魏華 王德林 甘祥芝 程洪林 高飛 王丹
編者按 隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和5G技術(shù)的快速發(fā)展,手術(shù)機器人正在加速向更加智能化、精準(zhǔn)化和遠(yuǎn)程化的方向發(fā)展。手術(shù)機器人作為創(chuàng)新型智能醫(yī)療設(shè)備,外科醫(yī)生在其輔助下可在人體腔道、血管、腔隙等狹小空間完成精細(xì)的手術(shù)操作,具有定位準(zhǔn)確、創(chuàng)傷小、感染風(fēng)險低和術(shù)后康復(fù)快等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于普外科、泌尿外科、胸外科、婦科、頭頸外科、血管外科等各個領(lǐng)域。機器人手術(shù)在不同學(xué)科的開展,為機器人手術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展積累了寶貴的臨床數(shù)據(jù)。
在機器人輔助下實施的不同手術(shù),積累大量的患者數(shù)據(jù),機器人手術(shù)系統(tǒng)通過人工智能算法逐漸對患者不同的手術(shù)部位產(chǎn)生認(rèn)知能力,并不斷總結(jié)手術(shù)方案,逐步建立智能半自主、自主的手術(shù)能力。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步和手術(shù)機器人的不斷學(xué)習(xí),機器人手術(shù)將會更加廣泛地應(yīng)用于更多的學(xué)科。
總體來看,目前我國機器人手術(shù)的開展和應(yīng)用處于初步階段,僅有一些大城市的高等醫(yī)院配有機器人手術(shù)系統(tǒng),且應(yīng)用范圍小、體量小、價格昂貴。但從臨床應(yīng)用效果和微創(chuàng)化的需求來看,機器人手術(shù)將在不遠(yuǎn)的將來實現(xiàn)規(guī)?;?。得益于機器人手術(shù)的遠(yuǎn)程化和智能化,或許在不久的將來,即便是偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者也可以享受到機器人手術(shù)帶來的獲益,這必然有利于我國醫(yī)療資源的優(yōu)化配置。
摘 要 隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展,機器人輔助腹腔鏡技術(shù)以其高清3D手術(shù)視野、靈活的機械臂、顫抖濾除、精準(zhǔn)定位操作、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)勢在泌尿外科的運用已逐漸成熟,但也面臨不良事件、醫(yī)療公平、價格昂貴及法律責(zé)任認(rèn)定等問題。本文對機器人輔助腹腔鏡技術(shù)在泌尿外科手術(shù)的安全性和優(yōu)勢進(jìn)行闡述,并展望其未來發(fā)展前景,以期為機器人輔助系統(tǒng)在泌尿外科的應(yīng)用提供借鑒。
關(guān)鍵詞 機器人輔助手術(shù);泌尿外科;微創(chuàng)外科
中圖分類號 R608 R69 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-7721(2023)03-0177-09
Application and prospects of robot-assisted laparoscopic technology in urology
WEI Hua, WANG Delin, GAN Xiangzhi, CHENG Honglin, GAO Fei, WANG Dan
(Department of Urological Surgery, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
Abstract With the development of modern science, robot-assisted laparoscopic technology has been more and more widely applied in urologic surgery for its 3D high-definition surgical field, flexible mechanical arms, tremble filtering system, precise positioning, minimally invasive and quick recovery. However, it also faces problems such as adverse events, medical justice, high cost and liability determination. The safety and advantages of robot-assisted laparoscopic technology in urologic surgery were reviewed, and its future development was prospected in this paper, hoping to provide references for the application of robot-assisted surgical system in urology.
Key words Robot-assisted surgery; Urology; Minimally invasive surgery
無論是早期的經(jīng)尿道內(nèi)鏡手術(shù),還是 20 世紀(jì) 90 年代初期的腹腔鏡手術(shù),泌尿外科一直是微創(chuàng)外科(Minimally Invasive Surgery,MIS)技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)。隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展,機器人輔助手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)入外科領(lǐng)域,以達(dá)芬奇手術(shù)機器人為代表的機器人手術(shù)系統(tǒng)在泌尿外科的應(yīng)用具有里程碑式的意義。機器人輔助腹腔鏡手術(shù)的可行性和優(yōu)勢,為微創(chuàng)外科帶來質(zhì)的飛躍,也代表了未來外科技術(shù)的發(fā)展方向。本文對達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)在泌尿外科中的最新應(yīng)用及展望進(jìn)行綜述。
1 機器人手術(shù)系統(tǒng)發(fā)展史
達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)(Da Vinci Surgical System,DVSS)(Intuitive Surgical Inc. Sunnyvale,CA)于1999年被首次推出,并在2000年獲得美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)使用。目前,共有AESOP、EndoAssist、Neuromate、Zeus和Da Vinci 五種機器人系統(tǒng),均應(yīng)用于外科手術(shù)領(lǐng)域。隨著直覺外科公司(Intuitive Surgical Inc.)收購Zeus機器人,DVSS成為迄今世界上最為完備且先進(jìn)的外科機器人手術(shù)系統(tǒng),主導(dǎo)了近20年的機器人手術(shù)領(lǐng)域。達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)包括3個組件:外科醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)和成像可視系統(tǒng),其具有可放大10~15倍的高清3D立體手術(shù)視野、7個自由度模擬并超越人類手腕活動范圍的機械臂、顫抖濾除系統(tǒng),以及更好的空間顯露、更精細(xì)的定位操作和更精準(zhǔn)的分離和縫合功能,克服了傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的局限,徹底改變了微創(chuàng)手術(shù)。尤其在有限空間操作復(fù)雜的手術(shù)中,達(dá)芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)智能化、人性化的操控可以有效降低手術(shù)難度、縮短學(xué)習(xí)曲線,減少圍手術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生。目前達(dá)芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)已成為大多數(shù)泌尿外科疾病的首選治療方法[1]。
隨著達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)的完善,2014年發(fā)布的第四代達(dá)芬奇機器人(Da Vinci Xi)已經(jīng)配備了更輕便的機械臂、更靈活的關(guān)節(jié)(順時針和逆時針方向的旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)171°)、更長的儀表軸,以及可以安裝在任何手臂上的8mm數(shù)字終端攝像頭,使得達(dá)芬奇手術(shù)機器人成為世界上應(yīng)用最廣泛、最成功的臨床外科手術(shù)機器人[2]。
2 機器人手術(shù)在泌尿外科中的應(yīng)用
2.1 機器人手術(shù)在前列腺腫瘤的應(yīng)用
前列腺癌 (Prostate Cancer,PCa)是男性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤。根據(jù)美國癌癥協(xié)會2022年最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計,前列腺癌在歐美國家的發(fā)病率已經(jīng)超過肺癌,高居首位[3]。隨著我國人口老齡化、生活方式改變,前列腺癌的發(fā)病率也在逐年上升。前列腺特異抗原(Prostate-specific Antigen,PSA)篩查與前列腺穿刺活檢技術(shù)的普及,使得早期前列腺癌的診斷率明顯升高。根治性前列腺切除術(shù)(Radical Prostatectomy,RP)被推薦作為非轉(zhuǎn)移性PCa的首選治療方式。隨著機器人手術(shù)系統(tǒng)在臨床的推廣應(yīng)用,機器人輔助前列腺根治性切除術(shù)(Robot-assisted Radical Prostatectomy,RARP)已經(jīng)逐漸取代開放手術(shù)和普通腹腔鏡手術(shù)成為歐美國家RP的首選術(shù)式。而隨著對前列腺癌的深入研究,高危前列腺癌也不再是RARP的禁忌證?;?016年SEER-Medicare數(shù)據(jù)庫的一項研究結(jié)果顯示,當(dāng)前超過70%的RP由機器人完成[4]。目前RARP的手術(shù)方法主要包括前入路、后入路、側(cè)入路、恥骨后入路(腹膜外),另外經(jīng)膀胱入路、經(jīng)會陰入路、經(jīng)自然腔道入路等也作為新的手術(shù)入路被探索開展和運用[5]。許多研究證明,RARP在臨床上安全有效。盡管在腫瘤控制方面未見顯著差異,但與傳統(tǒng)腹腔鏡及開放手術(shù)相比,RARP在臨床輸血率、術(shù)后住院時間、神經(jīng)保存率、勃起功能障礙發(fā)生率、尿控恢復(fù)率等指標(biāo)上更能讓患者獲益[6-7]。更值得一提的是,RARP+擴大盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)能清除潛在的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),提供精確的腫瘤病理分期,為患者確定PCa的病理分級及精準(zhǔn)的術(shù)后輔助治療方案提供依據(jù)[8]。臨床上有少部分PCa患者通過經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)(Transurethral Resection of the Prostate,TURP)術(shù)后病理檢查確診,由于TURP術(shù)中前列腺包膜穿孔伴血液和灌注液外滲可能導(dǎo)致前列腺周圍組織纖維化和手術(shù)平面變形,RP術(shù)中直腸損傷的發(fā)生率更高,保留神經(jīng)血管束(Neurovascular Bundle,NVB)的機會減少,需要重建膀胱頸,從而延長膀胱尿道吻合時間,術(shù)后影響尿控的恢復(fù)和勃起功能,這些都對術(shù)者提出了新的挑戰(zhàn),而機器人輔助腹腔鏡下前列腺癌根治術(shù)對TURP術(shù)后PCa患者具有獨特優(yōu)勢[9]。
2.2 機器人手術(shù)在膀胱腫瘤的應(yīng)用
自Menon M等人于2003年采用達(dá)芬奇機器人輔助腹腔鏡完成根治性全膀胱全切除術(shù)(Robot-assisted Radical Cystectomy,RARC)以來,機器人輔助手術(shù)系統(tǒng)也逐漸運用于膀胱腫瘤手術(shù)中[10]。Cochrane 系統(tǒng)評價顯示,RARC與開放手術(shù)及傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的腫瘤控制效果相當(dāng),但RARC在術(shù)中出血、術(shù)后并發(fā)癥(尤其是胃腸道反應(yīng))方面具有顯著優(yōu)勢[11-12]。Nguyen D P等人[13]通過卡普蘭—邁爾(Kaplan-Meier)生存曲線分析,結(jié)果顯示RARC術(shù)后的短期腫瘤學(xué)效果良好,對于≥80歲肌層浸潤性或高風(fēng)險肌層非浸潤性的膀胱腫瘤患者而言,RARC是一個有效且安全的選擇。
尿流改道是根治性膀胱切除術(shù)(Radical Cystectomy,RC)的重要環(huán)節(jié),尿流改道方式直接影響到術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率和患者的生存質(zhì)量。據(jù)文獻(xiàn)報道,與體外尿流改道術(shù)(Extracorporeal Urinary Diversion,ECUD)相比,RARC體內(nèi)尿流改道術(shù)(Intracorporeal Urinary Diversion,ICUD)在手術(shù)時間、住院時間、陽性切緣率和淋巴結(jié)切除數(shù)方面沒有顯著差異[14],但在手術(shù)安全性、術(shù)后并發(fā)癥(尤其是胃腸道并發(fā)癥)、術(shù)后恢復(fù)等方面表現(xiàn)出色,并且術(shù)后90d出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險更低[15-16]。但Katayama S等人[17]的Meta分析結(jié)果顯示,ICUD和ECUD的整體和主要并發(fā)癥未見差異,考慮與醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線有關(guān)。膀胱根治性切除術(shù)主要包括膀胱切除階段和泌尿重建階段,而在泌尿重建階段進(jìn)行體內(nèi)尿流改道在技術(shù)上更復(fù)雜、更具有挑戰(zhàn)性。想要排除學(xué)習(xí)曲線的干擾,需要對手術(shù)醫(yī)生進(jìn)行至少30例手術(shù)的集中訓(xùn)練,在學(xué)習(xí)曲線變平之后,才能體現(xiàn)出ICUD的真正優(yōu)勢,這要求醫(yī)院建立成熟的機器人手術(shù)團隊。
2.3 機器人手術(shù)在腎腫瘤的應(yīng)用
腎部分切除術(shù) (Partial Nephrectomy,PN)是針對T1a期、腫瘤直徑<4cm的腎占位性病變的標(biāo)準(zhǔn)治療手段。已有文獻(xiàn)表明,機器人輔助腎部分切除術(shù)(Robot-assisted Partial Nephrectomy,RAPN)與開放手術(shù)和傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相比,其熱缺血時間更短、手術(shù)切緣陽性率低,并且無嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生[18],而且RAPN還有著更短的手術(shù)時間、更少的止血藥物需求以及更短的術(shù)后恢復(fù)時間等優(yōu)勢[19]。在手術(shù)路徑方面,國內(nèi)也創(chuàng)造性地總結(jié)出具有中國特色的腰腹聯(lián)合入路,使得RARN更好地服務(wù)于臨床[20]。
腹腔鏡根治性腎切除術(shù)(Laparoscopic Radical Nephrectomy,LRN)一直是腎腫瘤的首選術(shù)式。對普通腎癌來說,機器人輔助根治性腎切除術(shù)(Robot-assisted Radical Nephrectomy,RARN)與傳統(tǒng)腹腔鏡的適應(yīng)證相同,但機器人手術(shù)系統(tǒng)在巨大腎腫瘤尤其是腎癌伴下腔靜脈癌栓中的應(yīng)用比腹腔鏡更有優(yōu)勢。由于腎細(xì)胞癌向腎靜脈延伸,并可侵犯至下腔靜脈,4%~10%的腎癌患者會出現(xiàn)下腔靜脈癌栓。腎癌伴下腔靜脈癌栓的風(fēng)險極高,術(shù)中對操作的靈活度和精確度、大血管的控制以及側(cè)支代償?shù)囊蠓浅8?,圍手術(shù)期死亡率達(dá)8.3%~37.5%[21]。機器人手術(shù)在Mayo靜脈癌栓分級0~Ⅳ級腎癌患者中的成功應(yīng)用,推動了下腔靜脈癌栓手術(shù)領(lǐng)域的重要技術(shù)進(jìn)步[22]。研究表明,與開放癌栓手術(shù)相比,機器人癌栓手術(shù)具有手術(shù)時間更短、失血量更少、并發(fā)癥更少、住院時間更短等優(yōu)勢,但二者腫瘤學(xué)效果無顯著差異[23]。
2.4 機器人手術(shù)在腎上腺腫瘤的應(yīng)用
腹腔鏡腎上腺腫瘤切除術(shù)(Laparoscopic Resection of Adrenalectomy,LRA)是治療腎上腺腫瘤的主要方式。機器人輔助系統(tǒng)用于腎上腺切除安全可行,與開放手術(shù)和傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相比,機器人輔助腹腔鏡腎上腺切除術(shù)(Robot-assisted Laparoscopic Adrenalectomy,RALRA)在手術(shù)時間、出血量、中轉(zhuǎn)開腹率、術(shù)后恢復(fù)時間等方面具有一定優(yōu)勢,并且沒有任何技術(shù)特異性并發(fā)癥。Asher K P等人[25]的回顧性研究提出,RALRA的手術(shù)時間有時會比傳統(tǒng)腹腔鏡更長,這與外科醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線有關(guān)。有經(jīng)驗的腹腔鏡外科醫(yī)生需要約20例手術(shù),才能將機器人輔助系統(tǒng)熟練運用于腎上腺手術(shù)。尤其對于巨大腎上腺腫瘤(≥8cm),RALRA在手術(shù)時間、轉(zhuǎn)為開放手術(shù)的比率及住院時間方面比LRA具有顯著優(yōu)勢[24-25],但在術(shù)后長期隨訪,尤其是類固醇補充、復(fù)發(fā)方面的研究較為薄弱。
2.5 機器人手術(shù)在非泌尿系統(tǒng)腫瘤的應(yīng)用
2.5.1 機器人手術(shù)在尿路重建術(shù)的應(yīng)用
腎盂輸尿管連接部梗阻(Ureteropelvic Junction Obstruction,UPJO)是泌尿系統(tǒng)常見的先天性發(fā)育異常。機器人手術(shù)系統(tǒng)為泌尿科復(fù)雜重建手術(shù)提供了新的手術(shù)方式。成人可以通過機器人輔助完成自體口腔頰黏膜移植輸尿管成形術(shù)[26],在小兒外科復(fù)雜的泌尿系統(tǒng)重建手術(shù)中,機器人輔助腹腔鏡腎盂成形術(shù)(Robot-assisted Laparoscopic Pyeloplasty,RALP)具有安全性好、有效性高、縫合時間短、復(fù)發(fā)率低、住院時間短及成本效益低等優(yōu)點,已經(jīng)成為小兒UPJO最常用的手術(shù)方式[27]。
2.5.2 機器人手術(shù)在腎移植術(shù)的應(yīng)用
對于無法在原位行保留腎單位手術(shù)(Nephron Sparing Surgery,NSS)卻具有絕對保腎指征的腎癌患者,機器人輔助系統(tǒng)能進(jìn)行更精確的血管吻合和輸尿管再植,施行自體腎移植術(shù)將成為此類患者NSS的終極手段[28]。從2002年世界首例達(dá)芬奇機器人參與腎移植手術(shù)[29],到2010年達(dá)芬奇機器人完全應(yīng)用于一例過度肥胖患者的腎移植手術(shù),使得原本是腎移植禁忌證(體重指數(shù)BMI≥35kg/m2)的腎移植患者,同樣能夠獲益于機器人手術(shù)的小傷口、輕疼痛、低切口感染率、小瘢痕等優(yōu)勢[30]。Doumerc N等人[31]于2015年使用亞歷克西斯?fàn)块_器(Alexis Retractor)改進(jìn)腎臟的插入方式,首次成功將移植腎經(jīng)陰道納入受體體內(nèi),大大降低了器官損傷和細(xì)菌污染,也保證了美觀和舒適。Vigués F等人[32]于2021年也報道了全球首例機器人原位腎移植術(shù)的成功實施。機器人手術(shù)下的移植腎功能,以及對移植腎總生存期的意義還有待進(jìn)一步證實,但機器人輔助下腎移植術(shù)本身的優(yōu)勢已經(jīng)凸顯,隨著機器人技術(shù)逐漸成熟完善,機器人手術(shù)系統(tǒng)必將在腎移植領(lǐng)域有更廣的應(yīng)用。
3 存在的問題
3.1 患者不良事件
患者安全是臨床工作的核心,應(yīng)用機器人手術(shù)系統(tǒng)發(fā)生的不良事件可能會威脅患者安全。美國食品藥品監(jiān)督管理局利用其MAUDE數(shù)據(jù)庫對現(xiàn)有達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)所產(chǎn)生的不良事件進(jìn)行了分析,將其分為由設(shè)備故障引起的不良事件,造成患者死亡的不良事件,造成患者受傷的不良事件,以及其他和未明確不良事件[33-34]。
根據(jù)文獻(xiàn)分析,由于達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)裝機率及使用頻率逐年增加,各類不良事件的報道也逐漸增多,且以儀器或機器人故障為主(84.9%),患者身體傷害(8.2%)、死亡最少見(1.3%)。在2007—2017年泌尿外科手術(shù)報道的2977個不良事件中,前列腺切除術(shù)最高(74.0%),其次是膀胱切除術(shù)(17.2%)和部分腎切除術(shù)(8.3%),根治性腎切除術(shù)最少(0.4%)[35]。
因此在機器人手術(shù)系統(tǒng)的安裝和操作中,要增加對外科手術(shù)團隊的培訓(xùn),配備專業(yè)的儀器維護人員,降低設(shè)備的故障率,減少安全事故,并且要建立專門的機器人系統(tǒng)安全小組,健全不良事件安全評價體系,以減少可預(yù)見性不良事件的發(fā)生。
3.2 醫(yī)療公平與經(jīng)濟負(fù)擔(dān)
2017年,達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)裝機的醫(yī)院向主要供應(yīng)商支付了超過30億美元,相當(dāng)于每臺機器人手術(shù)費用高達(dá)3568美元[36]。
鑒于我國醫(yī)療體系、醫(yī)療條件和經(jīng)濟發(fā)展水平,達(dá)芬奇機器人大部分都集中在經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口密集的大城市內(nèi)的三級醫(yī)院。截至2019年12月,我國3.3萬家醫(yī)院中僅有115家配有達(dá)芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng),配備率不到0.4%,平均每千萬人口配有1臺機器人,遠(yuǎn)低于美國的水平(105臺/千萬人口)[37]。2021年,中國每1億人機器人手術(shù)可及數(shù)為17臺,與美國的1170臺差距巨大。地域和經(jīng)濟條件的差異使得大部分患者享受不到醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步帶來的福利。由于知識產(chǎn)權(quán)的保護,國內(nèi)達(dá)芬奇機器人的裝機單價約為2500萬元,而1年的設(shè)備維護和損耗成本約為1000萬元,折算到每臺機器人手術(shù)中,其費用為4~5萬元,手術(shù)費用非常昂貴[38],并且目前國內(nèi)醫(yī)保無法報銷,使得患者經(jīng)濟負(fù)擔(dān)加重,對患者公平就醫(yī)提出新的挑戰(zhàn)。調(diào)查顯示,RARP手術(shù)費用至少比LRP高出3萬多元[39]。國家應(yīng)加大宏觀調(diào)控力度,增加新技術(shù)的政策傾斜與扶持,納入市場競爭機制,加大自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)機器人開發(fā)與投入,降低手術(shù)費用,將新技術(shù)下沉到基層,優(yōu)化醫(yī)療資源,實現(xiàn)醫(yī)學(xué)的公平公正原則。
3.3 法律責(zé)任認(rèn)定
手術(shù)機器人是基于算法、數(shù)據(jù)和技術(shù)方法的人工智能,是外科醫(yī)生開展手術(shù)的輔助工具,手術(shù)機器人離不開手術(shù)醫(yī)生的操作,但它又在自有的裝置、系統(tǒng)等載體上有智能表現(xiàn)。當(dāng)患者不良事件發(fā)生時,手術(shù)的主體是醫(yī)師,醫(yī)師的法律責(zé)任問題占機器人輔助手術(shù)法律問題的主導(dǎo)地位。但手術(shù)機器人是法律主體還是醫(yī)療產(chǎn)品,這一問題是加強醫(yī)療機器人相關(guān)立法的當(dāng)務(wù)之急。因此,我國立法部門應(yīng)建立醫(yī)療機器人監(jiān)管機制,明確手術(shù)機器人是否具有“法律人格”,在肯定手術(shù)機器人帶來效益的同時,鼓勵人工智能系統(tǒng)的發(fā)展[40]。
3.4 力反饋機制缺乏
主刀醫(yī)生在主手端對手術(shù)器械末端缺少力和觸覺的直觀感知,難以避免會發(fā)生扯斷縫線、夾傷組織或夾持力度不夠?qū)е陆M織脫落等問題。目前主要通過前期訓(xùn)練來滿足手術(shù)過程中對夾持的要求,外科醫(yī)生依靠個人經(jīng)驗來判斷機械手指所處的夾持狀態(tài)和組織器官的硬度。此外,還可以通過機械工程學(xué)、電子信息科學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用,在手術(shù)器械上額外加裝力傳感器和減少器械自由度等,以改進(jìn)主手端難以感知夾持力大小的問題。多學(xué)科聯(lián)合進(jìn)行力反饋的相關(guān)研究,能大大增加主刀醫(yī)生的臨場感,提高手術(shù)效率[41-42]。
4 展望
4.1 機器人輔助單孔腹腔鏡技術(shù)
機器人輔助單孔腹腔鏡技術(shù)(Robot-assisted Laparoendoscopic Single-site Surgery,R-LESS)是微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域的重大突破,它不但具有極好的精度和最小的侵入性,對手術(shù)周邊組織損害小,還具有術(shù)后瘢痕小、術(shù)后恢復(fù)快、痛感低等優(yōu)勢。2008年首次在豬身上使用R-LESS成功完成腎臟手術(shù)后,Kaouk J H等人[43]成功進(jìn)行了人體前列腺切除、腎盂成形術(shù)和根治性腎切除術(shù)。我國于2014年開始此類手術(shù),至今已經(jīng)逐漸與國外同步[44],并且逐步向小兒外科深入[45]。R-LESS作為一種新興手術(shù)方式在泌尿外科應(yīng)用前景廣大。然而,因為所使用的機器人系統(tǒng)并非專門為R-LESS設(shè)計,會面臨術(shù)中腹內(nèi)三角定位丟失、儀器碰撞和助理工作空間有限等問題,因此促使了達(dá)芬奇SP系統(tǒng)的誕生。
4.2 達(dá)芬奇單端口手術(shù)系統(tǒng)
2018年直覺外科公司發(fā)布了達(dá)芬奇單端口手術(shù)系統(tǒng)(Da Vinci Single-Port),并獲FDA批準(zhǔn)用于泌尿外科手術(shù),這是第一個向市場發(fā)布的單部位專用手術(shù)系統(tǒng)[46]。達(dá)芬奇單端口手術(shù)系統(tǒng)將第1臺全腕式3D高清攝像機和3個獨立的多關(guān)節(jié)腕式儀器放進(jìn)同一個25mm端口,其完全的手腕運動功能具有出色的活動范圍,能夠在復(fù)雜、狹窄的深部腔道進(jìn)行手術(shù)。由于SP系統(tǒng)使用與現(xiàn)有達(dá)芬奇系統(tǒng)相同的外科醫(yī)生控制臺,這可以使外科醫(yī)生能夠快速、輕松地過渡到最新的機器人技術(shù),并且解決了前面提到的三角定位消失、牽引不足等問題。目前,達(dá)芬奇單端口手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于泌尿系統(tǒng)常規(guī)手術(shù),尤其是泌尿系統(tǒng)重建手術(shù)[47],達(dá)芬奇單端口手術(shù)系統(tǒng)在行復(fù)雜的尿路重建手術(shù)方面,具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。
4.3 機器人手術(shù)系統(tǒng)融合新技術(shù)
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,全息影像技術(shù)已成功應(yīng)用于機器人輔助腹腔鏡泌尿系統(tǒng)手術(shù)[48],其具有三維立體、全角度旋轉(zhuǎn)、自由縮放和調(diào)節(jié)透明度、多色標(biāo)識組織結(jié)構(gòu)等特點,在術(shù)前和術(shù)中都能高效輔助臨床診斷及治療,從而提高手術(shù)精準(zhǔn)度,保障手術(shù)安全。同樣,依靠計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design,CAD)提供數(shù)據(jù),并采用疊加成型的3D打印技術(shù)也已用于RARP的診療、尿路重建及組織功能修復(fù)等[49-50],科技的進(jìn)步與發(fā)展,必定使達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)在泌尿手術(shù)領(lǐng)域中擁有更廣闊的應(yīng)用前景。
5 結(jié)語
目前,除達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)外,國外臨床在用在研的還有Senhance、Revo-I、Versius、Avatera、Hinotori等機器人手術(shù)系統(tǒng)。在我國,機器人手術(shù)系統(tǒng)的國產(chǎn)化也正在蓬勃發(fā)展。2021年3月9日,中國首個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、真正意義上的純單孔腔鏡手術(shù)機器人“術(shù)銳”完成了首例前列腺癌根治術(shù),這標(biāo)志著國產(chǎn)手術(shù)機器人打破了美國達(dá)芬奇SP單孔腔鏡手術(shù)機器人的壟斷地位[51]。“康多”內(nèi)窺鏡手術(shù)機器人已熟練運用于腎部分切除術(shù)[52],以“妙手”為代表的國產(chǎn)手術(shù)機器人已經(jīng)依托5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)[53],“精鋒”手術(shù)機器人MP系統(tǒng)已經(jīng)完成臨床注冊試驗。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測,中國手術(shù)機器人市場將由2020年的4億美元增加至2026年的38億美元。國產(chǎn)手術(shù)機器人的不斷創(chuàng)新、改良和完善,必將降低機器人手術(shù)的技術(shù)門檻、使更加親民化,也將會像傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)一樣普及[54]。
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