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遠隔手術（サイバー手術または遠隔手術とも呼ばれる）は、医師が患者と物理的に同じ場所にいなくても手術を行うことができる機能です。これはテレプレゼンスの一形態です。ロボット手術システムは一般的に、1 つ以上のアーム（外科医が制御）、マスター コントローラー（コンソール）、およびユーザーにフィードバックを提供するセンサー システムで構成されています。[ 1 ] [ 2 ]遠隔手術は、ロボット工学、高速データ接続などの電気通信、および管理情報システムの要素を組み合わせたものです。ロボット手術の分野はかなり確立されていますが、これらのロボットのほとんどは、手術場所の外科医によって制御されています。遠隔手術は外科医のリモート ワークであり、外科医と患者の間の物理的な距離はあまり重要ではありません。これにより、患者が地元の病院から移動する必要なく、世界中の患者が専門外科医の専門知識を利用できるようになります。
手術用ロボットシステムは、最初の機能的な遠隔手術システムであるZEUSから、現在市販されている唯一の手術用ロボットシステムであるda Vinci Surgical Systemまで開発されてきました。イスラエルでは、テクニオンの機械工学部のモシェ・ショハム教授によって会社が設立されました。主に「オンサイト」手術に使用されるこれらのロボットは、外科医を視覚的に支援し、より高い精度と患者への低侵襲性を実現します。[ 1 ] [ 2 ] Da Vinci Surgical Systemは、2人の外科医が同時に患者を治療できるデュアル Da Vinci システムを構成するためにも組み合わされています。このシステムにより、外科医は異なるアームを制御し、任意の時点でアームのコマンドを切り替え、手術中にヘッドセットを介して通信することができます。[ 3 ]
975,000ドルで販売されたZEUSロボット手術システムは、100万ドルのda Vinci手術システムよりも安価でした。遠隔手術による手術の費用は正確ではありませんが、手術システム、外科医の費用、そして10万ドルから20万ドルのATM技術の1年分の費用の一部を負担する必要があります。[ 4 ]
2025年7月、フランスのストラスブールとインドのインドールという8,500キロメートルを超える距離を隔てた、初の長距離肥満外科手術が、目立った遅延なく成功裏に実施されました。このライブロボット手術は、ロボット外科学会（SRS）年次総会の期間中に実施され、ストラスブールのIRCADが独自開発したSSI Mantra 3ロボットシステムをモヒト・バンダリ医師が操作しました。手術は、インドールのモハク肥満・ロボット外科センターで、高度肥満でインスリン依存性糖尿病の患者に対し、胃バイパス手術を行うものでした。
手術は、睡眠時無呼吸と冠動脈疾患を患っていた体格指数（BMI）50の患者に対して48分で完了した。患者は手術後数時間以内に立ち上がって歩けるようになったと報告されている。[ 5 ]
2001年9月7日、大西洋を挟んで初めて本格的な遠隔手術が行われ、ニューヨーク市のフランス人外科医（ジャック・マレスコー医師）が、6,230km離れたフランスのストラスブールにいる68歳の女性患者に胆嚢摘出術を行った。この手術は、チャールズ・リンドバーグがニューヨークからパリへの大西洋横断飛行を成し遂げたことにちなんで、オペレーション・リンドバーグと名付けられた[ 6 ] 。フランス・テレコムは、遅延を最小限に抑え接続性を最適化するために冗長な光ファイバーATM回線を提供し、コンピュータ・モーションは改良されたゼウスロボットシステムを提供した。2001年7月に完全なソリューションの臨床評価が行われた後、2001年9月7日に人体手術が成功裏に完了した[ 7 ] 。
この手術の成功と注目度を受けて、ロボットチームはカナダ国内でも同じ技術を使用することにした。今回は、オンタリオ州ハミルトンとオンタリオ州ノースベイ間（約400キロメートル）のベル・カナダの公共インターネットを使用した。リンバーグ手術では、最初の遠隔手術の信頼性と成功を確実にするために最も高価なATM光ファイバー通信が使用されたが、カナダで行われた後続の手術では、MPLS QOS-MPLSを使用してQoSがプロビジョニングされた標準的な公共インターネットが使用された。一連の複雑な腹腔鏡手術が行われ、この場合、熟練した臨床医が経験の浅い外科医をサポートし、患者の手術を行った。その結果、患者は地元に留まりながら可能な限り最高のケアを受け、経験の浅い外科医は貴重な経験を積み、熟練した外科医は移動することなく専門知識を提供することができた。ロボットチームの目標は、リンバーグ手術の概念実証から実際のソリューションへと移行することであった。これは、ハミルトンとノースベイ間で20件以上の複雑な腹腔鏡手術を行うことで達成された。
リンドバーグ作戦以来、遠隔手術は数多くの場所で何度も実施されてきた。現在までに、カナダのハミルトンの腹腔鏡外科医であるアンヴァリ医師は、ハミルトンから400キロメートル離れたノースベイの患者に対して数多くの遠隔手術を実施している。 [ 8 ]アンヴァリ医師は、通常の通信データと帯域幅を共有する非専用光ファイバー接続を介してVPNを使用しているにもかかわらず、手術中に接続の問題は一切発生していない。
技術の急速な発展により、遠隔手術室は高度に専門化が進んでいます。カナダのトロントにあるマウントサイナイ病院の先端外科技術センターでは、手術室は外科医の音声コマンドに応答し、手術室の照明、手術台の位置、手術器具自体など、手術現場のさまざまな機器を制御します。通信技術の継続的な進歩、より広い帯域幅、より高性能なコンピューターの普及に伴い、遠隔手術ユニットの導入の容易さと費用対効果は急速に向上していくと考えられます。
外科医の知識と技術を遠隔地に伝達できる可能性は、多くの魅力を持っている。この分野では、現在も精力的な研究が進められている。遠隔プレゼンス、遠隔操作、遠隔ロボット技術を組み合わせることで、移動式手術室で負傷者に迅速な処置を施すことが可能になり、戦傷者の命を救うことができるため、軍隊も当然関心を寄せている。
ロボットによる手術のもう1つの潜在的な利点は、精度です。イギリスのロンドンにあるガイ病院で行われた研究では、304人のダミー患者を対象に、従来の方法と遠隔操作による腎臓手術の成功率を比較したところ、ロボットを使用した手術の方が腎臓結石を正確に標的とする点でより成功していることが分かりました。[ 9 ]
2015年に、ロボット手術に伴う遅延時間に関する別のテストが行われました。フロリダの病院は、仮想制御を担当する外科医から1,200マイル以上離れたテキサス州フォートワースで、インターネットによって発生するロボット手術のシミュレーションの遅延時間をテストすることに成功しました。チームは、ロボット手術の遅延時間は取るに足らないものであることを発見しました。フロリダ病院ニコルソンセンターのCTOであるロジャー・スミス氏は、チームは遠隔手術は米国内の広い地域では可能であり、一般的に安全であると結論付けたと述べています。[ 10 ] [ 11 ]
2024年には、 5G無線接続を介して5000km離れた場所から肺腫瘍手術が行われた。 [ 12 ] [ 13 ]
熟練した外科医の技術が研究され、特別なコンピュータシステムに保存されるにつれて、ロボットはいつの日か人間の介入をほとんど、あるいは全く必要とせずに手術を行うことができるようになるかもしれない。イタリアの外科医カルロ・パッポーネは、複数の外科医と数千件の手術から収集されたデータを使用して、人間の介入なしに手術を行うソフトウェアプログラムを開発した。[ 14 ]これにより、いつの日か、高額で複雑な手術が、従来適切な医療施設が不足していた地域の患者にも、はるかに広く利用できるようになる可能性がある。
繊細な操作を実行する能力は、フィードバックに大きく依存します。たとえば、卵を扱うのに必要な圧力を学ぶのは簡単です。ロボット手術では、外科医は手術器具に直接触れることなく、加えられている力の量を知覚できる必要があります。これをシミュレートするために、力覚フィードバックまたはハプティック技術として知られるシステムが開発されました。ハプティクスは触覚の科学です。あらゆる種類のハプティックフィードバックは、手の接触に反対する応答力を提供します。遠隔手術におけるハプティック技術は、患者または切開の仮想イメージを作成し、外科医が作業しているものを見るだけでなく、それを感じることができるようにします。この技術は、外科医が腱や筋肉を、まるで実際に患者の体であるかのように感じることができるように設計されています。[ 15 ] [ 16 ]しかし、これらのシステムは、遠隔手術で使用されるネットワークに存在するような時間遅延に非常に敏感です。
切開の深さを正確に把握できることは非常に重要です。人間の両眼視は、三次元空間ではこれを容易に実現しますが、平面のコンピュータ画面に表示される場合は、はるかに困難になります。
遠隔手術の活用例の一つとして、米国防高等研究計画局（DARPA）傘下の米軍が構想した「トラウマポッド」プロジェクトが挙げられる。このシステムは、遠隔地にいる医療従事者の技術を活用することで、戦場で負傷した兵士を支援することを目的としている。
将来的な可能性としては、長期宇宙探査ミッション中に遠隔手術を行うことも考えられる。
今のところ、遠隔手術は、政府による支援がないこともあり、広く普及した技術ではありません。[ 17 ]より広範に受け入れられるまでには、多くの問題を解決する必要があります。例えば、2つの拠点間の安全で非常に高速な接続の確立、臨床プロトコルの確立、トレーニング、および機器のグローバルな互換性などです。もう1つの技術的な制約は、通信への干渉（ハッキング）のリスクです。[ 18 ]また、通信の中断やロボットの誤動作が発生した場合に備えて、麻酔科医とバックアップ外科医が待機している必要もあります。しかしながら、オペレーション・リンドバーグは、世界の遠隔地に専門的な医療を提供する技術が今日存在することを証明しました。