„Quo vadis“ laparoskopická chirurgie… chirurgie 3.0?

Hlavním tématem tohoto čísla Rozhledů v chirurgii je miniinvazivní, respektive laparoskopická chirurgie. Nejen u nás byla ve svých počátcích hojně diskutována a často i zpochybňována. Příčinou byla revoluční změna chirurgického přístupu. S trochou nadsázky byly ruce chirurga odstraněny z dutiny břišní a nahrazeny nástroji zavedenými malými incizemi. Přímý pohled chirurga na operační pole nově nahradil obraz na monitorech přenášený z kamery. Pacientovi tato technika, v důsledku minimalizace operačního traumatu, přinesla nesporné výhody v podobě redukce bolesti, snížení pooperační morbidity, kratší hospitalizace, časnějšího návratu k denním aktivitám a zlepšeného kosmetického výsledku. V současnosti miniinvazivní přístup představuje pro řadu indikací zlatý standard. Na základě dat opírajících se o velké administrativní databáze jako ACS-NISQP (American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program) a NIS (National Inpatient Sample), které vyhodnocují tisíce nemocnic a miliony hospitalizací, je miniinvazivní chirurgie výhodnější i ekonomicky [1].

Prokázané přednosti miniinvazivního přístupu vedly ke snahám operační trauma dále minimalizovat. Zkoušelo se snižovat počty trokarů, koncentrovat vstupy do jediné krátké incize (single incision laparoscopic surgery, single site laparoscopy, single port…) nebo miniaturizovat instrumenty až na nástroje zaváděné perkutánně bez trokarů (needlelaparoscopy). Objevily se postupy snažící se o eliminaci minilaparotomie. NOSE (Natural Orifice Specimen Extraction) využívá k odstranění preparátu přirozené otvory lidského těla (nejčastěji rektum) a NOTES (Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery) kompletně využívá přístup přirozenými otvory bez porušení břišní či hrudní stěny. Tyto techniky nicméně ve srovnání s překotným nástupem laparoskopické chirurgie na přelomu tisíciletí nastupovaly značně pomaleji, nedočkaly se masivnějšího rozšíření a zatím spíše hledají svou možnost uplatnění. Obdobně manuálně asistovaná laparoskopická chirurgie (Hand Assisted Laparoscopic Surgery), primárně umožňující provedení zejména komplikovaných laparoskopických výkonů miniinvazivně a snižující riziko konverzí, je využívána velmi výběrově nebo při komplikacích laparoskopického výkonu.

Nástup miniinvazivní operační techniky významně zasáhl i do jiných oblastí. Tradiční chirurgické „see one, do one and teach one“ výcviku chirurga doznalo změny. Laparoskopický výkon znamenal přerušení přímé koordinace oči-ruce, trojrozměrné operační pole je nahrazeno obvykle 2D monitorem a taktilní vnímání je odlišné. Toto je však možné předem nacvičit a trénovat. Otevřelo se tak pole pro vývoj trenažérů a simulátorů v podobě počítačové simulace, nejrůznějších více či méně reálných modelů včetně modelů zvířecích až po lidské kadavery. A vývoj pokračuje, zlepšuje se simulace interakce tkáň-instrument, inteligentní simulátory vycházející z analýzy řady nahraných cvičení a stanovených parametrů kvality hodnotí úroveň trénujícího, jeho slabiny a silné stránky a podle toho upravují programy. V návaznosti na trénink chirurga se otevřela i možnost telementoringu – vedení méně zkušeného chirurga expertem ze vzdáleného místa – a telestrace (teleilustrace, technologie dovolující mentorovi virtuální kresbu na monitor s přenosem tohoto obrazu).

Chirurg nejen při laparoskopické operaci obecně vyžaduje tři základní věci: dobře vidět, dokonalé nástroje a dostatek informací. Dobrý přehled zásadně podpoří vizualizace i těch struktur, které zůstávají lidskému oku běžně skryty. V této souvislosti se používá termín „image guided surgery“. Laparoskopická technika k tomuto poskytuje ideální podmínky a tyto postupy se ku prospěchu pacientů stále šířeji uplatňují. Zahrnují široké spektrum metodik od peroperační sonografie, CT, MR, fluorescence, hyperspektralního zobrazení, optického molekulárního zobrazení až po tzv. rozšířenou (augmented) reality, kdy 3D model získaný z předoperačních zobrazovacích vyšetření je peroperačně přenesen do reálného obrazu operace na monitoru (superimposition). S předoperačně získaným modelem oblasti zájmu chirurga se nabízí i možnost simulace operačního nálezu (3D tiskárny) a podpora rozhodování o optimálním řešení. Přes excesivní snahy na poli augmented reality je však k dispozici zatím extrémně málo komerčních řešení navigujících chirurga v průběhu laparoskopického výkonu [2,3]. Vývoj směřuje dvěma směry – hybridní sály vybavené zařízeními schopnými peroperačních zobrazení (CT, MR) nebo vývoj systémů, schopných pracovat s daty běžněji dostupnými na operačním sále (analýza obrazu laparoskopického výkonu).

Snaha po zdokonalování nástrojů v miniinvazivní chirurgii se odrazila i v podobě nástupu robotické chirurgie. Prvním robotem schváleným americkou Food and Drug Administration pro použití na operačním sále byl AESOP. Jeho „následník“ ZEUS již byl vybaven laparoskopickým instrumentáriem. V roce 2001 profesor J. Marescaux pomocí tohoto systému provedl z New Yorku cholecystektomii u pacienta ležícího na operačním sále ve Štrasburku [4]. Nutno dodat, že díky nákladům na přenos dat se tato „Lindberghova operace“ pravděpodobně zapsala do dějin i jako jedna z nejdražších operací v historii chirurgie. Nejvýznamnějším „hráčem“ na robotickém trhu se stal Intuitive Surgical. Dva prototypy Lenny, Mona ve finální verzi nahradil systém da Vinci, aktuálně nejrozšířenější robotický operační sytém na světě. Nejedná se sice o pravou robotickou chirurgii, spíše pokročilé laparoskopické nástroje – telemanipulátory. Robot je kvalifikován jako zařízení schopné provádět úkony automaticky, byl-li naprogramován, nebo nezávisle. Skutečná robotická chirurgie musí zahrnovat umělou inteligenci, tedy robot musí být schopen rozpoznat, vyhodnotit, předpovědět a provést úkon, ať už za kontroly člověka, či bez ní. Reálně již existuje. Robotický systém Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) byl vybaven algoritmem, který ho naučil šít na zvířecím modelu střevní anastomózy stejně nebo lépe než chirurg [5]. Další revolucí v chirurgii se tak mohou stát autonomní operační systémy, nicméně prolomení nejkonstantnějšího chirurgického paradigmatu, kterým je přítomnost chirurga u operace, zatím určitě nehrozí. Alespoň v České republice.

Žijeme v době překotného nárůstu informačních technologií a chirurgie se tomuto trendu určitě nevyhne. Je nutno si uvědomit, že disponujeme obrovským množstvím informací zahrnujících údaje o pacientech, výsledky laboratorních a zobrazovacích vyšetření, informace ze sálu i o pooperačním průběhu. Samotná laparoskopická operace je proud dat, která mohou být nejrůznějšími algoritmy zpracována a vyhodnocována. Softwary na hodnocení CT snímků nahrazující lékaře již reálně existují. Analýzy celých operačních výkonů jsou sice daleko náročnější, ale i v této oblasti byly učiněny první kroky.

Big data, digitalizace, informační technologie, internet věcí, rozšířená realita a umělá inteligence pronikají na operační sál. Miniinvazivní chirurgie představuje ideální prostředí a bude se na tom podílet zcela zásadně. V současnosti je cílem podpořit, doplnit, avšak ne nahradit chirurga zejména v procesech rozhodování. Budoucnost je spojena s rozšířenou realitou, umělou inteligencí a robotikou. Nechme se překvapit. A nenechme si ujet vlak.

doc. MUDr. Lubomír Martínek, Ph.D.

Nemocnice Nový Jičín, a. s.

Chirurgické oddělení

e-mail: lubomir.martinek@nnj.agel.cz