系列可視化操作器械在內(nèi)窺鏡下齒狀突切除術(shù)中的初步應(yīng)用

林仲可，金海明，王向陽，吳愛憫，池永龍

（溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院骨科醫(yī)院 脊柱外科，浙江 溫州 325027）

系列可視化操作器械在內(nèi)窺鏡下齒狀突切除術(shù)中的初步應(yīng)用

林仲可，金海明，王向陽，吳愛憫，池永龍

（溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院骨科醫(yī)院 脊柱外科，浙江 溫州 325027）

目的：克服目前頸椎前路內(nèi)鏡手術(shù)器械存在的缺點，設(shè)計帶有內(nèi)窺鏡的系列可視化操作器械，并在尸體標本上應(yīng)用此系列可視化操作器械行寰椎前弓及齒狀突的切除，評價其可行性。方法：在1具新鮮成年尸體標本上應(yīng)用系列可視化操作器械檢驗其實際應(yīng)用情況。另選16具福爾馬林保存的尸體標本，隨機分成實驗組和對照組，每組8具標本，在雙通道操作配合下，實驗組應(yīng)用系列可視化操作器械，而對照組則應(yīng)用常規(guī)手術(shù)器械，行寰椎前弓和齒狀突等組織切除術(shù)，并記錄手術(shù)時間及C型臂X光機的透視次數(shù)。結(jié)果：在所有尸體標本上均完成寰椎前弓和齒狀突等組織的切除，基本實現(xiàn)預想的功能。實驗組在手術(shù)時間及C型臂X光機透視的次數(shù)明顯優(yōu)于對照組。結(jié)論：在雙通道操作配合下，系列可視化操作器械能改進目前手術(shù)器械的缺點，縮短手術(shù)時間，降低術(shù)者及患者的X射線暴露劑量，提高頸椎前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下手術(shù)的安全性和精確性。

可視化操作器械；內(nèi)窺鏡；頸椎；手術(shù)技術(shù)

微創(chuàng)化是外科手術(shù)的主要發(fā)展方向之一，其中內(nèi)窺鏡輔助下手術(shù)是微創(chuàng)外科的重要內(nèi)容。醫(yī)用手術(shù)器械高精技術(shù)、生物計算機技術(shù)、數(shù)碼成像技術(shù)和納米材料技術(shù)的迅猛發(fā)展，為內(nèi)窺鏡下脊柱外科技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展創(chuàng)造了條件[1]。目前頸椎前路內(nèi)窺鏡下手術(shù)入路方式主要有：內(nèi)窺鏡輔助下經(jīng)口咽入路，內(nèi)窺鏡下經(jīng)鼻入路，Smith-Robinson頸前咽后入路。

經(jīng)頸前路內(nèi)窺鏡下手術(shù)入路，能避免內(nèi)窺鏡下經(jīng)口咽、經(jīng)鼻入路切口感染的并發(fā)癥[2-3]。多位學者[2，4-5]認為，前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下手術(shù)軟組織損傷小，可降低喉返神經(jīng)、食管等器官損傷的發(fā)生率。且前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下入路暴露范圍廣，上可以顯露顱底[6]，下可以顯露全部頸椎。池永龍等[7]在顯微脊柱內(nèi)窺鏡輔助下，前方咽后入路治療難復性寰樞關(guān)節(jié)脫位，此手術(shù)入路優(yōu)點是：脊柱外科醫(yī)師熟悉此入路，不干擾口腔，良好照明和組織放大使局部解剖更清楚，損傷更小，組織創(chuàng)傷小，出血量少，術(shù)后恢復快，術(shù)后可早期經(jīng)口進食等。

目前前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下手術(shù)所用的操作器械中，部分整合有內(nèi)窺鏡，其設(shè)計思路類似于YESS系統(tǒng)的多通道內(nèi)鏡[8-10]，操作器械上除有內(nèi)窺鏡外，還有工作通道和進出水通道，工作通道可放置電極或（和）咬骨鉗[11-14]等。但這些操作器械存在不少缺點，如操作器械與內(nèi)窺鏡之間的位置固定，不能滿足不同操作器械對內(nèi)窺鏡的觀察視角及深度的不同要求；同時由于操作器械操作時，內(nèi)窺鏡不能自動跟進，不利于實時觀察等。

為此，我們改進研制出系列可視化操作器械（將內(nèi)窺鏡整合進常規(guī)操作器械，稱為可視化操作器械），在可擴內(nèi)窺鏡工作套管（以下簡稱可擴套管）配合下，在尸體標本上，初步應(yīng)用系列可視化操作器械，完成經(jīng)頸前路內(nèi)窺鏡下齒狀突切除術(shù)。

1　材料和方法

1.1系統(tǒng)可視化操作器械研制總體設(shè)想 所謂可視化操作器械是指在手術(shù)操作器械上整合內(nèi)窺鏡，從而使手術(shù)操作器械移動時，內(nèi)窺鏡能及時跟進，不間斷地監(jiān)視手術(shù)器械的操作。可視化操作器械的主要特點為：①在主要操作器械（如刮匙、髓核鉗、環(huán)鋸等）上整合內(nèi)窺鏡及進出水管道，這樣手術(shù)器械進行操作時，內(nèi)窺鏡和進出水管能自動跟進，便于實時觀察、沖洗手術(shù)區(qū)域，提高手術(shù)操作的便捷性和安全性。②在主要操作器械上，均整合內(nèi)窺鏡通道，且根據(jù)不同器械的特點，合理配置內(nèi)窺鏡與操作器械的空間關(guān)系。

1.2系列可視化操作器械的研制

1.2.1可視化環(huán)鋸：可視化環(huán)鋸外形為手槍狀，環(huán)鋸中空，其內(nèi)可容納內(nèi)窺鏡和進出水管；工作時，內(nèi)窺鏡插入中空內(nèi)芯，手持手柄，將環(huán)鋸鋸齒頂在骨質(zhì)上，用手轉(zhuǎn)動環(huán)鋸尾部的齒輪，帶動環(huán)鋸鋸齒轉(zhuǎn)動，達到鋸取骨片的目的。因內(nèi)窺鏡套管、進水管和出水管的最前端距環(huán)鋸鋸齒約2 cm，可以容納最多2 cm厚的骨塊。鋸取骨塊后，通過環(huán)鋸前部的空槽處取出骨塊和清洗出水管頭端。見圖1。

圖1　可視化環(huán)鋸實物圖

1.2.2可視化刮匙：可視化刮匙結(jié)構(gòu)與可視化環(huán)鋸類似，整個可視化刮匙除頭端的刮匙頭外，其余均為中空，其內(nèi)有內(nèi)窺鏡通道和進出水管。刮匙頭用于刮除組織。見圖2-3。

圖2　可視化刮匙實物圖

圖3　可視化刮匙頭端圖

1.2.3可視化髓核鉗：可視化髓核鉗在常規(guī)髓核鉗的合適位置整合內(nèi)窺鏡及進出水管。可視化髓核鉗的特點：隨著髓核鉗的移動，內(nèi)窺鏡及進水管和出水管能及時跟進，觀察和清洗手術(shù)區(qū)域，且不需人工協(xié)調(diào)內(nèi)窺鏡、進出水管和髓核鉗的關(guān)系。見圖4-5。

1.2.4可視化剪刀：可視化剪刀與可視化髓核鉗的結(jié)構(gòu)類似，就是在常規(guī)剪刀的合適部位整合內(nèi)窺鏡和進出水管。可視化剪刀的特點：隨著剪刀頭的移動，內(nèi)窺鏡及進出水管能及時跟進，觀察和清洗手術(shù)區(qū)域。見圖6-7。

圖4　可視化髓核鉗實物圖

圖5　可視化髓核鉗頭部圖

圖6　可視化剪刀實物圖

圖7　可視化剪刀頭端圖

1.3研究對象 福爾馬林保存的成年尸體標本16具，新鮮成年男性尸體標本1具，均由溫州醫(yī)科大學解剖教研室提供。

1.4手術(shù)人員 由具有5年以上工作經(jīng)驗的脊柱外科醫(yī)師進行手術(shù)操作。

1.5主要實驗器材 內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，浙江天松醫(yī)療器械股份有限公司；圖像采集系統(tǒng)，浙江天松醫(yī)療器械股份有限公司；C型臂X光機，飛利浦公司，BV 25 gold；可擴套管（保護鞘外徑10.0 mm，操作通道6.6 mm，撥開葉片與套管軸成15°，撥開葉片長20.7 mm，撥開葉片撐開時頭端寬13.8 mm），浙江天松醫(yī)療器械股份有限公司；可視化髓核鉗、可視化刮匙、可視化環(huán)鋸、可視化剪刀，浙江天松醫(yī)療器械股份有限公司；腹腔鏡下手術(shù)trocar及閉孔器（外徑為11.6 mm）。

可擴套管分為外套管和內(nèi)套管兩部分，撥開器外套管中空，用于容納內(nèi)套管，內(nèi)套管也為中空，用于容納手術(shù)器械或內(nèi)窺鏡。內(nèi)套管頭端一側(cè)附有撥開片。內(nèi)套管頭端的撥開片與內(nèi)套管縱軸呈向外成角，并具有一定的彈性和硬度。可擴套管的撥開片未被推出時，位于外套管管壁內(nèi)且被外套管的套管部約束，與內(nèi)套管的套管部成180°。將內(nèi)套管向前推進，推動面狀撥開片逐漸伸出外套管外，最終完全伸出外套管的套管部之外，并借助本身的彈性，自動撐開，使面狀撥開片與內(nèi)套管的套管部向外成角，達到分離、推開軟組織，并形成適當體積的操作空間。如需將撥開器面狀撥開片回縮，則通過將內(nèi)套管往后拉，帶動面狀撥開片回縮，重新回至外套管的套管部之內(nèi)。見圖8。

圖8　可擴套管實物圖

1.6手術(shù)方法 新鮮成年男性尸體標本，在C型臂X光機及內(nèi)窺鏡監(jiān)視下，雙入路通道配合下，用磨鉆、椎板咬骨鉗和可視化環(huán)鋸等可視化手術(shù)器械切除寰椎前弓、齒狀突等組織。將16具福爾馬林保存的成人尸體標本隨機分成2組，實驗組為應(yīng)用可視化手術(shù)器械操作組，對照組為常規(guī)手術(shù)器械操作組，每組各8具。

實驗組手術(shù)過程：將尸體標本放置在操作臺上，取仰臥位，頭部稍過伸，手術(shù)切口參考Fong等[15]的研究，即在雙側(cè)胸鎖乳突肌的內(nèi)緣2 cm平舌骨處向內(nèi)作長約1 cm切口。切開皮膚、皮下、頸闊肌和深筋膜淺層，于血管鞘與內(nèi)臟鞘之間鈍性分離，直達椎前間隙，用血管鉗緊貼椎體上下鈍性分離并緩慢向中線移動[16]。于雙側(cè)切口內(nèi)分別置入可擴套管的外套管和trocar，將閉孔器頂端緊貼于椎體前外緣，透視下確定位于寰椎或樞椎前緣后先上下鈍性分離并逐漸向中線移動，直到感到可擴套管和trocar已經(jīng)相互接觸并相對。取出閉孔器，將可擴套管的內(nèi)套管置入外套管內(nèi)，并將內(nèi)套管向前推出，使得撥開片推出外套管之外，并撐開形成具有一定體積的操作空間。將可視化刮匙、可視化髓核鉗等操作器械置入可擴套管和trocar內(nèi)，在C型臂X光機及內(nèi)窺鏡監(jiān)視下，清除寰樞椎前緣的軟組織。在C型臂X光機及內(nèi)窺鏡監(jiān)視下，雙入路通道配合下，用磨鉆、椎板咬骨鉗和可視化環(huán)鋸清除部分寰椎前弓、齒狀突等組織，在C型臂X光機透視下確定已切除寰椎前弓及齒突狀，術(shù)畢。

對照組手術(shù)過程：對照組手術(shù)過程與實驗組相同，但應(yīng)用常規(guī)手術(shù)器械及應(yīng)用可視化手術(shù)器械操作時不放置內(nèi)窺鏡。從切開皮膚至在C型臂X光機透視下確定已切除寰椎前弓及齒狀突，為手術(shù)操作時間。記錄手術(shù)操作的時間、術(shù)中C型臂X光機透視次數(shù)。見圖9-12。

圖9　雙入路通道操作示意圖（術(shù)中照片）

圖10　透視下各種器械操作（術(shù)中照片）

圖11　系列可視化操作器械自身內(nèi)窺鏡監(jiān)視圖（新鮮標本操作）

圖12　系列可視化操作器械另一入路通道內(nèi)窺鏡監(jiān)視圖（新鮮標本操作）

1.7統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料用±s表示，采用t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

在1具新鮮尸體標本及16具福爾馬林保存尸體標本上，內(nèi)窺鏡及C型臂X光機監(jiān)視下，應(yīng)用系列可視化操作器械及常規(guī)器械，均順利完成寰椎前弓及齒狀突等組織的切除減壓術(shù)（見圖13-15）。在新鮮尸體標本上，體驗系列可視化操作器械的應(yīng)用情況，總結(jié)經(jīng)驗（因新鮮尸體標本曾用氧化鋁灌注血管，X線檢查時偽影較多，頸椎顯影欠清）。

圖13　術(shù)前和術(shù)后的X線正位片

在福爾馬林保存尸體標本上進行相關(guān)手術(shù)操作，實驗組和對照組的數(shù)據(jù)分布經(jīng)統(tǒng)計檢驗符合正態(tài)分布且方差齊性，實驗組無論在手術(shù)時間及C型臂X光機監(jiān)視上，均優(yōu)于對照組。見表1。

圖14　術(shù)前和術(shù)后的X線側(cè)位片

圖15　術(shù)后CT三維重建圖

表1　2組手術(shù)時間和透視次數(shù)比較（n=8，±s）

表1　2組手術(shù)時間和透視次數(shù)比較（n=8，±s）

與對照組比：aP＜0.05

組別手術(shù)時間（min）透視次數(shù)（次）實驗組39.0± 6.6a10.4±2.1a對照組49.8±10.313.6±3.4

3　討論

3.1頸椎前方入路的解剖特點 頸椎前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下手術(shù)多采用標準或擴大的Smith-Robinson頸前咽后入路[13，17-18]，經(jīng)血管鞘與內(nèi)臟鞘之間進入，并到達椎前間隙，一個比較安全的手術(shù)入路[19-21]。Soliman等[5]采用盲法，隨機對比了70例患者內(nèi)窺鏡下頸椎前路椎間融合術(shù)與傳統(tǒng)頸椎前路椎間融合術(shù)，平均隨訪28個月，發(fā)現(xiàn)內(nèi)窺鏡下頸椎前路椎間融合術(shù)與傳統(tǒng)頸椎前路椎間融合術(shù)的手術(shù)效果相似，但內(nèi)窺鏡下頸椎前路椎間融合術(shù)在美觀、咽喉部并發(fā)癥發(fā)生率、術(shù)后疼痛等方面較傳統(tǒng)頸椎前路椎間融合術(shù)具有優(yōu)勢。內(nèi)窺鏡下Smith-Robinson頸前咽后入路較開放入路更安全，再增加一個內(nèi)窺鏡通道對有關(guān)手術(shù)入路并發(fā)癥的發(fā)生率的增加不會有明顯影響，切口僅為1 cm，對美觀的影響很小，且能實現(xiàn)多角度觀察手術(shù)區(qū)域，及方便器械之間的配合，能提高手術(shù)的安全性和減少手術(shù)的并發(fā)癥。椎前間隙為一潛在的間隙，經(jīng)器械鈍性分離后，其潛在的腔隙適合可擴套管撥開葉片的應(yīng)用。頸椎前方入路的解剖特點使得雙通道操作適用于頸椎前路手術(shù)。

3.2系列可視化手術(shù)器械 前路經(jīng)頸內(nèi)窺鏡下手術(shù)所用的操作器械絕大部分為常規(guī)器械，即器械上未整合有內(nèi)窺鏡。也有少量手術(shù)器械整合有內(nèi)窺鏡，如Ruetten等[13]用一個外徑為3.8 mm×6.2 mm的橢圓形套管，放置2.5 mm外徑的內(nèi)窺鏡后，余空間放置咬骨鉗等手術(shù)器械。Ahn等[11-12]和Deukmedjian等[14]所用的器械，類似于YESS系統(tǒng)的多通道內(nèi)鏡[8-10]。這些整合內(nèi)窺鏡的手術(shù)器械存在不少缺點：因術(shù)中所用器械種類繁多，尺寸形狀各異，其工作通道很難滿足放置各式各樣器械的要求；因不同器械對其與內(nèi)窺鏡的空間關(guān)系要求不同，其工作通道不能滿足多種器械的要求；另外操作器械的頭端會明顯阻擋內(nèi)窺鏡的視野，會有視野盲區(qū)。

通過在主要操作器械上整合內(nèi)窺鏡及進出水管道，這樣操作器械進行操作時，內(nèi)窺鏡和進出水管道能自動跟進，便于觀察和沖洗手術(shù)區(qū)域，提高器械操作便捷性。同時，增加工作通道與內(nèi)窺鏡通道空間關(guān)系上的樣式，如在可視環(huán)鋸和可視刮匙，內(nèi)窺鏡位于環(huán)鋸的中央，而可視髓核鉗內(nèi)窺鏡則位于髓核鉗的一側(cè)，這樣就可以根據(jù)不同操作器械的特點合理配置內(nèi)窺鏡與操作器械之間的空間關(guān)系。不同可視化操作器械內(nèi)窺鏡通道及內(nèi)窺鏡的規(guī)格是一致的，內(nèi)窺鏡在整套可視化操作器械之間能自由匹配，整套可視化操作器械僅需配1把內(nèi)窺鏡，減少成本。上述有整合內(nèi)窺鏡的的操作器械在工作時，內(nèi)窺鏡能及時跟進并能實時觀察手術(shù)操作器械的情況；同時進出水管也能及時跟進，用于沖洗手術(shù)視野并維持手術(shù)視野清晰，從而減少手術(shù)時間，減少患者和術(shù)者的X線暴露時間。這樣就能提高相關(guān)手術(shù)操作的安全性和便捷性。

但因為內(nèi)窺鏡僅位于操作器械的一側(cè)，會受到操作器械的阻擋，從而形成視野盲區(qū)，不利于手術(shù)操作的安全性。但在可擴套管輔助下，采用雙入路通道操作，另一入路通道內(nèi)的內(nèi)窺鏡也可從另一角度監(jiān)視可視化手術(shù)器械的操作，這樣可以有效減少視野盲區(qū)，并且進一步提高手術(shù)操作的安全性。

系列可視化操作器械在可擴套管的輔助下，通過雙通道操作，可能實現(xiàn)提高器械操作便捷性、安全性和精確性，從而提高手術(shù)的安全性。當然，可視化手術(shù)器械現(xiàn)目前僅在尸體標本上進行模擬手術(shù)，還需要在臨床上進一步應(yīng)用來驗證其安全性與可行性。

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（本文編輯：吳昔昔）

Preliminary application of a new series of endoscopic instruments for endoscopic anterior transcervical odontoidectomy

LIN Zhongke, JIN Haiming, W ANG Xiangyang, WU Aimin, CHI Yonglong. Department of Spinal Surgery, Orthopaedic Hospital in the Second Aff liated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027

Objective: To overcome the drawbacks of the current instruments, a series of novel endoscopic instruments was designed and its feasibility in endoscopic transcervical odontoidectomy was assessed. Methods: In 1 fresh frozen adult cadaver, the series of novel endoscopic instruments was applied for endoscopic transcervical odontoidectomy. Sixteen formalin-fi xed adult cadavers were randomly divided into two groups (the experimental group and the control group). In the experimental group, the series of novel endoscopic instruments was applied. And in the control group, conventional surgical instruments were applied. Cooperating between the instruments in left and right anterior transcervical approaches, all the 16 formalin-fi xed cadavers underwent endoscopic transcervical odontoidectomy. The operating time and X-ray exposure frequency of the two groups were recorded. Results: In all cadavers, the anterior arch of atlas and odontoid were successfully resected. The expected advantages of the series of novel endoscopic instruments were achieved. Compared with the control group, the experimental group showed superiority in the operating time and X-ray exposure frequency. Conclusion: The series of novel endoscopic instruments can overcome the drawbacks of the current instruments for endoscopic cervical surgery. Cooperating between the instruments in left and right approaches, the series of novel endoscopic instruments can reduce the operating time and X-ray exposure frequencies, and can make the operation safer, more convenient and more accurate.

endoscopic instruments; endoscope; cervical spine; surgical technique

R687.1

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2016.11.002

2016-03-01

浙江省自然科學基金資助項目（LY14H060008）；浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計劃資助項目（平臺計劃-骨干人才，2015111494）；國家自然科學基金資助項目（81572214，81372014，81501933，81271663，3147114）。

林仲可（1975-），男，浙江溫州人，主治醫(yī)師，博士。通信作者：池永龍，主任醫(yī)師，Email：chiyonglongwz@163. com。