大腸病変に対するESDにおけるEndoRシステムの評価

背景情報

1. システムの目的 1.1. デバイス名 EndoR Surgical Systemは、柔軟なデュアルアームと認知制御システムを備えた、内視鏡手術用に設計されたマスター・スレーブ型ロボティックプラットフォームです。

   1.2. 適応症および使用方法 EndoR Surgical Systemは、外科医および内視鏡医が内視鏡手術を実施するのを支援するために設計された高度な内視鏡手術ロボティックシステムです。 これは、成人の消化管（GI）における内視鏡手術のための可視化と治療的アクセスの両方を提供することを目的としたシステムであり、可視化の改善、ならびに処置時間と技術的複雑さの潜在的な軽減を目指しています。

   EndoR Surgical Systemの準備と操作に関する包括的なガイドラインは、使用説明書（IFU）に記載されています。 IFUはすべての治験責任医師に配布され、いかなる処置を開始する前のトレーニング中に確認されます。

   1.3. 製品説明 EndoR Surgical Systemは、図1に示すように、患者側と外科医側の2つの部分で構成されています。 患者側には、処理ユニット、ロボティックキャリア、駆動ユニット、および器具付きのオーバーチューブシステムという4つの主要コンポーネントがあります。 外科医側には、マスターコンソール、手術用モニター、および人間工学に基づいた外科医用椅子という3つの主要コンポーネントがあります。

   外科医側では、マスターコンソールが外科医のEndoR Surgical Systemに対する主要なインターフェースです。 直感的な操作を備えており、外科医がロボティック器具を遠隔から高精度で操作できるようにします。 コンソールはリアルタイムのコマンドを患者側の処理ユニットに送信します。 手術用モニターは、内視鏡カメラおよびその他の画像ソースからの高精細なリアルタイム映像を表示します。 外科医に手術野の明確かつ詳細な視野を提供し、処置全体を通じて正確なナビゲーションと意思決定を可能にします。 人間工学に基づいた外科医用椅子は、長時間の処置中に術者の快適性を最大化し、疲労を最小限に抑えるように設計されています。 姿勢のための調整可能なサポートと、コンソール操作中の安定性のためのアームレストを備えています。 電気メスのフットペダルは通常、外科医の椅子の近くに設置され、剥離子マニピュレータの電気メス動作を制御します。

   患者側では、処理ユニットがシステムの中枢的な「頭脳」として機能します。 外科医のコンソールからのコマンドを受け取り、入力信号を解釈し、すべてのロボティックコンポーネントの動作を調整します。 このユニットは、リアルタイムデータ処理、安全性アルゴリズム、およびシステム診断を統合し、手術中の正確で同期した動作を確保します。 ロボティックキャリアは、内視鏡器具を患者のベッドサイドで安全に位置決めおよび支持するために設計された安定したプラットフォームです。 駆動ユニットと内視鏡オーバーチューブシステムを取り付けるための構造的枠組みを提供し、患者の解剖学的構造との最適な位置合わせのために調整可能です。 キャリアは、器具の向きの微調整を可能にする3つの標準的な動作を提供します：オーバーチューブ軸方向への並進運動、オーバーチューブ軸方向への回転運動、および上下左右の運動です。 駆動ユニットには、器具の動きを物理的に制御するアクチュエータとモーターが含まれています。 処理ユニットからのデジタルコマンドを、内視鏡ツールの回転、挿入、または屈曲などの機械的動作に変換します。 柔軟な内視鏡オーバーチューブシステムは、内視鏡および器具が患者の消化管に進む際にそれらを誘導および保護するように設計されています。 オーバーチューブ内には、組織剥離や牽引などの複雑な外科的タスクを実行可能な器具が統合されています。 内視鏡オーバーチューブシステムは、内視鏡処置中の安定性と精度を向上させます。

   オーバーチューブと駆動ユニットの接続には、2つの取り付け機構が組み込まれています。 1つ目は回転取り付け機構で、オーバーチューブを軸方向に接続できるようにし、器具を取り付ける前に向きを選択できるようにします。 この設計は、治療領域が広範であり、従来の内視鏡では通常、処置中に患者の体位を変更する必要があるような手術シナリオに対応します。 代わりに、回転機構により、オーバーチューブが回転し、4つの異なる角度で確実にロックされるため、患者を動かすことなくマニピュレータの手術姿勢を最適化できます。 この機能により、不要なセットアップ手順が排除され、ワークフローが合理化され、全体的な処置時間が短縮されます。 2つ目はスライド取り付け機構で、オーバーチューブを駆動ユニットの側面から接続できるようにします。 この機構は通常の操作手順では使用されず、緊急時、例えばオーバーチューブを患者から即座に取り外す必要がある場合にのみ使用されます。

   内視鏡オーバーチューブの能動屈曲部は、ノット（結び目）によって制御されます。 2つの屈曲方向（ピッチ方向とヨー方向）が提供され、各方向の屈曲角度は、ノットを駆動ユニットから外側に引くことでロックできます。 内視鏡チャネルにより、システム内で内視鏡カメラを使用でき、手術部位の明確な視野を提供します。 カメラと器具の間の分離運動は、視野と視覚的安定性をさらに向上させます。

2. 前臨床試験からの知見 2.1. 疾患と内視鏡処置の背景 消化管がんは、世界的に一般的で重要ながん死因です。 消化管がんは粘膜層から発生します。 悪性前駆病変および早期がんがリンパ節に転移する前の早期段階で一括切除されれば、生存率を改善できます。

   内視鏡的粘膜切除術（EMR）および内視鏡的粘膜下層剝離術（ESD）は、悪性前駆病変および早期消化管がんを切除するための低侵襲かつ臓器温存的な方法として開発されました。 EMRは小さな病変に適していますが、ESDは通常、より大きな病変に必要とされます。 ESDは、完全な単一断片切除率が高いという利点があり、これはEMRと比較して局所再発のリスクが低いことと関連しています。 しかし、ESDは技術的に複雑な処置であり、穿孔や出血などの合併症のリスクが高くなります。

   従来のESDは、単一の器具チャネルを持つ柔軟な内視鏡を使用して消化管にアクセスして行われます。 この構成は、内視鏡を安定した位置に保持する難しさ、効果的な組織牽引を提供する能力の制限、および頻繁な術中出血など、いくつかの課題を提示します。 その結果、ESDは外科医に高いレベルの技術的スキルを要求します。

   2.2. 前臨床試験の概要 EndoR Surgical Systemは、これらの課題に対処し、外科医が2つの手術器具を、より高い器用さと広範な動作範囲で操作できるようにすることを目指して開発されました。 この手術システムの開発において、前臨床のex-vivo試験とin-vivo試験の両方が実施されました。

   6件の前臨床ex-vivo試験が2015年から2023年の間にブタ胃で実施され、11件の前臨床in-vivo試験が2016年から2024年の間に、胃、直腸、左結腸に病変部位を持つ生体ブタモデルで実施されました。 これらの前臨床試験は、LASEC-PWH、MISSC-PWH、およびMulti-Scale Medical Robotics Center（MRC）のハイブリッド手術室で実施されました。

   I. 前臨床（Ex-vivo）試験 6件の前臨床ex-vivo試験が2015年から2023年の間に実施され、ロボットアームの初期開発から完全に機能するロボティックプラットフォームまでに及びました。 すべての試験は、ベンチトップセットアップでブタ胃標本を使用しました。

   II. 前臨床（In-vivo）試験 11件の前臨床in-vivo試験が2016年から2024年の間に実施されました。 すべての試験は、体重30〜55kgの生体ブタモデルで実施されました。 手術部位には、胃、直腸、左結腸が含まれました。 すべての試験は臨床専門家の監督下で実施され、登録された前臨床研究室で実施されました。 ブタモデルは、処置前に鎮痛剤を投与され、重篤な損傷を負ったり、重度の痛みや苦痛の兆候を示した場合には、研究終了前に安楽死させられました。 酸素飽和度と心拍数は研究全体を通じてモニタリングされ、ブタモデルは麻酔薬の過剰投与によって犠牲にされました。

   ex-vivoおよびin-vivo実験からのデータに基づいて、2つの重要な結論を導き出すことができます：

   i) 数回のトレーニングセッション後、オペレータのパフォーマンスはより一貫性があり効率的になりました。

   ii) 剥離速度は剥離面積が大きくなるにつれて増加しました。これは、単一の内視鏡と剥離ツールを使用する従来の処置では観察されなかった現象です。

3. 潜在的なリスクと利益 前臨床試験で示された結果から、EndoR Surgical Systemは、器具の操作においてより高い器用さと精度を可能にし、これは特に大きな病変に対して有利です。 この精度は、より効果的な剥離と周囲組織への損傷の軽減につながる可能性があります。 これはまた、ESDに関連する合併症のリスクを軽減する可能性があります。 隣接構造への損傷を最小限に抑えることで、出血や穿孔などの有害事象の可能性が大幅に低下する可能性があります。 患者はより速い回復時間を経験し、満足度と治療成績の向上に貢献する可能性があります。 合併症のリスクが低下するにつれて、ESDのような内視鏡処置は、より広範な患者集団にアクセス可能になる可能性があります。

   ESDの実施は一般的に安全と考えられていますが、手術ロボティックシステムの支援があっても、技術的に要求の高い処置です。 手術ロボットの使用は、機器の故障のリスクを導入し、処置中の合併症につながる可能性があります。 さらに、技術的な問題は遅延を引き起こす可能性があり、患者の安全性を損なう可能性があります。

   担当医師は、必要に応じて被験者を監視および検査し、被験者の安全性を確保するために慎重に作業します。 有害反応が発生した場合には、適切に対処策が講じられ、反応の原因が調査される間、被験者の安全性の確保に重点が置かれます。

4. 研究期間と追跡期間 本研究の総期間は2年です。 登録期間は約1年以内に完了し、6名の被験者を対象とする予定です。 退院後、本研究の被験者のフォローアップ訪問は、臨床的に適応される場合、4〜6週目、6〜8ヶ月目、および12〜14ヶ月目に行われます。 本研究に登録されたすべての被験者は、その後も標準的な臨床プロトコルに従って臨床的フォローアップおよびサーベイランスを受けます。

5. 遵守事項

   本研究は、以下のガイドラインおよび規制に従って実施されます：

   • International Council for Harmonization (ICH) Guideline on Good Clinical Practice (ICH E6)
   • ヘルシンキ宣言
   • ISO 14155:2011 - ヒトを対象とする医療機器の臨床試験（Good Clinical Practice）
   • 適用されるすべての地域の法的および規制要件（適切な場合）
6. 研究対象集団 本研究は、内視鏡的粘膜下層剝離術（ESD）を予定している表在性結腸直腸病変を有する6名の成人患者を募集します。

試験の目的と意図

1. 目的 本研究の目的は、結腸直腸悪性病変を有する患者の治療におけるEndoR Surgical Systemの安全性と性能を評価することです。 技術的成功、臨床的成功、およびいかなる有害事象も記録されます。
2. 意図 本研究の意図は、ヒト被験者におけるEndoR Surgical Systemを評価することです。 EndoR Surgical Systemは、人体の自然開口部を通じた消化管（GI）における内視鏡処置のために設計されており、患者の治療成績を向上させる信頼性の高い低侵襲システムを確立することを目指しています。
3. 仮説 EndoR Surgical Systemは、結腸内視鏡的粘膜下層剝離術における使用に対して安全かつ有効です。