好心肝會刊肝病資訊

第60期

出刊日:2012-10-15

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達文西機器手臂 切肝手術細膩精準

近年來,各種專科例如泌尿科、婦產科、心臟外科、胸腔外科、耳鼻喉科、肝膽腸胃外科、大腸直腸外科等,都開始積極嘗試使用機器手臂手術,應用範圍越來越廣。傷口小、住院時間短、併發症少,是這類手術的共同特點。
 
諮詢/吳耀銘(臺大醫院外科部主治醫師、臺大醫學院外科助理教授)
撰稿/王昶閔
 
一位86歲陳老先生,去年因大腸癌接受腹腔鏡大腸切除手術,今年又發現左側肝臟有10公分腫瘤,懷疑是大腸癌轉移,經醫師說明手術風險後,家屬基於腫瘤過大、病人年事已高等考量,最後決定放棄傳統手術,改採新式的機器手臂手術。手術過程順利,前後時間只有3小時,傷口只有5個小洞,每個大小約0.5到1公分左右,最後醫師再沿著下腹部的舊手術疤痕,劃開一道10公分長傷口,以取出手術切除的大塊肝腫瘤,術後僅短短6天就出院返家休養。
 
另一位罹患肝癌的76歲劉老太太,有肝硬化病史,最近發現體內有一顆5公分大的肝腫瘤,腫瘤位於肝臟左側。由於老太太這輩子從未開過刀,對手術的大傷口十分畏懼,家屬也擔心她身上的糖尿病,可能影響術後傷口癒合,經反覆與醫師討論後,決定採用機器手臂微創手術,短短3小時內就完成手術,傷口大小與腫瘤相當,長約5公分左右。
 
1990年代起機器手臂手術開始蓬勃發展,外科醫師只要坐在操作機台上,以食指和拇指操控搖桿,就可控制手術台上的4隻機器手臂替病人開刀,十分神奇。目前普遍使用的為「達文西」機器手臂。
 

傷口小、疼痛少、復原快 

 
機器手臂手術以泌尿科與婦產科應用最為廣泛,以去年為例,全球1年共執行36萬台機器手臂手術,其中有14萬6千台是婦產科的子宮切除手術,另有11萬台是泌尿科的攝護腺根除手術。近年來,各種專科例如心臟外科、胸腔外科、耳鼻喉科、肝膽腸胃外科、大腸直腸外科等,都開始積極嘗試使用機器手臂手術,應用範圍越來越廣。
 
機器手臂手術與傳統開放手術相比,具有傷口小、疼痛少、復原快等優點。傳統肝臟切除手術的傷口長達40到50公分,傷口形狀為T字型或賓士型,且因傷口位於上腹部,術後每當病人呼吸就會牽扯傷口而引發疼痛,以致病人常會因術後疼痛而不敢深呼吸,進而使痰液較不易排出,容易蓄積在肺部,進而引發肺炎,甚至導致死亡。
 
相對而言,機器手臂切肝手術雖需要在體表打開4到5個小傷口,但每個傷口大小只有0.5到1公分左右,最後另外會以手術刀劃開一個比較大的傷口,好將切除下來的腫瘤組織取出,切除肝臟有多大,傷口就有多大,通常是3公分到10公分左右,相對於傳統手術還是小的多。病患較不會因呼吸而疼痛,併發肺炎的風險也大幅較低,病人可以較早下床活動,有利於提早復原。此外,這類微創手術的傷口位於下腹部恥骨上緣,除了傷口較小,術後復原較快之外,下腹部的傷口也會被遮蓋在褲子裏,對整體外型美觀有很大的改進。
 
機器手臂手術全程在3D影像放大的視野下進行組織剝離、切割及止血,均較傳統手術精細,因此,也需要較長的手術時間,手術全程約比傳統手術長約1到2小時左右,必須視手術範圍與腫瘤大小而定。假設只切除左側肝臟,機器手術時間就與傳統刀相當,大約2到3小時左右。但若是切除右側肝臟,因體積較大,傳統手術大約耗時5小時,機器手臂手術約7小時。
 

機器手臂切肝有條件限制

 
以微創手術切除肝臟腫瘤,在國內已有5年以上的歷史。微創手術是指手術傷口小的開刀方式,如:腹腔鏡手術、機器手臂手術等。過去微創手術切肝是用傳統腹腔鏡,今年以來部份醫院開始大量改採機器手臂手術切肝,但受限於現有器械侷限以及手術經驗尚待累積,並非所有的肝腫瘤患者,都可以選擇此類高科技手術,腫瘤太大、位置不佳、心肺功能太差者,可能還是得考慮傳統開放手術。
 
最適合機器手臂手術的肝病病人條件是,肝臟腫瘤小於5公分,且腫瘤位置位於肝臟邊緣,沒有合併肝硬化者。假使腫瘤大小在5到10公分之間,位置又接近大血管且有肝硬化者,則需要有經驗者才能夠處理。假設腫瘤生長在肝臟上方,靠近橫隔膜的位置,因視野受限,無法看到腫瘤位置,因此目前還無法採用機器人手臂手術,醫界正設法嘗試調整手術部位,以取得突破。
 

心肺功能不佳者不適合微創手術

 
原則上,接受機器手臂手術並無年齡限制,心肺功能好壞才是重點。因為手術過程中,必須將氣體灌注到腹腔內,以將腹腔內部撐出手術空間,但此時氣體會壓迫心肺,使心肺功能受到影響,甚至提高心肺衰竭風險。

 

機器手臂讓刀工更細緻

 
顧名思義,機器手臂手術就是以機器手臂以取代外科醫師的雙手,外科醫師只要盯著電腦螢幕上手術器械鏡頭所回傳的3D立體影像,就可以操控搖桿,隔空遙控開刀,手術視野影像放大6到10倍,可完成比傳統腹腔鏡手術更為精細的切割、分離與縫合。也因為機器手臂3D立體視野及靈活的機器手臂手腕,可大幅提高肝臟手術用微創方式進行的比率。過去大約只有10~20%的肝臟手術可用微創方式進行,但在機器手臂輔助下,目前已有40%以上的肝臟手術可用微創方式進行。
 
此外,在傳統開放手術或腹腔鏡手術過程中,外科醫師開刀一段時間後,雙手就會陷入疲乏。機器手臂不會疲乏,靈活度不比人類手指遜色,卻又沒有人手的顫抖。此外,機器手臂的手腕部位,還可以進行540度的大角度旋轉,超越人類手腕轉動180度的極限,因而可深入傳統手術無法到達的角落,靈巧地在狹窄的空間內,進行非常精密的各種手術步驟。
 

機器手臂無法取代外科醫師的手感

 
那麼,有了機器手臂後,外科醫師的角色與地位是否會因此受到威脅?答案是否定的。畢竟,外科手術並非生產線那麼簡單,每個病人的病情與體質差異甚大,必須要經過詳細的術前評估,並由有經驗的外科醫師執行,以因應各種突發狀況、解決各種難題,不可能直接由電腦執行手術。亦即,操作機器手臂的人腦,才是手術成功與否的關鍵。
 
目前機器手臂系統雖然已發展至第3代,但尚非完美無缺。以切肝手術為例,需要搭配有效率的止血器械,才能順利進行手術。此外,外科醫師開刀時的手感非常重要,至今機器手臂尚未設計出觸覺回饋機制,但此部分對有經驗的外科醫師來說,可用視覺觀察來克服。
 

跨國手術不是夢

 
機器手臂手術,因為具有可遙控的特性,也讓跨國或跨區域的手術的夢想得以實現。2001年,美國紐約的雅克教授,就成功透過高速光纖網路,為一位遠在法國的68歲女性患者,以機器手臂完成腹腔鏡膽囊切除手術,首度實現了遠距手術的夢想。
 
這也代表機器手臂手術可用來解決醫療資源分佈不均問題。例如,針對醫療人力或資源分佈不均的國家或地區,可將熟悉此類高科技手術的高階人材集中在特定幾家醫學中心,然後在各地平均建置機器手臂手術機器,以進行遠距手術。

 

可解決部份外科醫師人力不足問題

 
傳統外科手術進行過程中,在手術檯邊除了1名主刀醫師以外,尚須要3名外科助手醫師協助。而機器手臂手術時,主刀醫師不必站在手術檯邊,只要坐在附近的操控機台內,以手指搖桿遙控機器手臂即可。由於一台機器人手術系統配置有4隻機器手臂,可取代2名外科助手的工作,因而手術檯邊只須留下一名外科助手,以協助抽吸血水、遞送器械與紗布等工作,所需外科醫師人力以傳統手術大幅減半。
 
此外,過去外科助手必須負責拉勾以撐開手術空間,非常耗費體力,可能拉個5分鐘,手就開始發抖,如今可靠機器手臂撐開與剝離手術部位組織,穩定性高,也可減少醫師的職業傷害。
 

有突發狀況可改採其他手術方式

 
要注意的是,並非所有的個案都可以機器手臂開完全程手術。依照目前的技術水準,即便做了完整術前評估,也只有9成病患可以順利開完全程,但仍有1成病人,會因手術中發生無法預期的突發狀況,而必須立即改用傳統手術開刀。
 
這些突發狀況包括:手術中病人發生大出血、心肺功能衰竭、麻醉藥物過敏引發休克或惡性高溫,以及腫瘤位置比預期難度更高等。雖然至今尚未聽聞有手術中機器手臂故障的案例,但假設真的不幸發生故障,就可能得緊急改採一般腹腔鏡微創手術或傳統手術,好將手術完成。
 

設備不斷改進 未來技術更成熟

 
目前機器手臂用於切肝手術還有一些限制,例如靠近大血管的肝腫瘤比較不適合用機器手臂手術,原因之一,就是目前電燒止血的器械,止血效率還未臻理想。所幸,美國最近已推出更有效率的電燒止血器械,針對活肝移植這種必須要一邊切除肝臟、一邊止血的困難手術,是一大利器。此外,機器人手術所使用的內視鏡,也開始搭配窄頻技術,只要注射顯影劑再搭配特殊光源,便可使手術醫師對於肝臟表面的血管分佈,可未卜先知、一目了然,預知過去肉眼看不到的血管與膽管分佈,有利於事前規劃手術路徑,大幅提升手術安全性。
 

機器人手臂的研發歷史

 
1960年代起,美國軍方與太空總署NASA便開始投入機器人手術的研發,希望發展出一套遠距手術的模式,為戰場受傷士兵或外太空人進行緊急手術。直到1980年代起開始有機器人手術系統陸續被發表,起初只限於神經外科與整型外科。1996年起美國業者提出Zeus(宙斯)機器人手術系統,2001年更完成一項橫跨美法兩國的遠距離手術。2000年時,業者又推出da Vinci(達文西)機器人手術系統,至今已發展到第3代,是今日醫界使用最廣泛的主流手術系統。
 
 
表:各類切肝手術比較表
 
各類肝臟切除手術比較
 
傳統開放手術
傳統腹腔鏡
機器手臂
手術時間
2-5小時
2-7小時
2-7小時
傷口大小
40-50公分
5個(0.5到1公分)
1個(2到10公分,視腫瘤大小而定)
5個(0.5到1公分)
1個(2到10公分,視腫瘤大小而定)
住院天數(最快)
10到14天
3到7天
3到7天
自費費用
3-5萬
10萬
20萬
優點
手術視野清晰、保有手術時手感
傷口小、復原快、出血量較少。
傷口小、復原快、出血量最少。可深入許多困難角度、切除與縫合最細緻。
缺點
傷口大、出血量高、疼痛指數高、住院時間長、併發肺炎風險高
需自費、2D平面影像易影響手術精準度。器械只能直進直出、手術角度受限,精準度較低。
成本高、手術費用昂貴、欠缺手術手感。
 

機器手臂也能做器官移植!

臺大完成亞洲首例腎臟移植

 
機器手臂的發展可說如火如荼,繼成功以機器手臂切除肝腫瘤後,臺大團隊又於8月7日宣布完成亞洲首例的腎臟移植。移植團隊先是利用腹腔鏡摘取捐腎者的腎臟,然後將這顆腎臟植入受贈者體內。若是過去的傳統手術,主刀醫師必須在開刀房內親自替患者縫合血管,但這次動用了機器手臂,主治醫師不需進入開刀房,而是坐在外面的螢幕前面操作搖桿,讓機器手臂去縫合。傳統開腹手術傷口可能長達15至20公分,利用機器手臂動手術,傷口縮減為9公分左右,大大減輕了患者的疼痛不適,以及傷口疝氣的可能性。未來若能克服更多困難,機器手臂也可望運用在肝臟移植手術上,造福肝病患者!
 
[Q&A]
Q:有了機器手臂手術後,外科醫師就不需要學習傳統開刀法?
A:絕對不是。傳統開刀方式是所有外科手術的根本基礎,機器人手術只是進階的手術方法。外科醫師的養成不可能本末倒置,如果沒有先養成扎實的傳統手術概念,熟悉人體內部的解剖結構,根本無法進入腹腔鏡手術的世界,遑論是更高階的機器人手臂手術。 
 
因為,微創手術是在活動空間與視野受到很大限制的情境下去執行,假設醫師對人體解剖結構沒有精確的掌握,根本不知從何開起。更何況,假設手術中遭遇突發狀況,是必須改採傳統開放式手術補救的,因此傳統手術不但是最重要的基本功,也是救命的最後一道防線。
 
Q:用機器手臂切除肝腫瘤會不會比較切不乾淨?
A:不會,甚至可以切除位於傳統手術視野死角的腫瘤。原則上,機器手臂切除肝腫瘤時,切除範圍與傳統腹腔鏡手術或傳統開腹手術是一樣的。但機器手臂的優勢是,在手術進行中,醫師所看到的立體3D影像,是經過放大6到10倍的放大影像,醫師視野更清晰。此外,因為鏡頭與器械可以轉彎,還可看到傳統手術時肉眼看不到的死角,進行切除與縫合等各項手術步驟。
 
Q:機器手臂雖然先進,但還是有壞掉可能,因此還是由外科醫師親自開刀比較安心? 
A:機器手臂至今未曾傳出手術中故障的案例,可見故障率極低,即便發生故障,也可由醫師緊急改開傳統手術補救,此時,醫師就得親自上手術台執刀,但並不會因此降低手術的效果。因此,擔心機器故障而選擇傳統手術的顧慮,應該是不必要的。
 
Q:機器手臂開刀傷口比較小?
A:機器人手臂手術的傷口較小,對身體組織的破壞也小的多。傳統的開放式切肝手術,需要剖開腹部,傷口可長達40到50公分。至於機器人手臂手術,只需要開5個0.5到1公分的小孔,以伸入手術器械與內視鏡,最後再於腹部下方劃開一道傷口,傷口大小依切除腫瘤大小而定,以便將腫瘤取出體外,一般來說不會超過10公分。  
 

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