3D腹腔鏡技術(shù)臨床及泌尿外科應(yīng)用
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3D腹腔鏡于1993年在德國首次被應(yīng)用于臨床，當(dāng)時的3D技術(shù)不成熟，采用快門3D眼鏡獲得圖像，在應(yīng)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(xiàn)在3D腹腔鏡技術(shù)已經(jīng)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(shù)的發(fā)展，多視點裸眼3D腹腔鏡系統(tǒng)的出現(xiàn)，必將推進(jìn)腹腔鏡技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入新的階段［3］。目前，3D腹腔鏡技術(shù)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(tǒng)2D腹腔鏡技術(shù)相比手術(shù)速度加快，有效縮短手術(shù)時間，且可以使醫(yī)生快速、準(zhǔn)確的識別組織，降低損傷周圍組織器官發(fā)生率，降低術(shù)中出血量。如Liang等［4］對臨床內(nèi)窺鏡技術(shù)（腹腔鏡和胸腔鏡手術(shù)）兩種顯示系統(tǒng)進(jìn)行Meta分析，共納入23篇文章，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3D顯示組手術(shù)時間縮短，失血量較少，住院時間更短，證明3D顯示系統(tǒng)優(yōu)于2D系統(tǒng)。而Alcázar等［5］發(fā)現(xiàn)，3D子宮輸卵管造影檢測輸卵管阻塞的診斷準(zhǔn)確性更高。Fergo等［6］系統(tǒng)回顧調(diào)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(xiàn)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(xiàn)3D－腹腔鏡的優(yōu)越性。
23D腹腔鏡技術(shù)臨床應(yīng)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(shù)模擬器模型中使用先進(jìn)的高清晰度3D光學(xué)系統(tǒng)和2D光學(xué)系統(tǒng)任務(wù)性能時發(fā)現(xiàn)：相對于2D技術(shù)，醫(yī)學(xué)生使用3D可視化技術(shù)整體任務(wù)表現(xiàn)明顯更好，而專家的表現(xiàn)差異并無統(tǒng)計學(xué)意義，因此3D成像顯著改善了新手腹腔鏡模擬任務(wù)的表現(xiàn)。Vilakξa等［8］則發(fā)現(xiàn)，3D成像在腹腔鏡單點手術(shù)中對專家的表現(xiàn)有顯著的積極影響。因此用于腹腔鏡的3D系統(tǒng)可能增加腹腔鏡單點手術(shù)專家的表現(xiàn)，并能夠改善患者手術(shù)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(xiàn)的影響時發(fā)現(xiàn)，在3D視覺中開始任務(wù)的參與者技能表現(xiàn)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(wù)主觀工作量也較低。Alaraimi等［10］發(fā)現(xiàn)，3D立體視覺可以提高新手使用腹腔鏡技術(shù)的準(zhǔn)確性，減少重復(fù)和錯誤的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，研究對象使用3D系統(tǒng)后，平均使用2D系統(tǒng)的時間縮短，且2／3參與者表現(xiàn)出使用3D系統(tǒng)的偏好［11］。Chiu等［12］評估初級和高級學(xué)員在3D和2D腹腔鏡下的手術(shù)表現(xiàn)和主觀經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，新手組在雙人靈巧度類別中的3D系統(tǒng)得分顯著提高，進(jìn)一步說明了3D腹腔鏡用于新手腹腔鏡技能培訓(xùn)的可行性。
2．2臨床應(yīng)用研究
2．2．1婦科手術(shù)
Sinha等［13］評價大子宮患者應(yīng)用3D視覺與2D視覺進(jìn)行全子宮切除術(shù)的效果時發(fā)現(xiàn)，3D組子宮切除術(shù)時間短于2D組，500～1000g組失血量在3D組明顯減少；但3D手術(shù)和2D手術(shù)總并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義?？傮w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(shù)的簡便性，特別是在子宮較大的情況下，并且能夠減少手術(shù)時間和失血量，從而改善患者預(yù)后。Raspagliesi等［14］檢驗3D腹腔鏡技術(shù)在保留神經(jīng)的子宮根治術(shù)中實施效果時發(fā)現(xiàn)，3D組手術(shù)時間長、失血量更少，住院時間也相對更少，且無術(shù)中并發(fā)癥發(fā)生。因此，3D腹腔鏡下保留神經(jīng)的子宮根治術(shù)是一種安全有效的手術(shù)方法。
2．2．2腫瘤治療
Fang等［15］研究發(fā)現(xiàn)，3D技術(shù)可以簡便地評估術(shù)前風(fēng)險和關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)，從而實時導(dǎo)航手術(shù)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(xiàn)，3D腹腔鏡手術(shù)組平均手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后排氣及留置導(dǎo)管時間均更少，提示3D腹腔鏡手術(shù)治療直腸癌比2D腹腔鏡手術(shù)更有效。Tang等［17］分析3D和2D腹腔鏡手術(shù)在甲狀腺癌切除術(shù)中的臨床療效時發(fā)現(xiàn)，與2D腹腔鏡組相比，3D腹腔鏡組手術(shù)時間短，出血少，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率低，但兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。因此，與2D腹腔鏡甲狀腺切除術(shù)相比，3D腹腔鏡甲狀腺癌切除術(shù)具有手術(shù)精度高、手術(shù)時間短、手術(shù)風(fēng)險低和手術(shù)操作更順暢等優(yōu)點，從而提高了手術(shù)效率。
2．2．3減肥術(shù)
Padin等［18］研究顯示，3D組手術(shù)時間和住院時間明顯縮短，在新手外科醫(yī)生進(jìn)行的手術(shù)中，3D隊列的并發(fā)癥減少。說明減肥手術(shù)中使用3D腹腔鏡有助于縮短手術(shù)時間和住院時間，并提高手術(shù)安全性，無論是在胃轉(zhuǎn)流術(shù)（gastricbypass，GSP）還是袖狀胃切除術(shù)（sleevegastrectomy，SG），對于新手或更有經(jīng)驗的外科醫(yī)生同樣有利。
2．2．4相對于開腹手術(shù)優(yōu)勢
Spille等［19］比較了2D和3D內(nèi)窺鏡技術(shù)在時間、效率、光學(xué)和用戶4個難度差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3D系統(tǒng)工作速度更高，光學(xué)可視化更優(yōu)越，內(nèi)窺鏡處理更好；與2D相比，所有學(xué)生手術(shù)速度均取得進(jìn)步，而專家在更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)中技能有明顯改善。Leon等［20］發(fā)現(xiàn)，腹腔鏡食管裂孔癌（hiatalhernia，HH）修補術(shù)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(shù)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(shù)據(jù)評估3D視覺相對于2D視覺在腹腔鏡HH修復(fù)中優(yōu)勢。
2．2．5兒科
Kozlov等［21］探討3D腹腔鏡手術(shù)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(yīng)用，這項科學(xué)工作的目的在于突出兒童3D內(nèi)科手術(shù)的光譜、適應(yīng)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(shù)難度較大，而3D腹腔鏡減少了復(fù)雜手術(shù)的持續(xù)時間，且顯示更加清晰，與傳統(tǒng)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(shù)更容易被接受。
33D腹腔鏡技術(shù)存在的不足
應(yīng)用3D腹腔鏡系統(tǒng)時，操作過程中需佩戴3D眼鏡，而長時間聚焦可能產(chǎn)生視覺疲勞，甚至產(chǎn)生頭暈、惡心等不適。3D腹腔鏡深度感極強(qiáng)，可能使術(shù)者對術(shù)區(qū)的深度造成誤判而影響手術(shù)安全性。3D腹腔鏡不能通過左右旋轉(zhuǎn)獲得不同的視野，因此部分術(shù)區(qū)可能被遮擋，必要時需更換0°鏡，使手術(shù)過程變得略有些繁瑣。Lui等［22］評估3D腹腔鏡應(yīng)用于卵巢囊腫切除術(shù)是否比2D腹腔鏡有優(yōu)勢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組囊腫切除時間和總體目標(biāo)評分相似，但2D組參與手術(shù)的醫(yī)生出現(xiàn)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(shù)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(yīng)。Ko等［23］比較醫(yī)生在使用2D和3D腹腔鏡在盒式訓(xùn)練器中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)熟練程度和偏好時發(fā)現(xiàn)，與2D腹腔鏡相比，使用3D腹腔鏡導(dǎo)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(wù)時提供了更好的客觀表現(xiàn)，并與更多頭暈有關(guān)。Buia等［24］對3D腹腔鏡在當(dāng)前視頻市場中的地位進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)目前的研究在手術(shù)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(shù)室的設(shè)置需要優(yōu)化，以便能夠成功地與護(hù)理人員一起實施3D系統(tǒng)，并且對諸如疲憊、頭暈或頭痛等不良反應(yīng)進(jìn)行預(yù)防。
43D腹腔鏡技術(shù)在泌尿外科應(yīng)用
作為機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，3D腹腔鏡已經(jīng)在我國許多醫(yī)療中心的泌尿外科被廣泛應(yīng)用。
4．1國內(nèi)外相關(guān)研究
近年來，國內(nèi)外關(guān)于泌尿外科3D技術(shù)的應(yīng)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(tǒng)在后腹腔鏡腎部分切除術(shù)、根治性腎切除術(shù)、腎上腺腫物切除術(shù)、腎囊腫去頂術(shù)、經(jīng)腹腔途徑完全腹腔鏡腎輸尿管全長切除術(shù)、經(jīng)腹膜外途徑腹腔鏡根治性前列腺切除術(shù)和經(jīng)腹膜途徑腹腔鏡根治性膀胱切除術(shù)中的運用，結(jié)果顯示，手術(shù)均獲得成功，患者均無嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，其原因為3D腹腔鏡在泌尿外科手術(shù)中可呈現(xiàn)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(qiáng)度的手術(shù)可能帶來嚴(yán)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(jīng)的膀胱全切手術(shù)受到推廣。何圍等［26］對3D腹腔鏡相對于傳統(tǒng)2D腹腔鏡在保留性神經(jīng)膀胱全切手術(shù)中的優(yōu)勢進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)2D腹腔鏡相比3D腹腔鏡可以有效減少膀胱摘除手術(shù)時間，并且患者術(shù)后勃起功能良好。Abou－Haidar等［27］研究發(fā)現(xiàn)，與2D腹腔鏡腎盂成形術(shù)組相比，3D腹腔鏡腎盂成形術(shù)組手術(shù)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(shù)的精細(xì)步驟，即腎盂切開術(shù)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(shù)中的療效，納入了100例通過3D腹腔鏡進(jìn)行各種泌尿外科手術(shù)的患者，均由一名經(jīng)驗豐富的外科醫(yī)生完成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)外科醫(yī)生對圖像質(zhì)量、深度知覺、手術(shù)應(yīng)變、體內(nèi)縫合簡便性、打結(jié)和手眼協(xié)調(diào)的主觀評估良好。李浩民等［29］研究顯示，3D腹腔鏡技術(shù)運用于保留腎單位手術(shù)時間與腎臟熱缺血時間較2D組患者更短，且術(shù)后隨訪12個月未出現(xiàn)慢性腎臟病、未發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，提示3D腹腔鏡與傳統(tǒng)腹腔鏡相比，一定程度上降低手術(shù)難度、縮短手術(shù)時間及缺血損傷時間，減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
4．2應(yīng)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(nèi)有逐年上升趨勢［30］。治療局限性前列腺癌最有效的手術(shù)方法是前列腺癌根治術(shù)（radicalpros－tatectomy，RP），前列腺位于盆腔的最低位置，應(yīng)用傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)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(yīng)用3D腹腔鏡技術(shù)可以清晰了解前列腺與周圍組織關(guān)系，有利于精細(xì)操作，并分離和保留前列腺尖部及性神經(jīng)，所以3D腹腔技術(shù)與傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)在RP中相比較，在控制出血、保護(hù)尿控及勃起功能等方面均有很大提高。3D腹腔鏡技術(shù)在RP中的另一大優(yōu)勢就是提高了縫合技術(shù)，可使尿道膀胱頸等部位的吻合更加有效精確。應(yīng)用3D腹腔鏡技術(shù)時發(fā)現(xiàn)：（1）與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相比，3D腹腔鏡手術(shù)具有較強(qiáng)的立體視野，其豐富的視野深度和層次性改善了傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)時，組織的前后水平更加清晰和突出，手術(shù)更加精確，對于根治性前列腺切除術(shù)具有很大幫助［31－32］；（2）由于前列腺周圍有許多重要的神經(jīng)、血管和肌肉，這些神經(jīng)、血管和肌肉與尿控功能和性功能密切相關(guān)，因此根治性前列腺切除術(shù)在切除腫瘤的同時還應(yīng)對患者尿道和性功能進(jìn)行保護(hù)［33－34］；（3）3D腹腔鏡可以幫助提高縫合和打結(jié)的質(zhì)量和速度，顯著減少操作錯誤，特別是對于沒有腹腔鏡經(jīng)驗的年輕醫(yī)生來說，在3D腹腔鏡的3D視野中，很少出現(xiàn)“空”和“歪”的情況，對于判斷進(jìn)針出針角度和深度更準(zhǔn)確，打結(jié)也更快［35－36］。另外，在使用時也發(fā)現(xiàn)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(dǎo)系統(tǒng)組成，鏡體在套管針內(nèi)難以自由旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致在處理解剖結(jié)構(gòu)的側(cè)面和后方時，視野的方向和角度可以像傳統(tǒng)腹腔鏡一樣自由調(diào)節(jié)；其次是腹腔鏡手術(shù)中經(jīng)驗豐富的醫(yī)生似乎需要更多的時間去適應(yīng)和調(diào)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(jīng)驗已經(jīng)適應(yīng)了傳統(tǒng)的腹腔鏡平面視覺，并且大腦分析已經(jīng)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(yīng)用需要一個適應(yīng)期［37－38］。此外，泌尿系統(tǒng)疾病重建手術(shù)時應(yīng)用3D腹腔鏡技術(shù)可有效縮短患者手術(shù)時間和住院時間，減少出血量，且安全性較高，對患者術(shù)后康復(fù)具有積極影響［3，39－40］。
結(jié)語與展望
本研究對3D腹腔鏡技術(shù)的臨床及泌尿外科的應(yīng)用進(jìn)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(shù)操作更加精細(xì)等優(yōu)點，已經(jīng)越來越多的在的泌尿外科應(yīng)用。然而，其應(yīng)用還存在一定的問題，需要進(jìn)一步研究。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3D腹腔鏡技術(shù)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(yīng)用，甚至可能取代傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)，使腹腔鏡手術(shù)進(jìn)入到3D時代。
作者：李于豪 任曉磊 單位：南方科技大學(xué)醫(yī)院泌尿外科 赤峰市腫瘤醫(yī)院泌尿外科