二零零七年三月十九日
三维手术:手术室的新维度
托马斯·g·多兰著
郑重声明
第19卷第6期，第32页
新技术使外科医生在复杂的手术中有更好的视觉效果。
当听到3d这个词时，人们可能会想到那些给平面屏幕带来另一种维度的有趣眼镜。这种塑料眼镜在上世纪50年代很流行，但从未在故事片中造成太大影响，只是一种短暂的新鲜事物。戴着眼镜的顾客坐在座位边上，屏幕上突然出现了动作。
最近，3-D技术在军事应用中名声大噪。从航空摄影中获得的敌方地形的二维地形描绘，赋予了三维空间，使部队、武器和设施脱颖而出。
在医疗保健行业，3d技术已经在人体内发挥作用，使外科医生能够更有信心地进行困难的手术。
三维技术
总部位于圣地亚哥的Viking Systems公司的3Di数字视觉系统为医生提供了三种独特的选择。
该技术的3d视觉提供了自然的深度感知和对患者解剖结构的清晰视图。两个微型摄像机通过微小的切口插入病人体内，就像手术工具插入皮肤下面一样。图像通过这两个摄像头以视觉立体的方式投射到医生的耳机上。“我们看到的世界是三维的，”塔克说。“因此，医生被迫通过二维来观察病人放大的解剖结构自然是有限的。”
第二项创新是头戴式显示器，这是一种更符合人体工程学的解决方案，使医生能够直接看到手术区域，而不必伸长脖子来回看病人和屏幕，这可能是一种劳累，特别是在长时间的手术中。每个系统最多可以连接三个耳机，使外科医生助理和清洁护士也能看到手术的3d视图。塔克补充说，该系统使医生不仅可以轻松地关注直接工作区域，还可以关注邻近区域，以了解手术对他们的影响。
除了这些功能之外，还可以通过语音控制的图中图格式将其他信息带入外科医生的视野。换句话说，在观察解剖结构的同时，医生可以提示第二张图片，如超声波、x光或CT扫描，同时出现。这有助于手术过程中的决策。此外，塔克设想外科医生最终会增加其他信息，比如病人的医疗记录，用于屏幕对屏幕的查看。
迄今为止，该系统主要用于老年病学、泌尿外科和妇科，以及结直肠外科、减肥外科和复杂的普通外科。塔克说，该公司目前的营销方向是三个新领域:脊柱、头颈和心脏——都是困难的手术。
Gerald Andriole, Jr，医学博士，圣路易斯华盛顿大学医学院外科教授和泌尿外科主任，报告说，随着泌尿科医生和其他外科医生越来越多地转向微创手术技术，如腹腔镜手术，手术的复杂性也在增加，2d的局限性变得明显。
“如果你正在做一个简单的根治性输精管切除术，这是一回事，”他说。“但如果你对更复杂的手术感兴趣，比如前列腺切除术或尿道重建，2d会有很多限制。使用2d技术，外科医生无法准确地感知深度。如果你在做前列腺切除术，主要的事情之一就是几毫米外的神经血管束需要被保留如果勃起功能要被保留。在2d中，你有时无法看到这些神经。
“但一旦我开始使用Viking 3-D系统，我就可以明确地说，我感知从前列腺边缘到这束神经的复杂关系的能力已经有了实质性的提高，”他补充说。“这不仅可以为患者带来更好的结果，还可以加快手术速度。”
Andriole说，大约一年前，他的机构邀请了许多外科医生参加为期三天的课程，学习更多关于复杂腹腔镜的知识。他说:“我们让他们接受2%的培训，然后用Viking系统进行3d培训。”“平均而言，外科医生使用3d技术的学习速度比使用2d技术快20%。那些经验最少的人，那些仍在接受培训或刚刚开始实习的住院医生，学习速度要快50%。”
Julio Pow-Sang，医学博士，佛罗里达州坦帕市H. Lee Moffitt癌症中心泌尿生殖肿瘤科主任。她于2005年底开始使用Viking系统，每周大约进行7次腹腔镜前列腺切除术。他说:“3d技术带来了巨大的不同，因为你可以更精确地看到不同组织之间的差异。”
历史
据塔克介绍，3-D技术在医学成像中的应用可以追溯到1993年，当时位于圣地亚哥的Vista医疗技术公司(现在被称为罗克韦尔柯林斯公司的子公司)从军方购买了该系统。Vista看到了这项技术在医疗领域的前景，并开始大力投资，主要用于心脏手术。
但是心脏外科医生在开发微创技术方面比大多数外科医生都要慢，所以Vista开始开发用于减肥手术的微创技术。到2000年，该公司将营销重点完全转移到为提供胃分流手术的医院提供咨询服务上。胃分流手术是一种越来越受欢迎且利润丰厚的手术，可以帮助病态肥胖的人减肥。尽管如此，Vista还是遇到了财务问题。
与此同时，塔克是全球咨询公司埃森哲(Accenture)的合伙人和高级管理人员，在那里他专门从事产品和市场开发、供应链管理和战略制定。他知道Vista，也知道它想如何销售自己的视觉系统。他认为这是一笔不错的投资。他说:“随着医院越来越多地推行门诊护理和微创手术，这项技术有了一个明确的、不断增长的市场。”“我认为这项技术应该处于医院的价值中心，这是大多数供应商的手术中心。”
塔克基本上买断了Vista的股权，创办了Viking，这家公司已经经营了两年多一点。运营的第一年致力于将项目重新纳入工程，提高其分辨率，并添加新功能，如耳机和语音命令，以提取其他记录。第二年花在产品的市场定位上。直到2006年1月，该公司才开始积极建立销售和分销业务。今年5月，塔克从埃森哲退休，专注于维京。
另一个选择
同样利用3d技术的达芬奇手术系统是由Intuitive Surgical公司于1999年推出的。这种形式的微创机器人手术为心脏、泌尿外科、妇科、儿科和普通外科学科提供了技术和程序创新。该系统已在300多家学术医院和社区医院使用。
大多数医生都认为，泌尿外科是达芬奇系统目前最常用的领域，但医生们正在探索其他外科手术中可以使用它。
纽约北岸-长岛犹太卫生系统泌尿科主席路易斯·卡沃西医学博士解释说:“当达芬奇系统第一次问世时，它并没有迅速普及。“但后来有人对将其应用于腹腔镜前列腺手术感兴趣，你瞧，它确实促进了手术，并显着提高了外科医生对腹腔镜方法的灵活性。”
“这是主要的优势，”Kavoussi补充道，他已经使用这个系统大约五年了。“这使得腹腔镜手术更容易，因此可能会有更多的外科医生有能力做到这一点。”
达拉斯德克萨斯大学西南分校微创外科西南中心主任、医学博士丹尼尔·斯科特(Daniel Scott)从2002年起就开始使用该系统，他说:“对于那些真正需要精确的手术来说，这是很好的。”“你达到了超越人类可能达到的精确度。”
Kavoussi指出，尽管达芬奇系统被认为是机器人，但它实际上是一台计算机辅助机器。
卡沃西说:“你不能被催眠，认为这是自动的，你只要把它放在病人身上，它就会为医生做所有的手术。”“外科医生仍然在做手术，仍然需要一定的手术技能和手术知识来做手术，但至少更多的外科医生掌握了这些技能。”
达芬奇系统的病人侧推车有手臂，可以通过几个小切口(每个大约1厘米长)将相机和仪器插入病人体内，随后进行缝合和其他包括手术在内的任务。与典型的腹腔镜手术一样，正在进行手术的区域充满了空气。
外科医生坐在离病人几英尺远的手术台上，看着一个大控制台，他用小操纵杆做出动作，这些动作被传递给病人体内的仪器和摄像头。
维京和直觉系统之间的一个区别是成本。塔克说，海盗号的价格标签在12万美元到16万美元之间，具体取决于所包含的信息附件的数量。Pow-Sang说直观的系统是有效的，但他的机构选择维京部分是出于财务方面的考虑。达芬奇手术系统的价格约为100万美元，再加上服务合同和定期维护的费用。
此外，“海盗”系统，波桑说，“非常符合人体工程学。你使用的是耳机，所以你不需要转过头来盯着屏幕看几个小时。它可以让你四处走动。机器人需要你坐下来，通过一个类似显微镜的设备一次观察几个小时。”
——Thomas G. Dolan是太平洋西北地区的一名医学/商业作家。
