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【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术

日期: 2019-11-06
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随着三维成像技术的不断发展,其在微创外科中的应用日趋广泛。与传统2D腹腔镜相比,3D腹腔镜可提供手术视野的三维立体感和手术操作的空间纵深感,弥补二维图像在空间定位和辨认解剖结构等方面的不足。


适应症

      由于3D腹腔镜手术是基于成熟、规范的2D腹腔镜手术术式基础上进行,其手术步骤、操作技巧与2D腹腔镜手术基本一致。因此,3D腹腔镜手术的适应证范围与2D腹腔镜手术相当,主要包括:胆道、阑尾、甲状腺、脾脏、胰腺、肝脏、结直肠、胃肠、减重和腹壁疝外科的手术。其中,在胃、结直肠、胃食管反流疾病、减重等许多亚专科领域,3D腹腔镜在空间视野显露、手术精细操作等方面均显示出其独有的特点及优势。同时,也有利于更多外科医师接受并开展腹腔镜手术。

【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术

技术基础

1.1    3D腹腔镜下的视野显露技术    由于目前的3D腹腔镜是按照3D成像原理进行工作,绝大多数双摄像头的位置是固定的。因此,目前在实际工作中,尚无法做到如2D腹腔镜旋转镜头切面的角度来改变视角。在这种情况下,当目标术野中出现其他组织遮挡时,其后方的解剖结构则难以显露。可弯曲高清3D镜头可以弥补此方面的不足。有研究证实,在腹腔镜胃癌根治术中使用可弯曲3D镜头更有利于腹腔干区域的淋巴结清扫,其原因是可弯曲3D镜头能提供更大的视野角度以充分显露胰腺上缘后方的淋巴脂肪组织。


       由于3D腹腔镜系统本身的成像特性,目前市场上大多数3D腹腔镜镜头存在一个“comfort zone”或“stereoscopic window”的概念,即观察物体与镜头距离应在一个适当的范围内,否则会使图像的3D效果受到部分损失或引起视觉上的不适。因此,显露手术视野时,扶镜手应注意到这一客观存在的问题,避免镜头过于接近观察物体,减少3D效果的损失。


1.2    3D腹腔镜下的手术操作技术    近年来,高质量RCT研究证实,应用3D腹腔镜进行基本手术操作技术的训练效果较2D腹腔镜更佳,主要体现在操作时间缩短、操作错误减少、操作精确性提高等。其他优势主要体现在器械运动轨迹缩短、重复操作次数减少、器械移动速率加快等。


        因此,3D腹腔镜手术不仅限于拥有丰富2D腹腔镜手术经验的外科医师开展,但可广泛应用在初学者的外科医师的培养和实践中,在缩短学习曲线等方面有望取得事半功倍的成效。

【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术


【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术


1.3   裸眼3D腹腔镜技术    3D腹腔镜手术中所佩戴的偏振式眼镜具有光衰减作用,导致图像失真;长时间佩戴眼镜带来的辐辏调节冲突导致术者视觉疲劳;术者呼出的水蒸气容易在镜片上凝结成水雾。基于视障光栅与柱透镜阵列技术及人眼或人脸跟踪技术而实现的免眼镜式(glasses-free)3D显像技术——裸眼3D显像技术有望解决上述缺陷。研究发现裸眼3D腔镜经口腔入路甲状腺切除术的手术时间略短于眼镜3D组,但差异无统计学意义。而裸眼3D组术者眼疲劳主观评分显著低于眼镜3D组。


技术优势


2.1    3D腹腔镜对手术时间的影响    大量的RCT研究对此进行了论证。一项包含了18项中高级别临床证据(其中7项为RCT研究)的Meta分析表明,3D腹腔镜显著缩短了手术时间,平均缩短时间为11 分钟。进一步的亚组分析显示,手术时间的缩短在含有腹腔镜下缝合操作的手术和实质性器官手术中体现的更为明显。但这种优势在无需腹腔镜下缝合操作的手术和空腔器官手术中并不明显。应用3D腹腔镜系统进行手术操作能获得更明显的视野纵深感和更强的空间定位性,在腹腔镜下完成一些精细定向操作,如腹腔镜下的手工缝合操作、精细吻合操作以及消化道重建时,立体视野的优势更为明显,对缝合时持针器械的换手操作、持针器打结时的三维立体判断都有非常重要的帮助。另外,在较大空间范围内操作时上述优势体现更为明显,而集中在小范围狭窄空间内操作时,优势不是特别的显著。

【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术
【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术


2.2    3D腹腔镜对并发症的影响    一项包含了18项前瞻性或回顾性研究(其中5项为RCT研究)的Meta分析表明,3D腹腔镜未能降低普外科领域总体围手术期并发症的发生率。由于普外科领域各类手术的并发症种类及各自的发生率不尽相同,对总体并发症发生率进行Meta分析的结果必然受到研究异质性和混杂因素的影响,过多地纳入了回顾性研究也影响了结果的可信度。该研究还提示3D腹腔镜可能降低含有腹腔镜下缝合操作的手术并发症发生率。另外,3D腹腔镜对于减少特定手术的某些特定并发症可能存在一定的价值,可能是由于3D腹腔镜视野下对重要血管的解剖与裸化、淋巴结的清扫、手术层面的辨识与分离、空间距离的判断等能达到更精准的效果。


普外科中的应用


3.1    胃癌手术    3D腹腔镜对胃癌术中大出血(>200 mL)是独立保护因素。国内的许多研究也显示出3D腹腔镜的这一优势。腹腔镜胃癌手术场景转换频繁、解剖层面复杂、血管变异较多,术中出血风险较高。由于3D腹腔镜下对手术操作区域的局部放大倍数更高,且立体纵深感和层次感更强,使得手术操作更精细,可有效避免2D腹腔镜行胃癌根治术一些容易出血的情况。


        一些研究表明,3D腹腔镜还存在以下优势:(1)可缩短胃癌根治手术的总时间。这主要体现在缩短淋巴结清扫时间、缩短腹腔镜下缝合时间(如关闭共同开口、关闭系膜孔)等方面。(2)可增加淋巴结清扫总数以及淋巴结数目。(3)可减少术后并发症的发生。


3.2    胃食管反流及食管裂孔疝手术    目前仅有一项RCT研究证实了3D腹腔镜能够显著缩短食管裂孔疝修补的手术时间(69.9 min vs. 90.1 min)。但手术时间的缩短主要在于胃底折叠所需时间缩短而非关闭食管裂孔。国内一项回顾性研究亦表明3D腹腔镜缩短了食管裂孔疝修补的手术时间(72.3 min vs. 98.1 min),同时减少了术中出血量(128.9 mL vs. 152.8 mL)。应用3D腹腔镜使术者更容易辨识与疝囊贴合较近的胸膜,辨识迷走神经,避免损伤。在行裂孔修补及胃底折叠时,3D腹腔镜让术者对缝针的抓持与缝合更加精准、容易和快捷特点,使手术更流畅。另外,应用可弯曲3D镜头,使术者可以充分利用脐部切口为观察孔,完成各种体型病人的手术。


3.3    减重手术    3D腹腔镜缩短了胃转流术(GB)的手术时间,主要体现在缝合和肠管长度测量两个环节。但并未能缩短胃袖状切除术(SG)的手术时间。而一项回顾性队列研究则表明:3D腹腔镜在GB和SG中均能缩短手术时间。并且3D腹腔镜组病人术后住院时间较短,术后并发症发生率低。3D腹腔镜的高清晰度及具有立体纵深的视野特点使术中游离HIS角、建立胃后隧道、离断胃后血管等更加精准,对于建立直径1.5 cm的胃肠吻合口更易规范统一。GB术中需要缝闭胃肠、肠肠吻合口的残口及各个系膜裂口。3D腹腔镜的立体纵深视野,更有利于初期开展减重代谢外科手术者掌握缝合等手术操作。


3.4    结直肠手术    应用3D腹腔镜可缩短结直肠切除术(结直肠癌根治术)的手术时间,但未明显增加淋巴结清扫数,也未能降低术后并发症发生率。其优势包括:减少术中出血、增加D3根治术的淋巴结清扫数目、缩短腹腔镜下肠吻合时间等。许多国内研究亦表明,3D腹腔镜结肠癌根治术较2D腹腔镜手术时间缩短、术中出血减少。同时,3D腹腔镜被认为能提高右半结肠癌根治术的完整结肠系膜切除(CME)完成率,这是从标本病理学质量方面展现3D腹腔镜的优势。3D腹腔镜对于Toldts间隙、结肠后间隙、胰十二指肠前间隙的辨认和解剖,特别是肥胖病人各个间隙的筋膜组织和不同脂肪结构的差别显现,具有一定优势。发生间隙层次判断错误的概率降低,手术进程也会顺利许多。


       3D腹腔镜在直肠癌根治术中的其他优势包括:缩短侧方淋巴结清扫时间,增加淋巴结清扫数量,减少术后排尿功能障碍,加速术后恢复,减少远期性功能障碍等。3D腹腔镜提供了高清的手术视野、立体的视觉效果,对于骨盆腔及盆底结构的三维解剖认识更为清晰精准。因此,对于直肠周围间隙的层面把握及直肠系膜止点的辨识具有一定优势。


3.5    胆囊及胆道手术    33D腹腔镜胆囊切除术的手术时间较2D腹腔镜缩短。目前尚无任何高质量临床证据表明3D腹腔镜在减少胆囊切除术围手术期并发症方面较2D腹腔镜存在优势。


        研究表明3D腹腔镜对于胆道切开探查取石手术治疗肝外胆管结石存在一定优势。包括:缩短手术时间、减少术中出血、减少术后引流量、提高术后生活质量等。其优势主要体现在胆管的缝合等精细操作方面。


3.6    肝脏手术   应用3D腹腔镜进行Glisson鞘内血管离断法行解剖性肝切除术较传统2D腹腔镜减少术中出血(654 mL vs.1255 mL),降低术后并发症发生率(14% vs.33%)。一些回顾性研究及国内相关研究则认为3D腹腔镜在缩短手术时间,加速术后恢复,改善术后肝功能等方面存在一定优势。解剖性肝切除被认为是肝癌切除首选的手术方式,3D腹腔镜下能更好的分辨肝脏管道结构,可有效控制术中出血,减轻组织损失,从而做到精准肝切除。


3.7    胰腺手术    研究表明,3D腹腔镜下行胰十二指肠切除术较传统2D腹腔镜手术时间缩短、消化道重建时间缩短、术中出血量减少。胰腺解剖位置较深、周围结构复杂、血管供应丰富、解剖层面繁多,3D腹腔镜系统在胰腺手术解剖肠系膜上血管等大血管的过程中,使解剖更加细致精准。此外,胰腺手术吻合口重建是手术的重点与难点,而应用3D腹腔镜手术系统行腹腔镜下的胰肠吻合、胆肠吻合等,由于立体感更强,吻合操作更流畅、动作更精准,大大缩短腔镜下缝合和吻合口重建的手术时间和学习曲线,是高质量消化道重建的重要保证。


3.8    腹壁疝手术    研究表明,3D腹腔镜下经腹腹膜前腹股沟疝修补术(TAPP)较传统2D腹腔镜具有缩短手术时间(65 min vs.78 min)的优势。3D腹腔镜的优势主要体现在疝囊的游离、危险三角的分离、补片的放置和腹膜的缝合等操作上。


3.9    甲状腺手术    对比3D腔镜与2D腔镜甲状腺手术的研究主要在国内开展。许多研究提示3D腔镜甲状腺切除术较2D腔镜存在一定优势,主要包括缩短手术时间,减少术中出血,缩短术后住院时间,降低围手术期并发症发生率等。3D腔镜在甲状腺手术中的优势主要体现在喉返神经的显露、保护以及甲状旁腺的原位保护。其中3D腔镜的立体纵深感以及放大作用对于解剖位置较深的喉返神经的寻找和辨识亦具有重要意义。


【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术

【腹腔镜篇】3D腹腔镜手术


总结

      经过近年来的发展与普及,3D腹腔镜手术已在普外科多个亚专业领域体现出较高的应用  价值。在某些手术中,3D腹腔镜对于减少术中出血、缩短手术时间,特别是腹腔镜下缝合时间等方面具有优势,是对传统高清2D腹腔镜手术技术的有益补充,也是腹腔镜外科医师培养、提升腹腔镜手术操作技能的良好平台。应鼓励具备丰富腹腔镜操作经验并熟练掌握该技术的腔镜外科医师进一步在各个专业领域积极开展3D腹腔镜应用的高质量临床研究,特别是多中心RCT研究,以获得确切的循证医学证据来评价3D腹腔镜手术的安全性和优效性,推动微创外科朝着更微创、更精准的方向发展。

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