三維腹腔鏡系統應用進展

摘要：從上世紀90年代初，腹腔鏡技術開始應用于外科手術的治療，近年來，隨著微創外科以及腹腔鏡技術的飛速發展，三維腹腔鏡系統在我國臨床外科領域的應用越加廣泛，本文現將三維腹腔鏡系統的應用進展綜述如下。

關鍵詞：三維腹腔鏡系統；二維腹腔鏡技術；傳統開腹手術

自1987年腹腔鏡膽囊切除術的應用以來，腹腔鏡技術開始在臨床外科領域廣泛應用。文獻報道顯示[1]，腹腔鏡手術與傳統開腹手術相比，具有患者痛苦少、術中出血量少、手術操作易于掌握、術后恢復快及瘢痕小等優點。自腹腔鏡應用的近幾十年來，腹腔鏡一直是在顯示器上顯示二維信息，不利于手術操作者深度感知手術進行情況。近年來，隨著微創外科以及腹腔鏡技術的飛速發展，學者們對于腹腔鏡的關注點開始由二維技術向三維技術轉變，并以提高術中操作的感知度，更好地提高手術效果為目標。目前世界上三維腹腔鏡已發展到了第二代創新技術[2]，即是由2個獨立的攝像頭分別捕獲圖形信號，由2條數字光學通路傳輸到一個三維數字處理單元進行分析處理，并最終匯總到顯示器上，而手術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。

1三維技術的基本原理

與人們接觸最為密切的三維技術要屬三維電視，而腹腔鏡所應用的三維技術與電視技術相似，均是利于三維視覺使人眼產生三維立體感覺，從而更加形象地感知整個手術過程。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張圖像之間的細微差別，通過人大腦的處理使其產生立體視覺的過程。立體視覺源于雙側視網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現景深信息，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，臨床中應用的大多數三維腹腔鏡是通過內置兩枚攝像頭，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。

2三維技術在腹部微創外科的發展及臨床研究

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

近年來，隨著科技進步以及三維技術的發展，三維腹腔鏡的重視度不斷提高。傳統快門式三維眼鏡已發展成為偏光式三維顯示技術以及高清三維顯示屏，其可以呈現高分辨率的立體影像，恢復手術操作者在手術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，我國上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院、中國醫學科學院北京協和醫院、北京301醫院、江蘇省人民醫院等多家醫院都先后開展了三維腹腔鏡手術代替傳統外科手術進行疾病治療。三維腹腔鏡技術經歷了20年的發展，技術上也有了幾代的更新變化，但直至目前為止，三維腹腔鏡系統在臨床應用上是否存在明顯的優勢仍然是學者們討論的熱點課題之一。

2.2三維技術的實驗研究 Hanna等[5]研究顯示，三維腹腔鏡系統所需的手術時間與傳統腔鏡所用時間并無統計學差異。而2011年，Gurusamy等[6]選用Hanna等的臨床數據進行隨機對照研究，得出上述相同的結果。然后通過綜合分析原因，Hanna等的研究，三維腹腔鏡系統采用的是第一代單鏡頭三維腹腔鏡系統，手術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果產生了一定的影響。為了進上不驗證三維腹腔鏡系統與傳統二維腹腔鏡系統的差別，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與二維腹腔鏡系統的差別是，結果顯示，三維腹腔鏡系統手術操作時間明顯縮短，顯著優于二維腹腔鏡系統，這一結論的得出，進一步證明了三維腹腔鏡系統的手術效果，并更易被外科醫生所接受。

3三維腹腔鏡系統在國內的應用前景

近幾年來，Olympus、Storz和Viking等生產腹腔鏡的大公司把三維腹腔鏡技術帶到了中國，由于三維腹腔鏡可以很好的適配傳統腹腔鏡設備，且不產生額外的耗材費用，因而這項技術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，其中既包括腎囊腫去頂術等簡單術式，也涵蓋了全膀胱切除，腎盂輸尿管成形術等復雜、高危術式。隨后劉皓等[9]、蔣堃等[10]則將三維腹腔鏡技術應用于根治性膀胱切除原位回腸新膀胱術和根治性前列腺切除術和腎上腺腫瘤切除術，取得了成功，均表現三維腹腔鏡技術立體視野好，能增加手術操作的精確性。

2013年楊力等[11]將三維技術在腹腔鏡輔助胃癌根治手術中，得到了顯著的治療效果；羅丹等[12]將三維高清腹腔鏡應用于婦科疾病的治療，結果顯示，三維高清腹腔鏡系統優于傳統的二維腹腔鏡技術，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在泌尿外科腎臟疾病手術中的應用，得出的主要結論為三維腹腔鏡技術是傳統腹腔鏡技術的一大進步，降低了手術難度，縮短了手術時間，該系統具備腹腔鏡與開放手術共同的優勢，手術解剖更加精確，縫合操作相對容易。張保等[14]研究顯示，也得出同樣的結論，還得出三維腹腔鏡系統不增加手術費用。郭峰等[15]還證明了三維腹腔鏡技術可提高手術安全性。

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

4展望

近年來，在微創外科發展的過程中，三維腹腔鏡所得到的立體影像與增強現實技術結合得到了廣泛應用，使術者在操作中可以獲得豐富的視覺信息，達到精細定位與操作的目的，提高了手術效果。然而，新的挑戰仍然存在，三維腹腔鏡系統在肝臟、胰腺等成像中的應用，這些都是我們將要面對的問題。但相信隨著技術的進步，未來國內必然有越來越多的醫師投身到三維腹腔鏡的應用和探索中去。

參考文獻：

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編輯/肖慧