ЭВОЛЮЦИЯ ЛАПАРОСКОПИИ: ОТ КЛАССИЧЕСКИХ МЕТОДОВ К СОВРЕМЕННЫМ ТЕНДЕНЦИЯМ

АННОТАЦИЯ

Данная статья представляет обзор исторического становления и развития лапароскопической хирургии. В первой части рассматриваются ключевые этапы эволюции эндоскопических методов — от ранних попыток визуализации внутренних органов до появления полноценной лапароскопии в XX веке, включая вклад зарубежных и отечественных исследователей. Далее представлен анализ классической лапароскопии, её преимуществ и ограничений, а также факторов, определяющих её широкое применение в современной хирургии. Особое внимание уделяется современным инновационным технологиям — 3D- и 4K-визуализации, роботизированным системам, флуоресцентной и гиперспектральной навигации, а также применению искусственного интеллекта. Рассматриваются их возможности, преимущества и влияние на точность и безопасность оперативных вмешательств. Целью статьи является обобщение литературных данных по инновациям в лапароскопии и оценка современных хирургических технологий, формирующих дальнейшие направления развития лапароскопии.

ABSTRACTS

This article provides an overview of the historical formation and development of laparoscopic surgery. The first part examines the key stages in the evolution of endoscopic techniques, from early attempts to visualize internal organs to the advent of full—fledged laparoscopy in the 20th century, including the contributions of foreign and domestic researchers. The following is an analysis of classical laparoscopy, its advantages and limitations, as well as the factors determining its widespread use in modern surgery. Special attention is paid to modern innovative technologies — 3D and 4K visualization, robotic systems, fluorescent and hyperspectral navigation, as well as the use of artificial intelligence. Their possibilities, advantages and impact on the accuracy and safety of surgical interventions are considered. The purpose of the article is to summarize the literature data on innovations in laparoscopy and to evaluate modern surgical technologies that shape the further development of laparoscopy.

Ключевые слова: лапароскопическая хирургия, современные методы, малоинвазивная хирургия, роботизированная хирургия, флуоресцентная навигация, гиперспектральная визуализация.

Keywords: laparoscopic surgery, modern methods, minimally invasive surgery, robotic surgery, fluorescence-guided surgery, hyperspectral imaging.

История развития лапароскопии

Концепция заглянуть внутрь тела через небольшое отверстие появилась ещё в древности.  Многие учёные древнего мира: Авиценна, Гален, Гиппократ II использовали примитивные изделия (прототипы эндоскопов), для осмотра прямой кишки, женских половых органов, однако высокой информативностью такие исследования не обладали. Появление лапароскопии стало возможным благодаря двум вещам: изобретению источника света и созданию полого инструмента.

Начало эры эндоскопов началось в 1804 году, когда немецкий врач Филипп Боззини сконструировал устройство, состоящее из свечи и системы зеркал, которое он назвал "Lichtleiter" ("проводник света"). Впервые изобретение было представлено публике в 1805 году и получило неоднозначные отзывы. Через 2 года “проводник света” был применён на практике - был проведён осмотр мочевыводящих путей, глотки, прямой кишки в начале на трупах, затем и на живых пациентах. Несмотря на, в целом, успешные результаты, использование Lichtleiter запретили из-за болезненности процедуры и высокого риска травматизации. Медицинское сообщество сочло данный метод слишком опасным для проведения осмотра человека. Исследования и разработки в данной области прекратились на несколько десятилетий. [1]

23 сентября 1901 года в Гамбурге немецкий врач Георг Келлинг провёл первую в мире лапароскопию (которую он назвал «целиоскопией») на собаке, используя цистоскоп Нитце и воздух для куполообразного наполнения брюшной полости. Он использовал цистоскоп, введенный в брюшную полость, и нагнетал воздух для создания пространства.Это событие считается рождением лапароскопии. [1]

Впервые на человеке лапароскопическая операция была выполнена в 1910 году Хансом Кристианом Якобеусом в Стокгольме. За год он произвел 17 лапароскопических вмешательств с диагностической целью у пациентов с асцитом. Первоначально Якобеус занимался исследованиями искусственного пневмоторакса и пневмоперитонеума для терапии туберкулезного перитонита, лапароскопические операции были следствием его исследований в области торакоскопии. Именно Якобеус в своих научных работах начал использовать термин "Laparoskopie" (лапароскопия), который происходит от греческих слов "lapara" (живот, пах) и "skopeo" (смотреть). [2]

В отечественной истории принято считать, что первая документально подтвержденная эндоскопическая операция была проведена петербургским акушером-гинекологом Дмитрем Оскаровичем Оттом, это была “вентроскопия” - осмотр органов брюшной полости через разрез в стенке влагалища. 19 апреля 1901 года он представил обществу свой метод осмотра брюшной полости. К сожалению, предпочли сложному методу вентроскопии более простую, наглядную, удобную для оперирующего акушера-гинеколога лапаротомию. В это же время хирурги уже начинали оперировать по методикам Келлинга и Якобеуса. [3]

Позже, в СССР, оптическая лапароскопия впервые была выполнена лишь в 1934 Александром Семеновичем Орловским для лечения туберкулезного перитонита с использованием цистоскопа. [3]

В 1960-х годах немецкий гинеколог Курт Земм начал использовать лапароскопию в гинекологических целях, сначала в качестве диагностического инструмента, но вскоре понял, что лапароскопический подход может быть использован и для проведения хирургических вмешательств. Именно Земм превратил лапароскопию из диагностической процедуры в полноценный хирургический метод: разработал инсуффлятор, создал множество лапароскопических инструментов: коагуляторы, ножницы, сшивающие аппараты и сотни других. [4]

13 сентября 1980 года Земм провёл первую лапароскопическую аппендэктомию, это событие было раскритиковано в медицинском сообществе и признано неэтичным, однако он продолжил работу в данном направлении и привлек внимание других специалистов. В 1985 году другой немецкий хирург Эрих Мюэ показал, что лапароскопический метод Земма можно применять для холецистэктомии, и в течение десяти лет он стал золотым стандартом лечения холецистита и остаётся таковым. [5]

После успеха холецистэктомии лапароскопия стала стремительно развиваться. Хирурги начали применять этот метод для операций на кишечнике, желудке, почках и других органах. В итоге, лапароскопия прошла путь от рискованной экспериментальной процедуры до "золотого стандарта" для многих операций.

Классическая лапароскопическая хирургия на современном этапе

Количество лапароскопических операций увеличивается повсеместно с каждым годом. Например, за 7 лет наблюдений (с 2014 до 2021 г.) абсолютное количество лапароскопических операций в центральном федеральном округе увеличилось с 23 686 до 80 489, т.е. в 3,4 раза. [6]

Лапароскопия на современном этапе — это малоинвазивный метод оперативного вмешательства, при котором операции на внутренних органах проводят через небольшие проколы (диаметром 0,5–1,5 см) на передней брюшной стенке, обычно делают 3 или 4 отверстия. Лапароскопия применяется практически во всех разделах абдоминальной и тазовой хирургии, является “золотым стандартом” диагностики и лечения многих заболеваний.

Основной принцип: в брюшную полость вводится лапароскоп. Изображение с камеры в высоком разрешении передается на монитор. Через другие разрезы вводятся манипуляторы, которыми хирург и выполняет все необходимые действия. При операции используется видеосистема и 5-40 кратное увеличение, что существенно изменяет восприятие зоны хирургического вмешательства. Длительность операции составляет от 30–60 минут при аппендэктомии до 1-3 часов при гинекологических операциях. Что существенно меньше чем при классической лапаротомии.

Проблемным вопросами лапароскопической хирургии на данном этапе являются: высокая стоимость оборудования и определенная техническая сложность - всё это делает лапароскопию недоступной для многих районных больниц нашей страны до сих пор. К недостаткам также относят то, что хирург не может непосредственно пальпировать органы, чтобы оценить их плотность, консистенцию, границы опухоли или найти глубоко расположенные образования. Он работает длинными инструментами, глядя на 2D-монитор, который не позволяет увидеть объемное изображение. Опыт хирурга напрямую влияет на результат операции. При данной методике существует риск специфических осложнений, например, травма сосудов или органов троакаром, т.к. первый троакар вводится “вслепую”; введение углекислого газа в брюшную полость может привести к газовой эмболии, подкожной эмфиземе, а также к кардиореспираторным осложнениям из-за повышенного давления на диафрагму, однако всё это встречается крайне редко.  При массивном кровотечении, выраженном спаечном процессе, больших размерах патологического очага лапароскопия может быть опасна и невозможна. В таких случаях часто требуется переход на открытую операцию.

В то же время, несмотря на наличие определенных трудностей, лапароскопия имеет ряд преимуществ перед традиционным лапаротомным доступом: малая травматичность, снижение кровопотери, меньший риск послеоперационных осложнений, более быстрый период реабилитации, короткий срок госпитализации, меньший риск послеоперационных осложнений и выраженный косметический эффект.

Инновации в лапароскопии

Лапароскопия на современном этапе уже не ограничивается простыми диагностическими или оперативными манипуляциями. Сегодня происходит активная интеграция роботизированных комплексов, 3D-визуализации и искусственного интеллекта. Эти нововведения позволяют повысить точность движений хирурга, сократить время операции и минимизировать риски для пациента.

Новые системы визуализации

Для лапароскопической хирургии стало доступно несколько новых систем визуализации, включая 3D мониторы высокой четкости- HD и 2D мониторы сверхвысокого разрешения 4K. Обе системы предлагают ряд потенциальных преимуществ по сравнению с традиционными 2D-системами, включая сокращение времени операции, кровопотери и сроков госпитализации. Но эффективность 3D-систем по сравнению с системами сверхвысокой чёткости 4K мало изучена и вызывает много споров. В одной из статей, посвященной данному вопросу, в ходе проведения лапароскопического шунтирования желудка с использованием и сравнением данных методов было выявлено, что среднее время продолжительности процедуры в группе 3D была на 16,5 минут меньше, чем в группе 2D. Время выполнения конкретных задач не было статистически значимым. В обоих случаях не возникало операционных и послеоперационных осложнений. [6]

Роботизированная хирургия

Роботизированная хирургия — самая динамичная форма малоинвазивной хирургии в настоящий момент. Благодаря трёхмерной визуализации операционного поля и возможности хирургических инструментов работать и вращаться в семи разных направлениях данный метод можно использовать в самых трудных ситуациях. Роботизированное управление инструментами позволяет хирургу работать без дрожи в руках, с меньшим уровнем усталости, а также хирург может работать одновременно за двумя консолями. [7]

Идея создания таких систем появилась в конце 1980-х годов, когда возникла потребность в телехирургии для оказания медицинской помощи астронавтам в космосе. На основе этих наработок американская биотехнологическая компания Intuitive Surgical создала первую коммерчески успешную систему – da Vinci, которая по сей день является передовой в своей области. В России на данный момент системами da Vinci оснащены 38 медицинских клиник, а навыками управления системой обладают лишь 138 хирургов со всей России [8]. На сегодняшний день в Пермском крае нет медицинских учреждений, оснащенных роботической хирургической системой da Vinci.

Преимущество роботических систем над стандартной лапароскопией заключается в  фильтрации физиологического тремора рук хирурга, система преобразует его движения в масштабированные и точные действия инструментов, особенно важен этот показатель в онкоурологии (простатэктомия) и сосудистой хирургии: на 29% ниже риск послеоперационных осложнений при роботической простатэктомии[9].Не менее значимым является снижение интраоперационной кровопотери и времени госпитализации, что ведет к сокращению периода реабилитации.

Искусственный интеллект в лапароскопии

Интеграция систем искусственного интеллекта представляет собой одно из наиболее перспективных направлений совершенствования лапароскопических методик. Возможности ИИ по обработке визуальных данных, распознаванию анатомических структур и прогнозированию осложнений создают основу для существенного облегчения работы хирурга, повышения безопасности и стандартизации операционных протоколов. Внедрение интеллектуальных решений позволяет перераспределить хирургические ресурсы, перенося акцент с технического исполнения на стратегическое принятие решений. Система действует как "второй пилот". ИИ, обученный на тысячах часов записей операций, в реальном времени "распознает" на видео органы, ткани, сосуды, нервы, патологические образования. Он может цветом или контуром выделять их на экране. Система может показать оптимальный путь к оперируемому органу. Алгоритм также может предсказать высокую вероятность возникновения осложнения, например, кровотечения еще до того, как оно станет очевидным для хирурга.

Например, разработка цифровой системы помощи на основе искусственного интеллекта для оценки безопасности и контроля качества в режиме реального времени при лапароскопических операциях на печени Сианьского университета, 2025 г. (Китай) показала высокие результаты: оптимизированная система ISA обеспечивает высокоточную интерпретацию этапов хирургического вмешательства  в режиме реального времени (точность >87%, специфичность 90%) и обладает большим потенциалом для стандартизации хирургических процедур [10].

Флуоресцентная навигация

Флуоресцентная навигация позволила выйти за пределы видимого спектра, «подсвечивая» сосуды, желчные протоки и опухолевые очаги, тем самым переводя хирургию в режим «ночного видения». Идея использовать свечение тканей для навигации родилась в онкологии. Прорывом стало применение одобренного FDA индоцианина зелёного (ICG) — нетоксичного флуоресцентного красителя, активируемого светом в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR, ~800 нм). При проведении исследования краситель вводится внутривенно, внутрипортально или непосредственно в ткань. Далее происходит накопление и свечение: через 20-60 секунд подсвечиваются артерии и вены. Через 15-45 минут контраст накапливается в печени и выделяется с желчью, подсвечивая протоки. А также краситель благодаря эффекту усиленного проницания и удержания (EPR) накапливается в злокачественных тканях с повышенным метаболизмом, подсвечивая опухоль. Далее следует этап визуализации: специальная лапароскопическая камера переключается между обычным белым светом и NIR-режимом, проецируя свечение в реальном времени на основной монитор. Ключевое преимущество флуоресцентной навигации - хирург видит то, что невидимо человеческому глазу: перфузию тканей, внепеченочные желчные протоки и границы опухолей.

В исследовании госпиталя Хэфэй, Китай, проводимого с 2022 по 2023 годы по применению метода флуоресцентной навигации с использованием индоцианина зелёного при лапароскопическом исследовании общего желчного протока при сложном гепатолитиазе было доказано, что в группе наблюдения время проведения операции и поиска общего желчного протока были меньше, а также реже встречались осложнения и интраоперационная кровопотеря чем в контрольной группе. После операции в группе наблюдения было меньше случаев послеоперационной желчной фистулы, абдоминальной инфекции, послеоперационного кровотечения и остаточных камней, чем в контрольной группе, что способствовало меньшему сроку госпитализации. [10]

Гиперспектральная визуализация

Гиперспектральная визуализация (Hyperspectral Imaging, HSI) - это эволюция флуоресценции. Технология пришла из космической и геолокационной съемки. В медицине она позволяет анализировать «оптический отпечаток» тканей без введения контрастов. На первом этапе специальная камера за доли секунды захватывает изображение в сотнях узких спектральных диапазонов. Второй этап - это анализ спектральных сигнатур: каждый тип ткани (артерия, вена, нерв, опухоль, жировая ткань) по-разному поглощает и отражает свет и это создает уникальную спектральную сигнатуру - “световой отпечаток”, который по разному идентифицирует ткани. Заключительный этап - ИИ-алгоритм, обученный на тысячах таких снимков, в реальном времени анализирует сигнатуры и раскрашивает ткани на экране (например, нервы — желтым, опухоль — красным). Таким образом, во время лапароскопии хирург получает дополнительную визуализацию анатомических структур конкретного пациента без введения контраста. Помимо этого, гиперспектральная визуализация предоставляет физиологические данные -  оксигенация тканей, содержание воды, липидов, что особенно важно для оценки состоятельности анастомозов, идентификации опухолевых границ и сохранения критических анатомических структур. Гиперспектральная визуализация предсказывает несостоятельность анастомоза кишечника с точностью 94-97%[11], когда традиционный метод - визуальная оценка хирурга, имеет точность до 70%, что позволяет решить проблему своевременно, снизить количество послеоперационных осложнений.[12]

Заключение

Анализ представленных данных показывает, что развитие оптических устройств, видеосистем, новых инструментов, а затем и роботизированных платформ привело к значительному повышению точности и безопасности операций. Современные тенденции в лапароскопии характеризуются внедрением инновационных технологий — трехмерного изображения и визуализации 4К, систем искусственного интеллекта, флуоресцентной и гиперспектральной навигации - всё это позволяет расширять возможности хирургов и снижать риски для пациентов.

Таким образом, эволюция лапароскопии является ярким примером того, как сочетание научного прогресса, клинического опыта и технологических инноваций трансформирует подход к оперативному лечению. Дальнейшее развитие этой области обещает дальнейший рост точности, безопасности и персонализации хирургических вмешательств, что неизбежно будет способствовать повышению качества медицинской помощи и улучшению результатов лечения пациентов.

Список литературы:

1. Бычков С.А., Гришнев Р.Н.  ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВИДЕОЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ ХИРУРГИИ / С.А. Бычков, Р.Н. Гришнев // Вестник Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина. Серия «Медицина». — 2006
2. Слободин, Ю. В., Сидоров, С. А. Лапароскопическая колопроктология. Опыт центра [Текст] / Ю. В. Слободин, С. А. Сидоров // Медицинские новости. — 2016. — № 8. — С. 64-68.
3. Оловянный, В. Е. Лапароскопическая хирургия в России: этапы становления, проблемы и пути развития : специальность 14.01.17 «Хирургия» : Диссертация на соискание доктора медицинских наук / Оловянный, В. Е. ; Нац. науч.-исслед. ин-т обществ. здоровья РАМН. — Москва, 2012. — 46 c.
4. Айламазян, Э. К., Оловянный, В. Е., Глянцев, С. П. К истокам применения лапароскопии в гинекологии (очерк истории) / Э. К. Айламазян, В. Е. Оловянный, С. П. Глянцев // Журнал акушерства и женских болезней . — 2007. — № 4. — С. 87-93.
5. Беженарь, В. Ф., Цвелев, В. Е., Медведева, Н. С. Kurt Karl Stephan Semm - "Волшебник из Киля"/ В. Ф. Беженарь, В. Е. Цвелев, Н. С. Медведева // Журнал акушерства и женских болезней . — 2009. — № 1. — С. 101-107.
6. Martín Rojano-Rodríguez, Maria Torres-Ruíz, Adolfo Cuendis-Velazquez Three-dimensional vs two-dimensional laparoscopic gastric bypass for manual gastrojejunal anastomosis: A prospective and randomized trial  / Martín Rojano-Rodríguez, Maria Torres-Ruíz, Adolfo Cuendis-Velazquez [Электронный ресурс] // pubmed : [сайт]. — URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32116321/ (дата обращения: 15.11.2025).
7. Ibrahim Alkatout, Ulrich Mechler, Liselotte Mettler The Development of Laparoscopy—A Historical Overview / Ibrahim Alkatout, Ulrich Mechler, Liselotte Mettler [Электронный ресурс] // frontiersin  : [сайт]. — URL: https://www.frontiersin.org/journals/surgery/articles/10.3389/fsurg.2021.799442/full (дата обращения: 15.11.2025).
8.  Интернет-портал для поиска информации, хирургов, новостей в сфере роботической хирургии / [Электронный ресурс] // DAVINCI : [сайт]. — URL: https://robot-davinci.ru/ (дата обращения: 15.11.2025).
9. Ashley R Wilson-Smith, Christian J Wilson-Smith, Jemilla Strode Smith The outcomes of robotic-assisted coronary artery bypass grafting surgery in the Atlantic demographic-a systematic review and meta-analysis of the literature [Текст] / Ashley R Wilson-Smith, Christian J Wilson-Smith, Jemilla Strode Smith  // Ann Cardiothorac Surg. — 2024. — № 5. — С. 388-396.
10. Wenfei Wang, Sanli Feng, Zhuang Li, Clinical application of indocyanine green fluorescence navigation technique in laparoscopic common bile duct exploration for complex hepatolithiasis / Wenfei Wang, Sanli Feng, Zhuang Li, [Электронный ресурс] // BMC : [сайт]. — URL: https://bmcsurg.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12893-024-02411-5 (дата обращения: 15.11.2025).
11. Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima, Naofumi Tanaka Hyperspectral imaging and diagnosis of intestinal ischemia / Hamed Akbari, Yukio Kosugi, Kazuyuki Kojima, Naofumi Tanaka [Электронный ресурс] // PubMed :. — URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19162890/ (дата обращения: 15.11.2025).
12. Daniel G. E. Thiem , Paul Römer , Matthias Gielisch Hyperspectral imaging and artificial intelligence to detect oral malignancy – part 1 - automated tissue classification of oral muscle, fat and mucosa using a lightweight 6-layer deep neural network / Daniel G. E. Thiem , Paul Römer , Matthias Gielisch // Head & Face Medicine. — 2021.