近年来，出现了一种新的术中可视化工具——3D外视数字手术显微镜。与传统的手术显微镜相比，卓越的人体工程学舒适度、清晰的图像质量和放大倍率、拓宽的手术视野以及增强住院医师在手术过程中的体验被认为是其主要优势。
对于神经外科医生来说，用一种全新的、具有完全不同的理念和操作方式的手术显微镜来取代一种具有悠久传统、经过验证的质量和不断发展的技术的工具，可能是一个挑战。一些研究指出，目前对于新技术的应用仍存在未知的学习曲线。
2022年8月，来自保加利亚N. I. Pirogov医院的N. Gabrovsky教授等研究者在Brain and Spine期刊发表一项研究，名为《从传统手术显微镜到机器人数字显微镜过渡的主观工作量测量》。本研究的目的旨在评估一个有经验的神经外科医生从传统的手术显微镜过渡到机器人数字手术显微镜时的主观工作量。
01
研究方法
本研究于2021年1月4日至2021年1月6日在保加利亚N. I. Pirogov医院神经外科开展，采用机器人数字手术显微镜对41例患者（女23例，男18例）进行手术。16例为颅骨手术，25例为脊柱手术。由手术神经外科医生N.G.在每次手术后填写采用NASA-TLX问卷。
NASA任务负荷指数（NASA-TLX）是一种广泛使用的、主观的、多维的评估工具，它对感知到的工作量进行评级，以评估任务、系统或团队的有效性或其他方面的表现（Hart and Staveland, 1988）。
在NASA-TLX中，测量并结合六个与工作量相关的因素，得出最终总体工作量的可靠估测结果（图1）。我们认为，当工作表现达到80%以上，挫折减少到20%以下时，过渡就完成了。
图1所示。NASA任务负荷指数（NASA-TLX）问卷，每次操作后填写。
02
研究结果
根据我们的主观工作量测量先导性研究，使用外视镜进行20次手术后测试获得了稳定的结果。对于颅脑手术，在大约9例手术后，术者可达到80%以上的表现水平。这一转变在脊柱手术中发生得更快。（图2）
因此，对于经验丰富的神经外科医生来说，从传统显微镜到新型3D外视数字手术显微镜这类创新技术的过渡可以在大约20例手术中实现。
图2所示。神经外科使用机器人3D外视数字手术显微镜进行的41次手术的NASA-TLX总体评分。上图展示了NASA-TLX评分中三个主要标准的动态变化情况：努力（绿线）、挫折（紫线）和表现（红线）。我们的图表显示，随着时间的推移，工作努力和挫折减少，而绩效提高。在第20次手术后，我们取得了一致的高整体效果。
03
讨论
新型机器人3D外视数字手术显微镜，属外视镜中的一种，已被提出可作为完善的神经外科手术显微镜的替代方案。在一些外科领域，已经有人尝试用3D数字显微镜或外视镜取代传统显微镜。
“定焦观察” 功能是新型机器人3D外视数字显微镜最有用的功能之一，有了它，术者只需用脚控开关就可以操纵机头，在观测区域上方盘旋，始终处于焦点上。同时，术者不用离开他们舒适的姿势，背部挺直，没有颈部屈曲（图3）。尤其在长时间和高难度颅脑手术中，大大减少了术者的工作量和腰痛。
技术的进步为手术室带来了许多辅助设备——手术显微镜、高速钻头、神经导航系统、x射线、C-或o-臂。设备的正确定位对手术流程有很大的影响，影响手术性能、工作量和手术时间。在我们的研究中，我们概述了所有这些设备在脊柱（图3）和颅脑（图4）干预措施。我们发现新型机器人数字手术显微镜比传统显微镜更易于操作，体积更小。
新型机器人数字手术显微镜的主要资产是在日常神经外科实践中增强人体工程学的能力。据报道，417名神经外科医生中有73%主诉有工作相关肌肉骨骼疾患（WMSDs）。与普通人群相比，持续的颈部屈曲是外科医生颈部疼痛增加的原因之一(外科医生59%，普通人群 20%)。在Auerbach等人的一项研究中，4.6%的外科医生因颈椎间盘疾病而接受手术，而普通人群中的颈神经根病非常罕见，为0.35%。使用新型机器人数字手术显微镜不会产生颈部或背部劳损，这是相对于传统显微镜的显著优势。
图3所示。在一次颅脑手术中对该装置进行的术中照片。机器人数字显微镜（用蓝色箭头标记）位于患者的右侧，紧挨着神经外科医生的右手，紧挨着手术护士。在这种设置中，RDM的主屏幕（黄色箭头）由助理使用，而放置在手术台脚下的额外更宽的屏幕（绿色箭头）由神经外科医生使用。请注意两位神经外科医生笔直舒适的姿势，以及他们与RDM屏幕之间通畅的视线。
图4所示。脊柱手术中的术中照片。用蓝色箭头标记机器人数字手术显微镜（RDM），它位于神经外科医生的后面。RDM具有活动关节的长臂使得在该位置不妨碍神经外科医生对宽屏幕的视线（绿色箭头）成为可能。RDM （黄色箭头）的屏幕供助手使用。带有x光机c型臂屏幕的工作站用灰色箭头标记。在获得感兴趣区域的术中3D图像并将图像传输到神经导航系统后，移除c型臂。神经导航的摄像头（白色箭头）放置在手术台的脚下，神经导航的工作站放置在RDM宽屏旁边，以便于神经外科医生最方便的位置。再次注意两位神经外科医生的舒适位置。
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