「工欲善其事,必先利其器」,微創手術系統的設計必須同時滿足以下的要求:精準的定位、小傷口、極小的組織破壞、清楚的視野、便利且有效的手術器械。一個手術是否成功,醫師本身學養及知識雖是決定的關鍵,但若沒有優秀的醫療團隊及優良的手術器械,巧婦就難為無米之炊了。

移動式X光定位系統


C-arm
對微創脊椎手術來說,以「失之毫釐,差之千里」這句成語來形容精準定位的重要性是最貼切不過了。因為微創手術傷口很小,手術器械必須經過許多肌肉組織才能達到較深部的脊椎,而每個椎節之間的距離很近,若傷口的位置選擇不當,不是因器械角度不對使手術的困難度增加,不然就是開錯椎節。所以我們需要一台通稱「C-arm」的移動式X光機,這台機器不但可以提供術前及術中各個角度的定位,也可以提供即時的X光影像,增加手術的安全性。但醫護人員必須暴露在有害的X光輻射下,所以在手術的過程當中都必須穿戴厚重的鉛衣、鉛護頸,甚至鉛眼鏡及牽手套,整套行頭穿戴起來好像武俠小說裡的大俠穿鐵鞋練草上飛一樣,遠比傳統手術來得辛苦,雖然目前所用的X光機輻射劑量已經大幅降低,但仍希望有朝一日能發展出無輻射的定位工具。

影像系統


脊椎內視鏡
微創脊椎的手術視野和傷口一樣小,不可能用肉眼看得清楚,必須配合高解析度且明亮的影像系統將深部組織的影像清晰呈現。這套系統包含一個高解析度的鏡頭組(直經約3釐米)、光纖導管、光源機、內視鏡影像系統。光纖導管及鏡頭組可藉由轉接環接在內視鏡的套管上,光線由光源機產生,經由光纖管照亮手術視野,影像透過鏡頭組傳回內視鏡影像系統並加以放大呈像。所以原本直徑16釐米的視野,會放大到17吋的監視器上(說不定將來可以放大到40吋的高解析螢幕),細小的神經組織也可以看得非常清楚。

高速氣鑽系統


就像牙醫師用骨鑽來磨牙一樣,為了移除神經組織上的椎板或壓迫神經的骨刺,我們必須有一個能在小空間操作同時又有效率的工具,一套高速氣鑽系統是不可或缺的,我們採用每分鐘高達12000轉的高速氣鑽系統配合特別延長的鑽頭,來取代傳統手術所使用的骨鎚及骨鑿,雖然較為耗時,但卻可大大提高手術的安全性。

漸層套管及機械手臂


脊椎內視鏡手術能將傷口減小到約16釐米左右,並將周邊組織傷害減到最小就是憑藉著漸層套管 (serial tube dilators) 的設計理念。脊椎周邊的肌肉組織不再需要被「切割」,而是被逐漸加大管徑的漸層套管「撐開」,製造出一個讓醫師手術的小空間。手術結束套管取出後,有彈性的肌肉纖維會慢慢縮回原來的位置,所以可以減小傷害。機械手臂則負責牢牢地抓套管,但只要鬆開主要轉盤就可鬆開所有關節,讓機械手臂像蛇一樣自由扭曲來變換套筒的角度及位置,自由度相當高,可謂動靜皆宜。

脊椎內視鏡過程

特殊器械設計


所有的器械都重新設計,更細長,更精細,為的就是讓醫師可以在內視鏡套管的小空間內操作。這些器械的操作原理雖然和傳統器械相似,但因操作的手感完全不同,還需要時間學習及訓練。

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