必要とする人のために、高機能なカスタムメイドの義手を作り、手の届く価格で提供したい――その情熱が、22歳の米国の起業家Easton LaChappelleを突き動かし、最先端の3Dプリント技術を駆使したロボットアームの製造企業「Unlimited Tomorrow」を創立するに至った。従来の義肢業界に風穴を開けるべく現れた革命児、LaChappelle氏の軌跡とUnlimited Tomorrowの活躍に迫る。

原点は、14歳で作ったロボットアーム

引用元：Unlimited Tomorrow　https://www.unlimitedtomorrow.com/

LaChappelle氏が初めてロボットアームを作ったのは、14歳の時。レゴブロックと釣り糸、電線管、模型飛行機の小さなモーターを組み合わせたもので、当初は、「面白半分でやってみた」と回想するが、それ以来、より精度を上げるための方法を探すために、インターネットで情報収集し、独自に改良を重ねていく。彼の生まれ故郷、コロラド州の田舎町で得ることができない情報については、ロボットとエンジニアリング分野の専門家たちに、直々にメールを送り、スカイプでインタビューを行うなど、体当たりのアプローチで、水を得た魚のごとく、義手開発のノウハウを培っていった。

2011年、16歳の誕生日に、500ドルの3D プリンターを両親と折半して購入し、ワイパーモーターで駆動する3Dプリント義手を製作した。EEGヘッドセットを通して伝わるユーザーの脳波信号によって動かすことができる、というもので、LaChappelle氏は、この義手を科学展覧会に出展し、グローバルサイエンス賞（高校生の部）を受賞。当時の米国の大統領、バラク・オバマ氏と接見したほか、NASAの夏季インターンシップを経験する機会などに恵まれた。

たったひとりの少女のために
6年をかけて、3Dプリント義手を開発

引用元：Microsoft
https://news.microsoft.com/features/high-fives-around-young-inventor-fits-girl-robotic-hand/

この科学展覧会では、LaChappelle氏にとって、その後の人生を大きく左右する運命的な出会いがあった。彼女の名は、Momo。生まれつき右腕の肘から先のない幼い少女は、群衆をかき分けて飛び出し、彼の作った義手の指が動くのをじっと見つめていた。その時、Momoがつけていた義手は、手のひらを開いて、閉じるという動作しかできないもので、“かぎ爪”のような形状をしていたという。

「（Momoの両親によると）その義手は、80,000ドルもするのです。私は、たった数百ドルで、より優れた機能を備えた義手を作れたというのに」

その時、目からウロコが落ちる想いがしたという。特に、子どもの場合、洋服や靴と同じように、成長と共に、義手もサイズが合わなくなり、新たに買い換える必要が出てくる。高価な義手を子どもに与えることには、さまざまな問題があり、また、それらの義手は、多くの人にとって、あまりにも高すぎるため、手の届かないものでもある。

Momoとの出会いをきっかけに、LaChappelle氏は、学校には行かず、彼女の義手を作り上げるための研究やテスト作業に専念した。マイクロソフトをはじめ、Unlimited Tomorrowの設立に協力したトニー・ロビンズ氏など、さまざまなサポートを受けながら、実に6年もの歳月を費やし、思い描いた通りの3Dプリント義手を完成させた。

2018年末までに、カスタムメイドの
3Dプリント義手100本を生産予定

引用元：Microsoft
https://news.microsoft.com/features/high-fives-around-young-inventor-fits-girl-robotic-hand/

Momoのために開発した義手は、筋肉制御が可能で、指の1本ずつに触覚のフィードバック機能があり、物を触った感覚を得られる。義手の表面の色は、好みの色にカスタマイズできるし、爪には、色を塗ることだってできる。

こうして、ロボットアーム第1号を世に生み出したLaChappelle氏。現在、Unlimited Tomorrowは、前述のマイクロソフトのみならず、3Dプリント技術の専業メーカーのストラタシスや、3Dソフトウェアプロバイダーのダッソー・システムズといった大企業と提携し、2018年末ごろまでに、個人向けの義手100本を生産する予定で、製作に取り掛かっている。これら2社とのコラボレーションにより、開発のスピードをさらに加速させると共に、一人ひとりに合ったカスタムメイドの義手を作るために、重量やコスト面などを考慮しながら、改良を重ねているところだ。

引用元：Rapid Ready by Digital Engineering
http://www.rapidreadytech.com/2018/02/unlimited-tomorrow-redesigns-the-prosthetic-arm/

Unlimited Tomorrowの公式サイトによると、現段階において、カスタムメイドの義手の製作期間は、約1～2週間、重量は1ポンド（0.45kg）。1本20,000 ～ 100,000ドルと、極めて高価な義手が大半を占める義肢業界において、その4分の1に相当する価格、あるいは、それ以下で手に入れられるとしたら――「義手の指を自分で動かす」という一番の夢を叶えたMomoのように、世界のどれほど多くの人が喜びを得て、人生を豊かにすることができるだろうか。若き起業家、Easton LaChappelleの革命は、ここからが本番だ。

UNLIMITED TOMORROW
https://www.unlimitedtomorrow.com/

［TOP動画引用元：https://youtu.be/HNvLtst7Gjo］

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。