達文西機械手臂系統的發展與應用於胸腔鏡手術

文／鄭清源（彰化基督教醫院胸腔外科主任）

微創手術(minimally invasive surgery,簡寫為MIS)歷經約30年之發展，已經成為現代臨床外科應用不可或缺的部分。它與傳統手術的區隔，主要為小傷口且透過細小醫療視訊鏡頭，將手術中即時影像呈現於電視螢幕上；醫師則透過特殊設計的細長手術器械於人體自然體腔內或體腔外進行病變之切除與縫合，必要時需運用氣體(如二氧化碳)形成人工氣腹或後腹腔氣室與人工氣胸等，以利用空間操作各種手術步驟。大家都普遍知道微創手術的優點有：傷口小，組織傷害性低；疼痛度低，止痛劑使用較少；恢復期短，能儘早回復工作；傷口滿意度高與慢性疼痛較少等。在熟練此技術的外科醫師手上,已經證明MIS是安全、可行且與傳統手術比較，對惡性腫瘤切除有相同的治療結果。

然而微創手術( MIS)在胸腔內仍有某些挑戰要面對，如操作性之限制、不自然的手眼協調、與缺乏三度空間立體影像等。透過電腦輔助技術，機器手臂系統(Robotic system)提供清晰的視覺影像與非凡的靈巧度，它設計來模擬類似人體手掌與手指接近組織之活動操作，而非傳統胸腔內視鏡以胸壁或肋骨為槓桿支點之長器械操作模式，這種操作可降低病人術後疼痛與對肋間神經之傷害。

機械手臂系統的概念證明與早期研究起至1990年代，其後1992年Computer Motion公司發展出具聲控介面之機器人，該公司於1993年推出第一個被美國FDA(食品與藥物管理局)所認可的手術用機器人，1994年推出用腳控制之臨床使用機器人，1996年將聲控機器人使用於微創手術( MIS)之試驗，很快地該公司推出聲控機器人Zeus Surgical Control System。同時期Intuitive Surgical公司與Computer Motion公司皆致力於發展相同特性之手術機器人：如3-D立體影像，高解析度視覺清晰技術，與具備多面向自由度活動之內視鏡器械。2000年Intuitive Surgical的 da Vinci手術系統被美國FDA認可為腹腔鏡手術之內視鏡器械控制系統機器人,它標明其特點為具備切割與縫合功能，此有別於 the Zeus系統之抓取、握住與移動功能而已。2001年3月FDA同意da Vinci手術系統可運用於肺臟與食道及內乳動脈手術。同年6月FDA聲明認可da Vinci手術系統於腹腔鏡攝護腺摘除術之應用。

時至今日da Vinci手術系統為惟一市售可使用之手術用機械手臂系統。它包括三大部分：一是四支手術用手臂架設好的平台(圖一)，應用於病人身上操作手術，二是手術醫師控制台(圖二)，三是整合性控制台車(圖一)，它提供手術醫師控制台與機械手臂之連結與溝通。機械手臂之多關節系統器械提供7個面向之旋轉自由度叫做The EndoWrist ，類似人體手腕關節之活動。其視覺清晰度與深度感則透過三度立體影像與放大效果而得到加強。這些功能皆能大大地加強醫師於狹小空間作複雜手術與精細之操作技巧。

達文西機器手臂手術於胸腔疾病最早應用胃底摺疊術(抗逆流手術) 於治療胃食道逆流症與食道肌肉切開術治療食道鬆弛不能症，隨著個案數累積已經證實與傳統內視鏡手術有相類似之結果，因此將手術再擴及於食道良性腫瘤切除術與惡性腫瘤摘除術和淋巴結清除術與腹腔鏡胃分離與重建手術(圖三與圖四)。其他已發表的胸腔疾病包括縱隔腔良惡性腫瘤與重症肌無力症胸腺摘除術與肺腫瘤手術等。

本院da Vinci機械手臂手術系統設立於2012年底，已經開始應用於多個外科系之多種手術。由於機械手臂輔助內視鏡手術目前並非健保給付之常規手術，故仍需自費負擔醫療耗材與成本費用。目前胸腔外科設定的手術適應症為：肺癌、食道癌、重症肌無力症、與可切除之惡性縱隔腔腫瘤與某些病變位於解剖空間狹窄與需複雜技巧之困難手術。由於先前已經非常熟練於傳統內視鏡手術，且廣泛應用於胸腔各種疾病，所以本科醫師能迅速學習適應將達文西手術系統加以應用，本科已經順利完成之手術為肺癌與食道癌切除與重建術，且逐步在加強與深入應用中，以提供合適的病人最佳之選擇與治療效果!

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