Heads up surgery

“Heads up surgery”とは術者が顕微鏡をのぞく代わりに、カメラで撮影された映像を3Dテレビで見ながら行う手術の事です。カメラで顕微鏡映像をデジタル化する事により、画面内に様々な追加情報を表示することができ、将来的に現在の顕微鏡手術より一歩進んだ手術が可能になるからです。現在、“Heads up surgery”を行える環境作りや、それに向けて4Kカメラを導入したらどうか？VRを導入したらどうか？どのような追加情報をどのように表示したらよいか？など一つずつ検証しています。将来的には今では想像もつかないような手術環境が作れるのではないかと考えています。

立体映像（3Dテレビ）

3D映画の「アバター」が公開された2009年以降、3D映画や3Dテレビが世間に普及し始めました。3D映像は右眼と左眼、それぞれ異なる映像を見せることで立体感を作り出す映像です（図1）。2D映像に比べ、臨場感が増すことや、奥行き感の情報が付加されることによる、リアルな映像になることが期待されています。
3D映画が世間に広まりだした頃、眼科手術映像の世界でも、画像のHD化と3D映像撮影のトライアルが始まりましたが、実用的な解像度や光量を得ることが難しく、“Heads up surgery”を行うことは、難しいという段階でした。
しかし技術進歩とともにカメラ性能は向上し、3Dテレビは低価格化が進み、2016年には複数社が3Dカメラ＆テレビを用いた“Heads up surgery”の試作システムを開発しました。愛知医科大学では“Heads up surgery”を次世代の手術システム、またより良い手術教育システムとして導入するために、各社のシステムを比較検討しています。

Heads up surgeryの画面例

Heads up surgeryのメリット＆デメリット

“Heads up surgery”を用いる利点の一つは、顕微鏡の鏡筒に縛られない自由な体勢で手術が行えることではないでしょうか？理科の実験や解剖で顕微鏡を覗いたことが有る方ならわかると思いますが、長時間の作業は疲労を生みます。もちろんこれまでは、長時間の手術も顕微鏡を覗きながら行ってきたわけですが、その姿勢は体に鞭打っての行為だったのです。“Heads up surgery”を用いると、顕微鏡に縛られず、自由な姿勢や向きで手術が行うことが出来ます。これは長時間の手術において、大きなメリットだと我々は考えており、モニターの位置、角度など、人間工学的に最適なものを模索しています。
またもう一つのメリットとして、術者と助手（及び見学者も）が同じ画面を共有できることです。同じ画面を見ることが出来ることで、これまでは伝わりにくかった術中の細かい注意点などが、言葉ではなく見ることで学ぶことが可能となります。これは助手だけではなく、見学者も同様であり、手術技術の向上に貢献すると思われます。
また従来の光源よりも暗くても明るく見ることができる点や、色を変更することにより硝子体の可視化を容易に行うことができるなど様々なメリットが考えられます。
一方、新しい技術でありコストがかかることや、見え方が変化することによる違和感、従来のやり方で十分ではないかなどの意見もあります。
しかし愛知医科大学では、この数年でのカメラ技術、3Dテレビの進歩を考え、デジタル技術が眼科手術領域に今後不可欠な要素になると確信しています。また手術教育においては、既存の技術では行えない術者の視点を共有することができており、今後その必要性はますます向上していくと考えています。