顕微手術ロボット システムにより微小血管吻合の実行が可能: ランダム化 in vivo 前臨床試験

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14003 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

顕微手術の技術的進歩により、自由な組織移植、神経およびリンパ系の再構築を実行することにより、複雑な腫瘍学的再構築が可能になりました。 ただし、顕微手術の実行に必要な手作業の能力は、人間の疲労や生理的震えの影響を受け、組織の損傷や結果の低下を引き起こす可能性があります。 ロボット支援は、臨床的価値と吻合の結果を改善することにより、手作業による顕微手術の問題を克服する可能性を秘めています。 顕微手術用に設計されたロボット プラットフォームである Symani Surgical System は、ラット動物モデルを使用したこの生体内前臨床研究で使用されました。 テストには、顕微外科医が手動およびロボットで実行する静脈と動脈の吻合が含まれており、後者のアプローチでは Symani が使用されました。 吻合部の開存性、組織病理学、および実行時間について評価しました。 開存性の結果から、静脈と動脈の吻合におけるロボット技術と手動技術は吻合後は同等であることが確認されましたが、ロボットを使用した場合、吻合にかかる時間は長くなりました（p < 0.0001）。 組織学的分析では、静脈と動脈の両方についてロボット吻合における吻合部位の総平均宿主反応スコアが低いことが示されました。 この研究は、ロボットシステムと手動技術による顕微外科的吻合後の血管の開存性が同等であることを実証しています。 さらに、組織学的分析によって示されるように、ロボットによる吻合は、組織損傷の減少という点で手動による吻合よりわずかに優れていることが証明されている。

顕微手術では、顕微鏡倍率と専用の器具を使用して、非常に小さな解剖学的構造の高精度の解剖と縫合が可能になります。 顕微鏡、手動器具、縫合糸の技術進歩により、顕微外科医は自由組織移植、神経再構築、リンパ顕微手術を行うことで、複雑な外傷や腫瘍学的再構築を行うことが可能になりました1。 これらの顕微手術技術を使用することで、今日のさまざまな外科専門分野が、他の外科手術では不可能だった手術を実行できるようになりました2。 微細手術を成功させるには、器用さと技術的正確さが最も重要です。 したがって、急な学習曲線を克服するには、広範なトレーニングと臨床経験が不可欠です3、4、5。 さらに、顕微手術の実行に必要な手作業の能力は人間の疲労によって影響を受ける可能性があり、生理的震えなどの望ましくない不随意運動によって組織が損傷され、結果が損なわれる可能性があります6。 ロボット支援は、生理的震えをフィルタリングすることで、このような問題を克服できる可能性を秘めています7。

ロボット手術は過去 20 年間で急速に拡大し、いくつかの外科専門分野で広く使用されています8。 ロボット システムは、外科医の能力と処置の再現性を向上させるために、内視鏡検査と腹腔鏡検査に最初に導入されました9。 患者の回復が良好になり、入院期間が短縮されたことで、腹腔鏡手術やロボット支援手術の数が増加し、侵襲的な開腹手術を回避する開腹手術が減少しました。 ほとんどの商用ロボット システムには動作のスケーリングと精度の分野で制限がありますが、顕微手術でロボット システムを使用する試みがいくつか行われています。

腹腔鏡下低侵襲手術用に設計された da Vinci Surgical System (Intuitive Surgical, Inc.、米国カリフォルニア州サニーベール) は、一部の顕微手術でテストされています 10。 これらの試みは、手首付き器具の利点を実証し、腹腔鏡検査用に設計された器具のサイズと先端の限界を明らかにしました。 さらに、このシステムでは視覚倍率が制限され、倍率が低いため解像度が低くなります11。 MUSA システム (オランダ、アイントホーフェンの Microsure) は、人間の手の限界とダ ヴィンチによって残されたギャップを克服するために設計されました。 MUSA は、手術台に取り付けられた吊り下げリングに取り付けられた手動の器具を使用し、震えをフィルタリングし、動きをスケールダウンすることによって顕微外科医の動きを安定させるのに役立ちます12。 このシステムは前臨床研究でテストされ、リンパ管吻合の臨床例における手動の顕微手術技術と同等であることが実証されています13。