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10.  胸腔鏡微創手術新利器—3D立體手術視野影像
 2017.08.30

胸腔鏡微創手術新利器—3D立體手術視野影像

 

彰化基督教醫院胸腔外科 黃章倫醫師

出處:癌症防治季刊第二十八期

Posted:2017/06/01

 

 

人體的胸腔有著重要的器官如心臟及肺臟、大血管及食道等構造,被左右各12根肋骨、前側的胸骨以及後側的脊椎所保護著。傳統上若要進行胸腔的手術,例如心臟手術、肺臟手術以及食道手術等,都必須切開或撥開這些外部保護的構造,因此20多年前的肺癌肺葉切除手術、食道癌的食道切除與重建手術等,都必須將側面的胸腔劃上一個20公分以上的傷口(如圖一),經過並燒開層層的肌肉後,再將肋骨撐開,才能抵達手術的目標區域進行手術。然而隨著胸腔鏡的發明與利用,使得各式的胸腔手術都能透過此胸腔鏡的輔助,將傷口的大小大幅減少(最大的傷口可縮小到14公分,如圖二)、進而使得組織的破壞較少、疼痛減低,也能得到較快速的術後復原、較低的肺炎併發症以及較少的住院日數。本院胸腔外科自1996年引進胸腔鏡後,陸續在各式的胸腔手術使用此一微創技術,包含較低侵襲的手術如胸交感神經阻斷術、氣胸手術、肺部份切除手術、膿胸手術、胸腺切除手術及縱膈腔腫瘤切除手術等,以及各式胸腔癌症手術如肺癌的肺葉切除手術、食道癌的切除與重建手術、前縱膈腔惡性腫瘤等等。各式胸腔手術使用胸腔鏡進行微創手術的比率逐年增加,在2016年本科所進行的超過1300台手術當中,使用微創技術已達90%。其中部分肺切除包含氣胸手術使用胸腔鏡微創手術高達99%,而肺癌的肺葉切除手術使用胸腔鏡微創技術也達到96%。胸腔鏡微創手術之所以能夠達成大幅縮小傷口以及其接續而來的好處,是由於利用胸腔鏡透過一小傷口伸入胸腔來代替我們的眼睛,而特殊設計的微創手術器械,則成為手術醫師雙手的延伸,同樣透過微小的傷口能夠抵達手術區域進行手術(如圖三)。但是要學習此種微創技術需要較長的學習曲線(需要花費較多的時間來習慣與適應並加以練習)。主要的關鍵點在於:(1)原本傳統透過雙眼的手術視野變成透過胸腔鏡成像在高解析度的螢幕上,此一轉變雖然有著放大目標區域以及有不同角度的鏡頭可提供各種角度的視野等好處,但是有一個困難的地方便是從雙眼的三維空間立體視覺(3D)變成螢幕上呈現的二維平面視野(2D)(2)雙手無法直接觸碰到手術區域的組織,需透過微創專用器械來感受其組織的軟硬程度以及各項處置。(3)大部分微創專用器械不能在最前端進行如手腕般360度靈活的旋轉,因此手術的角度與範圍有限。醫師透過學習以及經驗的累積,前述三點都能夠獲得克服並達到熟練的程度。但是對於因為手術視野失去了立體視覺,組織構造尤其是重要血管與神經的深淺遠近變得較不易判斷,因此會使手術的精確性與速度無法再提升。近幾年來3D的技術不斷的被利用在各行各業以及各種領域之中,從3D電視、3D電影、3D畫作到3D列印等,都讓我們見識到從平面到立體,從精細到栩栩如生的轉變。現在3D的技術也被應用在微創手術之中,透過特殊設計的胸腔鏡以及處理器將影像傳送至高解析度的螢幕上,手術醫師則透過配戴特殊眼鏡,能夠得到3D的成像,對於物體組織間的深淺及距離能夠有更好的掌握,使得手術的精細度增加,手術時間縮短。自本院引進此系統後,胸腔外科從20166月開始使用此3D立體影像系統,截至20174月止,在近一年的時間內,我們已在肺臟手術(184)、食道手術(21)及部分縱膈腔手術(13)等,需要更精確辨認血管、神經或重要器官的手術中使用此系統。此3D立體影像系統有著幾項重要的優勢:(1) 目前臨床普遍使用的傳統二維胸腔鏡系統只能呈現出平面影像,無法表現出物體真實的自然深度感與存在感,而3D影像系統採用人類雙眼觀看事物的方式,重現組織構造在水平和垂直方向之外的深度訊息,提供最真實的立體視覺感受和深度感知。(2) 使用傳統二維影像系統,手術醫師須不斷調整與修正平面與現實立體的差異,難以透過順暢的手眼協調來完成較困難的手術,而3D立體影像能使醫師具有更真實的空間感,對於較困難的步驟能夠進行精確的移動與操作。(3) 只要配戴偏光特殊眼鏡,不論手術醫師、助手或是同手術室的護理人員,甚至較資淺的醫師或醫學生皆可以透過此影像進行學習。然而3D系統仍有些缺點有待改進,例如觀看時間較長可能引起眼睛疲勞、掌鏡者必須有良好的穩定性以避免觀看者產生暈眩等。雖然如此,但是3D所帶來的清晰立體視覺與其他好處仍是目前越來越被廣泛使用的原因。

在這個科技進步、微創成為顯學的時代,透過各式更精細、更清晰、更真實的手術儀器與器械,胸腔外科甚至於整個外科手術領域都不斷的在求新、求好。然而所有的努力都離不開以病人安全為核心,3D影像系統不但能夠提供更清晰與立體的視覺,對於重要構造的影像更貼近真實呈現,更能夠為病人安全帶來助益,因此這項利器的廣泛使用,將是可以預見的未來外科新境界。

 

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