В настоящее время в эндохирургии активно внедряются несколько перспективных технологий:
- 3-D моделирование для предоперационного планирования операции и интраоперационной навигации;
- роботизированная хирургическая системы «da Vinci»;
- Radius Surgical System – методика оперирования специальными инструментами;
- N.O.T.E.S. – эндоскопическая транслюминальная хирургия;
- SILS – хирургия одного прокола
Технология 3-D моделирования в эндохирургии применяется для точного определения размеров зоны хирургического интереса или новообразования органа в разных плоскостях; выяснения взаимоотношений между новообразованием и органами; четкой идентификации сосудистых структур самого органа и/или новообразования; выявления признаков смещения или прорастания новообразования. Данные положения особо важны для эндоскопических хирургов внедряющих данные технологии в онкологии.
Для трехмерной реконструкции производится компьютерная томография на мультиспиральном (4-х срезовом) компьютерном томографе с контрастным веществом. Непосредственно для построения трехмерных моделей используются данные полученные в различные фазы контрастирования. Для трехмерной реконструкции – «виртуальной лапароскопии» – используется специальное программное обеспечение, при этом осмотр трехмерных моделей производится из первоначального положения, соответствующего положению лапароскопа в ходе операции. Трехмерные изображения в сложных топографических условиях не только обеспечивают условия планирования хирургического лечения, но и могут использоваться для эффективной интраоперационной навигации. Данная методика обоснованна получаемыми результатами: снижение в 1,5-2 раза частоты интраоперационных осложнений, т.е. повышение степени безопасности операции для пациента; повышение эффективности оперативных пособий – возможность удаления новообразований больших размеров или выполнения их резекции; уменьшение времени выполнения лапароскопической операции – снижение риска развития анестезиологических осложнений и осложнений связанных с напряженным пневмоперитонеумом.
В 1999 г. американская компания «Intuitive Surgical» начала производство роботизированной системы «da Vinci» для выполнения видеоэндоскопических операций. Использование роботов-ассистентов в хирургии началось в 2001 году в США. Ныне в мире около 700 таких роботов. В России, в настоящее время, насчитывается три системы «da Vinci» - Екатеринбург, Ханты-Мансийск и Москва.
Роботизированная система состоит из трех главных частей: операционная консоль с четырьмя рабочими манипуляторами, приборная доска и управляющая панель для работы оператора, откуда он управляет движением робота.
Стерилизуемые принадлежности состоят из инструментов и стереоскопической оптики со световым кабелем. Кабельный манипулятор крепко соединен с троакаром, который вводится вместе с оптикой. Необходимым элементом является мощный источник холодного света. Используются специальные стерилизуемые троакары, которые жестко соединены с инструментальным манипулятором. Крепление инструментов в роботизированной системе является достаточно простой задачей даже для операционной сестры. Правильная фиксация инструмента в манипуляторе подтверждается звуковым сигналом. Манипуляторы с инструментами располагаются в операционном поле.
Принципиальным отличием при работе с роботом является тот факт, что оператор работает в нестерильной зоне с управляющей консоли. Одним из основных способов безопасности является оптическая защита. Инструментальные манипуляторы активизируются только в том случае, если голова оператора правильно позиционируется роботом. Очень важно взаимодействие оператора с ассистентом, который остается в течение операции у пациента и вместе с операционной сестрой работает в стерильной части системы.
Движения рук оператора аккуратно переносятся в очень точные движения операционных инструментов. Инструменты, которыми манипулирует хирург, отличаются от стандартных инструментов, применяемых в лапароскопии. Они могут двигаться в разные стороны, они меньше размером, они более тонкие: 4 роботизированные руки, позволяют оперировать в одиночку, управление осуществляется кончиками пальцев, инструменты полностью шарнирны - 7 степеней свободы и изгиб на 90º, движения хирурга масштабируются и автоматически подавляется тремор.
Все это позволяет оператору более точно и скрупулезно выполнять операцию. В режиме реального времени робот копирует каждое движение хирурга, сидящего за пультом управления роботом. Оператор при этом не стоит в неудобной позе за операционным столом, а сидит отдельно в удобном ему положении. Робот не запрограммирован на выполнения каких-либо действий, не может принять самостоятельных решений по ходу операции.
Результаты применения роботизированной системы «da Vinci» свидетельствуют об увеличение эффективности и экономичности эндохирургических операций (снижение числа осложнений, уменьшение гемотрансфузий, уменьшение нагрузки на ухаживающий за пациентами персонал, снижение потребностей в послеоперационной болеутоляющей терапии, уменьшение продолжительности госпитализации, использование всего 2-3 инструментов), а также о перспективности подобных операций (возможность эндохирургического выполнения принципиально новых операций со всеми выгодами малой инвазии; двукратная экономия времени на операцию; значительно меньшее утомление бригады – возможность выполнять больше операций в день; возможность дистанционного оперирования посредством спутниковой или волоконно-оптической связи).
Другим перспективным направлением развития эндохирургии является применение Radius Surgical System - системы инструментов и управления ими, которая интегрировала в себя достоинства стандартных лапароскопических инструментов (жесткость, надежность, вращение на 360 град. вокруг оси), мобильность инструментов роботизированной системы «da Vinci» (заменяемые рабочие части, возможности их сведения и разведения, вращения, отведения и приведения), эргономичность и функциональность рабочей части инструментов.
Интересным и перспективным направлением развития эндохирургии является N.O.T.E.S. - эндоскопическая транслюминальная хирургия. Отличительной особенностью подобных вмешательств является использование в качестве оперативного доступа естественных отверстий организма с последующим выполнением висцеротомии для осуществления подхода к органам брюшной полости.
В настоящее время для проведения вмешательства используется гибкие операционные видеоэндоскопы, манипуляции выполняются инструментами, проводимыми через каналы эндоскопов или параллельно аппарату. Большинство операций носит характер гибридных, сочетающих в себе элементы N.O.T.E.S. и лапароскопической техники. В зависимости от характера доступа, используемого для проведения основного этапа вмешательства, следует выделять транслюминальные лапароскопически-ассистированные вмешательства и лапароскопические вмешательства с транслюминальной ассистенцией.
Транслюминальные (N.O.T.E.S.) лапароскопически-ассистированные вмешательства – тип операций, основной этап которых (удаление органа, инородного тела, создание анастомоза и т.д.) выполняется с использованием инструментов и эндоскопов, проведенных через естественные отверстия организма. В качестве лапароскопической ассистенции могут использоваться лапароскопические инструменты, введенные через переднюю брюшную стенку.
Лапароскопические операции с транслюминальной ассистенцией представляют собой лапароскопические вмешательства, при которых основные этапы операции (удаление органа, клипирование, выделение, диссекция и т.д.) выполняются инструментами, проведенными через переднюю брюшную стенку. Естественные отверстия используются либо для введения эндоскопа с целью визуализации операционного поля (зоны оперативного вмешательства), инструментов для ассистенции, либо для извлечения удаленного органа (резецированного препарата).
Еще одно из перспективных направлений развития эндохирургии – технология SILS - «хирургия через один прокол», которая представляет собой более щадящий и косметичный вариант лапароскопической операции. При этом все инструменты устанавливаются через одни прокол в области пупка, в то время как при традиционной лапароскопии выполняется 3-4 прокола длиной от 5 мм до 1,5 см. После правильно выполненной операции через один прокол косметический эффект более выражен. Данная технология предполагает использование эндоскопических инструментов и оптических систем отличающихся рядом особенностей: удлиненный лапароскоп, удлиненные и изгибаемые рабочие инструменты.
Несмотря на многочисленные особенности эндоскопических операций, выполняемых по описанным выше новым технологиям, и их инструментального и аппаратного оснащения, все они должны выполняться и выполняются специалистами с соблюдением принципов сохранения стандартных этапов выполнения операций и принципов самой эндохирургической техники манипуляций. Современные эндохирургические технологии не заменяют существующих принципов хирургии. Некоторые из представленных технологий еще развиваются, находятся на этапе набора клинического опыта и совершенствования. Аппаратная и инструментальная поддержка данных технологий также находятся на стадии совершенствования и клинической апробации, что, соответственно, в обозримом будущем, обеспечит эндохирургии новые интересные решения эффективного выполнения операций.