Tredimensional laparoskopi har potentiale til at erstatte todimensional laparoskopi ved abdominalkirurgi

Laparoskopi er i dag standard ved mange abdominalkirurgiske indgreb trods flere udfordringer: Det operative felt gengives i et todimensionalt (2D)-billede, der forringer den rumlige orientering ved at udelukke en direkte dybdeperception, hvilket er udfordrende for hånd-øje-koordinationen, læringskurven kan være lang for laparoskopiske indgreb, og ydermere kan ergonomien for kirurgen under indgrebet være uhensigtsmæssig [1-3]. For at imødegå dette er robotkirurgi implementeret til visse kirurgiske
procedurer med potentielle fordele som tredimensional (3D)-billedgengivelse og en håndledsfunktion (EndoWrist) i instrumenterne, der muliggør bevægelser i flere planer. Der mangler dog fortsat evidens for robotkirurgiens fordele på relevante kliniske endepunkter [4].

3D-laparoskopi kombinerer den konventionelle laparoskopis (2D) brug af vanlige laparoskopiske instrumenter med en 3D-optik. 3D-laparoskopiens plads i kirurgien er endnu uafklaret. Formålet med denne statusartikel er at afveje fordele og ulemper ved 3D-laparoskopi over for 2D-laparoskopi og robotkirurgi for at vurdere mulighederne for implementering af 3D-laparoskopi til kirurgiske indgreb i abdomen.

STEREOSKOPI

Stereopsi er opfattelsen af dybdeperspektiv, der opstår ved fusion af de to forskellige nethindebilleder, som modtages af hhv. højre og venstre øje [2, 5]. Nye 3D-laparoskopisystemer består af et tolinset endoskop kombineret med en HD-skærm og polariserede letvægtsbriller, der ved hjælp af to optiske kanaler,
ét for hvert øje, kan udnytte forskellen i billedmodtagelse til dannelsen af stereoskopi ud fra et 2D-billede. En særlig HD-skærm overlapper højre og venstre billede af operationsfeltet, og de polariserede briller forsyner hvert øje med det korresponderende billede, der tilsammen opfattes som fuld HD med dybdeperspektiv [6]. Ved robotkirurgi opnås stereoskopi ved, at der er to separate skærme integreret i konsollen.

De tidlige 3D-systemer havde suboptimal enkeltlinset optik med tunge headset eller aktive gitterbriller og blev derfor aldrig implementeret, men med teknologiens udvikling er 3D-laparoskopi blevet optimeret mht. udstyret og projektionen af 3D-billedet til skærmen [6-9]. Erfarne kirurger kan ved 2D-laparoskopi delvist kompensere for begrænsningerne ved at orientere sig efter sekundære visuelle referencer såsom anatomi og størrelsen på instrumenterne. Denne praksis kræver erfaring, tager tid at lære [3, 6, 8-10] og kan give anledning til visuelle misforståelser, der er påvist at være årsag til 97% af de laparoskopiske galdevejslæsioner [11]. Stereoskopi er derfor vigtig for udførelsen af finmotoriske opgaver [2, 6, 7, 9, 12], og mangel på stereoskopi kan give fejlbedømmelse af afstande [2, 13]. Stereoblinde personer har ingen effekt af 3D [2]. Ca. 14% af befolkningen med normalt syn er stereoblinde [5].

3D-laparoskopi vs. 2D-laparoskopi

I to randomiserede forsøg blev der ikke påvist nogen fordel ved 3D-laparoskopi i forhold til 2D-laparoskopi. I det ene forsøg blev der anvendt suboptimalt 3D-udstyr af ældre dato [14], i det andet fandt man, at 3D-laparoskopi var en uafhængig faktor for gennemsnitlig kortere tid til udførelse af vesikouretral anastomose (VUA) [12]. I andre nyere, ikkerandomiserede studier har man i alle påvist fordele ved 3D-laparoskopi, også for erfarne kirurger, med et markant kortere tidsforbrug for en række indgreb, hhv. 20 vs. 30 min [13] og 40 vs. 54 min for kolecystektomi [15], 131 min vs. 190 min for radikal prostatektomi og 28 min vs. 87 min for VUA [16], 66% (132/200) vs. 55% (110/200) for hysterektomier varende under 60 min, og 12% (12/100) vs. 2% (2/100) for myomektomier varende under 45 min [7]. Da det i studierne ikke er angivet, om samme kirurger foretager alle indgreb, kan en evt. læringskurve påvirke forskellen i operationstid for to af studierne [7, 13].

Der er fundet bedre vurdering af dybdeperception [13, 15, 17], bedre hånd-øje-koordination [15, 17] samt større gennemførlighed og selvsikkerhed [12] ved 3D- end ved 2D-laparoskopi. Alle adspurgte kirurger foretrak 3D-laparoskopi frem for 2D-laparoskopi og oplevede, at 3D-laparoskopi forenklede komplekse procedurer [12, 17].

For eksperimentelle studier er der modstridende resultater [10, 18]. I alle nyere studier med tidssvarende 3D-udstyr har man påvist en fordel ved 3D-
laparoskopi, hvad angår tid og antal fejl med få eller ingen ulemper også for erfarne kirurger [1, 3, 5, 6, 8, 9, 19]. Kirurgerne foretrak 3D-laparoskopi [1, 6, 8], da operationstiden kunne reduceres med ca. 40% [9], hvor fordelen var størst ved komplekse opgaver [3, 8, 9].

3D-laparoskopi vs. robotkirurgi

I ingen kliniske studier har man direkte sammenlignet 3D-laparoskopi med robotkirurgi. I et enkelt klinisk studie har man set på laparoskopiske operationer med anvendelse af en robotholdt 3D-kameraarm [17], og her fandt kirurgerne, at 3D-laparoskopi var behagelig, og at robotarmen gav god ergonomi.

Der eksisterer få, udelukkende eksperimentelle studier, hvor 2D- og 3D-optik sammenlignes ved både laparoskopi og robotkirurgi, og kun to er randomiserede [20, 21], hvorfor resultaterne skal tolkes med forsigtighed. Sammenligning af 3D-laparoskopi med robotkirurgi mht. tid og fejl har vist, at 3D-laparoskopi var bedst ved simple opgaver, hvorimod robotkirurgi var bedst til komplekse opgaver [9, 21], især
i forhold til 2D-laparoskopi. Således var det sandsynligvis selve 3D-effekten, der havde betydning, uafhængig af den kirurgiske metode [9, 20]. Den generelle præstation (tid, antal fejl) ved robotkirurgi var bedre ved skift fra 2D til 3D [20] og modsat forværret ved skift fra 3D til 2D [9, 20].

DISKUSSION

Kliniske og eksperimentelle studier har vist fordele ved 3D-laparoskopi sammenlignet med 2D-laparoskopi i form af kortere operationstid for flere indgreb og bedre vurdering blandt kirurger i forhold til dybdeperception, hånd-øje-koordination og selvsikkerhed. Eksperimentelle studier af 3D-laparoskopi vs. robotkirurgi er få, men disse har vist potentiale for robotten ved mere avancerede opgaver. Dette mangler dog at blive afklaret i klinisk sammenhæng.

Den teknologiske udvikling af 3D-systemer ser ud til at have reduceret tidligere 3D-udstyrs begrænsninger og ulemper [1, 6, 9], dog er der nogle betænkninger: Der kræves en stabil kameraføring, lyset på operationsstuen skal dæmpes for at optimere lysintensiteten, og trokarstørrelsen skal være 10 mm for at skabe plads til begge kameraer.

3D-laparoskopi har vist en klar fordel i forhold til 2D-laparoskopi, idet stereoskopi minimerer visuelle misforståelser og dermed fejl under 2D-laparoskopi [3, 9]. Da 14% af befolkningen ikke har stereopsi, kan de ikke udnytte 3D-effekten og vil formentlig opleve ubehag ved brug af 3D [2, 5, 12]. Til sammenligning mangler ca. 8% evnen til at vurdere 2D-billeder og har derfor svært ved standard-2D-laparoskopi [22].

Fordele ved robotkirurgi kan være en tredje operativ arm, robotholdt kamera og EndoWrist-teknologien, hvor instrumenter på robotarmene simulerer kirurgens håndledsbevægelser, der giver øget bevægelighed i flere planer, end konventionel laparoskopi gør. Da kirurgen sidder ved en konsol, optimeres ergonomien, og der en mere naturlig hånd-øje-koordination [4, 7]. Ved hjælp af en justerbar tremorfiltrering og bevægelsesskalering vil naturligt forekommende rystelser i hænderne elimineres med mulighed for større præcision og kontrol [4]. Dette har i eksperimentelle studier vist sig at være en fordel ved udførelse af komplekse opgaver [4, 21]. Teknologien muliggør laparoskopisk teknik til operationer, der før blev udført ved åben kirurgi, og robotkirurgi har derfor en fordel ved kirurgi i det lille bækken, hvor almindelige laparoskopiske instrumenter kan være suboptimale.

Ulemper ved robotkirurgi er den fysiske afstand fra patienten, tidskrævende installation/håndtering, længere operationstid i implementeringsfasen, hindring af hurtig adgang til patienten i tilfælde, der kræver akut intervention, og kravet om gennemførelse af et obligatorisk kursus hos fabrikanten [4, 7, 23]. En af de største ulemper ved robotkirurgi er det totale fravær af muligheden for at opfatte operationsfeltet gennem instrumenternes berøring, også kaldet haptisk feedback [7, 24, 25]. I stedet kan man kompensere ved visuelt at vurdere organernes påvirkning/bevægelse ved berøring som et indirekte mål for den kraft, som instrumentet applicerer på organet. Haptisk feedback eksisterer ved åben kirurgi og er i høj grad bevaret ved både 2D- og 3D-laparoskopi [21, 24, 25]. Haptisk feedback er nødvendig for motorisk kontrol, forståelse af konteksten og konsekvensen af ens interaktioner med det omgivende væv, så kirurgen kan justere sit træk til passende styrke. Dette er særdeles vigtigt i sammenhænge, der udelukkende beror på visuelle referencer som ved robotkirurgi, hvor kirurger ikke har direkte kontakt med instrumenterne og derfor ikke kan fornemme den kraft, de udøver på vævet. Hermed opstår der risiko for vævsskade under operation [2, 21, 23-25]. Manglen på haptisk feedback har haft negativ effekt ved robotkirurgi, både klinisk og eksperimentelt, i form af længere gennemførelsestid [9, 24] og læringskurve [24] samt flere fejl – også for erfarne robotkirurger [21, 24].

I klinikken kan manglen på haptisk feedback få fatale konsekvenser. Det er et velkendt fænomen blandt kirurger, at patienter kan få ufrivillige og pludselige abdominale kontraktioner med risiko for perforation af organer eller kar. Kirurgen kan ved konventionel laparoskopi trække instrumenterne ud og undgå en potentielt farlig situation, hvorimod dette ikke er muligt ved robotkirurgi på grund af manglende haptisk feedback. For at undgå disse kontraktioner er det derfor ved robotkirurgi nødvendigt med en dyb neuromuskulær blokade [26, 27]. Med robottens potentielle fordele følger således nogle anæstesiologiske udfordringer, og det er vigtigt at erkende, at mangel på haptisk feedback potentielt kan kompromittere patientsikkerheden [25-27].

3D-laparoskopi er dyrere end 2D-laparoskopi i anskaffelse, men ikke i driftsomkostninger. Prisen var i 2014 0,5-1 mio. kr., hvorimod robotten kostede ca. 15 mio. kr. at anskaffe, og hertil kom udgifter til uddannelse, særlig anæstesi [26-28], og nødvendigheden af en kirurgisk speciallæge som assistent samt årlige driftsomkostninger på ca. 1,5 mio. kr. Cost-benefit-analyser synes at være uigennemskuelige og har vist betydelige merudgifter pr. operation [28-30].

På driftsudgiften alene er robotten også langt dyrere end både 2D- og 3D-laparoskopi, da omkostningerne er steget til trods for forhold, der normalt sænker udgiften, såsom større volumen i operationer og større kirurgerfaring [28, 29].

Robotkirurgi har 3D-optikken til fælles med 3D-laparoskopi. Forskellen på disse er fravær af hhv. EndoWrist og haptisk feedback, men når robotkirurgi sammenlignes med laparoskopi, er det 3D-effekten og ikke instrumenterne, der er afgørende for præstationen [9, 20]. Forbedring i læringskurve ved at overgå fra 2D til 3D i robotkirurgi kan indikere, at den korte læringskurve ved robotkirurgi i eksperimentelle studier i særdeleshed kan tilskrives 3D-optikken snarere end andre egenskaber [20]. Det vil være interessant at få belyst via kliniske randomiserede forsøg, om robotkirurgiens fordele alene kan tilskrives 3D-effekten. Nye kirurgiske modaliteter bør helst undersøges videnskabeligt inden implementering, alternativt hurtigt efter implementering og har kun sin plads i klinikken, hvis modaliteten giver bedre resultater i form af relevante kliniske endepunkter, eller hvis behandlingen varetages på samme niveau til en lavere pris.

KONKLUSION

3D-laparoskopi har givet lovende kliniske resultater i forhold til 2D-laparoskopi med reduceret operationstid for mange indgreb, højere vurdering af gennemførlighed og selvsikkerhed uden større bivirkningsprofil blandt kirurger. Merudgiften ved overgang fra 2D til 3D er ganske beskeden sammenlignet med robotkirurgi, og de potentielle fordele ved robotkirurgi afventes endnu i klinisk sammenhæng. Hvis man ønsker at opgradere eksisterende 2D-udstyr, anbefales derfor en opgradering til 3D-udstyr ved kirurgi i abdomen.

Korrespondance: Charlotte Fergo, Center for Perioperativ Optimering, Herlev Hospital, Herlev Ringvej 75, 2730 Herlev. E-mail: sayakafergo@hotmail.com

Antaget: 10. marts 2015

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 22. juni 2015

Interessekonflikter: