引用本文: 胡建昆, 趙林勇, 陳心足. 3D腹腔鏡胃癌根治術的應用及前景. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(8): 901-904. doi: 10.7507/1007-9424.20160236 復制
在我國,胃癌作為最常見的惡性腫瘤之一,其發病率和死亡率均在惡性腫瘤中排第2位[1]。自日本學者Kitano等[2]于1994年首次報道將腹腔鏡應用于早期胃癌根治術后,腹腔鏡胃癌手術發展至今已有20余年歷史。隨著手術器械的發展和手術技術的進步,腹腔鏡胃癌根治術在世界范圍內得到了較為廣泛的發展,其微創優勢和短期安全性已獲得了較好認可[3-7],同時當前證據亦提示其遠期生存效果與開腹胃癌根治術相當[8-11]。但是,這種傳統腹腔鏡手術的缺點之一是其手術視野為二維(two-dimensional,2D)平面圖像,因縱深感的欠缺,常給初學者帶來解剖結構辨認、組織間距離判斷、解剖層面尋找和分離上的困難,增加了初學者的手術難度和副損傷的發生風險,術者需要相對較長的學習曲線以獲得較豐富的手術經驗和較熟練的操作技巧;而且由于胃血供豐富、解剖層次多、胃周淋巴結分布較復雜等原因,使得腹腔鏡胃癌根治術的操作難度較大,對術者的操作技術要求較高,學習曲線周期相對較長。因此,推廣和普及腹腔鏡胃癌根治術在技術條件方面尚存在一定難度。隨著科學技術的進步,三維(three-dimensional,3D)高清腹腔鏡成像系統在一定程度上彌補了傳統2D腹腔鏡的不足,能夠提供更強的3D立體手術圖像和精確的空間縱深定位,在胃癌根治術中發揮著更好的成像作用。現將對3D腹腔鏡系統在胃癌根治術中的發展狀況、技術優勢和應用現狀做一評述。
1 3D腹腔鏡技術的發展狀況
隨著科學技術的發展和手術設備的改進,原來因價格相對昂貴而無法普及的手術器械現在逐漸被推廣和接受,并且被常規地應用于外科手術中。早在20世紀80年代開展的腹腔鏡手術,由于其成像能力的欠缺和昂貴的費用而難以推廣。但是,腹腔鏡手術的適應證隨著技術的發展正在不斷地得到拓寬,從早期單純胃部分切除、到早期胃癌D2根治術、再到試驗性的進展期胃癌D2根治術[12]。日本胃癌學會已將腹腔鏡胃癌根治術作為ⅠA期胃癌的可選標準手術治療方案之一,并在其胃癌治療指南中推薦。
盡管如此,由于傳統腹腔鏡手術的術野為2D平面圖像,畫面缺乏縱深感和立體空間感,這樣的視覺效果使得精細的手術操作存在一定局限。因此,傳統2D腹腔鏡必然存在向3D腹腔鏡發展的需求和空間,于是20世紀90年代初即有研究者[13]報道了3D腹腔鏡系統的研發與應用。
3D腹腔鏡成像的技術原理與人類生理條件下立體視覺效果的產生機制極為相似,其成像是靠人的兩眼視覺差產生的,當人類左右眼向同一目標物體聚焦后,會形成不同的視覺刺激,通過大腦分析可辨別物體的空間縱深差異,并產生視覺差信息,最后在大腦中樞融合為肉眼所見的3D立體感知圖像[14-15]。根據3D立體成像技術的研發時間可將其劃分為第一、二、三代3D腹腔鏡系統[16]。
早在20世紀90年代初期,德國Karlsurhe Nuclear研發中心開發了3D腹腔鏡系統,作為第一代3D腹腔鏡系統的雛形,其模糊的傳輸畫面和笨重的設備限制了其進一步推廣。第一代3D腹腔鏡系統因其采用快門式顯示系統(shutter glasses displays),所以又叫“快門式”3D系統,由于其需要術者佩戴較重的快門式眼鏡(該眼鏡由單獨的沉重的電池供能)以及傳輸信號的缺失和畫面的閃爍、顫抖、模糊等問題[17-18],使得術者的眼睛負荷加重,容易產生視覺疲勞而致其推廣受到限制。
到了21世紀初期,3D腹腔鏡的顯示系統更新為“頭盔式”顯示系統(helmet-style head mounted displays),成為第二代3D腹腔鏡系統。該系統由兩個獨立鏡頭拍攝的圖像畫面以幀序列的格式左右交替,并通過紅外線、藍牙等無線方式傳輸至觀看者佩戴的3D眼鏡上,以保持與2D腹腔鏡系統視像相同的幀數,保證左右眼能夠同時觀看到相應的圖像畫面,快速切換的不同畫面呈現在觀看者的雙眼視網膜上,大腦中隨即產生3D圖像畫面,這種3D技術,雖然可以給術者帶來更加明亮清晰和高分辨率的圖像畫面,但是由于需要佩戴“頭盔式”顯示系統,且比第一代的快門式眼鏡還笨重,所以術者會感覺到頭痛等不適,其舒適度是其最大劣勢[19-20]。
近幾年來,隨著3D技術的進一步發展,腔鏡系統設備不斷簡化和升級,“快門式”和“頭盔式”3D技術已被“偏振式”3D技術(passive polarizing 3D dis-plays)所取代,逐漸發展出第三代3D腹腔鏡系統。“偏振式”3D技術的圖像采集是采用獨立雙通道系統同時進行,經雙通道視頻信號同時顯示并迅速、無交叉處理后,通過在顯示器上加放偏振光板,產生偏振方向不同的兩組圖像,當觀察者佩戴偏振3D眼鏡時,每個鏡片接受某一個偏振方向的圖像畫面,這樣人的左右眼就能接受兩組不同的目標圖像畫面,可清晰顯示更加真實的3D立體圖像畫面,最大程度地克服前兩代3D腹腔鏡的缺點[21],且其傳輸圖像畫面的分辨率和清晰度都有所提高。多項研究[22-24]發現,第三代3D腹腔鏡系統應用中并沒有導致手術醫生出現嚴重的惡心、視覺模糊、眩暈、視覺疲勞等不適,較以往有了很大進步,但仍存在一定的缺陷,如光源、鏡頭無法調整角度,導致局部視野暴露不佳,3D視頻播放及觀看時均需佩戴偏振3D眼鏡,同時導致學術交流中視頻觀摩的條件增高。由此,近年來3D技術進一步發展,現已研發出100°的四方向3D腹腔鏡及多視點裸眼3D技術[25],上述缺陷將逐步得到解決,有利于進一步促進3D腹腔鏡的推廣。
2 3D腹腔鏡在胃癌中應用的技術優勢
作為立體視覺的基礎,對深度的感知是辨別不同距離的目標間相對空間關系的視覺能力。一個3D的物體成像在人眼視網膜上是不產生深度感的,只有當通過視覺中樞的合成,才能復原視物的深度、距離和3D立體形狀。在2D腹腔鏡手術中,術者猶如閉上一只眼手術,缺乏對深度的感知,看到的是2D平面圖像。3D腹腔鏡有2個攝像頭和2個光學透鏡系統,當術者帶上偏振眼鏡,來自2個攝像頭的圖像在大腦中融合并產生深度感,提供了一個更清晰的腹腔臟器相互關系視野,因而其在胃癌根治術中的淋巴結清掃、切緣的判斷、消化道重建及學習曲線方面的優勢更明顯。
2.1 淋巴結清掃
由于胃的血管走向和淋巴結的分布和引流都在胃周系膜內,因而其內的筋膜間隙的尋找和分離顯得尤為重要。只有找出正確的層面分離胃周系膜,才能做到徹底有效地清掃淋巴結和避免術中出血。
傳統2D腹腔鏡系統提供的是平面圖像,術者對縱深感的把握主要依賴于術者的經驗,對胃周組織的解剖層次和血管解剖的辨認及定位存在一定的難度,這可能降低手術操作的精確性和準確度。相比之下,3D腹腔鏡手術對局部術野的放大倍數更高,其真實的3D立體視野和精確的空間定位能夠提供較強的解剖層次感,有利于對胃周系膜解剖層面的立體辨識和胃周血管解剖的辨認,不僅使得腔鏡下的解剖、分離、止血、結扎等手術操作變得更為準確和精細,一定程度上降低了手術難度,而且還可以減少術中對胃周血管、臟器或組織等的副損傷[26];并且3D腹腔鏡可使外科醫生時刻感受到分離鉗、超聲刀等手術器械與組織的相對空間位置,分界清楚、層次感強[27]。因而,3D腹腔鏡在胃癌根治術中較傳統2D腹腔鏡在D2淋巴結清掃的流暢性和徹底性方面具有一定優勢。
傳統2D腹腔鏡胃癌根治術中,術者在解剖分離血管時,常因沒有3D立體視野和縱深感而發生血管后方的組織結構或血管的誤傷。如在切除網膜囊的過程中,初學者有可能在分離右半橫結腸系膜前葉融合筋膜間隙時,因缺乏3D立體圖像和縱深感而走錯層面,導致系膜破裂甚至損傷橫結腸系膜血管,引起橫結腸血供障礙;又如在胰腺上緣淋巴結清掃和脾門淋巴結清掃時,3D成像可對相對隱蔽的后方間隙提供更好的空間感,裸化血管時層次感更強、定位更精確。如我們評價No.12a和No.11p淋巴結清掃是否徹底,通常以是否分別顯露門靜脈內側壁和脾靜脈近端上緣為評價標準,但在2D腹腔鏡下如果血管結構的位置和界限辨識不清將可能損傷血管導致難控性的兇猛出血,需要快速中轉開腹。在3D腹腔鏡下對此進行操作相對更為安全、容易,這就使得3D腹腔鏡系統在徹底D2淋巴結的清掃方面有更大的優勢,可有效地避免淋巴結遺漏或淋巴結清掃不完全,從而以期提高遠期生存,但尚待長期隨訪觀察。
2.2 消化道重建
近年來,隨著OrVil等新手術器材以及三角吻合、Uncut Roux-en-Y等新重建技術的出現,使全腹腔鏡下的重建吻合成為技術熱點。
在3D腹腔鏡系統下,術者對操作器械與目標器官組織的相對位置更容易辨認,有利于術者完成更精細的縫合及吻合操作,一定程度上可降低全腹腔鏡下消化道重建的難度和提高吻合口的安全性。Lusch等[28]對比2D和3D腹腔鏡系統下術者的一系列精細操作的完成情況后發現,在3D腹腔鏡系統下,對術者的操作準確性和精確度的要求比在傳統的2D腹腔鏡系統下更高。如在行食管-空腸吻合時,我們認為傳統的2D腹腔鏡系統缺乏立體感和縱深感,使得術者在重建過程中有時難以判斷食管切緣或吻合距離,而在3D腹腔鏡系統下,術者在腹腔鏡下即可更好地確認有效切緣。對縫線的抓持和腸管吻合距離的判斷都較好,可以更準確地判斷縫針的位置和方向,增加縫合的準確性,更便捷地完成縫合、止血或加固等操作,使全腹腔鏡下的消化道重建變得簡便、安全、有效,縮短手術時間,減少并發癥。
2.3 學習曲線
3D腹腔鏡系統能夠縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線。因傳統2D腹腔鏡系統視野缺乏縱深感,對于初學者往往需要較長的適應時間;而3D腹腔鏡系統還原了真實視覺中的立體視野,可以使初學者更容易適應視野的變化,有助于手眼協調能力的訓練,從而更快地掌握胃癌腹腔鏡手術操作技巧。
國內有研究[29-31]對比3D腹腔鏡和2D腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線發現,3D腹腔鏡組手術時間明顯短于2D腹腔鏡組,且3D腹腔鏡組的學習曲線為15例,明顯少于2D腹腔鏡組的20~60例。國外有研究[20]發現,腹腔鏡手術初學者采用3D腹腔鏡系統可以降低手術難度,操作較2D系統更為容易,且手術操作時間明顯短于2D腹腔鏡組。因此,對于腹腔鏡胃癌根治術的初學者,3D腹腔鏡系統具有較明顯的優勢,2 d左右就能適應在32寸屏幕上觀看3D圖像[30],能夠較容易在臨床實踐學習中更快地渡過學習曲線,更快地掌握腹腔鏡胃癌手術的操作技巧。不僅如此,也有研究[32-33]認為,3D腹腔鏡手術的優勢并不僅僅局限于初學者,對于具有一定腹腔鏡手術操作經驗的非初學者,3D腹腔鏡系統依然能夠使其獲益,因為對于他們來說,只要適應3D和2D視野的縱深差異就可以順利過渡,基本上不需要重新學習鏡下操作。
3 3D腹腔鏡胃癌根治術的應用現狀
3D腹腔鏡通過構建縱深感及三維立體結構,還原真實的手術視野,提供了精準的空間定位,使胃周組織結構解剖層次更為清晰,不僅有利于腹腔鏡下胃周圍血管的裸化、淋巴結的清掃和出血的減少,還便于術中切緣的判斷、消化道的重建等操作,而且還可以縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線。因此,3D腹腔鏡系統已經逐漸被應用于婦產科、泌尿外科、胸外科、普外科等領域。雖然3D腹腔鏡可應用于胃癌D2根治術,包括全腹腔鏡下全胃切除及消化道重建[34],但是不少外科醫生對3D腹腔鏡這一相對新鮮的外科設備有一定的排斥,認為傳統2D腹腔鏡系統已經可以達到滿意效果了,這是3D腹腔鏡在應用推廣上面臨的一個現實問題,這需要外科醫生轉變觀念,勇于嘗試新事物、新器械。
目前國內3D腹腔鏡胃癌根治術尚在起步階段,但近年來3D腹腔鏡胃癌根治術在國內的應用在逐漸增多[29-31, 35-38]。馬君俊等[35]和洪強等[36]均報道了該單位初期3D腹腔鏡胃癌D2根治術經驗,在手術時間、術中出血量、淋巴結清掃數目、術后并發癥率等與以往文獻報道2D腹腔鏡手術的結果相一致。林韜等[37]回顧性比較了同期2D和3D腹腔鏡胃癌根治術的手術效果和短期結果,發現兩種腹腔鏡系統效果基本相當,但2D組淋巴結清掃數目較3D組少。
此外,陳海金等[30]對比了3D腹腔鏡與2D腹腔鏡胃癌手術患者的住院費用發現,3D腹腔鏡的維護、保養方面的費用較高,所以每次3D腹腔鏡系統收費較2D腹腔鏡系統高些,但差異并無統計學意義,其原因是通常在2D腹腔鏡下使用的手術器械都可以在3D腹腔鏡下使用,因而3D腹腔鏡系統下手術未明顯增加患者的任何額外費用。相比傳統的2D腹腔鏡系統,3D腹腔鏡系統既可以提供類似于機器人輔助腹腔鏡中良好的高清立體視野,又無需額外增加手術耗材和增加患者手術費用,因此也能夠使手術設備的成本最低化,并最大限度地滿足患者需求,符合我國目前的國情,具有較好的推廣價值。從2D腹腔鏡到3D腹腔鏡的發展,也說明惡性腫瘤根治術包括胃癌根治術在從“微創”向“更好療效”方向上發生關注點的轉變[39]。
4 小結與展望
3D腹腔鏡系統,通過構建較好的立體縱深視覺,還原真實的三維立體手術視野,提供精確的空間定位,使得外科醫生在手術中,能夠清晰地辨認胃周組織結構的解剖層次,有利于游離裸化胃周血管,清掃胃周淋巴結,減少不必要的出血和副損傷,還有助于消化道重建等操作,可以縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線,且不額外增加手術費用,在胃癌微創外科領域有較好的推廣和應用前景。但3D腹腔鏡尚不夠完善,仍有不少技術和應用上的問題需要進一步解決。
在我國,胃癌作為最常見的惡性腫瘤之一,其發病率和死亡率均在惡性腫瘤中排第2位[1]。自日本學者Kitano等[2]于1994年首次報道將腹腔鏡應用于早期胃癌根治術后,腹腔鏡胃癌手術發展至今已有20余年歷史。隨著手術器械的發展和手術技術的進步,腹腔鏡胃癌根治術在世界范圍內得到了較為廣泛的發展,其微創優勢和短期安全性已獲得了較好認可[3-7],同時當前證據亦提示其遠期生存效果與開腹胃癌根治術相當[8-11]。但是,這種傳統腹腔鏡手術的缺點之一是其手術視野為二維(two-dimensional,2D)平面圖像,因縱深感的欠缺,常給初學者帶來解剖結構辨認、組織間距離判斷、解剖層面尋找和分離上的困難,增加了初學者的手術難度和副損傷的發生風險,術者需要相對較長的學習曲線以獲得較豐富的手術經驗和較熟練的操作技巧;而且由于胃血供豐富、解剖層次多、胃周淋巴結分布較復雜等原因,使得腹腔鏡胃癌根治術的操作難度較大,對術者的操作技術要求較高,學習曲線周期相對較長。因此,推廣和普及腹腔鏡胃癌根治術在技術條件方面尚存在一定難度。隨著科學技術的進步,三維(three-dimensional,3D)高清腹腔鏡成像系統在一定程度上彌補了傳統2D腹腔鏡的不足,能夠提供更強的3D立體手術圖像和精確的空間縱深定位,在胃癌根治術中發揮著更好的成像作用。現將對3D腹腔鏡系統在胃癌根治術中的發展狀況、技術優勢和應用現狀做一評述。
1 3D腹腔鏡技術的發展狀況
隨著科學技術的發展和手術設備的改進,原來因價格相對昂貴而無法普及的手術器械現在逐漸被推廣和接受,并且被常規地應用于外科手術中。早在20世紀80年代開展的腹腔鏡手術,由于其成像能力的欠缺和昂貴的費用而難以推廣。但是,腹腔鏡手術的適應證隨著技術的發展正在不斷地得到拓寬,從早期單純胃部分切除、到早期胃癌D2根治術、再到試驗性的進展期胃癌D2根治術[12]。日本胃癌學會已將腹腔鏡胃癌根治術作為ⅠA期胃癌的可選標準手術治療方案之一,并在其胃癌治療指南中推薦。
盡管如此,由于傳統腹腔鏡手術的術野為2D平面圖像,畫面缺乏縱深感和立體空間感,這樣的視覺效果使得精細的手術操作存在一定局限。因此,傳統2D腹腔鏡必然存在向3D腹腔鏡發展的需求和空間,于是20世紀90年代初即有研究者[13]報道了3D腹腔鏡系統的研發與應用。
3D腹腔鏡成像的技術原理與人類生理條件下立體視覺效果的產生機制極為相似,其成像是靠人的兩眼視覺差產生的,當人類左右眼向同一目標物體聚焦后,會形成不同的視覺刺激,通過大腦分析可辨別物體的空間縱深差異,并產生視覺差信息,最后在大腦中樞融合為肉眼所見的3D立體感知圖像[14-15]。根據3D立體成像技術的研發時間可將其劃分為第一、二、三代3D腹腔鏡系統[16]。
早在20世紀90年代初期,德國Karlsurhe Nuclear研發中心開發了3D腹腔鏡系統,作為第一代3D腹腔鏡系統的雛形,其模糊的傳輸畫面和笨重的設備限制了其進一步推廣。第一代3D腹腔鏡系統因其采用快門式顯示系統(shutter glasses displays),所以又叫“快門式”3D系統,由于其需要術者佩戴較重的快門式眼鏡(該眼鏡由單獨的沉重的電池供能)以及傳輸信號的缺失和畫面的閃爍、顫抖、模糊等問題[17-18],使得術者的眼睛負荷加重,容易產生視覺疲勞而致其推廣受到限制。
到了21世紀初期,3D腹腔鏡的顯示系統更新為“頭盔式”顯示系統(helmet-style head mounted displays),成為第二代3D腹腔鏡系統。該系統由兩個獨立鏡頭拍攝的圖像畫面以幀序列的格式左右交替,并通過紅外線、藍牙等無線方式傳輸至觀看者佩戴的3D眼鏡上,以保持與2D腹腔鏡系統視像相同的幀數,保證左右眼能夠同時觀看到相應的圖像畫面,快速切換的不同畫面呈現在觀看者的雙眼視網膜上,大腦中隨即產生3D圖像畫面,這種3D技術,雖然可以給術者帶來更加明亮清晰和高分辨率的圖像畫面,但是由于需要佩戴“頭盔式”顯示系統,且比第一代的快門式眼鏡還笨重,所以術者會感覺到頭痛等不適,其舒適度是其最大劣勢[19-20]。
近幾年來,隨著3D技術的進一步發展,腔鏡系統設備不斷簡化和升級,“快門式”和“頭盔式”3D技術已被“偏振式”3D技術(passive polarizing 3D dis-plays)所取代,逐漸發展出第三代3D腹腔鏡系統。“偏振式”3D技術的圖像采集是采用獨立雙通道系統同時進行,經雙通道視頻信號同時顯示并迅速、無交叉處理后,通過在顯示器上加放偏振光板,產生偏振方向不同的兩組圖像,當觀察者佩戴偏振3D眼鏡時,每個鏡片接受某一個偏振方向的圖像畫面,這樣人的左右眼就能接受兩組不同的目標圖像畫面,可清晰顯示更加真實的3D立體圖像畫面,最大程度地克服前兩代3D腹腔鏡的缺點[21],且其傳輸圖像畫面的分辨率和清晰度都有所提高。多項研究[22-24]發現,第三代3D腹腔鏡系統應用中并沒有導致手術醫生出現嚴重的惡心、視覺模糊、眩暈、視覺疲勞等不適,較以往有了很大進步,但仍存在一定的缺陷,如光源、鏡頭無法調整角度,導致局部視野暴露不佳,3D視頻播放及觀看時均需佩戴偏振3D眼鏡,同時導致學術交流中視頻觀摩的條件增高。由此,近年來3D技術進一步發展,現已研發出100°的四方向3D腹腔鏡及多視點裸眼3D技術[25],上述缺陷將逐步得到解決,有利于進一步促進3D腹腔鏡的推廣。
2 3D腹腔鏡在胃癌中應用的技術優勢
作為立體視覺的基礎,對深度的感知是辨別不同距離的目標間相對空間關系的視覺能力。一個3D的物體成像在人眼視網膜上是不產生深度感的,只有當通過視覺中樞的合成,才能復原視物的深度、距離和3D立體形狀。在2D腹腔鏡手術中,術者猶如閉上一只眼手術,缺乏對深度的感知,看到的是2D平面圖像。3D腹腔鏡有2個攝像頭和2個光學透鏡系統,當術者帶上偏振眼鏡,來自2個攝像頭的圖像在大腦中融合并產生深度感,提供了一個更清晰的腹腔臟器相互關系視野,因而其在胃癌根治術中的淋巴結清掃、切緣的判斷、消化道重建及學習曲線方面的優勢更明顯。
2.1 淋巴結清掃
由于胃的血管走向和淋巴結的分布和引流都在胃周系膜內,因而其內的筋膜間隙的尋找和分離顯得尤為重要。只有找出正確的層面分離胃周系膜,才能做到徹底有效地清掃淋巴結和避免術中出血。
傳統2D腹腔鏡系統提供的是平面圖像,術者對縱深感的把握主要依賴于術者的經驗,對胃周組織的解剖層次和血管解剖的辨認及定位存在一定的難度,這可能降低手術操作的精確性和準確度。相比之下,3D腹腔鏡手術對局部術野的放大倍數更高,其真實的3D立體視野和精確的空間定位能夠提供較強的解剖層次感,有利于對胃周系膜解剖層面的立體辨識和胃周血管解剖的辨認,不僅使得腔鏡下的解剖、分離、止血、結扎等手術操作變得更為準確和精細,一定程度上降低了手術難度,而且還可以減少術中對胃周血管、臟器或組織等的副損傷[26];并且3D腹腔鏡可使外科醫生時刻感受到分離鉗、超聲刀等手術器械與組織的相對空間位置,分界清楚、層次感強[27]。因而,3D腹腔鏡在胃癌根治術中較傳統2D腹腔鏡在D2淋巴結清掃的流暢性和徹底性方面具有一定優勢。
傳統2D腹腔鏡胃癌根治術中,術者在解剖分離血管時,常因沒有3D立體視野和縱深感而發生血管后方的組織結構或血管的誤傷。如在切除網膜囊的過程中,初學者有可能在分離右半橫結腸系膜前葉融合筋膜間隙時,因缺乏3D立體圖像和縱深感而走錯層面,導致系膜破裂甚至損傷橫結腸系膜血管,引起橫結腸血供障礙;又如在胰腺上緣淋巴結清掃和脾門淋巴結清掃時,3D成像可對相對隱蔽的后方間隙提供更好的空間感,裸化血管時層次感更強、定位更精確。如我們評價No.12a和No.11p淋巴結清掃是否徹底,通常以是否分別顯露門靜脈內側壁和脾靜脈近端上緣為評價標準,但在2D腹腔鏡下如果血管結構的位置和界限辨識不清將可能損傷血管導致難控性的兇猛出血,需要快速中轉開腹。在3D腹腔鏡下對此進行操作相對更為安全、容易,這就使得3D腹腔鏡系統在徹底D2淋巴結的清掃方面有更大的優勢,可有效地避免淋巴結遺漏或淋巴結清掃不完全,從而以期提高遠期生存,但尚待長期隨訪觀察。
2.2 消化道重建
近年來,隨著OrVil等新手術器材以及三角吻合、Uncut Roux-en-Y等新重建技術的出現,使全腹腔鏡下的重建吻合成為技術熱點。
在3D腹腔鏡系統下,術者對操作器械與目標器官組織的相對位置更容易辨認,有利于術者完成更精細的縫合及吻合操作,一定程度上可降低全腹腔鏡下消化道重建的難度和提高吻合口的安全性。Lusch等[28]對比2D和3D腹腔鏡系統下術者的一系列精細操作的完成情況后發現,在3D腹腔鏡系統下,對術者的操作準確性和精確度的要求比在傳統的2D腹腔鏡系統下更高。如在行食管-空腸吻合時,我們認為傳統的2D腹腔鏡系統缺乏立體感和縱深感,使得術者在重建過程中有時難以判斷食管切緣或吻合距離,而在3D腹腔鏡系統下,術者在腹腔鏡下即可更好地確認有效切緣。對縫線的抓持和腸管吻合距離的判斷都較好,可以更準確地判斷縫針的位置和方向,增加縫合的準確性,更便捷地完成縫合、止血或加固等操作,使全腹腔鏡下的消化道重建變得簡便、安全、有效,縮短手術時間,減少并發癥。
2.3 學習曲線
3D腹腔鏡系統能夠縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線。因傳統2D腹腔鏡系統視野缺乏縱深感,對于初學者往往需要較長的適應時間;而3D腹腔鏡系統還原了真實視覺中的立體視野,可以使初學者更容易適應視野的變化,有助于手眼協調能力的訓練,從而更快地掌握胃癌腹腔鏡手術操作技巧。
國內有研究[29-31]對比3D腹腔鏡和2D腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線發現,3D腹腔鏡組手術時間明顯短于2D腹腔鏡組,且3D腹腔鏡組的學習曲線為15例,明顯少于2D腹腔鏡組的20~60例。國外有研究[20]發現,腹腔鏡手術初學者采用3D腹腔鏡系統可以降低手術難度,操作較2D系統更為容易,且手術操作時間明顯短于2D腹腔鏡組。因此,對于腹腔鏡胃癌根治術的初學者,3D腹腔鏡系統具有較明顯的優勢,2 d左右就能適應在32寸屏幕上觀看3D圖像[30],能夠較容易在臨床實踐學習中更快地渡過學習曲線,更快地掌握腹腔鏡胃癌手術的操作技巧。不僅如此,也有研究[32-33]認為,3D腹腔鏡手術的優勢并不僅僅局限于初學者,對于具有一定腹腔鏡手術操作經驗的非初學者,3D腹腔鏡系統依然能夠使其獲益,因為對于他們來說,只要適應3D和2D視野的縱深差異就可以順利過渡,基本上不需要重新學習鏡下操作。
3 3D腹腔鏡胃癌根治術的應用現狀
3D腹腔鏡通過構建縱深感及三維立體結構,還原真實的手術視野,提供了精準的空間定位,使胃周組織結構解剖層次更為清晰,不僅有利于腹腔鏡下胃周圍血管的裸化、淋巴結的清掃和出血的減少,還便于術中切緣的判斷、消化道的重建等操作,而且還可以縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線。因此,3D腹腔鏡系統已經逐漸被應用于婦產科、泌尿外科、胸外科、普外科等領域。雖然3D腹腔鏡可應用于胃癌D2根治術,包括全腹腔鏡下全胃切除及消化道重建[34],但是不少外科醫生對3D腹腔鏡這一相對新鮮的外科設備有一定的排斥,認為傳統2D腹腔鏡系統已經可以達到滿意效果了,這是3D腹腔鏡在應用推廣上面臨的一個現實問題,這需要外科醫生轉變觀念,勇于嘗試新事物、新器械。
目前國內3D腹腔鏡胃癌根治術尚在起步階段,但近年來3D腹腔鏡胃癌根治術在國內的應用在逐漸增多[29-31, 35-38]。馬君俊等[35]和洪強等[36]均報道了該單位初期3D腹腔鏡胃癌D2根治術經驗,在手術時間、術中出血量、淋巴結清掃數目、術后并發癥率等與以往文獻報道2D腹腔鏡手術的結果相一致。林韜等[37]回顧性比較了同期2D和3D腹腔鏡胃癌根治術的手術效果和短期結果,發現兩種腹腔鏡系統效果基本相當,但2D組淋巴結清掃數目較3D組少。
此外,陳海金等[30]對比了3D腹腔鏡與2D腹腔鏡胃癌手術患者的住院費用發現,3D腹腔鏡的維護、保養方面的費用較高,所以每次3D腹腔鏡系統收費較2D腹腔鏡系統高些,但差異并無統計學意義,其原因是通常在2D腹腔鏡下使用的手術器械都可以在3D腹腔鏡下使用,因而3D腹腔鏡系統下手術未明顯增加患者的任何額外費用。相比傳統的2D腹腔鏡系統,3D腹腔鏡系統既可以提供類似于機器人輔助腹腔鏡中良好的高清立體視野,又無需額外增加手術耗材和增加患者手術費用,因此也能夠使手術設備的成本最低化,并最大限度地滿足患者需求,符合我國目前的國情,具有較好的推廣價值。從2D腹腔鏡到3D腹腔鏡的發展,也說明惡性腫瘤根治術包括胃癌根治術在從“微創”向“更好療效”方向上發生關注點的轉變[39]。
4 小結與展望
3D腹腔鏡系統,通過構建較好的立體縱深視覺,還原真實的三維立體手術視野,提供精確的空間定位,使得外科醫生在手術中,能夠清晰地辨認胃周組織結構的解剖層次,有利于游離裸化胃周血管,清掃胃周淋巴結,減少不必要的出血和副損傷,還有助于消化道重建等操作,可以縮短腹腔鏡胃癌根治術初學者的學習曲線,且不額外增加手術費用,在胃癌微創外科領域有較好的推廣和應用前景。但3D腹腔鏡尚不夠完善,仍有不少技術和應用上的問題需要進一步解決。