Phẫu thuật robot/phẫu thuật nội soi robot hỗ trợ (Robotic-assisted laparoscopy)

Robot Phẫu thuật với cấu trúc tinh vi có thể đáp ứng nhu cầu phẫu thuật với các yêu cầu cao nhất. Bài viết nhằm đưa đến độc giả những thông tin cơ bản về lịch sử phát triển, các thế hệ robot phẫu thuật, cách thức hoạt động, thành tựu của phẫu thuật robot hiện tại, đặc biệt là robot phẫu thuật hiện đại nhất hiện nay - Da Vinci.

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Nguyễn Ngọc Khánh - Trưởng Đơn nguyên Ngoại tiêu hóa - Tiết niệu - Phẫu thuật Robot & Ngoại Nhi, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City.

• Thuật ngữ “robot” lần đầu tiên đước sử dụng bởi kịch gia người Czech, Karel Capek năm 1921 trong vở kịch Rossom’s Universal Robots của ông. Nó xuất phát từ chữ “robota”, có nghĩa là “lao động cưỡng bức”.
• Robot phẫu thuật đầu tiên trên thế giới là Arthrobot, được sử dụng tại Vancouver, Canada vào năm 1983.
• Năm 1985, robot PUMA560, thực hiện sinh thiết não dưới hướng dẫn CT.
• Năm 1988, robot PROBOT tại Imperial College London, đã thực hiện phẫu thuật tuyến tiền liệt.
• Năm 1992, robot ROBODOC của tập đoàn Intergrated đã thực hiện mài xương đùi chính xác trong phẫu thuật thay khớp háng, là Robot đầu tiên được công nhận bở FDA năm 2008.
• Năm 1994, robot AESOP giữ camera nội soi đầu tiên được FDA chấp thuận. NASA tài trợ cho công ty Computer Motion, công ty đã sản xuất AESOP, với mục tiêu tạo ra một cánh tay robot có thể sử dụng trong không gian nhưng cuối cùng lại trở cánh tay giữa camera trong các phẫu thuật nội soi.
  • Nâng cấp điều khiển bằng giọng nói đã được đưa vào vào năm 1996 với AESOP 2000.
  • Nâng cấp thao tác 7 hướng bắt chước bàn tay con người được thực hienj vào năm 1998 với AESOP 3000.
• ZEUS đã được giới thiệu thương mại vào năm 1998 và đã bắt đầu ý tưởng phẫu thuật robot từ xa.
• Sự hợp nhất 2 công ty Intuitive Surgical (thành lập 1995, sản phẩm là robot Mona và Leonardo) với Computer Motion (công ty đã tạo ra các robot phẫu thuật AESOP điều khiển bằng giọng nói và ZEUS phẫu thuật từ xa) tháng 3 năm 2003 làm cho ngành công nghiệp chế tạo robot phẫu thuật phát triển lên một tầm mới, tạo ra hệ thống robot phẫu thuật Da Vinci.
• Da Vinci hiện tại đã sản xuất đến thế hệ thứ IV Xi và dòng Robot phẫu thuật 1 đường rạch SP.

Tùy thuộc các tiêu chí phân loại mà có sự phân loại khác nhau. Nếu dựa trên sự hoạt động tự chủ của Robot thì có thể tạm chia thành 3 loại:

• Hệ thống chủ động (Active system): Robot hoạt động về cơ bản tự động (trong khi vẫn nằm dưới sự kiểm soát của bác sĩ phẫu thuật) và thực hiện các tác vụ được lập trình sẵn. PROBOT và ROBODOC là ví dụ điển hình cho hệ thống này.
• Hệ thống bán chủ động (Semi-active system): Pha trộn tự động một phần với điều khiển của phẫu thuật viên.
• Hệ thống bị động (Master–slave system): Hoạt động dưới sự điều khiển hoàn toàn của phẫu thuật viên (Vinci® và ZEUS) không có bất kỳ lập trình sẵn nào.

Robot có 3 phần riêng biệt nhưng kết nối với nhau:

• Vision cart bao gồm camera nội soi, máy quay, máy tính - bộ vi xử lý - não robot và các thiết bị khác để tạo ra một hình ảnh 3D của các hoạt động.

• Tháp robot (the tower, patient cart) là cấu phần robot trực tiếp phẫu thuật trên bệnh nhân. Nó có các cánh tay robot (4 tay), 3 trong số đó có thể giữ các dụng cụ phẫu thuật khác nhau và một giữ camera 3D. Những cánh tay này được điều khiển bởi một máy tính có khả năng xử lý và tái tạo chính xác các động tác của tay phẫu thuật viên mổ. Các dụng cụ phẫu thuật có khớp được kết nối với cánh tay của robot và đưa vào trong cơ thể người bệnh qua một ống nhỏ gọi là cannule. Hoạt động tay của phẫu thuật viên được máy tính thu nhỏ (scaled) và lọc (filtered) để loại bỏ các rung động do sự run tay sau đó sẽ chuyển thành các vi chuyển động tương ứng của dụng cụ phẫu thuật. Đồng thời, camera cho những hình ảnh 3D trung thực tới giao diện điều khiển của phẫu thuật viên. Tỷ lệ thu nhỏ có thể điều chỉnh được, ví dụ, ta chọn tỷ lệ 3:1 thì khi tay phẫu thuật viên di chuyển 6cm thì dụng cụ của robot di chuyển một cách chính xác và tương ứng 2cm.

• Buồng điều khiển (the console) là nơi bác sĩ phẫu thuật ngồi điều khiển robot thông qua màn hình 3D phóng đại và có độ nét cao. Các bác sĩ phẫu thuật điều khiển bốn cánh tay của robot bằng các hoạt động tinh tế của ngón tay thông qua hai điều khiển thông minh.

Bác sĩ phẫu thuật cũng điều khiển bằng các bàn đạp ở 2 chân để chọn các tùy chọn bổ sung như khả năng chuyển đổi giữa hai nguồn năng lượng khác nhau; chọn điều khiển cánh tay dụng cụ thứ 3, điều chỉnh âm thanh, hình ảnh. Một màn hình 2D bổ sung liên kết phần còn lại của nhóm phẫu thuật sẽ nhìn thấy những gì phẫu thuật viên đang làm.

Dụng cụ phẫu thuật: Là các dụng cụ nhỏ, hoạt động chính xác và tinh tế theo bàn tay phẫu thuật viên.

Đến năm 2018, hơn 4000 phẫu thuật viên Robot trên toàn thế giới, 6 triệu phẫu thuật Robot đã thực hiện, gần 5000 hệ thống Robot đã bán ra trên toàn thế giới, 18.000 bài báo về robot và phẫu thuật robot.

• Sự phân bố chủ yếu tại Mỹ với trên 3000 hệ thống, sau đó, lan rộng đến châu Âu.
• Châu Á có trên 600 hệ thống. Trong đó:

Trung quốc: 74.

Hàn quốc: 69 (2007).

Đài Loan: 39.

Singapore: 6.

Việt nam: 5: 1Xi, 4Si.

• Năm 1997, khâu nối ống dẫn trứng được thực hiện thành công ở Cleveland sử dụng hệ thống robot ZEUS.
• Tháng 5 năm 1998, Friedrich-Wilhelm Mohr sử dụng robot Da Vinci hỗ trợ thực hiện phẫu thuật bypass tim tại Trung tâm Tim Leipzig Đức.
• Tháng 10 năm 1999, Douglas Boyd và Reiza Rayman sử dụng robot ZEUS phẫu thuật bắc cầu động mạch vành không ngừng tim ở Canada.
• Ngày 7 Tháng Chín 2001, Jacques Marescaux và Michel Gagner, từ New York, sử dụng hệ thống robot Zeus để thực hiện phẫu thuật cắt bỏ túi mật cho bệnh nhân ở Strasbourg, Pháp.
• Tháng 5 năm 2006, robot phẫu thuật không người điều khiển đầu tiên được giới thiệu tại Italia.
• Tháng 2 năm 2008, Mohan Gundeti của Đại học Comer Chicago thực hiện phẫu thuật trên một bé gái 10 tuổi.
• Tháng 1 năm 2009, Stuart Geffner ghép thận sử dụng robot phẫu thuật hoàn toàn tại Trung tâm Y tế Barnabas Saint ở Livingston, New Jersey.
• Hiện tại, robot phẫu thuật dần thay thế phẫu thuật nội soi và cả phẫu thuật mở trước đây không thể hoặc khó có thể thực hiện được bằng nội soi. Robot phẫu thuật được phát triển và áp dụng rộng rãi ở các chuyên ngành và thực hiện các phẫu thuật trước đây khó có thể thực hiện.

Phẫu thuật Tim: Tính đến năm 2004, ba loại phẫu thuật tim đang được thực hiện bằng hệ thống phẫu thuật robot.

• Sửa chữa khuyết tật tâm nhĩ – sửa thông liên nhĩ.
• Sửa chữa van hai lá.
• Phẫu thuật bypass vành.

Lồng ngực: Robot phẫu thuật đã trở nên phổ biến hơn trong phẫu thuật lồng ngực cho các bệnh lý trung thất, bệnh lý phổi và phẫu thuật thực quản phức tạp gần đây.

Phụ khoa: Hữu dụng trong cắt tử cung điều trị cả u lành và ác tính; khâu nối ống dẫn trứng, bóc nhân xơ, phục hồi sàn chậu.

Phẫu thuật tiêu hóa: Nhiều loại phẫu thuật đã được thực hiện với hệ thống robot Zeus hoặc Da Vinci, bao gồm phẫu thuật cắt bỏ và cắt dạ dày cho bệnh ung thư. Với các phẫu thuật khó, đòi hỏi phẫu tích chính xác, đường khâu nhỏ tinh tế thì phẫu thuật robot vượt trội như: Mở cơ thắt thực quản - Phẫu thuật Heller; phẫu thuật điều trị thoát vị cạnh thực quản; cắt dạ dày, đại tràng ung thư nạo vét hạch; cắt thực quản qua lỗ hoành; cắt đuôi tụy bảo tồn lách, cắt khối tá tụy.

Phẫu thuật Ngoại tổng quát: Phẫu thuật robot rất thích hợp với các phẫu thuật giới hạn ở 1⁄4 ổ bụng.

Phẫu thuật tiết niệu: Phẫu thuật robot trong tiết niệu đã trở nên phổ biến, đặc biệt là tại Hoa Kỳ. Kể từ năm 2014, có rất ít bằng chứng về lợi ích tăng lên so với phẫu thuật tiêu chuẩn để biện minh cho chi phí gia tăng. Báo cáo cho thấy bằng chứng ​​về việc cắt bỏ hoàn toàn ung thư tuyến tiền liệt ít tác dụng phụ hơn.

Phẫu thuật lồng ngực: Ưu thế với các khối u đặc đỉnh phổi, u thực quản.

Phẫu thuật tai mũi họng: Cắt tuyến giáp không sẹo qua đường miệng.

Phẫu thuật ghép tạng: Ca ghép thận hoàn toàn bằng robot đầu tiên được thực hiện vào cuối những năm 2000.

Với phẫu thuật viên:

• Khả năng phẫu thuật từ xa. Người bệnh có thể được phẫu thuật bởi các chuyên gia hàng đầu thế giới mà không cần di chuyển hoặc tình trạng bệnh không thể di chuyển, việc này đòi hỏi một đường dẫn tín hiệu đủ tốt.
• Có thể phẫu thuật tại các môi trường nguy hiểm mà không hoặc ít bị phơi nhiễm nguy cơ (phẫu thuật đồng thời có chiếu tia X - quang, chiếu xạ, chiến trường, sinh học,...)
• Thời gian học phẫu thuật ngắn: Do phẫu thuật viên đã được đào tạo chuyên phẫu thuật, thậm chí đã thuần thục với phẫu thuật nội soi.
• Hình ảnh phẫu thuật 3D, độ phân giải cao và phóng đại nhiều lần, đồng thời, thao tác dụng cụ robot mô phỏng chính xác và thuận chiều với hoạt động tay của phẫu thuật viên.
• Phối hợp tay - mắt hoàn hảo: Loại bỏ sự không ăn ý của phẫu thuật nội soi giữa phẫu thuật viên và người cầm camera.
• Mở rộng khả năng của phẫu thuật viên: Với phẫu thuật nội soi quy ước, phẫu thuật viên chỉ có thể điều khiển 2 dụng cụ hoặc một dụng cụ và camera. Do vậy, luôn cần ít nhất 1 phụ mổ giữ camera và/hoặc dụng cụ và có thể có sự không ăn ý giữa phẫu thuật viên và phụ mổ. Với phẫu thuật robot, phẫu thuật viên có thể điều khiển 4 cánh tay robot mang 1 camera và 3 dụng cụ, có thể đáp ứng hầu hết các loại phẫu thuật mà không cần phụ mổ.
• Linh hoạt, khéo léo: Với thiết kế khớp cổ tay Endo-Wrist của dụng cụ robot, sự linh hoạt của ngón và cổ tay của phẫu thuật viên được tái lập đầy đủ, chính xác, thuận chiều thông qua máy tính và các dụng cụ phẫu thuật đa khớp mà bộ lọc máy tính còn giúp robot “phớt lờ” các rung động do run tay của phẫu thuật viên.

• Tư thế thoải mái giảm mệt mỏi: Buồng điều khiển được thiết lập phù hợp với tầm vóc của từng phẫu thuật viên, tỷ lệ biên độ di chuyển tay phẫu thuật viên và tay robot. Có thể “định nghĩa lại vị trí” để điều chỉnh thích hợp vị trí không gian, do đó, phẫu thuật viên không bao giờ phải vươn tay, vặn người để phẫu thuật trong nhiều giờ như phẫu thuật nội soi quy ước khi phải thao tác ở sâu, trái tay. Vì vậy mà có thể giảm giảm căng thẳng và mệt mỏi.

Giá thành: Một hệ thống phẫu thuật robot có giá hàng triệu USD và hàng trăm nghìn USD một năm bảo trì.

• Thời gian setup hệ thống trước phẫu thuật lâu.
• Không có cảm giác tay khi phẫu thuật.
• Kích thước của dụng cụ lớn còn lớn đặc biệt trong phẫu thuật nhi khoa.
• Bị giới hạn ở một trường phẫu thuật: Bị hạn chế nếu phẫu thuật đó cần thao tác trên một khoảng không gian rộng vì các xung đột của dụng cụ (collisions).
• Sự trễ thời gian (latency): Hành động của robot chậm hơn với hành động của phẫu thuật viên. Điều này là trở ngại lớn nhất hiện nay với phẫu thuật từ xa. Các nghiên cứu cho thấy, nếu trễ 150 - 200 milli giây thì có thể nguy hiểm, sự trễ của tín hiệu vệ tinh là 600 milli giây. Dự án phẫu thuật Lindbergh, Jacques Marescaux từ New York cắt túi mật cho bệnh nhân ở Paris năm 2001 với khoảng cách 7000 km đã sử dụng đường truyền quang fiberoptic ATM của France Telecom với tốc độ cỡ 10 Gbit/s và khoảng trễ thời gian chấp nhận được là 135 milli giây.
• Đội ngũ phẫu thuật viên, dụng cụ viên sẵn có cần được đào tạo.
• Cần phòng mổ tương thích.

Khi phẫu thuật mở đã “lạc hậu” bị lấn lướt và thay thế bởi phẫu thuật nội soi. Khi phẫu thuật nội soi đã trở nên “bão hòa” cả về số lượng, phân bố cũng như phát triển kỹ thuật, công nghệ đi kèm thì phẫu thuật robot đang là một tiếp cận mới với đầy triển vọng phát triển.

Mặc dù có những thành công đáng khích lệ ban đầu, phẫu thuật Robot và Robot phẫu thuật vẫn còn chặng đường dài phát triển và hoàn thiện phía trước đó là: Việc cải thiện về kích cỡ, có phản hồi, giá cả, sự trễ đáp ứng, tự động và cảm ứng.

Trung tâm phẫu thuật Robot - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City là trung tâm phẫu thuật Robot tư nhân đầu tiên tại Việt Nam, làm chủ kỹ thuật Robot phẫu thuật, điều trị các bệnh lý ung thư, tiêu hóa, tiết niệu - sinh dục, phụ khoa... với tỉ lệ thành công lên đến 95%. Vinmec đã trang bị Robot Da Vinci do Mỹ sản xuất có cấu trúc tinh vi, hiện đại, có 4 cánh tay mô phỏng gần như hoàn hảo các động tác bàn tay con người, đáp ứng nhu cầu phẫu thuật với các yêu cầu cao nhất.

Không chỉ mở ra cơ hội cho người bệnh tại Việt Nam được các chuyên gia hàng đầu thế giới trực tiếp phẫu thuật, Trung tâm phẫu thuật Robot Vinmec còn góp phần khẳng định trình độ chuyên môn chuẩn quốc tế của hệ thống, từng bước hiện thực hóa mục tiêu vươn tầm đẳng cấp quốc tế mà Vinmec hướng tới.

Với mong muốn giúp bệnh nhân ung thư được tiếp cận điều trị bằng phương pháp hiện đại với chi phí hợp lý và được chăm sóc một cách toàn diện nhất, Vinmec hân hạnh mang đến chương trình đặc biệt dành cho khách hàng khi mua Gói Robot Phẫu Thuật Điều Trị Ung Thư Dạ Dày sẽ được hỗ trợ 70% chi phí phẫu thuật, nằm viện và các chỉ định cận lâm sàng trước phẫu thuật (không bao gồm chi phí khám sàng lọc và tái khám).

Nguồn tham khảo:

1. Brianday.ca/imagez/1051_28738.pdf
2. Vesurgical.com
3. Allaboutroboticsurgery.com
4. A Consensus Document on Robotic Surgery Prepared by the SAGES-MIRA Robotic Surgery Consensus Group
5. A short history of robotic surgery, A concise review of the use of robotic technology to enhance surgery

Nguồn hình ảnh: Intuitivesurgical.com