3D腹腔鏡技術臨床及泌尿外科應用

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13d腹腔鏡技術發(fā)展歷程

3D腹腔鏡于1993年在德國首次被應用于臨床，當時的3D技術不成熟，采用快門3D眼鏡獲得圖像，在應用時，外科醫(yī)生需戴頭套式顯示器，使用起來很不方便，所以并未在臨床上推廣。現在3D腹腔鏡技術已經發(fā)展到了第二代，其優(yōu)點是分辨率高，外科醫(yī)生在操作過程中只需佩戴較輕的無源偏振3D眼鏡。而隨著技術的發(fā)展，多視點裸眼3D腹腔鏡系統的出現，必將推進腹腔鏡技術的發(fā)展進入新的階段［3］。目前，3D腹腔鏡技術被廣泛運用于臨床普外科、泌尿外科及婦科等多個科室，取得了良好的效果，與傳統2D腹腔鏡技術相比手術速度加快，有效縮短手術時間，且可以使醫(yī)生快速、準確的識別組織，降低損傷周圍組織器官發(fā)生率，降低術中出血量。如Liang等［4］對臨床內窺鏡技術（腹腔鏡和胸腔鏡手術）兩種顯示系統進行Meta分析，共納入23篇文章，結果發(fā)現，3D顯示組手術時間縮短，失血量較少，住院時間更短，證明3D顯示系統優(yōu)于2D系統。而Alcázar等［5］發(fā)現，3D子宮輸卵管造影檢測輸卵管阻塞的診斷準確性更高。Fergo等［6］系統回顧調查了新一代3D腹腔鏡與2D腹腔鏡在錯誤率、執(zhí)行時間和主觀評估方面差異，發(fā)現使用3D腹腔鏡分別減少了執(zhí)行時間和錯誤，所有具有主觀評價的試驗均發(fā)現3D－腹腔鏡的優(yōu)越性。

23D腹腔鏡技術臨床應用

2．13D腹腔鏡與2D腹腔鏡可接受性對比

Schoenthaler等［7］比較新手和專家在手術模擬器模型中使用先進的高清晰度3D光學系統和2D光學系統任務性能時發(fā)現：相對于2D技術，醫(yī)學生使用3D可視化技術整體任務表現明顯更好，而專家的表現差異并無統計學意義，因此3D成像顯著改善了新手腹腔鏡模擬任務的表現。Vilakξa等［8］則發(fā)現，3D成像在腹腔鏡單點手術中對專家的表現有顯著的積極影響。因此用于腹腔鏡的3D系統可能增加腹腔鏡單點手術專家的表現，并能夠改善患者手術過程舒適性。zsoy等［9］研究2D和3D視覺對新手外科醫(yī)生的腹腔鏡表現的影響時發(fā)現，在3D視覺中開始任務的參與者技能表現更好，參與者在3D模式下對深度和空間方向感知度更好，在3D中執(zhí)行任務主觀工作量也較低。Alaraimi等［10］發(fā)現，3D立體視覺可以提高新手使用腹腔鏡技術的準確性，減少重復和錯誤的發(fā)生。研究發(fā)現，研究對象使用3D系統后，平均使用2D系統的時間縮短，且2／3參與者表現出使用3D系統的偏好［11］。Chiu等［12］評估初級和高級學員在3D和2D腹腔鏡下的手術表現和主觀經驗發(fā)現，新手組在雙人靈巧度類別中的3D系統得分顯著提高，進一步說明了3D腹腔鏡用于新手腹腔鏡技能培訓的可行性。

2．2臨床應用研究

2．2．1婦科手術

Sinha等［13］評價大子宮患者應用3D視覺與2D視覺進行全子宮切除術的效果時發(fā)現，3D組子宮切除術時間短于2D組，500～1000g組失血量在3D組明顯減少；但3D手術和2D手術總并發(fā)癥發(fā)生率差異無統計學意義。總體來說，3D腹腔鏡提供了立體視覺，提高了精確度和安全性，增加了手術的簡便性，特別是在子宮較大的情況下，并且能夠減少手術時間和失血量，從而改善患者預后。Raspagliesi等［14］檢驗3D腹腔鏡技術在保留神經的子宮根治術中實施效果時發(fā)現，3D組手術時間長、失血量更少，住院時間也相對更少，且無術中并發(fā)癥發(fā)生。因此，3D腹腔鏡下保留神經的子宮根治術是一種安全有效的手術方法。

2．2．2腫瘤治療

Fang等［15］研究發(fā)現，3D技術可以簡便地評估術前風險和關鍵解剖結構，從而實時導航手術過程，這對于腫瘤診斷和治療均具有積極意義。Zeng等［16］比較和評價3D和2D腹腔鏡在直腸癌治療中安全性和有效性時發(fā)現，3D腹腔鏡手術組平均手術時間、術中出血量、術后排氣及留置導管時間均更少，提示3D腹腔鏡手術治療直腸癌比2D腹腔鏡手術更有效。Tang等［17］分析3D和2D腹腔鏡手術在甲狀腺癌切除術中的臨床療效時發(fā)現，與2D腹腔鏡組相比，3D腹腔鏡組手術時間短，出血少，術后并發(fā)癥發(fā)生率低，但兩組間差異無統計學意義。因此，與2D腹腔鏡甲狀腺切除術相比，3D腹腔鏡甲狀腺癌切除術具有手術精度高、手術時間短、手術風險低和手術操作更順暢等優(yōu)點，從而提高了手術效率。

2．2．3減肥術

Padin等［18］研究顯示，3D組手術時間和住院時間明顯縮短，在新手外科醫(yī)生進行的手術中，3D隊列的并發(fā)癥減少。說明減肥手術中使用3D腹腔鏡有助于縮短手術時間和住院時間，并提高手術安全性，無論是在胃轉流術（gastricbypass，GSP）還是袖狀胃切除術（sleevegastrectomy，SG），對于新手或更有經驗的外科醫(yī)生同樣有利。

2．2．4相對于開腹手術優(yōu)勢

Spille等［19］比較了2D和3D內窺鏡技術在時間、效率、光學和用戶4個難度差異，結果發(fā)現，3D系統工作速度更高，光學可視化更優(yōu)越，內窺鏡處理更好；與2D相比，所有學生手術速度均取得進步，而專家在更具挑戰(zhàn)性的任務中技能有明顯改善。Leon等［20］發(fā)現，腹腔鏡食管裂孔癌（hiatalhernia，HH）修補術中的3D視覺有助于外科醫(yī)生的可視化，似乎可以縮短手術時間，更大程度的讓患者受益并節(jié)約成本。但是，仍需要更多來自更大系列的數據評估3D視覺相對于2D視覺在腹腔鏡HH修復中優(yōu)勢。

2．2．5兒科

Kozlov等［21］探討3D腹腔鏡手術在年輕兒科人群中治療先天性異常和獲得性疾病的成功應用，這項科學工作的目的在于突出兒童3D內科手術的光譜、適應證、適用性和有效性，證明了3D腹腔鏡在腹股溝疝、胃食管反流、腎積水、卵巢囊腫和多囊腎的小嬰兒中取得了成功。嬰幼兒由于其年齡較小，各方面發(fā)育還不夠健全，手術難度較大，而3D腹腔鏡減少了復雜手術的持續(xù)時間，且顯示更加清晰，與傳統的腹腔鏡相比，深度的感知和觸覺反饋的存在使得3D腹腔鏡手術更容易被接受。

33D腹腔鏡技術存在的不足

應用3D腹腔鏡系統時，操作過程中需佩戴3D眼鏡，而長時間聚焦可能產生視覺疲勞，甚至產生頭暈、惡心等不適。3D腹腔鏡深度感極強，可能使術者對術區(qū)的深度造成誤判而影響手術安全性。3D腹腔鏡不能通過左右旋轉獲得不同的視野，因此部分術區(qū)可能被遮擋，必要時需更換0°鏡，使手術過程變得略有些繁瑣。Lui等［22］評估3D腹腔鏡應用于卵巢囊腫切除術是否比2D腹腔鏡有優(yōu)勢，結果發(fā)現，兩組囊腫切除時間和總體目標評分相似，但2D組參與手術的醫(yī)生出現惡心、頭暈、眼疲勞和視力模糊頻率低于3D組，提示與常規(guī)2D腹腔鏡相比，3D腹腔鏡在卵巢囊腫切除術中無明顯優(yōu)勢，且3D腹腔鏡在外科醫(yī)生中可能引起更頻繁的不良反應。Ko等［23］比較醫(yī)生在使用2D和3D腹腔鏡在盒式訓練器中執(zhí)行標準任務熟練程度和偏好時發(fā)現，與2D腹腔鏡相比，使用3D腹腔鏡導管插管和縫合所需的時間明顯加快。盡管3D腹腔鏡自我評價得分較高，并且更受參與者青睞，但它只給具有中等技能水平參與者在完成某些選定任務時提供了更好的客觀表現，并與更多頭暈有關。Buia等［24］對3D腹腔鏡在當前視頻市場中的地位進行了評估，發(fā)現目前的研究在手術時間、效率和工作量方面顯示出3D腹腔鏡的明顯優(yōu)勢，存在不足為不是每個外科醫(yī)生均可看到3D。因此，手術室的設置需要優(yōu)化，以便能夠成功地與護理人員一起實施3D系統，并且對諸如疲憊、頭暈或頭痛等不良反應進行預防。

43D腹腔鏡技術在泌尿外科應用

作為機器人手術系統的關鍵技術之一，3D腹腔鏡已經在我國許多醫(yī)療中心的泌尿外科被廣泛應用。

4．1國內外相關研究

近年來，國內外關于泌尿外科3D技術的應用展開了廣泛研究，如田曉軍等［25］探討了3D高清腹腔鏡系統在后腹腔鏡腎部分切除術、根治性腎切除術、腎上腺腫物切除術、腎囊腫去頂術、經腹腔途徑完全腹腔鏡腎輸尿管全長切除術、經腹膜外途徑腹腔鏡根治性前列腺切除術和經腹膜途徑腹腔鏡根治性膀胱切除術中的運用，結果顯示，手術均獲得成功，患者均無嚴重并發(fā)癥發(fā)生，其原因為3D腹腔鏡在泌尿外科手術中可呈現出3D立體高清的畫面，清晰顯示患者各臟器解剖層次，醫(yī)師縫合操作更便捷。腹腔鏡下膀胱全切是肌層浸潤性膀胱癌主要治療方法，可以很好的控制腫瘤，但這種長時間、高強度的手術可能帶來嚴重并發(fā)癥，還會引起患者勃起功能障礙和尿流改道，對患者帶來不利影響，因此保留性神經的膀胱全切手術受到推廣。何圍等［26］對3D腹腔鏡相對于傳統2D腹腔鏡在保留性神經膀胱全切手術中的優(yōu)勢進行研究發(fā)現，與傳統2D腹腔鏡相比3D腹腔鏡可以有效減少膀胱摘除手術時間，并且患者術后勃起功能良好。Abou－Haidar等［27］研究發(fā)現，與2D腹腔鏡腎盂成形術組相比，3D腹腔鏡腎盂成形術組手術時間更短，而對并發(fā)癥發(fā)生率和住院時間沒有明顯影響。3D腹腔鏡的使用幫助克服了碎裂腎盂成形術的精細步驟，即腎盂切開術和輸尿管濺裂。Nguyen等［28］通過隊列研究評價3D與2D腹腔鏡在泌尿外科手術中的療效，納入了100例通過3D腹腔鏡進行各種泌尿外科手術的患者，均由一名經驗豐富的外科醫(yī)生完成，結果發(fā)現外科醫(yī)生對圖像質量、深度知覺、手術應變、體內縫合簡便性、打結和手眼協調的主觀評估良好。李浩民等［29］研究顯示，3D腹腔鏡技術運用于保留腎單位手術時間與腎臟熱缺血時間較2D組患者更短，且術后隨訪12個月未出現慢性腎臟病、未發(fā)現腫瘤復發(fā)及轉移，提示3D腹腔鏡與傳統腹腔鏡相比，一定程度上降低手術難度、縮短手術時間及缺血損傷時間，減輕患者經濟負擔。

4．2應用體會

前列腺癌是泌尿外科常見惡性腫瘤之一，目前在世界范圍內有逐年上升趨勢［30］。治療局限性前列腺癌最有效的手術方法是前列腺癌根治術（radicalpros－tatectomy，RP），前列腺位于盆腔的最低位置，應用傳統腹腔鏡技術行RP時，只能獲得2D圖像，組織之間沒有明顯的立體層次感，而應用3D腹腔鏡技術可以清晰了解前列腺與周圍組織關系，有利于精細操作，并分離和保留前列腺尖部及性神經，所以3D腹腔技術與傳統腹腔鏡技術在RP中相比較，在控制出血、保護尿控及勃起功能等方面均有很大提高。3D腹腔鏡技術在RP中的另一大優(yōu)勢就是提高了縫合技術，可使尿道膀胱頸等部位的吻合更加有效精確。應用3D腹腔鏡技術時發(fā)現：（1）與傳統腹腔鏡手術相比，3D腹腔鏡手術具有較強的立體視野，其豐富的視野深度和層次性改善了傳統腹腔鏡平面圖像－同軸平行管狀視野的缺陷，意味著在觀察和治療重要解剖結構時，組織的前后水平更加清晰和突出，手術更加精確，對于根治性前列腺切除術具有很大幫助［31－32］；（2）由于前列腺周圍有許多重要的神經、血管和肌肉，這些神經、血管和肌肉與尿控功能和性功能密切相關，因此根治性前列腺切除術在切除腫瘤的同時還應對患者尿道和性功能進行保護［33－34］；（3）3D腹腔鏡可以幫助提高縫合和打結的質量和速度，顯著減少操作錯誤，特別是對于沒有腹腔鏡經驗的年輕醫(yī)生來說，在3D腹腔鏡的3D視野中，很少出現“空”和“歪”的情況，對于判斷進針出針角度和深度更準確，打結也更快［35－36］。另外，在使用時也發(fā)現了其存在的不足：首先3D腹腔鏡的左右鏡頭由兩個獨立的傳導系統組成，鏡體在套管針內難以自由旋轉，導致在處理解剖結構的側面和后方時，視野的方向和角度可以像傳統腹腔鏡一樣自由調節(jié)；其次是腹腔鏡手術中經驗豐富的醫(yī)生似乎需要更多的時間去適應和調整3D腹腔鏡下的3D視野，其原因可能是幾年甚至十多年的經驗已經適應了傳統的腹腔鏡平面視覺，并且大腦分析已經在2D平面圖像中建立了相對空間位置和距離的感覺，因此3D腹腔鏡的應用需要一個適應期［37－38］。此外，泌尿系統疾病重建手術時應用3D腹腔鏡技術可有效縮短患者手術時間和住院時間，減少出血量，且安全性較高，對患者術后康復具有積極影響［3，39－40］。

結語與展望

本研究對3D腹腔鏡技術的臨床及泌尿外科的應用進展展開了一系列綜述，其運用廣泛，具有多重優(yōu)點，如擁有能夠提供高清的3D圖像可以使手術操作更加精細等優(yōu)點，已經越來越多的在的泌尿外科應用。然而，其應用還存在一定的問題，需要進一步研究。相信隨著科學技術的發(fā)展，3D腹腔鏡技術不但會克服其不足，還會有更大的發(fā)展，使其在泌尿外科中被更加廣泛的應用，甚至可能取代傳統腹腔鏡技術，使腹腔鏡手術進入到3D時代。

作者：李于豪 任曉磊 單位：南方科技大學醫(yī)院泌尿外科 赤峰市腫瘤醫(yī)院泌尿外科