气压(空气压缩)驱动的内视镜手术辅助机器人

此设备执刀医师可利用头部的动作自行操控内视镜,而不需要操控内视镜医师的协助。该公司并计划于2017~2018年间推出较EMARO更小型、可移动区域更广的内视镜辅助机器人商品。且该公司更拟定于2019 年左右推出气压(空气压缩)驱动的内视镜手术辅助机器人销售。此机器人则与da Vinci同样的能远距操控手术器具,但具有自馈(Feedback)「力觉」的机构则是其最大相异点。其架构则是利用气压驱动的优点,推定印力日在手术器具前端的力,再依据该信息为基础,将手术器具前端接触到的触感回馈给执刀医师。

次世代手术辅助机器人

即收集、记录患者的呼吸、心跳、体温、核磁共振成像(Megnetic Resonance Imaging MRI)、及超音波诊断的结果、或治疗设备的状况与手术者的动作等各种信息,显示给相关人员观看。借助机器人(Robot)之力,提升手术的安全性及治疗效果、减轻患者的负担等,这样的治疗近几年广泛的被应用在外科医疗现场。手术辅助用的机器人实际上已成为业界标准的则是美国Intuitive Surgical公司制造销售的「da Vinci Surgical System」(通称da Vinci)。这相较于开腹手术更能减轻患者的负担,是辅助使用内视镜手术的机器人。

手术及治疗的现场正持续的导入科技

手术及治疗的现场正持续的导入科技。随着治疗室的高功能化,在医院外也能接受诊疗的远距医疗(Telemedicine)架构,医疗机构及企业正合力在推动。例如国立研究开发法人日本医疗研究开发机构(Japan Agency for Medical Research and Development)、东京女子医科大学、广岛大学等提出「智慧、治疗室」的理念,正在推动实证实验与临床实用性的检讨。智慧治疗室是连接治疗现场的各类设备,让手术时医师、技师、与相关人员能共享必要的信息。

要制造复杂的器官构造方法之一则是应用3D打印

要制造复杂的构造,方法之一则是应用3D打印。现阶段己能应用X光计算机断层摄影(Computed Tomography) 等的影像,详细显示器官构造的模型再利用3D打印制造。将墨水改为细胞悬浊液(Suspension),也能制成血管等,则将能制造立体构造的器官。在日本及国际间有许多的研究团队正在进行研发,此发展倍受关注。

细胞的性质个人的差异极大要处理成稳定质量的细胞极难

但从患者自体取出细胞或组织,经处理、增殖后再殖回患者体内的治疗方法,由于实际上直到细胞或组织移殖需花费数周以上的时间,因此只受限于能适应的病患,且费用昂贵。由于细胞的性质个人的差异极大,因此培养采取的细胞,要处理成稳定质量的细胞极难。美国Dendreon公司采用取自自体末梢血液( Peripheral Blood )的细胞治疗前立腺癌的细胞药物Provenge,于2010年4月取得美国食品药物管理局(U.S Food and Drug Administration : FDA) 的认证,并于2013 年9月取得欧州认证,但于2014年11月破产,即是因为治疗费过高销售额无法成长所致。

再生医疗首先应用自体细胞因为具有几乎不会引起免疫移植排斥

日本理化学研究所(Riken) 的高桥政代计划主持人,于2014 年9月推动的世界首次应用来自iPS细胞的渗出型老年性黄斑部病变( Age Related Macular Degeneration) 的临床研究也采用自体细胞。再生医疗首先应用自体细胞,则是因为具有几乎不会引起免疫移植排斥(Transplant Rejection) 、及不需担心病毒等成为传染媒介( Infectious Agent )等优点。

基因组编辑必需由临床试验确认其实用性及安全性

可确定的是基因组编辑技术在医疗领域将能有重大贡献。而基因组编辑是否适用于药品及医疗,则必需由临床试验确认其实用性及安全性,但预期现在起5 年内以癌、AIDS、疑难杂症为目标的疾病治疗将被实用化。应用自体细胞及组织,让受伤、生病、老化等受损的部位再生为目标的「自体再生医疗」是最极致的「自体的活用」。在日本己认可三项由自体细胞制成的再生医疗产品。

无法取出到体外的细胞也能进行基因改组的优点

后项相较于从患者取出细胞到体外再进行基因组编辑,实行上较简单,具有无法取出到体外的细胞也能进行基因改组的优点。如此即能治疗更多类型的疾病、及能降低治疗费用。另方面此技术也含有伦理性的问题,因为在受精后的胚胎( Embryo)阶段,技术上也能进行基因组编辑。这对自己或配偶有遗传性疾病有遗传给小孩危险性无法生小孩的人可能是好消息,但另方面或许会造成设计婴儿(Designer Baby) 的诞生。

同源重组在切断的位置插入目标的基因则要靠运气

还有也有采用称为同源重组(Homologous Recombination )的方法,但要在切断的位置插入目标的基因则要靠运气,且偶然引起的改组要在之后找出也是卖力的工作,效率也低。因此例如要培育停止一项基因功能的基因剔除鼠( Knockout Mouse )实验动物,需要花费1~’2年时间、约300万~500万日元。相对于此的I 2000年后期发展出基因组编辑。此技术除了能辨识DNA的十多个碱基序列切断链结之外,由于能自由的设计辨识的序列,因此能极精细的锁定DNA 内的目标基因切断及重组等。

迎合「自体活用」医疗风潮的技术之一

CRISPR/Cas9是能简便、快速、高效率将特定的基因插入到基因组目标位置、及让特定的基因停止作用的操作技术。由于开发出基因组编辑技术,能取出自体的细胞,只改变特定的基因再殖回体内的基因疗法己能更简便且确实的实行。基于将自体的基因部分改组治疗与预防疾病的理念,这也是迎合「自体活用」医疗风潮的技术之一。古典遗传学基因的改组,是采用辨识DNA碱基序列的几个特定碱基(Base) 并切断链结的限制酹( Restriction Enzyme),此方法除了目标部分之外,偶尔也会将相同DNA序列的部分切断。