作者:郑民华,马君俊,赵轩,李树春
文章来源:中华消化外科杂志, 2025,24(1)
摘要
以腔镜为代表的微创手术开展已历经30余年,技术发展已趋于平缓,目前的技术发展还是在以腔镜为平台的技术上进行改良和微创新。从多孔腔镜到减孔、单孔腔镜,从经腹到经自然孔技术,从标清、高清到3D和4K超高清荧光导航腹腔镜。发展方兴未艾的机器人手术也是基于腔镜平台开发而成,从疾病治疗角度而言并没有革命性的改变,比如改变肿瘤治疗的远期疗效。在这个技术繁荣但充满不确定性的时代,微创手术的未来可能并非单一技术革新,而是多项技术的有机融合与共同发展。为此笔者将重点探讨目前各类微创技术的优势与面临的挑战,并展望人工智能在微创外科精准技术和决策中的应用前景,以期为微创外科的持续发展开辟新道路,穿越当下迷雾,迈向更加精准、高效、普及化的未来。
微创外科作为现代医学领域一颗耀眼的明星,正以独特的优势重塑外科手术的格局。它的发展历程犹如一部充满创新与突破的传奇故事,而众多数据和案例也恰似故事中的生动注脚。以腔镜为代表的微创手术开展已历经30余年,技术发展已经趋于平缓,无论技术怎么发展,目前还是在以腔镜为平台的技术上进行改良和微创新。从多孔腔镜到减孔、单孔腔镜,从经腹到经自然孔技术,从标清、高清到3D和4K超高清荧光导航腹腔镜 。发展方兴未艾的机器人手术也是基于腔镜平台上开发而成,从疾病治疗角度而言并没有革命性的改变,比如改变肿瘤治疗的远期疗效。在这个技术繁荣但充满不确定性的时代,微创手术的未来可能并非单一技术革新,而是多项技术的有机融合与共同发展。为此笔者将重点探讨目前各类微创技术的优势与面临的挑战,并展望AI在微创外科精准技术和决策中的应用前景,以期为微创外科的持续发展开辟新道路,穿越当下迷茫,迈向更加精准、高效、普及化的未来。一、微创外科发展现状
回顾微创外科的发展历史,1987年全世界首例腹腔镜手术的成功开展如同破晓的曙光,开启了这一领域的新时代。从那时起,微创外科经历了迅猛发展。以胆囊切除术为例,在传统开腹手术时期,手术切口较大,患者术后恢复慢且并发症相对较多。而采用腹腔镜微创手术后,相关数据显示:患者术后住院时间从开腹手术的7~10 d缩短至1~2 d。同时,术后疼痛评分较传统手术明显降低,这得益于微创手术切口小、组织损伤少的特点。此后30余年的发展历程,腔镜从标清到高清、超高清,从2D、3D到裸眼3D,微创装备与器械发展驱动着微创手术方式的广泛开展,在技术创新推动微创外科发展的进程中,机器人手术系统的出现是一个重要的里程碑。比如达芬奇机器人手术系统在全世界的应用已经积累了大量病例。
从操作精准度而言,达芬奇机器人手术系统的机械臂能够灵活施展微小动作,其动作的精准度可达到0.1 mm级别,可极大程度减少术中对周围组织的误损伤,在部分手术中相较于腔镜展现出明显优势。AI技术在微创外科的融合也极具说服力。在术前评估规划方面,通过AI算法对大量病例数据进行分析,能够为复杂肝脏微创手术制订更合理的手术路径。如涉及多支血管和胆管的肝脏肿瘤切除术中,AI辅助规划可以使手术时间缩短20%~30%。在术中监测预警方面,利用AI对实时监测到的生理数据进行快速分析,能够提前30~60 s发现潜在的术中风险,如血压骤降或血流灌注异常等情况,从而及时调整手术策略,提高手术安全性。
二、微创手术发展迷雾深度探究
(一)技术瓶颈制约
在微创外科的发展过程中,尚存在某些技术瓶颈,如手术室的无屏化、无线化、特异性示踪显示、多人裸眼3D、能量平台的能量控制精度等有待突破。机器人手术系统最早的应用场景是用于远程控制手术,现在市场上的机器人手术系统是医师双手的拓展,可以让医师双手更灵活、更稳定,有沉浸感,但“它”却不能感知与理解手术,无法参与术中的决策过程。在目前的手术应用中,机器人手术系统与腔镜手术比较优势不明显,且缺乏力反馈,远程手术由于传输速率及空间计算方面的问题还有待持续发展。目前的高清3D腹腔镜手术已达到传统微创手术的“天花板”。所以如何让AI赋能机器人手术,在围手术期以提升手术效率、降低手术风险与并发症、提高手术标准化程度将成为当代外科医师未来研究的方向。
(二)微创技术临床应用挑战
随着微创手术的广泛开展,大部分手术的效果很好,但也有医学复杂病例适配性差,为了微创而使手术难度陡然增加,术中及术后并发症难以预料,降低了微创手术的效用。对于肿瘤手术的各种不同根治方法及消化道重建方式,远期疗效及功能恢复评估困难。
机器人手术系统平台近年来发展迅猛,已成功应用于普通外科、泌尿外科、妇科和心胸外科等多个学科,成为微创手术领域的重要组成部分。其中,美国直觉外科公司研发的达芬奇机器人手术系统是最具代表性的手术机器人平台,目前占据绝对的市场主导地位。该系统具有操作灵活性强、精准度高等特点,可以将外科医师手部的动作精准、无抖动地转换为机械动作,同时该系统能够提供稳定、高质量的三维图像,有助于获得更佳的成像效果,特别适合于狭小腔隙的游离及缝合,有助于完成高精度的手术操作。据统计,每年机器人手术系统辅助手术占全世界手术的3%。
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穿越微创发展迷雾 引领微创技术方向
参考文献【略】
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