「CHAdeMO(チャデモ)」という統一の充電規格を世界へ広める行動も起こした。こうして日本がEV先進国になろうとしたのであった。

一方、国内には重要な課題が残されている。それが、マンションなど集合住宅における管理組合の充電設備設置拒否問題である。これがいまだに解決されない。戸建て住宅では、およそ10万円でEVやPHEVへの普通充電コンセントを設置できる。EVを売りたい販売店は、その費用を自社で持つ、実質値引き条件の一つとしている例もある。
ところが、集合住宅の駐車場は住民の公共施設であるため、住民代表により構成される管理組合の同意を得なければ、充電コンセントや200Vの普通充電器を設置することができない。しかもほとんどの例で否決される状況が10年以上続いている。

この間に、欧米や中国で、EVやPHEVの普及が進んだ。わずか10年で、日本はEV後進国へ転落したのである。この集合住宅での管理組合による充電コンセント設置拒否は、減税や補助金といった政府や自治体による金銭的支援では解決しない。国民の環境やSDGsに対する意識が高まらないうちは、世界からどんどんかけ離れていくことになる。

そうしたなか、欧州で見放されつつあるディーゼル車が国内で人気を高めた。これも、環境問題やSDGsへの意識の低さがもたらしたことといえる。ガソリンエンジン車に比べ燃費がよいという一点のみで、政府でさえ環境によいとする減税対象車種としてきた。

クリーンディーゼルと呼ばれても、ディーゼル車は、先にも述べたようにガソリンエンジン車に比べ排出ガスに含まれる有害物質は多くなる。かつてのディーゼル車に比べれば排出ガスに煤が含まれることはなくなったが、スモッグによる循環器系の疾病を促す窒素酸化物(NOx)の排出量は、ガソリンエンジン車より多いことはかわらない。そして首都圏では、夏に光化学スモッグ注意報が出されるようになった。このままでは、国内の都市部も欧州と同様に大気汚染に悩むようになるだろう。

ガソリンエンジンも、燃料を直接シリンダー内(筒内)へ噴射し、空気との混合気にするディーゼルと同じ方式が導入されて以来、ディーゼルと同様の粒子状物質(PM)を排出するようになった。欧州では、ディーゼル車と同様の排出ガス後処理装置としてパティキュレート・フィルターの装備が行われている。ところが日本では規制されていない。
ガソリンや軽油を燃やして走るエンジン車は、HVを含め、もはや役目を終えつつある。そして大気汚染と温暖化という二つの環境問題を同時に解決するEVへ移行することが求められている。つなぎとして、日常的な短距離であればモーター走行が可能なPHEVも認められているが、それも時間の問題だ。

次に、FCVについて。燃料となる水素ガスは、70MPa(約700気圧)の高圧で車載タンクに充填される。高圧にするため、水素を冷却しながら圧縮しなければならず、多くの電力を必要とする。また、水素ステーションの敷地は500平方メートル(約150坪)が最低でも必要だ。しかし、水素ステーションは安全上、ビルを上に建てることができないため、土地の有効利用として採算が合わない。つまり水素ステーションの整備は、容易でない。

SDGs視点でみた自動車
軍配はやっぱりEV車

EVなら、駐車場に充電器あるいはコンセントを設置するだけで充電できる。
FCVが普及しない理由がそこにある。天然ガス車は、配送トラックやバスなどで利用されているが、乗用車では現在は販売されていない。エンジンで燃やした際にガソリンや軽油ほどの力を出せないうえ、天然ガス供給スタンドがなくなったためだ。

最後に、EVで使う電力について。火力発電に依存するうちはCO2排出が生じるとの声がある。その通りだ。しかし、EVが普及するこの先10~20年後には、世界の電源構成が再生可能エネルギーや原子力発電へ移行していく道筋が計画されている。欧米を含め、火力発電に依存する中国や東南アジアでも、次世代の新しい原子力発電導入の道が探られている。一方、日本は東日本大震災以後、原子力発電について議論する余地さえなく、ここでも世界から遅れをとろうとしている。

クルマは、市販されたあと10年前後は市場を走り続ける商品であり、国が進める将来の電源構成を含めた視点で、EV普及の意味が語られるべきだ。また、EVは、移動可能な蓄電装置でもある。スマートグリッドの一部として活用すれば、電力消費の平準化や、発電所の削減など、電力の運用や管理にも関われる潜在性を持つ。つまりクルマが単なる移動手段だけでなく、社会の資本となる電力の運用管理の一部となり、将来のエネルギー需給を安定化させることに役立つのである。そこはFCVでは不可能だ。

SDGsという視点で、総合的な持続可能性を探るには、EVしか答えはないといっていい。

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(text: 御堀直嗣)

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