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3D和2D腹腔镜右半结肠癌根治术的比较与优势

2020-09-25 551 上传者：管理员

摘要：随着微创理念的普及,腹腔镜手术已成为右半结肠癌根治切除的标准术式。传统的2D腹腔镜手术虽然仍是目前的主流,但随着技术进步,3D腹腔镜手术的发展同样迅猛。相比传统的2D腹腔镜,其最大的特点在于三维立体视觉效果,使得手术的操作更精细,定位更准确。在右半结肠手术中无论是在解剖层面的拓展,Henle干的处理,淋巴结清扫还是消化道重建方面都有一定的优势。由于3D腹腔镜良好的纵深感和距离感,使得初学者能更快的适应镜下的手眼配合,增加术中操作的稳定性和精确性,减少错误操作,缩短腹腔镜右半结肠癌根治术的学习曲线。

关键词：
三维
右半结肠切除术
成像
结肠肿瘤
腹腔镜
腹腔镜检查
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自1987年Mouret[1]首次成功实施腹腔镜胆囊切除术以来,在外科领域得到了越来越广泛的应用。高清的2D腹腔镜通过视野的放大作用和更近距离的视角,获得比开放手术肉眼直视更为清晰的视觉效果,从而减少术中出血和副损伤。即便如此,传统的2D腹腔镜仍有其自身的局限性,其主要的不足在于缺乏三维立体图像,这种平面的视觉感受使得术中对于比邻结构,尤其是纵深距离判断比较困难。也是年轻医生在手术中容易出现“错位感”和手眼配合不协调的主要原因,这种感觉需要外科医生长期的训练和适应,从而把平面图像在思维中“3D”化,这就无形中延长学习曲线。为了克服这一弊端,3D腹腔镜设备应运而生,推动了外科手术治疗从“微创”走向“更为精准”。

一、3D腹腔镜技术的发展

1992年,第一代3D腹腔镜系统首次实现临床应用,完成了胆囊切除术。但由于其焦距不稳定,清晰度低,严重的视觉疲劳以及头盔式的镜片携带不便等技术原因,未能在临床中得到广泛应用[2,3]。随着技术的发展,第二代3D腹腔镜应用两个高清摄像头收集不同角度的图像,通过主机的处理,并改变偏振状态同时将两路信号快速,无交叉的显示在3D显示器上,外科医生在佩戴偏振光镜片后左右眼就会收集到不同的图像,从而达到模拟人双眼视差原理,形成立体的三维图像[4]。国内从2012年开始陆续引进高清3D腹腔镜并投入临床使用。时至今日,虽然3D腹腔镜在结直肠外科的应用日趋广泛[5],但标准2D高清腹腔镜仍占居着主导地位,3D腹腔镜优势依然存在一定的争议。

二、3D腹腔镜在右半结肠癌根治术中的优势

右半结肠手术由于其解剖范围广,血管解剖变异多,手术相对复杂。从2009年CME手术提出到如今的膜解剖理论被广泛的认可,外科手术技术在不断提高,而这些改变都离不开一个时代背景,那就是腹腔镜设备的不断完善。正因为越来越清晰的腹腔镜进入外科界,才使得我们看到了原来肉眼看不到的解剖—系膜解剖。

1.3D腹腔镜有利于结肠后间隙解剖层面的把握:右半结肠手术涉及右结肠后间隙,胰十二指肠前间隙等诸多手术层面,强调沿“Toldt”间隙解剖,而这层融合筋膜往往和前后脂肪组织重叠,在2D腹腔镜下需要术者对系膜,筋膜,间隙等解剖概念非常熟悉,才能保证术中在跨越不同层面时不会错层,同时保护系膜的完整性不被破坏。尤其在右结肠后间隙向内侧跨越至胰十二指肠前间隙时,需要切开胰前Treitz筋膜,否则容易进入十二指肠后方间隙。再者,术中判断手术层面是否正确的方法,除了通过观察两侧系膜是否光滑度外,还可以凭借两侧系膜内微血管的走行方向不同来区分。在3D腹腔镜的三维视野下区分不同走行方向的血管更加容易,以此来找准间隙,从而将结肠系膜从系膜床剥离出来也就变得更为容易。而且在这种立体的视觉效果下,即便走错了层面也更加容易及时的发现和纠正。在传统的2D腹腔镜下完全中间入路至下而上去分离横结肠系膜和胃网膜右系膜时往往比较困难,因此,有外科医生倾向于联合头侧入路。虽然,联合入路降低手术难度,却也因此增加手术重复暴露的可能。而应用3D腹腔镜时层次感的优势尤为突出,更容易在不变化暴露位置的情况下,一气呵成,自下而上将横结肠系膜完整的从胃网膜右系膜上剥离出来,避免损伤血管同时缩短手术时间。

2.3D腹腔镜有利于右半结肠癌手术中血管解剖的判断:右半结肠癌手术涉及的血管解剖较左半和直肠手术都更为复杂,尤其是Henle干血管变异发生率高,分型多,是整个右半结肠手术的重点和难点。传统的2D腹腔镜由于缺乏立体视觉,对超声刀和抓钳附近组织结构的距离判断困难,容易损伤的往往是藏在血管后方的结构或者血管辨认错误时损伤需要保留的重要血管等。如处理右结肠动脉时损伤后方的伴行右结肠静脉或者处理副右结肠静脉时损伤后方的网膜右静脉等等。再者,多数Henle干发出的3个属支,分别进入3个不同系膜,胃网膜右静脉进入胃系膜,副右结肠静脉进入横结肠系膜,胰十二指肠上前静脉进入胰前Treitz筋膜。因此,3条属支的汇合处正好是3个不同系膜三三交汇处。要完成高质量的膜解剖手术需要仔细辨认各分支走行,在2D腹腔镜下对于经验丰富的主刀医生可能问题不大,但对于初学者在缺乏三维立体影像情况下极易走错层面,造成系膜破裂或损伤血管,从而降低根治度和造成不必要的中转开腹。

3.3D腹腔镜有利于术中缝合操作:随着微创理念的不断深入,全腔镜消化道重建越来越受到外科医生的重视,在完成镜下消化道吻合后往往需要手工缝合来关闭共同开口。3D腹腔镜有利于空间的准确定位,判断缝合组织的距离,使缝针的左右手传递和夹持更为简单,从而增加缝合的准确性,缩短缝合时间,减少相关并发症的发生。Lusch等[6]通过对比2D和3D高清腹腔镜系统下完成六项标准化的基本技能任务时发现,与传统的2D腹腔镜相比,3D腹腔镜在深度感知,空间位置和手术精细操作方面有显著改善。相似的研究结论,不乏被报道,Zundel等[7]回顾了67篇3D腹腔镜的文献,并提取影响结果的变量,根据变量设计随机试验对比2D和3D腹腔镜发现,后者在操作时间,效率和工作量上都更有优势,并且这种优势与重复性无关。还有研究发现,3D腹腔镜优势主要在于视觉质量的提高,与手术者的操作水平无关,即使是腹腔镜专业医师也可以从3D成像中受益[8,9]。

4.3D腹腔镜能缩短学习曲线:传统的2D腹腔镜缺乏纵深感,尤其是镜下缝合打结等精细操作需要外科医生长时间的训练来适应,而3D腹腔镜的三维立体图像可以模拟双眼视线,使初学者更容易适应术中视野角度的变化,更快的培养手眼配合的协调能力。Schoenthaler等[10]将50位腹腔镜初学者和8位腹腔镜专家随机分配2D和3D腹腔镜模拟器进行5个标准化的模拟训练。结果显示:应用3D腹腔镜显著提高了初学者完成任务的整体表现,最主要体现在物品传递和精确切割方面,而两实验组中的专家表现并无明显差异。无论2D还是3D组专家的表现都要优于初学者,但在使用3D腹腔镜组中,调查问卷中的分数差距较小。国内也有研究报道,采用2D腹腔镜行直肠癌根治术的学习曲线约在20～40例,而采用3D腹腔镜组学习曲线约在15例左右[11]。可能对于腹腔镜手术初学者而言,在使用3D腹腔镜系统时能感到更加自信和舒适,从而能更快的渡过学习曲线。

三、3D腹腔镜右半结肠癌根治的不足和展望

3D腹腔镜技术虽说是在2D的基础上的重大革新,但依然存在诸多不足,比如长时间的注视三维影像更容易出现视觉疲劳,镜头转移过快时更容易出现眩晕感。再者,目前3D腹腔镜镜头都是0度角,不能通过转动光纤来实现对特殊角度的观察,虽然目前也有360°可旋转的镜头,但操作相对复杂,同时增加了扶镜手的难度,并且设备的维护成本也比较高昂。相对而言,传统的2D腹腔镜技术已相当成熟,外科医生通过一定时期的训练和适应,可以弥补精细操作上的不足。因此,在右半结肠手术中,对于经验丰富的外科医生而言,3D腹腔镜系统可能不一定是必须的。CurroG等[12]对比2D与3D腹腔镜右半结肠手术的研究显示:对于具有2D腹腔镜手术经验的外科医生,使用3D系统尽管在主观上获得了更好的深度感知,减少了身体疲劳,但在手术时间上无统计学差异。还有一些学者的研究得出过类似的结论[13,14]。但就目前而言,无论是4K,3D,还是虚拟现实(VR)都不能完全相互替代,成为唯一的主流。当然,在科技日新月异发展的今天,包括机器人3D,裸眼3D,混合现实(MR)等技术也在逐渐应用于临床,相信也许不久的将来各种视觉技术会进一步融合,在3D的基础上融合新的科技,或许会带来颠覆性的变革。

参考文献：

[5]刘汉东.3D与2D腹腔镜根治术治疗右半结肠癌的疗效对比[J/CD].中华普外科手术学杂志(电子版),2019,13(1):102-104.

[11]杜晓辉,方国吉,宁宁,等.腹腔镜直肠癌全直肠系膜切除术的学习曲线研究[J/CD].中华腔镜外科杂志(电子版),2013,6(1):12-14.

李乐平,陈悦之,靖昌庆.3D和2D腹腔镜右半结肠癌根治术的比较与优势[J].中华普外科手术学杂志(电子版),2020,14(05):449-451.

基金:国家自然科学基金面上项目(81572355);山东省重点研发计划项目(2019GSF108243);济南市科技计划项目(No.201907068).