三維腹腔鏡系統(tǒng)應(yīng)用進展

摘要：從上世紀(jì)90年代初，腹腔鏡技術(shù)開始應(yīng)用于外科手術(shù)的治療，近年來，隨著微創(chuàng)外科以及腹腔鏡技術(shù)的飛速發(fā)展，三維腹腔鏡系統(tǒng)在我國臨床外科領(lǐng)域的應(yīng)用越加廣泛，本文現(xiàn)將三維腹腔鏡系統(tǒng)的應(yīng)用進展綜述如下。

關(guān)鍵詞：三維腹腔鏡系統(tǒng)；二維腹腔鏡技術(shù)；傳統(tǒng)開腹手術(shù)

自1987年腹腔鏡膽囊切除術(shù)的應(yīng)用以來，腹腔鏡技術(shù)開始在臨床外科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。文獻報道顯示[1]，腹腔鏡手術(shù)與傳統(tǒng)開腹手術(shù)相比，具有患者痛苦少、術(shù)中出血量少、手術(shù)操作易于掌握、術(shù)后恢復(fù)快及瘢痕小等優(yōu)點。自腹腔鏡應(yīng)用的近幾十年來，腹腔鏡一直是在顯示器上顯示二維信息，不利于手術(shù)操作者深度感知手術(shù)進行情況。近年來，隨著微創(chuàng)外科以及腹腔鏡技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)者們對于腹腔鏡的關(guān)注點開始由二維技術(shù)向三維技術(shù)轉(zhuǎn)變，并以提高術(shù)中操作的感知度，更好地提高手術(shù)效果為目標(biāo)。目前世界上三維腹腔鏡已發(fā)展到了第二代創(chuàng)新技術(shù)[2]，即是由2個獨立的攝像頭分別捕獲圖形信號，由2條數(shù)字光學(xué)通路傳輸?shù)揭粋€三維數(shù)字處理單元進行分析處理，并最終匯總到顯示器上，而手術(shù)操作者通過佩戴輕重量的偏振三維眼鏡以獲得立體的三維影像。

1三維技術(shù)的基本原理

與人們接觸最為密切的三維技術(shù)要屬三維電視，而腹腔鏡所應(yīng)用的三維技術(shù)與電視技術(shù)相似，均是利于三維視覺使人眼產(chǎn)生三維立體感覺，從而更加形象地感知整個手術(shù)過程。三維視覺臨床上又被廣泛稱之為\"立體視覺\"，其成像技術(shù)的原理是指人的雙眼同一時間分別接收一張不完全相同的圖像，2張圖像之間的細(xì)微差別，通過人大腦的處理使其產(chǎn)生立體視覺的過程。立體視覺源于雙側(cè)視網(wǎng)膜接收到的不同圖像之間的差異，是在同一時間點對比兩幅不同圖片從而發(fā)現(xiàn)景深信息，這是一種更加直觀、更加自然的方式。通過大量的研究顯示[3]，成年人的立體視覺靈敏度約在15\"左右，這意味著成年人直視1米以外的兩個物體，可以辨別他們之間1.2 mm以上的前后位置差異。目前，臨床中應(yīng)用的大多數(shù)三維腹腔鏡是通過內(nèi)置兩枚攝像頭，同時捕捉兩幅圖像，分別以水平偏振光和垂直偏振光從而顯示在顯示器，而手術(shù)操作戴上偏振片眼鏡之后，兩只眼鏡分別左右攝像頭的一幅圖像，形成視差，從而形成立體視覺效果，也就是臨床中常提及的三維成像技術(shù)。

2三維技術(shù)在腹部微創(chuàng)外科的發(fā)展及臨床研究

2.1三維技術(shù)在腹部微創(chuàng)外科的發(fā)展 三維技術(shù)最早起源20世紀(jì)80年代，但由于當(dāng)時技術(shù)欠缺，三維成像技術(shù)的清晰度差，易使手術(shù)操作者產(chǎn)生嚴(yán)重的視覺疲勞，且其頭盔般的快門式鏡片也大大加重了手術(shù)操作者的負(fù)擔(dān)，致使三維技術(shù)的廣泛受到了嚴(yán)重限制。而90年代以來，隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展，上述問題得到了良好的解決，這也給三維腹腔鏡技術(shù)在外科廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)[4]。

近年來，隨著科技進步以及三維技術(shù)的發(fā)展，三維腹腔鏡的重視度不斷提高。傳統(tǒng)快門式三維眼鏡已發(fā)展成為偏光式三維顯示技術(shù)以及高清三維顯示屏，其可以呈現(xiàn)高分辨率的立體影像，恢復(fù)手術(shù)操作者在手術(shù)過程中對深度的感知，也可以減少操作者的視力疲勞。從2012年開始，我國上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院、北京301醫(yī)院、江蘇省人民醫(yī)院等多家醫(yī)院都先后開展了三維腹腔鏡手術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)外科手術(shù)進行疾病治療。三維腹腔鏡技術(shù)經(jīng)歷了20年的發(fā)展，技術(shù)上也有了幾代的更新變化，但直至目前為止，三維腹腔鏡系統(tǒng)在臨床應(yīng)用上是否存在明顯的優(yōu)勢仍然是學(xué)者們討論的熱點課題之一。

2.2三維技術(shù)的實驗研究 Hanna等[5]研究顯示，三維腹腔鏡系統(tǒng)所需的手術(shù)時間與傳統(tǒng)腔鏡所用時間并無統(tǒng)計學(xué)差異。而2011年，Gurusamy等[6]選用Hanna等的臨床數(shù)據(jù)進行隨機對照研究，得出上述相同的結(jié)果。然后通過綜合分析原因，Hanna等的研究，三維腹腔鏡系統(tǒng)采用的是第一代單鏡頭三維腹腔鏡系統(tǒng)，手術(shù)過程中并沒有突出真正的立體覺來操作，這可能對本次研究結(jié)果產(chǎn)生了一定的影響。為了進上不驗證三維腹腔鏡系統(tǒng)與傳統(tǒng)二維腹腔鏡系統(tǒng)的差別，2013年，Bilgen等[7]運用隨機方法對比了第2代偏振式三維腹腔鏡系統(tǒng)與二維腹腔鏡系統(tǒng)的差別是，結(jié)果顯示，三維腹腔鏡系統(tǒng)手術(shù)操作時間明顯縮短，顯著優(yōu)于二維腹腔鏡系統(tǒng)，這一結(jié)論的得出，進一步證明了三維腹腔鏡系統(tǒng)的手術(shù)效果，并更易被外科醫(yī)生所接受。

3三維腹腔鏡系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用前景

近幾年來，Olympus、Storz和Viking等生產(chǎn)腹腔鏡的大公司把三維腹腔鏡技術(shù)帶到了中國，由于三維腹腔鏡可以很好的適配傳統(tǒng)腹腔鏡設(shè)備，且不產(chǎn)生額外的耗材費用，因而這項技術(shù)很快地在全國各地廣泛開展起來。李漢忠等[8]率先報道了62例在三維腹腔鏡下完成的泌尿外科手術(shù)，其中既包括腎囊腫去頂術(shù)等簡單術(shù)式，也涵蓋了全膀胱切除，腎盂輸尿管成形術(shù)等復(fù)雜、高危術(shù)式。隨后劉皓等[9]、蔣堃等[10]則將三維腹腔鏡技術(shù)應(yīng)用于根治性膀胱切除原位回腸新膀胱術(shù)和根治性前列腺切除術(shù)和腎上腺腫瘤切除術(shù)，取得了成功，均表現(xiàn)三維腹腔鏡技術(shù)立體視野好，能增加手術(shù)操作的精確性。

2013年楊力等[11]將三維技術(shù)在腹腔鏡輔助胃癌根治手術(shù)中，得到了顯著的治療效果；羅丹等[12]將三維高清腹腔鏡應(yīng)用于婦科疾病的治療，結(jié)果顯示，三維高清腹腔鏡系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)的二維腹腔鏡技術(shù)，患者接受度較高，適合在婦科疾病的治療中廣泛開展。

2014年初，沈旭東等[13]進行一步探討了腹腔鏡技術(shù)在泌尿外科腎臟疾病手術(shù)中的應(yīng)用，得出的主要結(jié)論為三維腹腔鏡技術(shù)是傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)的一大進步，降低了手術(shù)難度，縮短了手術(shù)時間，該系統(tǒng)具備腹腔鏡與開放手術(shù)共同的優(yōu)勢，手術(shù)解剖更加精確，縫合操作相對容易。張保等[14]研究顯示，也得出同樣的結(jié)論，還得出三維腹腔鏡系統(tǒng)不增加手術(shù)費用。郭峰等[15]還證明了三維腹腔鏡技術(shù)可提高手術(shù)安全性。

綜合近幾年，臨床研究來看三維腹腔鏡技術(shù)對手術(shù)效果的提升，特別是對腹腔鏡初學(xué)醫(yī)師的幫助是巨大的，在費用沒有明顯增加的情況下，患者和醫(yī)生得到的益處均是顯而易見的。

4展望

近年來，在微創(chuàng)外科發(fā)展的過程中，三維腹腔鏡所得到的立體影像與增強現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合得到了廣泛應(yīng)用，使術(shù)者在操作中可以獲得豐富的視覺信息，達(dá)到精細(xì)定位與操作的目的，提高了手術(shù)效果。然而，新的挑戰(zhàn)仍然存在，三維腹腔鏡系統(tǒng)在肝臟、胰腺等成像中的應(yīng)用，這些都是我們將要面對的問題。但相信隨著技術(shù)的進步，未來國內(nèi)必然有越來越多的醫(yī)師投身到三維腹腔鏡的應(yīng)用和探索中去。

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編輯/肖慧