机器人辅助腹腔镜新技术进展

王东 刘竞

1四川省医学科学院 四川省人民医院机器人微创中心 610072 成都

专 家 论 坛

机器人辅助腹腔镜新技术进展

王东1刘竞1

1四川省医学科学院 四川省人民医院机器人微创中心 610072 成都

手术机器人技术已应用于各种泌尿手术，取得了较好的临床疗效。随着技术的进步，不断研发出各种新技术应用于机器人手术平台，为推动机器人手术的发展及提高手术疗效提供了技术保证。本文就单孔机器人技术、术中超声技术、近红外光显像技术的进展作一简单总结及展望。

机器人；腹腔镜泌尿手术；新进展

1 单孔机器人手术

随着微创外科技术及器械的发展，进一步减少手术创伤并提高美容效果成为可能。腹腔镜或机器人手术存在腹壁切口出血、切口疝、术后疼痛以及腹腔内器官损伤等潜在并发症，且会降低美容效果。减少操作通道数量有助于降低上述并发症发生，增加术后美容效果，因此单孔腹腔镜手术(laparoendoscopic single-site surgery, LESS)被越来越多地运用于泌尿外科手术[1～4]。LESS技术是指采用最小的皮肤切口建立通道，通常选在脐部，创口小、恢复快，标本取出方便[5]。

LESS手术代表了新一代微创泌尿外科手术的发展方向。研究表明LESS技术在泌尿外科手术中安全、有效，但由于失去传统腹腔镜手术中器械的三角力学器械操作模式，即使采用可弯手术器械也无法完全避免体内外器械碰撞，因此学习曲线长、手术难度大，主刀医生与持镜者之间的配合更困难，且助手操作空间有限，术者舒适感差，导致单孔机器人或腹腔镜手术并未广泛开展[6]。采用普通器械开展机器人LESS手术虽然部分克服了上述缺陷，但术中左右手器械交叉操作(反向运动)，器械活动度受限，助手操控空间受限等困难仍未很好解决。为克服其工程学技术局限，新一代专用平台和操作器械正在开发，如使用5 mm的可弯镜头避免与其他器械的相互干扰，视频技术不断推陈出新等[7]。小型化和改进的带活动关节的操作器械可在平行进入操作空间情况下建立类似于传统腹腔镜的三角力学器械操作模式，安全性及有效性已被证实[8]。Intuitive Surgical公司研发的达芬奇单孔机器人手术平台(da Vinci Single-Site robotic surgery platform, DVSSP)包含四个独立通道，两个弧形弯曲式套管置入半刚性器械交叉进入体内，通过软件系统实现双手控制视频同侧器械操作，避免了器械之间的碰撞，更加符合人类工程学原理，另有一个镜头孔和辅助孔。助手可同时通过辅助孔置入器械进行操作,使术野暴露更加清楚。DVSSP已用于胆囊切除术[9]，截止2015年6月，已有821例以英文发表的DVSSP手术报道，其中泌尿手术占48例(包括肾盂成形术、根治性肾切除术、肾部分切除术等)，证实了该术式的安全性及可行性[10]。马鑫等[11]报道了3例机器人辅助经脐单孔腹腔镜肾囊肿去顶减压术的结果，认为该装置具有良好的延展性，密封性良好，具有独立的辅助孔，器械彼此独立、交叉进入腹腔内，双手操作同向化，克服了传统机器人-LESS手术双手交叉操作、反向运动引起的视觉不适感。缺点是对于腹壁较厚的患者，术中套管易脱出而延长手术时间。

DVSSP系统的诸多优点，必将推动单孔手术的进步，但仍有许多地方需改进。相信通过大量的技术改进后，更先进的单孔机器人技术必将克服目前这些局限，单孔机器人手术会更普及，更好的推动LESS技术的发展。

2 术中超声技术

超声已被广泛应用于临床检查及治疗，包括介入穿刺、实时监测治疗作用、外科手术导航等，具有实时、无创及易操作等特点，若有需要可随时重新检查。外科医生术中对病变的判断常依赖术前对CT及MRI影像的记忆，并与术中解剖整合，根据超声提供的实时解剖及病变影像不断更新手术计划，增强了术者决策能力。随着技术进步，超声探头更加小型化且具有不同形状及功能，这些技术能增加外科解剖的辨识度，提高精准度。微创泌尿外科手术时术者的触觉反馈较开放手术差，而术中超声的探头可直达组织器官的表面行三维扫描，提供超出手术视野的高质量实时解剖及异常影像，多普勒功能对直径小于1 mm的血管也能轻松辨认。其不足就是影像质量、正确性及精准性与操作者密切相关，需具有丰富经验与技能的操作者。

超声在内生型肾肿瘤行机器人肾部分切除术(robotic partial nephrectomy, RPN)中有利于精准确定肿瘤大小、边界、位置、与周围组织关系，完整切除病变并最大限度地保留正常组织[12]。腹腔镜超声探头可应用于RPN，但须由助手操作而限制了术者操作的自主性和手术的精准性，应用机器人超声探头行机RPN能增加术者操作的自主性，减少手术过程中器械碰撞现象[13]。Kaczmarek等[14]报道了术中应用机器人专用超声探头行RPN的结果，21例为内生型肿瘤，初步证实机器人超声探头是安全、可行的。对比分析RPN时采用腹腔镜超声与机器人超声的结果，认为两者在明确肿瘤情况、手术效果、肿瘤切缘阳性率方面无明显差异，但是机器人超声能够提高术者操作的自主性[15]。时佳子等[16]报道了应用机器人专用术中超声探头行RPN治疗完全内生型肾肿瘤的结果，所有患者均获得肿瘤完全切除，随访期内无一例肿瘤复发或转移，无并发症发生。认为机器人专用超声能够在提高术者操作的自主性基础上安全有效地切除肿瘤，该方法安全可行的，且能增加操作的自主性、准确性，值得临床推广。

研究发现TRUS导航的无能量保留神经技术能改善LRP术后勃起功能，最早术后6个月恢复[17]。Shoji等[18]报道了采用主刀控制的超声探头在RARP术中超声导航。超声探头通过操作通道进入体内，可分辨膀胱颈及血管神经平面，尽管有50%的病例为pT3病例，但所有患者的外科切缘均为阴性，控尿及勃起功能的恢复亦很顺利。作者认为采用术中超声导航的方法可增加术者信息量，有助于手术的实施。

对比增强超声(enhanced ultrasound scan, CEUS)是一种采用二代对比剂联合现有超声检查的技术，一些病例中可替代MRI或CT检查。CEUS对肾脏成像良好，能从假性肿瘤及囊性病变中分辨出实体肿瘤，同时也能确定病变性质，区分无血流灌注肾脏病变与正常肾脏组织。还能根据Bosniak分级系统将复杂囊性肾脏肿块分类，区分肾脏损伤、缺血及感染。CEUS可缩短RPN的学习曲线及热缺血时间，具有较高的术中敏感性及特异性图像，帮助外科医生更加精准的诊疗，改善RPN的手术效果[19]。术中CEUS能显示无灌注区故可辅助实现零缺血RPN，Rao等[20]研究了该方法的可行性，结果显示平均术中出血量420 ml，所有切缘阴性，肾小球滤过率平均下降8.4 ml，平均随访6.4个月无复发，认为CEUS优于ICG及超声多普勒等方法。

3 近红外荧光显像技术

肾部分切除术能获得与根治性肾切除术相似的肿瘤学结果，保留有功能的肾组织，从而最大限度保存肾功能，但该术式存在切缘阳性和肿瘤残留的风险，一定程度上影响手术效果，并给患者造成心理负担。因此提高术中组织辨认能力、确定合适切缘至关重要。靛青绿染料(Indocyanine green, ICG)是一种水溶性荧光分子，在近红外光下发出荧光，ICG能与血浆蛋白结合，也能与胆红素易位酶结合，后者存在于正常肾组织，在肾肿瘤组织中表达降低。术中荧光影像联合机器人手术能很好分辨病变组织，可应用于多种泌尿外科微创手术。近红外荧光显像技术(near infrared fluorescence imaging, NIFR)可用于RPN中区分肿瘤组织与正常肾实质组织，该技术可能有助于术中肿瘤的精确切除，但ICG剂量差别较大，剂量不足可能会导致肿瘤周围肾实质组织荧光显像强度较弱，剂量过高可能会导致肿瘤组织出现不恰当的荧光显像。

一项79例实施NIFR辅助RPN的研究提示， NIFR-ICG技术成功区分了82%的病例肿瘤与正常肾组织，86%的病理学结果与术中NIFR结果一致。术前对ICG剂量行标准化设定有助于提高术后患者预后水平，对其可靠性应进一步研究[21]。Manny等[22]的研究提示恶性肾脏病变的低荧光组织敏感性为84%，阳性预测值为87%。研究发现NIFR-ICG辅助RPN的热缺血时间缩短，不同肿瘤摄取ICG的差异并没有导致切缘阳性率的显著差异，无与ICG染料注射的相关不良事件发生。NIFR-ICG有助于暂时性识别血管解剖，但对内生性肿瘤没有帮助。因此，采用NIFR-ICG进行RPN是安全和有效的[23]。Borofsky等[24]报道了采用ICG辅助超选择性肾动脉阻断行肾部分切除术术后3个月随访时，ICG组与未采用ICG组的eGFR损失为1.6%vs. 14.0%，采用超选择性肾动脉阻断方法的患者肾功改善明显。Harke等[25]的研究也发现，行选择性肾动脉阻断组术后短期肾小球滤过率降低程度显著小于全队列患者(5.1 ml/minvs. 16.1 ml/min)，认为该技术可实现术中选择性肾动脉阻断，有效降低肾脏热缺血损伤，有助于术后肾功能的保存。

保留前列腺血管神经束有利于患者术后勃起及控尿功能的恢复。行机器人辅助前列腺根治性切除术时，ICG影像可帮助分辨前列腺血管神经束。研究发现行保留神经的RARP时，采用ICG方法辅助可优化30%病例术中前列腺血管神经束的解剖，显著改善前列腺切除术后控尿及勃起功能[26]。另一个研究报道行RARP时采用ICG影像协助下寻找前哨淋巴结的敏感度为100%，阴性预测值为100%[27]。机器人辅助盆腔淋巴结清扫时，ICG可协助检测前哨淋巴结，敏感性为93.5%[28]。ICG联合达芬奇机器人技术是一种有益的辅助方法，设计良好的随机对照实验可量化研究结果，如前哨淋巴结切除，肿瘤组织的鉴别，但需进一步证实ICG影像是否能帮助减少手术创伤、增加特定手术步骤可否改善病员的总生存率及功能恢复等。

4 展望

可以预见的是未来机器人手术的数量将会不断增长、手术效果亦会更佳，更加微创、灵活、简便、小型化及符合人体工程学原理的单孔机器人手术平台将会运用于更多类型的泌尿手术。术中超声及NIFR-ICG技术可提供术中导航、定位、定性等辅助功能，进一步提高了机器人手术的精准性，这有助于术中切除病变组织时最大限度保留正常组织，进而为保留患者术后功能、提高生活质量提供了保障。总之，随着微创理念的不断深化及医工技术的进步，更加智能、微创的机器人手术平台及辅助技术将会不断涌现，为提高机器人手术效果提供技术支持。

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New advances in robot assisted laparoscopy

WangDong1LiuJing1

(1Robotic Minimally Invasive Surgery Center, Sichuan Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People's Hospital, Chengdu 610072, China)

Corresponding author: Wang Dong, wangdongdoctor@yeah.net

Surgical robotic techniques had been applied to a variety of urological procedures, and achieved favorable clinical efficacy. With advances in technology, a variety of new technologies were continuously employed in robot surgery platform, which provided a technical support to promote the development of robotic surgery and improve the surgical efficacy. In this review, we will summarize the progression and make a prospect of the robot-assisted laparoendoscopic single-site surgery, intraoperative ultrasonography and near infrared fluorescence imaging technology.

robot; laparoscopy; urological surgery; new advance

王东，wangdongdoctor@yeah.net

2016-12-19

R69

C

10.19558/j.cnki.10-1020/r.2017.01.002