PHẨU THUẬT ROBOT: CÁC ỨNG DỤNG, HẠN CHẾ, VÀ ẢNH HƯỞNG TRONG ĐÀO TẠO PHẨU THUẬT.
BS Huỳnh Hiếu Quốc
GIỚI THIỆU:
Trong thập niên 1990, loài người đã được chứng kiến cuộc cách mạng phẩu thuật nội soi với sự đột phá từ mổ hở kinh điển sang mổ nội soi với kỹ thuật ít xâm lấn. Mổ nội soi với nhiều ưu điểm: thời gian nằm viện ngắn, ít đau sau mổ, ít nhiễm trùng, tính thẩm mỹ cao đã làm cho các cuộc mổ, như cắt túi mật qua nội soi, trở thành chuẩn hoá trong điều trị các bệnh lý sỏi mật. Với những kết quả hấp dẫn từ phẩu thuật nội soi, các nhà ngoại khoa luôn luôn tìm tòi nghiên cứu những phương pháp điều trị ít xâm lấn nhất. Tuy nhiên, một số phương pháp phẩu thuật nội soi phức tạp (như cắt tụy) đã cho thấy việc thực hiện qua nội soi gặp một số trở ngại do hạn chế của chính phương pháp này. Ví dụ, hệ thống đèn chiếu camera do người phụ mổ cầm thường không cố định và chỉ chiếu sáng trong một không gian 2 chiều, trong khi đó Phẩu thuật viên chính phải cố gắng thích nghi với vị trí phẩu thuật không thuận tiện và với các dụng cụ phẩu thuật thẳng vốn hạn chế thao tác. Nhìn chung, phẩu thuật nội soi chỉ mới đạt tới ngưỡng bình quân của ngành phẩu thuật và cần phải có một kỹ thuật khác để tạo ra một bước đột phá mới trong lĩnh vực này.
Từ những năm đầu của thế kỷ 21, với sự phát triển các kỹ thuật mới, ngành phẩu thuật đang tiến tới những phương pháp phẩu thuật rất ít xâm lấn. Phẩu thuật robot và phẩu thuật từ xa đã giải quyết được những hạn chế của các phương pháp phẩu thuật nội soi và phẩu thuật lồng ngực, đây qủa thực là một cuộc cách mạng của các kỹ thuật phẩu thuật ít xâm lấn. Người ta đang mong đợi phẩu thuật robot sẽ được phát triển mạnh trong tương lai. Đã có một dự báo cho rằng tất cả các loại phẩu thuật có thể và sẽ được thực hiện bởi phẩu thuật robot.
THẾ NÀO LÀ PHẨU THUẬT ROBOT?
Phẩu thuật robot là một dụng cụ tự vận hành thông qua sự điều khiển của vi tính vốn được lập trình để hỗ trợ các vị trí và điều khiển các dụng cụ phẩu thuật, làm cho phẩu thuật viên có thể thực hiện các thao tác phức tạp. Các hệ thống phẩu thuật robot hiện nay đang được sử dụng hoàn toàn không thể hoạt động độc lập mà không cần phẩu thuật viên hoặc thay thế cho phẩu thuật viên. Thay vào đó, các máy móc này hoạt động sẽ làm cho các phẩu thuật viên có thể tiếp cận đến những vị trí cần phẩu thuật quá phức tạp mà các phương pháp nội soi không thể với tới được, và như vậy người ta gọi là phương pháp vận hành chủ-tớ (master-slave manipulators). 2 hệ thống phẩu thuật robot hiện nay đang được sử dụng và đã được sự chấp thuận của tổ chức FDA của Mỹ là: -hệ thống phẩu thuật Da Vinci (thuộc Intuitive Surgical, Mountain View, California) và -hệ thống Zeus (Computer Motion, Goleta, California). Mỗi hệ thống có 2 thành phần chính nối với nhau thông qua hệ thống dẫn truyền dữ liệu và một máy vi tính.
· Hệ thống bàn phím điều khiển của phẩu thuật viên: là giao diện sử dụng robot đem lại cho phẩu thuật viên các chức năng:
o Một phẩu trường với không gian 3 chiều từ một camera bên trong cơ thể bệnh nhân với sự kiểm soát của robot làm cho phẩu thuật viên có cảm giác như đang ở trong phẩu trường.
o Hệ thống chủ vận hành, được điều khiển bởi các cần mà phẩu thuật viên cần để thực hiện các thao tác phẩu thuật vốn sẽ được dẫn truyền đến hệ thống con trong cơ thể bệnh nhân. hệ thống phân giải vận động (chuyển đổi từ thao tác bằng tay sang dạng vi cử động với độ chính xác cao) và hệ thống lọc xung động sẽ làm gia tăng độ chính xác của các cử động của phẩu thuật viên.
o Một hệ thống bàn phím để điều chỉnh các chức năng như độ tập trung của đèn camera, phân giải vận động và các thiết bị khác.
· Hệ thống robot trong cơ thể bệnh nhân là các cánh tay robot để điều khiển các dụng cụ phẩu thuật và camera thông qua các cổng nội soi được gắn vào cơ thể bệnh nhân. Hệ thống da vinci điều khiển các dụng cụ phẩu thuật với các vi khớp gần đầu mút có thể nhân đôi cử động của cổ tay của phẩu thuật viên, bao gồm cả động tác xoay (7 độ tự do, là một khả năng vận động lớn nhất xung quanh một khớp)
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHẨU THUẬT ROBOT DA VINCI
PHẨU THUẬT ROBOT
HỆ THỐNG CÁNH TAY ROBOT PHẨU THUẬT
THAO TAC PHẨU THUẬT ROBOT BẰNG TAY
ỨNG DỤNG LÂM SÀNG CỦA PHẨU THUẬT ROBOT
Phẩu thuật robot đã giải quyết thành công những hạn chế của phẩn thuật nội soi kinh điển và phẩu thuật lồng ngực, và như vậy sẽ cho phép thực hiện các kỹ thuật phẩu thuật phức tạp với độ chính xác cao và ít xâm lấn nhất. Ngược lại với những tư thế đứng khó chịu trong phẩu thuật nội soi, phẩu thuật viên chỉ cần ngồi thoải mái trên hệ thống điều khiển robot. Thay vì là những hình ảnh phẳng 2 chiều từ những camera nội soi, phẩu thuật viên có thể quan sát những hình ảnh không gian 3 chiều có chiều sâu, cử động của camera rất ổn định và dễ dàng điều chỉnh bởi hệ thống điều khiển phẩu thuật bằng lời nói hay bằng bàn phím. Ngoài ra, việc vận hành hệ thống dụng cụ cánh tay robot sẽ cải thiện sự phân giải các cử động so với các dụng cụ phẩu thuật nội soi kinh điển, và do vậy sẽ giúp cho phẩu thuật viên thực hiện các thao tác phức tạp hơn.
Bảng 1: các hạn chế của nội soi/giải pháp trong phẩu thuật robot
|
vấn đề/hạn chế của phẩu thuật nội soi |
Các giải pháp của phẩu thuật robot |
|
Hình ảnh 2 chiều của phẩu trường và không thể thấy được chiều sâu |
hệ thống kính phân cực và các bộ lọc phân cực tạo ra không gian 3 chiều |
|
cử động là phản trực giác(ví dụ: cử động dụng cụ sang phải sẽ là sang trái trên màn hình do hiệu ứng gương chiếu) |
Cử động là trực giác (ví dụ: cử động sang phải tạo ra hình ảnh tương tự trên màn hình) |
|
Camera luôn di động, được cầm giử bởi người phụ mổ |
Phẩu thuật viên điều khiển camera vốn được giữ bởi cánh tay robot, không cần người phụ cầm đèn |
|
hạn chế độ cử động tự do của các dụng cụ phẩu thuật nội soi thẳng |
Vi khớp gần đầu cánh tay robot giúp giảm thiểu vận động cổ tay phẩu thuật viên |
|
phẩu thuật viên phải cố gắng thích nghi vị trí và thao tác không thuận lợi trong quá trình phẩu thuật |
phẩu thuật viên thoải mái ngồi điều khiển hệ thống máy. |
|
cần nhiều người tham gia phẩu thuật (2-3 Bác sĩ, 1 gây mê, một số y tá phòng mổ: có thể cần đến 10 người |
Cần ít nhân lực: 1 phẩu thuật viên, 1 gây mê, một phụ mổ. |
chỉ trong một thời gian ngắn, phẩu thuật robot đã chiếm lĩnh trong nhiều lĩnh vực trong ngành ngoại khoa.
Bảng 2: ỨNG DỤNG LÂM SÀNG TRONG PHẨU THUẬT ROBOT
|
Lĩnh vực |
Các bệnh lý được phẩu thuật robot |
|
Hệ tiêu hoá |
1997: Himpens và cộng sự. Lần đầu tiên phẩu thuật robot cắt túi mật Các phẩu thuật chống trào ngược, cắt cơ Heller, bắt cầu dạ dày, cắt dạ dày ruột, cắt đoạn thực quản, cắt lách, cắt tuyến thượng thận, cắt tụy. |
|
Hệ tiết niệu |
cắt toàn bộ tuyến tiền liệt được ứng dụng nhiều nhất tại Mỹ, và Châu Âu. Cắt thận và lấy hạch vùng chậu |
|
Hệ sinh dục |
cắt tử cung toàn phần, cắt phần phụ, tái tạo vòi trứng |
|
Hệ tim mạch |
Robot cho phép các nhà phẩu thuật tim mạch thực hiện các thao tác phức tạp cũng như giảm thiểu tỉ lệ bệnh tật trong phẩu thuật lồng ngực. Hàng trăm phẩu thuật bắt cầu động mạch vành đã được thực hiện. Tái tạo van 2 lá, tái tạo khiếm khuyết vách tâm nhĩ, cắt thuỳ phổi, khoắt khối u lồng ngực |
|
Bệnh ung thư |
Cắt u thực quản, ung thư dạ dày, ung thư đại tràng, cắt u trung thất |
|
Nhi khoa |
Tạo hình bể thận trong tắc nghẽn chỗ nối niệu quản chậu, chống trào ngược dạ dày, bệnh tim bẩm sinh ( còn ống động mạch) |
So với phẩu thuật nội soi kinh điển thì phẩu thuật robot vượt trội trong việc giảm tỉ lệ tử vong, tỉ lệ bệnh tật và thời gian nằm viện sau mổ. Tuy vậy, chỉ có một số nghiên cứu tiến cứu, ngẫu nhiên để so sánh kết quả của phẩu thuật robot và phẩu thuật nội soi. Do vậy, cần thực hiện các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên về lãnh vực này nhiều hơn nữa trước khi phẩu thuật robot trở thành một phương pháp phẩu thuật thường quy.
CÁC HẠN CHẾ CỦA PHẨU THUẬT ROBOT:
Mặc dầu phát triển rất nhanh trong một thời gian ngắn, kỹ thuật phẩu thuật robot vẫn còn một số hạn chế. Hiệu quả kinh tế của phương pháp này là một vấn đề chính, 2 nghiên cứu gần đây đã so sánh chi phí của phẩu thuật robot và phẩu thuật nội soi thì thấy rằng giá của phẩu thuật robot cao hơn và phần tốn kém chủ yếu là do chi phí ban đầu để mua robot (1.200.000 USD) và kinh phí duy tu hàng năm (100.000 USD). Cả 2 loại chi phí này hi vọng trong tương lai sẽ giảm nhiều do việc càng ngày phẩu thuật robot càng được áp dụng rộng rãi. Tuy vậy một điều dễ hiểu là việc phát triển những kỹ thuật cao hơn trong tương lai sẽ làm cho chi phí phẩu thuật sẽ không ngừng tăng lên nữa. Các vấn đề như giảm thời gian mổ và thời gian nằm viện cũng là các yếu tố quan trọng trong vấn đề hiệu quả kinh tế của phẩu thuật robot
Những vấn đề khác của phẩu thuật robot còn tồn tại như hệ thống máy móc dụng cụ còn quá cồng kềnh. Việc thiếu đi cảm giác xúc giác đối với các phẩu thuật vien là một vấn đề khá quan trọng. Trong tương lai cần phải chế tạo một hệ thống giúp cho các nhà ngoại khoa có được cảm giác xúc giác các cơ quan nội tạng thông qua những hồi âm về lực.
PHẨU THUẬT TỪ XA:
Phẩu thuật từ xa (telepresence surgery) và Đào tạo phẩu thuật từ xa (robotic telementoring) là 2 phương pháp mới đã được áp dụng bằng cách nối một hệ thống truyền thông, như SOCRATES. Trong phẩu thuật robot từ xa, phẩu thuật viên điều hành cuộc mổ từ bàn điều khiển, có thể xa đến 1000 dặm đến hệ thống robot trong cơ thể bệnh nhân, mệnh lệnh phẩu thuật từ phẩu thuật viên sẽ truyền đến robot thông qua hệ thống cáp quang. Ca phẩu thuật xuyên qua đại tây dương được thực hiện lần đầu là trường hợp phẩu thuật từ xa cắt túi mật bởi các phẩu thuật viên ở New York, trên một bệnh nhân ở Strasbourg, Pháp, 2001. Kể từ đó, nhiều cuộc phẩu thuật từ xa đã được thực hiện. Phẩu thuật từ xa đã cho phép các phẩu thuật viên có thể phẩu thuật từ những nơi rất xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào bệnh nhân. Môt điều không cần phải tranh cải là tiềm năng của phương pháp này có thể thực hiện được ở những nơi xa xôi thiếu điều kiện y tế. Tuy nhiên, với giá máy là 1triệu USD, một robot phẩu thuật là qúa đắt với những nơi cần được thực hiện loại hình phẩu thuật này. Ví dụ, trung bình chi phí chăm sóc y tế cho mỗi đầu người ở châu Phi chỉ vào khoảng 6 USD. Khi điều kiện kinh tế không hạn chế, việc phẩu thuật từ xa là phù hợp với những bệnh nhân không tiếp cận trực tiếp với phẩu thuật viên. Cơ quan không gian và hàng không Hoa Kỳ (NASA) đang xem xét khả năng ứng dụng phẩu thuật từ xa cho các phi hành gia trong một tàu ngầm để áp dụng tương tự trong các điều kiện không gian trong một dự án có tên là NEEMO 7. Lầu Năm góc đã đầu tư 12 triệu USD trong một dự án nhằm phát triển một loại robot phẩu thuật trên các binh sĩ bị thương ở một nơi xa thông qua mạng cáp quang
Trong đào tạo phẩu thuật từ xa, một chuyên gia ngoại khoa hướng dẫn các phẩu thuật viên khác cách xa hàng dặm đường, cả 2 phẩu thuật viên cùng xem trên một phẩu trường và sử dụng hệ thống robot và thảo luận với nhau qua microphone. Đây cũng là một phương pháp huấn luyện các phẩu thuật viên trên toàn thế giới thông qua mạng
PHẨU THUẬT ROBOT VÀ ĐÀO TẠO PHẨU THUẬT:
Mặc cho sự nhảy vọt của công nghệ, việc huấn luyện phẩu thuật vẫn còn chưa thay đổi trong hơn một thế kỹ qua. Các phẩu thuật viên trong đào tạo đã phải luôn luôn thu thập kinh nghiệm phẩu thuật thông qua thực hành trực tiếp trên bệnh nhân. Hướng đào tạo này làm cho quá trình huấn luyện ngoại khoa hoàn toàn phụ thuộc vào những ca bệnh có thật, kéo dài thời gian đào tạo, và ảnh hưởng đến sự an toàn của bệnh nhân. Phẩu thuật robot sẽ tạo ra một phương tiện mới trong việc thu được các kỹ năng phẩu thuật thông qua việc thực hành tương tự các ca mổ thông qua robot. Các phẩu thuật viên có thể sử dụng robot phẩu thuật để thực hành phẩu thuật trong một phẩu trường có không gian ba chiều y như thật và các loại mô mềm vốn được tái tạo theo kiểu mô của bệnh nhân thông qua những hồi âm về lực (xúc giác). Việc bắt chước các hình ảnh có hướng dẫn sẽ cho phép các phẩu thuật viên thực hiện phẩu thuật trên sự tái dựng lại trên không gian 3 chiều về giải phẩu học của bệnh nhân sẽ được dự tính là bệnh nhân cho cuộc mổ vào ngày sau đó. Trong tất cả các lần thực tập này, các học viên sẽ được hướng dẫn qua phương pháp đào tạo từ xa. Phẩu thuật từ xa cũng đã xử dụng thành công trong việc đào tạo kỹ năng ngoại khoa cho sinh viên y khoa năm thứ 3.
Các phương pháp này sẽ góp phần gia tăng số học viên ngoại khoa, cho phép học viên đạt được kỹ năng ngoại khoa trong thời gian ngắn đồng thời cải thiện được độ an toàn cho bệnh nhân do giảm được các sai sót trong khi phẩu thuật.
Mặc dù vẩn còn trong thời kỳ sơ khai, phẩu thuật robot là một phương pháp sẽ phát triển mạnh trong tương lai. Trong quá trình cải tiến và hoàn thiện, phuơng pháp này đã có thể cho phép các phẩu thuật viên có thể thực hiện các trường hợp mà thông thường không thể mổ bằng các phương pháp mổ ít xâm lấn. Độ an toàn và hiệu quả phẩu thuật là một điều không cần bàn cải nữa, tuy nhiên vẫn còn thiếu các nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng đễ so sánh các phương pháp phẩu thuật robot và phẩu thuật nội soi thông thường.
Phẩu thuật robot từ xa trội như là một phương pháp phân phối phẩu thuật từ xa cho các bệnh nhân không thể tiếp xúc trực tiếp với Bs; tuy nhiên chi phí phẩu thuật đã không cho phép các phương pháp này đến được những nơi thiếu thốn chăm sóc y tế. Ngay cả tại nước Mỹ, phương pháp này chỉ thực hiện được ở các trung tâm lớn. Các vấn đề về giá cả, trở ngại kỹ thuật, và hiệu quả lâm sàng cần được giải quyết trước khi phẩu thuật robot có thể trở thành một phương pháp phẩu thuật phổ biến.
Các kỹ thuật mới: huấn luyện kỹ năng ngoại khoa từ xa, xúc giác phẩu thuật, sẽ kết hợp một cách hiệu quả với các robot phẩu thuật để tạo ra một phương pháp mới cho việc thực hành và đánh giá kỹ năng ngoại khoa thông qua việc bắt chước các loại hình phẩu thuật vốn được thực hiện bởi robot. Việc tiến hành phẩu thuật cần một chương trình huấn luyện đặc biệt.
Tài liệu tham khảo:
Bishoy Morris.Robottic surgery: Application, limitations, and affectation on surgical training.
Medscape General Medicine. 2005;7(3) ©2005 Medscape
Đă ng tải 09/27/2005
Kevin Bonsor. How robotic surgery will work?
http://electronics.howstuffworks.com/robotic-surgery.htm/printable
