无线胸腹腔镜一体机在胸外科的应用

辛 宁,孟 凡,傅 强,唐 华

(1.中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院胸外科,山东 济南,250031;2.海军军医大学第二附属医院上海长征医院胸外科;3.合肥英赛智能科技有限公司;4.安徽德铭科技有限公司)

胸腔镜技术最早起源于20世纪初,早在1911年,瑞典Jacobeus[1]首次报道了胸腔镜技术的应用[2],但由于设备、技术的原因,相当长的一段时间内,胸腔镜技术的应用仅局限于胸膜疾病诊断与胸腔粘连松解[3-4]。随着胸腔镜技术的迅速发展,目前胸腔镜技术已广泛应用于临床[5-7],不仅减少了手术创伤与手术风险,更提供了更好的手术效果[8-10]。传统胸腔镜设备由手术台上与台下两部分组成。台下部分体积大、质量重、移动不便,台上部分线缆复杂[11],这些原因导致胸腔镜手术准备时间长,术中操作受限,容易违反无菌原则等[12]。我们研发了无线胸腹腔镜一体机系统,已初步应用于临床,现将体会报道如下。

1.1 无线胸腹腔镜一体机的组成 无线胸腹腔镜一体机由台上与台下两部分组成。台上部分由无线传输区、功能控制区、电池仓、微型高能LED冷光源组成(图1);台下部分由可接受5G通讯技术的显示器组成。无线胸腹腔镜一体机可兼容各种常规胸腔镜镜头,以微型高能LED冷光源技术代替传统光缆线、超高清显像技术代替摄像头电缆线[13-14],同时自带可续航3～4 h的供电电池,采用自主研发的5G模块,可将摄像头采集到的影像数据低延迟、无延迟传输至显示器,实现手术操作[15]。

图1 无线胸腹腔镜一体机台上部分构成 图2 使用无线胸腹腔镜一体机行肺手术

1.2 无线胸腹腔镜一体机的初步应用 回顾分析2021年4月上海长征医院胸外微创中心施行33例胸腔镜肺切除患者的临床资料,其中无线胸腹腔镜一体机组(无线组,n=13)使用无线胸腹腔镜一体机(图2),传统胸腔镜组(传统组,n=20)使用传统1 080p胸腔镜。对比分析两组胸腔镜准备时间、画面清晰度、延迟方面、术者与扶镜手舒适度等指标。画面清晰度采用5分李克特量表进行评价(1分=非常不清晰,5分=非常清晰),术者与扶镜手舒适度采用5分李克特量表进行评价(1分=非常不舒适,5分=非常舒适)。

2.1 两组患者临床资料的比较 术前均诊断为肺结节,拟行胸腔镜肺叶切除术,两组患者一般资料差异无统计学意义,具有可比性,见表1。

表1 两组患者一般资料的比较

2.2 两组相关指标的比较 无线组在胸腔镜准备时间、术者舒适度及扶镜手舒适度方面优于传统组;两组在画面清晰度、延迟方面差异无统计学意义。见表2。

表2 两组患者相关指标的比较

胸腔镜手术是医学发展的必然[16],不仅满足了患者更加微创的需求,也实现了更加优质的手术效果。传统胸腔镜手术准备时间较长[17-18],术中操作受限,容易违反无菌原则等[12,19]。我们研发的无线胸腹腔镜一体机具有清晰成像、无线连接、方便携带的特点,很好地解决了上述问题。

传统胸腔镜台上部分包括镜头、摄像及操作手柄、光缆线等,台下部分包括冷光源、摄像系统、监视器、连接线等,台下部分一般整体安装于一台约1.5 m的台车上。术前需要术者与器械护士配合完成胸腔镜的连接,且操作手柄需要胸腔镜保护套来确保无菌,因此需要一定的准备时间。而无线胸腹腔镜一体机无需术者与器械护士的配合,台上部分与台下部分完全通过无线通讯技术连接,将两部分完全分隔开来,大大缩短了术前准备时间。

由于传统胸腔镜各种连接线的存在,手术台上需要留有专门的空间放置。随着手术进程、各种手术器械的使用,连接线的相互缠绕会扰乱手术台上的空间秩序,杂乱的手术台容易造成手术器械的掉落,给术者、扶镜手操作带来不便[12](图3)。此外,术中整理连接线也无形中增加了手术时间。同时,由于操作手柄需使用胸腔镜保护套以确保无菌,术中保护套破损或捆绑接口松动都会违反无菌原则,增加手术感染的风险。而无线胸腹腔镜一体机无需连接线,一方面使手术台变得干净整洁,另一方面也很好地避免了可能违反无菌原则的情况发生(图4)。

图3 传统胸腔镜系统杂乱的手术台 图4 无线胸腹腔镜一体机整洁的手术台

本研究发现,无线胸腹腔镜一体机提高了术中术者与扶镜手的舒适度。我们认为,准备时间的缩短、手术台的整洁能一定程度上提高术者与扶镜手的手术舒适度。此外,无连接线的限制,一方面可避免连接线对术者操作手术器械的干扰,尤其单孔胸腔镜手术时光缆角度变换对术者的干扰;另一方面,扶镜手不再受连接线长度的限制,可自由调整腔镜的远近与方向。这些都增加了术者与扶镜手的舒适度。同时,本研究结果表明,无线胸腹腔镜一体机的使用并未以降低视频清晰度、信号传输速度为代价,与传统胸腔镜相比,上述两方面并无显著差异。一方面得益于5G通讯技术的使用[19],另一方面得益于高清显示器的使用。使用过程中我们发现,无线胸腹腔镜一体机画面的色调较传统胸腔镜暗,因此后续仍需进一步改进。本组13例无线胸腹腔镜一体机手术中,仅1例存在延迟,我们发现是因操作手柄电量不足引起的,在电量充足的情况下,未发现延迟情况。无线胸腹腔镜一体机的供电电池同时供应操作手柄与光源,可连续使用3～4 h,足以满足一台常规胸腔镜肺手术的需求,但对于存在胸腔粘连、解剖变异等复杂情况的手术,更强续航的供电方式需要进一步探索。

无线胸腹腔镜一体机使用微型高能LED冷光源代替氙气光源与光源线,台下部分只需一台可以与台上操作手柄无线连接的监视器,大大缩小了胸腔镜台下部分的体积,同时具有便携的优势,使胸腔镜不仅局限于手术室使用,为胸腔镜在抢救室、病房、门诊[20],甚至患者家中的使用带来了可能。

我们研发的无线胸腹腔镜一体机系统具有清晰成像、无线连接、方便携带的特点,大大缩短了手术准备时间,提高了术者与扶镜手的舒适度,同时保证了手术视频的实时传输与高清晰度,值得在临床中进一步推广。

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