微創外科技術及器械的創新發展新方向

作者：鄭民華, 趙軒, 馬君俊

文章來源：中華消化外科雜志, 2023, 22(1)

摘要

微創外科在外科領域的應用已經曆逾30年高速發展，微創技術及器械在能量平台、成像裝置等領域的持續發展不斷促進腹腔鏡手術向更精準、更安全進步，而腹腔鏡學科本身的發展也不斷反哺微創技術和器械創新。近年，微創技術及器械的創新發展與目前科技前沿更加緊密結合，在機器人化、無屏化、智能化、電動化、虛拟化等新理念方面取得創新成果。新時代的微創外科醫師需時刻緊盯科技前沿，時刻思考外科與科技的結合，将先進科技應用于解決當下外科痛點，為微創外科的下一步發展注入新活力。

以腹腔鏡視覺系統為平台的微創手術在外科手術中的普及與推廣已經30餘年，病變器官部位的切除與解剖結構的重建都在腹腔鏡下完成已不是難事。随着手術技術及微創平台發展趨于成熟，微創手術已經從精準到極緻，甚至極限，微創外科手術已經進入高位平台期。雖然裝置與器械的革新發展非常迅猛，但其核心的本質仍是病變髒器切除與重建的安全；雖然微創已經成為外科手術主流手術方式，被術者及患者廣泛接受，但目前提高微創手術率舉措更多的是微創手術産業鍊拉動的需求，對于惡性良性腫瘤患者的長期療效已經很難單純依靠手術技術實作突破。随着大陸政府提倡科技創新、國産替代等政策，國内外各種高科技及高成本效益的微創手術裝置與器械在臨床上的應用得到不斷提升。在微創外科的高位平台期，未來是疾病譜驅動還是技術驅動學科發展尚有待進一步觀察。作為以技術為核心的學科，微創外科手術發展的唯一出路，是新技術革命與産業革命，機器人化、無人化、智能化、電動化、虛拟化等新理念與發展趨勢将會引領我們前進方向。筆者結合近年來微創手術裝置與器械發展的成果和趨勢，對當下和未來發展作一總結與展望。

一、成像裝置的創新：微創外科的新“視”界

（一）無屏化

早期腹腔鏡手術使用普通錄影機及傳統閉路電視，後續逐漸經曆高清、超高清階段，目前4K、3D腹腔鏡已成為正常手術器械，市面上也已出現6K、8K、裸眼3D腹腔鏡等成像裝置。但人眼的分辨率有限，成像的清晰度沒有必要無休止地發展下去，而且高清晰度裝置也使顯示螢幕體積越來越龐大。這對于手術室的空間規劃、裝置擺放、術中裝置位置調整等多方面産生制約。成像裝置的減負、無屏化或将成為未來發展方向之一。

随着增強現實、虛拟現實技術的發展并推向市場，其應用場景也在不斷拓展。增強現實裝置目前在外科已有應用。如肝髒外科手術，術前通過輸入詳細的影像學資料，後期模組化生成肝髒及病竈的3D模型，術中可通過頭戴增強現實顯示器定位惡性良性腫瘤和供血血管，實作術前精細規劃、術中精準操作的目的。虛拟現實頭戴顯示裝置在手術中的直接應用目前仍較少，依托于專門的虛拟現實腹腔鏡鏡頭，虛拟現實顯示裝置相比平面顯示屏具有更加拟真的3D成像效果，且主刀醫師可直接通過轉動頭部選擇觀察視角，減少以往需要扶鏡手手動調整30°鏡觀察角度的要求，極大改善術者和扶鏡手的配合程度。但目前虛拟現實裝置仍存在較多問題，由于虛拟現實裝置沉浸感極大增強，是以，移動鏡頭時極易造成術者眩暈感，且眼睛距離螢幕較近、裝置相對較重，長時間佩戴和觀察可能造成術者頭頸疲勞、視疲勞、視力損傷等相關問題。未來如何輕量化顯示裝置、減輕觀察者眩暈，是虛拟現實能否進一步應用的關鍵。

（二）整合化

依托于成像裝置的進步和高新科技的加成，腹腔鏡成像裝置已越來越不滿足于單純的顯示功能，将更加先進的功能子產品與成像裝置整合，是當下及未來腹腔鏡成像裝置的發展方向之一。目前主要的整合包括近紅外熒光腹腔鏡系統及基于計算機視覺和深度學習的實時術中解剖識别系統。

1.近紅外熒光腹腔鏡系統

近年，近紅外技術與腹腔鏡相整合的熒光腹腔鏡系統得到應用，使以吲哚菁綠為代表的熒光顯影劑得到廣泛開展。傳統示蹤劑組織穿透性相對較差、影響注射區域的手術清晰度，而吲哚菁綠具有更好的組織穿透性及成像效果。吲哚菁綠在多個亞專科腹腔鏡手術中開展，包括：胃癌淋巴引流顯影，胃腸手術吻合口血供顯影，肝癌手術肝段染色，膽道顯影，甲狀腺手術淋巴結顯影等。近期已有較多高品質臨床研究針對胃腸手術中吲哚菁綠的應用進行探索。研究結果顯示：通過術前或術中對惡性良性腫瘤周圍組織内注射，結合術中的腹腔鏡熒光顯影技術，可清晰顯示病竈引流區域内淋巴結，對于手術中淋巴結的清掃範圍具有訓示作用，并可有效提高手術的淋巴結擷取數量及非符合率。

無論傳統示蹤劑還是以吲哚菁綠為代表的熒光示蹤劑，其顯影均循正常的淋巴或血流走向，并不具有惡性良性腫瘤特異性。是以，理論上如要實作真正意義上的惡性良性腫瘤精準示蹤和精準切除，現有的示蹤劑臨床意義尚有限。目前已有學者針對惡性良性腫瘤特異性标志物設計特異靶向示蹤劑，并已開展相關動物體内實驗，以期在腹腔鏡下惡性良性腫瘤特異性示蹤方面取得突破性進展。另外一種加強吲哚菁綠與惡性良性腫瘤特異結合能力的思路，是将惡性良性腫瘤特異性結合物負載于納米材料上，與吲哚菁綠形成穩定的聚集體，通過被動高滲透長滞留效應和主動磁靶向進入惡性良性腫瘤組織。通過上述政策，可有望将示蹤劑與轉移淋巴結進行特異性結合，進而使其在腹腔鏡胃癌淋巴結導航和清掃中更具實用價值。

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參考文獻【略】

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