コンセプト - 超小型 手術 支援 ロボット“AXSIS”

様々な 用途に 柔軟に 対応可能な パーツ、 画期的な モーターや 制御設定により、 システムを 飲み物の缶程の 小さな サイズに することを 可能にしました。

1mmの ワーキングチャネルを持つ 1.8mmの アームを 操作する Axsisは 4自由度空間の 動作が 可能で、 多方向の 力を 加える 機能により 軸方向や 接線方向への 移動や 掴む動作を 外部で 大きな動作無しに 可能としています。

スペースが 限られた 手術室内での 利用を 想定し 設計された Axsisは、 各手術ごとに 設置と 取り外しが 可能であるため、 多くの 患者に 利用することが できます。

湾曲部分の形は、 外科医の 手の動きを 反映した 滑らかで 効率的な 動きを 可能にしました。 力の加減を 反映した 遠隔操作により、 外科医は 実際に 触れているかのような 感覚を 得ることができます。

Axsisは リアルタイムの 3D画像と 統合され、 新しい レベルの ロボット支援手術を 可能にします。 バーチャルと 現実の融合、 手術の 「マクロ」、 また 手術に関する 情報提供と 支援のための 人工知能（AI）の 一本化が すべて 可能になります。

"軽量でコンパクトなロボットを開発するという本トライアルと同様の目標は、すでに数多くの人が試みました。しかし私たちは、臨床実践の深い基礎知識からスタートし、各プロセスの優先性や臨床目標を基本原則に、通常とは異なる設計アプローチにいち早くフォーカスしました。 

従来のロボット設計に対するアプローチそのままを縮小し小型化するのではなく、適切な機能を併せ持ち、小型ながらもコアとなる設計を開発するというアプローチを選んだのです。開発の初期段階で原理実証を行うことで、このアプローチの正しさを証明しつつ、開発の初期段階で対処すべき重要な技術的課題を特定することができました。 

コアコンセプトが確立され、最終システム開発を迅速に進めました。リスクベースかつシステムエンジニアリングを重視したアプローチにより、並行して複数チームが開発を進めることを可能でした。最初のシステム統合テストで想定通りに機能するという確信の基にスピーディーに進め、コンセプト創造からデモ作成までわずか五ヶ月間でした。"

白内障 レンズの 交換 手術は、 世界中で 最も 多く 実施される 外科手術であり、 英国では NHS（National Health Service / 国民保健サービス）によって毎年300,000件 以上 行われています。 手術の 成功率は 高いものの、 まれに手術前よりも 視力が 低下する ケースが あります。

現在手術は 顕微鏡を 用いて 手作業で 行われています。 小型化された の 手術 支援 ロボットを 開発できれば、 モーションスケールや 低侵襲 アクセスなどの ロボットの 利点が 確立され、 それにより 手術の 成功率が 上がり、 より多くの施設で 手術を 提供できることに なります。

ケンブリッジコンサルタンツの 手術ロボティクスチームは、 眼科において 現在の ロボットを 採用する際の 課題を 把握するため、 外科医の方々に 協力を頂きました。 現在の ロボットは 大型機器として 設計されており、 大きく 重い モーターによって 作動する 長く まっすぐな 器具が 患者の 小さな開口部分を 通過する 仕組みです。 つまり、 これらの ロボットは 眼科用途には まったく 適してないと言えます。

私たちの設計は 小型で 安定性があり、 軽いモーターや ローリングジョイントを用い、 新しい 伝達システムを 利用することにより、 摩擦を 最小限に 抑えています。 その結果、 従来の 手術支援ロボットとは まったく 異なる スケールで動く ロボットが 作られたのです。

Axsisを 眼科手術の コンセプトデモとして 開発した 私たちは、 今その先の 可能性に 目を 向けています。

小型で 関節機構を持つ 手術ツールは、 がんの 早期治療や 食道・胃腸管処置の 自然開口手術、 特定の 神経刺激インプラントの配置など、 他の 多くの 分野で 大きな メリットを もたらす 可能性があります。