常浩生，嚴(yán) 力，趙之明，陳永亮

(1.中國人民解放軍總醫(yī)院肝膽胰外科醫(yī)學(xué)部，北京，100853；2.武警北京總隊醫(yī)院外一科)

微創(chuàng)手術(shù)已被證明對患者預(yù)后有顯著優(yōu)勢。而在此基礎(chǔ)上的單孔(single port，SP)機(jī)器人腹腔鏡手術(shù)已成為有望替代多切口的微創(chuàng)腹腔鏡手術(shù)。單部位腹腔鏡手術(shù)對外科醫(yī)生是一種挑戰(zhàn)，包括缺乏操作三角、儀器操作臂容易發(fā)生沖突、不利的人體工程學(xué)特點。近年新興的達(dá)芬奇SP 1098 機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是全新的機(jī)器人系統(tǒng)，具有關(guān)節(jié)設(shè)備與攝像機(jī)，可實現(xiàn)體內(nèi)三角定位，可繞過以前單點機(jī)器人系統(tǒng)的一些技術(shù)盲點。2020年3月美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)該技術(shù)用于泌尿外科手術(shù)與經(jīng)口耳鼻喉手術(shù)。目前已在我國開始發(fā)揮其獨特優(yōu)勢。

1 機(jī)器人發(fā)展概況

初代達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)于1999年生產(chǎn)，2006年第二代達(dá)芬奇S外科手術(shù)系統(tǒng)出現(xiàn)，同年我國首次開始使用醫(yī)用機(jī)器人。2009年第三代達(dá)芬奇Si外科手術(shù)系統(tǒng)出現(xiàn)，我國于2011年4月開始在臨床應(yīng)用。2019年6月我國開始第四代達(dá)芬奇Xi外科手術(shù)系統(tǒng)的臨床使用，第四代手術(shù)系統(tǒng)在手術(shù)床體與器械手臂配套激光定位設(shè)備，實現(xiàn)手術(shù)車與床自動、精準(zhǔn)定位，攝像頭與手術(shù)臂位置任意變換，進(jìn)一步方便了操作；具有更加清晰的3D手術(shù)視野，可放大15～30倍，擁有影像融合、熒光顯影功能，可實現(xiàn)精準(zhǔn)切除腫瘤組織等。2018年6月，最新一代達(dá)芬奇SP?系統(tǒng)上市，2021年解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心開始使用。

2 達(dá)芬奇SP機(jī)器人組成

達(dá)芬奇SP機(jī)器人外科系統(tǒng)由醫(yī)師操控臺、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)及視頻成像平臺組成。達(dá)芬奇SP機(jī)器人與以往的多孔平臺不同，具有多關(guān)節(jié)儀器與柔性攝像頭，這些設(shè)備部署在由單臂控制的單個機(jī)器人套管中，利于對各個部位施術(shù)。該系統(tǒng)首次實現(xiàn)柔性器械單孔化，手術(shù)切口較以往系統(tǒng)進(jìn)一步減小[1]。

3 達(dá)芬奇SP機(jī)器人的優(yōu)勢

與達(dá)芬奇Si或Xi系統(tǒng)相比，達(dá)芬奇SP手術(shù)系統(tǒng)在狹窄空間內(nèi)的技術(shù)性能方面具有顯著優(yōu)勢[2]，具體優(yōu)勢包括高清3D視圖；震顫過濾后手術(shù)器械運動更加精確、精細(xì)；外科醫(yī)生手術(shù)期間更加舒適。

3.1 高清3D視圖在密閉空間內(nèi)更具顯著優(yōu)勢 達(dá)芬奇SP機(jī)器人攝像機(jī)系統(tǒng)的眼鏡蛇動作可將攝像機(jī)與儀器分離，減少攝像機(jī)與儀器之間的碰撞。各種腕式SP器械與SP攝相機(jī)的新特點(即眼鏡蛇動作與移位)有助于降低SP腹腔鏡的轉(zhuǎn)換率、拓寬適應(yīng)證。具有73度高清晰視野，無焦點動態(tài)照明(根據(jù)手術(shù)場景調(diào)整光輸出量)。三維高清晰度內(nèi)窺鏡提供了更好的視野，而且這種新型柔性攝像機(jī)具有更高的分辨率，提高了術(shù)中圖像質(zhì)量；進(jìn)一步提高了自由度，可很容易地由上到下進(jìn)行視圖轉(zhuǎn)換。此外，三支臂與內(nèi)窺鏡齊頭并進(jìn)，可圍繞鏡頭孔旋轉(zhuǎn)360°，從而對腹部不同部位、不同器官進(jìn)行聯(lián)合手術(shù)；可達(dá)到非常好的效果[3]。而且與之前相比，范圍、分辨率、圖像清晰度得到了提高，提供了更詳細(xì)的解剖學(xué)可視化效果。

3.2 機(jī)械臂更加靈巧自如 通過進(jìn)一步改善多個關(guān)節(jié)(肘關(guān)節(jié)與手腕)的運動，有效實現(xiàn)遠(yuǎn)端三角化。遠(yuǎn)端操作三角提供了更大程度的移動自由，尤其在狹窄的區(qū)域，SP儀器及鏡頭的關(guān)節(jié)與蛇形腕部關(guān)節(jié)相結(jié)合，模仿人類的手腕、肩膀、肘部。此外，腕部關(guān)節(jié)允許7個自由度，而肘部關(guān)節(jié)保持操作三角。因此，外科醫(yī)生可更容易地完成切口、切除、凝血、縫合等細(xì)致的手術(shù)操作。達(dá)芬奇SP系統(tǒng)的機(jī)器人器械優(yōu)于達(dá)芬奇Si或Xi系統(tǒng)，因為SP系統(tǒng)的機(jī)器人器械無彈跳運動，使用Si或Xi系統(tǒng)進(jìn)行SP腹腔鏡檢查時，當(dāng)對剛性器械施加過大的功率時，會突然發(fā)生彈跳運動[4]。

3.3 術(shù)前安裝無菌塑料套時間縮短 與以往部署多端口Si、Xi機(jī)器人平臺相比，術(shù)前需要安裝四個無菌器械臂套，而SP系統(tǒng)僅放置1個，而且SP機(jī)器人機(jī)械臂吊桿智能伸縮45度，方便護(hù)士安裝無菌塑料套，從而減少手術(shù)對接時間[5]，提高手術(shù)室效率。

3.4 術(shù)中更加安全 SP機(jī)器人另一個更顯著的特點是懸垂傳感器，它跟蹤機(jī)器人攝像機(jī)、端口與儀器在操作現(xiàn)場的位置，并同時重新定位儀器[6]，有了這個系統(tǒng)，就可在狹窄的空間內(nèi)高效工作，不會與儀器發(fā)生碰撞。SP機(jī)器人傳感器可以鑒測機(jī)械臂和手術(shù)器械脫節(jié)，可能影響器械的放置，限制手臂的運動。如果機(jī)器人未被正確懸掛，在這個新版本中，控制臺外科醫(yī)生會接收到警告信息。

3.5 術(shù)者更加舒適 這種新的機(jī)械系統(tǒng)包括各種各樣的關(guān)節(jié)工具，并被設(shè)計得更符合人體工程學(xué)，術(shù)者更加舒適，可集中精力完成精細(xì)操作。

4 達(dá)芬奇SP機(jī)器人的具體應(yīng)用

多個國際外科研究中心已報道了達(dá)芬奇SP機(jī)器人在多種泌尿外科手術(shù)中的初步經(jīng)驗[7-14]，如使用SP機(jī)器人建立腎移植臨床前模型，手術(shù)過程無需轉(zhuǎn)換或增加其他額外切口。有學(xué)者使用達(dá)芬奇SP機(jī)器人為31例患有良性婦科疾病的女性施術(shù)，手術(shù)順利，無并發(fā)癥發(fā)生。有學(xué)者使用達(dá)芬奇SP機(jī)器人成功完成腎盂成形術(shù)3例[15]，手術(shù)無需額外切口或中轉(zhuǎn)為腹腔鏡手術(shù)、開放手術(shù)。3例患者手術(shù)時間分別為139 min、180 min、213 min，出血量較小，術(shù)中術(shù)后無并發(fā)癥發(fā)生。用達(dá)芬奇SP機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行甲狀腺切除術(shù)的優(yōu)勢明顯，機(jī)器人經(jīng)腋窩甲狀腺手術(shù)與之前的多端口機(jī)器人系統(tǒng)相比，這種單端口系統(tǒng)可創(chuàng)建更短的皮膚切口、更小的工作空間，美容效果突出，皮瓣剝離范圍較小，減少了手術(shù)疼痛與不適。在多孔機(jī)器人外科醫(yī)生中，SP手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線較短，減少疤痕、疼痛及縮短住院時間的優(yōu)勢使SP機(jī)器人手術(shù)非常有吸引力。

5 達(dá)芬奇SP機(jī)器人期待改進(jìn)的地方

盡管具有上述優(yōu)點，達(dá)芬奇SP機(jī)器人仍然有改進(jìn)的空間。

手術(shù)器械肘關(guān)節(jié)產(chǎn)生的直角比直的器械需要更多的工作空間，因此在腫瘤直徑較大的手術(shù)中必須注意。此外，雖然第二套管針可用于抽吸、沖洗等程序，但工作臺助手的移動仍然存在困難。達(dá)芬奇SP機(jī)器人在切口部位到目標(biāo)解剖部位的距離存在局限性。達(dá)芬奇SP機(jī)器人攝像頭與手術(shù)器械深入身體內(nèi)部，三種SP器械通過彎曲關(guān)節(jié)建立一個網(wǎng)球大小的工作空間。在這個范圍內(nèi)機(jī)械臂可精確、靈巧操作。與機(jī)器人多孔腹腔鏡手術(shù)相似，觸覺反饋體系仍不完善，缺乏應(yīng)力的反饋，目前仍需要操作者視覺作為補(bǔ)充。

對于半硬器械、彎曲Trocar及交叉操作，機(jī)器人平臺器械移動范圍仍然有限。需根據(jù)術(shù)中情況選擇相應(yīng)長度的Trocar，以增加手術(shù)空間。

半彎半硬器械使?fàn)坷?、縫合張力不夠。操作時間相對較長，操作平臺復(fù)雜，故障發(fā)生率大于普通內(nèi)鏡手術(shù)系統(tǒng)；機(jī)器人設(shè)備系統(tǒng)成本高、保養(yǎng)費用高、手術(shù)費用高，影響推廣使用。由于超聲刀為直器械，目前暫無可適于單通道機(jī)器人的可彎曲超聲刀，關(guān)鍵部位須從助手孔使用超聲刀操作。

6 總結(jié)與展望

達(dá)芬奇SP機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是一種新型技術(shù)，具有特色優(yōu)勢。外科醫(yī)生可更容易地完成單通道微創(chuàng)手術(shù)切口、切除、凝血、縫合等精細(xì)操作。在SP腹腔鏡手術(shù)中使用機(jī)器人儀器是安全的。隨著該技術(shù)的發(fā)展，在臨床應(yīng)用逐漸增多，相關(guān)研究樣本量逐漸增多，相關(guān)研究亦會相應(yīng)增多。目前較多的是術(shù)后短期療效的單中心回顧性研究，關(guān)于術(shù)后長期療效的研究很少，需要進(jìn)行更多的持續(xù)研究加以證實。