1、3D 腹腔镜技术的发展状况、主要优势及临床应用,微创外科 杨光,1,微创外科是外科领域发展的主旋律。,1987年 Mouret(穆雷) 腹腔镜胆囊切除术。 腹腔镜手术优势：损伤小、出血少、术后恢复快等诸多优势对传统开放手术造成了巨大冲击，被誉为外科手术的“第二次革命”。 广泛应用于普通外科、泌尿外科、妇科、胸外科等。,2,标准腔镜手术最大的缺点就是其术野为平面图像，手术医师只能根据腔镜的移动、解剖结构的大小、纹理梯度、线条透视、离焦模糊等心理感知因素判断景深。 3D 腹腔镜技术的发展克服了上述弊端。在3D腹腔镜下，手术视野更清晰，解剖层次更明显，操作更简便，大大提高了腔镜手术的可操作性和安全性
2、。,3,1.发展状况,生理条件下，立体视觉的实现源于双目视差。首先，双眼均向感兴趣的物体聚焦；其次，大脑将左、右眼图像相似部分进行匹配并产生视差信息；最后，基于视差信息，左、右眼图像融合为一张 3D 图像。,4,5,第一代 3D 腹腔镜,第一代 3D 腹腔镜于 1991 年开始应用于动物实验，1992 年进入临床，应用于胆囊切除术。当时的 3D 系统通过将两组不同的图片以毫秒级间隔分别呈现给左右眼来实现立体视觉，其频率为 50 60 Hz，医师需佩戴沉重的头套式显示器来实现 3D效果。,6,第一代 3D 腹腔镜缺点,(1)视角变化时视差不明显;(2)放大倍数随距离变化而改变;(3)有效立体范围
3、小;(4)图像暗分辨率低;(5)术者易出现眩晕、视疲劳、恶心等。,7,第二代 3D 腹腔镜,8,9,2.主要优势,第一代 3D 腹腔镜系统由于技术不成熟、图像质量差，与标准腹腔镜相比并没有太多优势。Mc-Dougall (杜格尔)等招募了 22 名经验丰富的泌尿外科和妇科医师，通过在 3D 和 2D 腹腔镜下给活体猪行肾脏切除术和膀胱颈悬吊术，以评估两种腔镜系统的效果。 Hanna (汉纳) 等比较了两种腹腔镜系统在胆囊切除术中的效果，发现两种腹腔镜系统下手术时间与操作失误率差异均无统计学意义。 随着光学系统的改进和数字高清信号系统的出现，第二代 3D 腹腔镜的图像质量显著提高，在微创手术中凸
4、显出其优势。,10,第二代3D腹腔镜优势,1、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，从而在一些重要血管的分离裸化和淋巴结清扫等过程中，达到更加精准的效果；2、腹腔镜下进行离断标本或判断距离时，3D腹腔镜因其具有充分的立体视野，对切缘或操作距离的把握可能更为精确；,11,第二代3D腹腔镜优势,3、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；4、3D腹腔镜由于更接近立体真实的视觉，因此，在手术中操作更便利，发生操作错误更少
5、，即使是无腹腔镜经验者亦感觉到更易掌握，学习曲线可能更短，更易为无腹腔镜手术经验者接受。,12,3.临床应用,3D 腹腔镜系统几乎适用于各科微创手术，其中在泌尿外科、普通外科、妇科和胸外科中应用较为广泛，得到了术者的一致认可和重视.,13,31.在泌尿外科的应用,李汉忠等应用 3D 腹腔镜完成了肾上腺肿瘤切除术、肾囊肿去顶减压术、根治性肾切除术、肾部分切除术、肾盂输尿管成形术、根治前列腺切除术和全膀胱切除术共 62 例，发现 3D 腹腔镜可降低手术难度，缩短手术时间。,14,Ay-kan 等在一项回顾性研究中发现，3D 腹腔镜前列腺癌根治术与 2D 腹腔镜前列腺癌根治术相比，尿道膀胱吻合时间及
6、手术总时间显著缩短，术中出血量显著减少;此外，早期恢复排尿控制的患者显著增多，提示 3D 腹腔镜在前列腺癌根治术中具有显著优势。,15,32.在普通外科的应用,范应芳等报道，在 3D腹腔镜下胆囊切除术中，下腹部诸脏器前后纵深感明显，肝脏下缘、胆囊、肝总管等均可立体显现，解剖更清晰，操作更精准。 Bilgen (比尔根)等对 3D 腹腔镜与标准腹腔镜下胆囊切除术进行比较后发现，3D 腹腔镜组手术时间显著缩短，且术者认为在3D 腹腔镜下寻找解剖结构更加简便、安全。,16,胃手术,3D腹腔镜在胃癌手术中的优势主要体现在对腹腔镜下解剖层面的立体辨识和腹腔镜下手工吻合的精细操作。如清扫No.6淋巴结时，
7、对幽门下区域的解剖，如横结肠系膜前叶、胰颈、胰头以及融合筋膜间隙有立体的辨识，可更容易地剥离横结肠系膜前叶，打开融合筋膜间隙，完成自胰腺下缘向胰腺上缘“爬山”清扫淋巴结和根部处理血管的过程。清扫No.5、12a淋巴结根部，处理胃右动脉时，显露胃十二指肠动脉、肝总动脉和肝固有动脉，根部处理胃右动脉时，对血管解剖的空间走向和各血管关系之判断也更为精确。,17,结肠手术,无论左半结肠或右半结肠手术，越来越强调从Toldts间隙、Gerota间隙、胰前间隙、胰十二指肠前间隙的辨认和解剖，达到最精确的解剖学分离。2D腹腔镜下要分辨间隙难度虽然较开放手术有所降低，但还是需要术者具备有牢固的解剖学知识和丰富
8、的手术经验，才能在手术中准确行走在间隙之间。而3D腹腔镜下，各个间隙的筋膜组织和不同脂肪结构差别显现明显，极容易辨认，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。,18,直肠手术,在低位直肠癌手术过程中，普通2D腹腔镜如镜头距离过远，术者无法看清并辨别解剖关系，如镜头距离过近，则易因超声刀产生的烟雾而模糊，须反复擦拭镜子致手术时间延长，这一劣势在肿瘤较大的低位直肠癌病人尤其是骨盆狭窄的肥胖病人中尤为突出。部分3D腹腔镜的镜头为可旋转型，这对于直肠癌尤为方便。清扫肠系膜下动脉根部时可略微调整角度达到普通2D腹腔镜30的视觉效果。,19,胰腺手术,由于胰腺解剖位置较深、周围结构复杂、血管
9、供应丰富、解剖层面繁多、吻合重建技术困难等原因，腹腔镜应用在胰腺外科技术难度相对较高。3D腹腔镜在大血管的精准分离中具有特别重要的临床意义。3D腹腔镜手术系统行腹腔镜下的胰肠吻合、胆肠吻合等，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。,20,33.在妇科的应用,姚健等应用 3D 腹腔镜完成了子宫全切 4 例，子宫次全切除、附件囊肿剥除各1 例，子宫、附件全切 + 盆腔淋巴结清扫 2 例，结果显示 3D 腹腔镜在手术时间及出血量等方面与标准腹腔镜相近。Tuschy 等应用 3D 腹腔镜进行了30 例子宫次全切除术，7 例子宫全切术，7 例双侧附件切除术，14 例子宫肌瘤切除术和 2 例诊断性腹腔镜检查术，发现 3D 技术可以提高术者手眼协调性，使解剖更加精细、缝合更加快捷。,21,总之，第二代 3D 腹腔镜系统作为标准腹腔镜与 达芬奇 机器人手术系统的过渡产品，在手术操作中不仅可提供三维手术画面，还可以将图像放大4 倍，显著降低手术难度，提高操作的精确性。正是这些优势，使许多外科医师更倾向于选择 3D 腹腔镜系统进行手术。,22,3D腹腔镜手术是外科手术朝着外科微创化、手术精准化方向不断发展后的必然产物，亦是科学技术、医学器械设备不断发展的产物，是对2D腹腔镜技术的有益补充。,23,
