如何成为一名合格的泌尿外科机器人手术助手

黄庆波 艾青 倪栋 吕香君 时京 贾卓敏 张鹏 沈诞 程强 马鑫 李宏召 张旭

1中国人民解放军总医院泌尿外科 中国人民解放军总医院肾脏疾病国家重点实验室 100853 北京



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如何成为一名合格的泌尿外科机器人手术助手

黄庆波1艾青1倪栋1吕香君1时京1贾卓敏1张鹏1沈诞1程强1马鑫1李宏召1张旭1

1中国人民解放军总医院泌尿外科 中国人民解放军总医院肾脏疾病国家重点实验室 100853 北京

分别通过分析机器人上尿路手术、下尿路手术及涵盖上下尿路的手术中，助手如何遵循镜头-靶器官-操作台“三点一线”原则，“8 cm及120°”原则及“机械臂外展上提”原则，根据不同机器人手术方式的放置Trocar，避免机械臂相互打架；如何迅速熟悉手术步骤及术者操作习惯，实现“人人对话”及“人机对话”无障碍，从如何逐步掌握下尿路手术、上尿路经腹腔手术、经后腹腔手术，直至有手术史患者手术及非常规手术，缩短学习曲线，迅速成为一名合格的机器人助手。探讨作为一名合格的机器人手术助手应具备的素质及遵循的原则从而建立手术规范。

机器人手术；手术助手；手术配合；学习曲线

机器人应用于外科已有30余年[1, 2]，以其高清三维视野，七个自由度的灵活操作使微创手术操作更加精细，趋于完美[3]。机器人手术操作设计更符合人体工程学，但由于术者操控台远离手术台，许多辅助操作需要助手来完成。因此手术助手是否合格决定手术是否能够顺利进行，研究表明，有经验的助手可减少手术时间[4～6]，降低手术难度，减少术者术中不良情绪，甚至减少手术并发症[7, 8]，而有规范化训练、有经验的手术团队其机器人手术更安全更迅速[9]。目前欧美国家大部分泌尿外科手术由机器人完成，我国虽然起步较晚，但目前大型中心医院也逐步开展机器人手术。本研究通过分析本中心已完成3 000余例各类机器人泌尿外科手术，总结机器人手术助手在操作过程中的一些规律，以期帮助更多泌尿外科临床医生快速成长为一名合格的机器人手术助手。

1 术前充分了解患者病史并与术者沟通确定手术方式

本中心机器人助手一般由一线医师或住院总医师担当，术前助手应了解病史，包括患者是否有手术史(包括手术部位及手术方式)，是否肥胖及是否有糖尿病的代谢性疾病。对于有手术史患者，放置Trocar应避开原手术区域或采用Hasson法降低肠道损伤风险，同时应了解不同术式的注意事项。如预计行肾部分切除术的病例应术前阅片，了解肿瘤位置，与术者确定手术入路(经腹腔或后腹腔)，以免摆错体位延误手术或Trocar放置错误增加手术难度或重新放置Trocar增加患者创伤。对于前列腺癌的患者应该了解患者年龄、性功能情况、前列腺特异性抗原(PSA)、前列腺体积及穿刺活检病理结果。这些因素决定手术方式，如是否保留性功能(筋膜内、筋膜间或筋膜外切除)以及是否行盆腔淋巴结清扫术。

2 不同手术方式Trocar的放置

2.1 上尿路经腹腔入路机器人手术Trocar的放置

上尿路机器人手术主要包括肾上腺肿瘤切除术，肾癌根治术，肾部分切术，肾盂成形术，下腔静脉瘤栓取出术。对于巨大肾上腺肿瘤、巨大肾肿瘤，下腔静脉瘤栓等复杂病例我们常规采用经腹腔途径进行手术。肾部分切除术则根据肿瘤位置决定手术入路。经腹腔途径处理腹侧及下极肾肿瘤具有优势。患者采用70°健侧卧位(图1A)。于脐上4 cm腹直肌外侧缘为镜头孔放置点放置12 mm Trocar(C点)，沿腹直肌头侧距离镜头孔约8 cm(X1点)放置第一个8 mm Trocar(右侧，1号机械臂)，于足侧距离镜头孔约8 cm(X2点)处，满足X2及X1与镜头孔连线的夹角约120°，放置第二个8 mm Trocar(右侧，2号机械臂)，X3点约位于脚侧腹直肌水平，与X2(右侧)或X1(左侧)点在腹直肌上的投影的距离约6 cm。第一辅助孔A1在腹部中线位于C点及X1点中间，第二辅助孔A2位于脐下，第三辅助孔(右侧)位于剑突下，用于挡肝(图1B)。各Trocar与相应的机械臂连接(图1C)，助手使用辅助孔A1及A2操作(图1D)。如手术操作较为简单，A2孔可以省略。

2.2 上尿路经后腹腔入路Trocar的放置

对于背侧及上极肾肿瘤行肾部分切除术，我们常规采用后腹腔入路。机器人后腹腔镜手术的体位与后腹腔镜手术相同，均为健侧90°侧卧位。然而，Trocar的摆放略有不同。将12 mm镜头孔位于肋缘下及髂前上嵴连线中间(C点)，1号机械臂(8 mm，A1点)及2号机械臂(8 mm，A2点)均距离镜头孔6～8 cm，A1与A2连线位于镜头孔头侧约2 cm。12 mm辅助孔AS点位于A1点与C点连线中间，距离髂骨约2 cm，防止操作时手术器械下压受阻(图2A)。Hasson法在C点建立第一个通道，气囊扩张建立后腹腔间隙，手触摸辅助建立其余3个通道(图2B)。机器人操作台位于头侧，各个Trocar与相应的机械臂连接(图2C)。助手使用AS孔辅助手术(图2D)。

2.3 下尿路经腹腔入路Trocar的放置

机器人下尿路手术主要包括前列腺癌根治术、膀胱癌根治术、输尿管膀胱再植术、盆腔淋巴结清扫术等。患者采用平卧截石位(图3A)，气腹针穿进腹腔后充气维持气腹压在1.862 kPa(14 mm Hg)。镜头孔C点位于脐头侧4 cm(两指宽)，其余三个机械臂(X1点，X2点及X3点)均位于平脐水平，X1及X2点距离镜头孔8 cm(四指宽)，从而使X1到镜头孔连线与X2点到镜头孔连线夹角为120°(每条线与“镜头孔-靶器官-操作台”中轴线夹角均为60°)。X3位于X1外侧8 cm。辅助孔(AS点)位于患者左侧，距离X2点约外侧6 cm头侧2 cm(图3B)。放置Trocar后换头高脚低位(Trendelenburg体位)，各个Trocar与机械臂连接(图3C)，助手在患者左侧操作(图3D)。

图1 上尿路经腹腔入路机器人手术Trocar的放置

2.4 下尿路经腹膜外入路Trocar的放置

国内传统腹腔镜前列腺癌根治术多采用经腹膜外途径完成，而机器人前列腺癌根治术亦可通过经腹膜外途径完成。首先采用Hasson法在脐脐下缘弧形切开皮肤、皮下组织长约3 cm，显露腹直肌前鞘；横行切开腹直肌前鞘，血管钳钝性分离腹直肌(图4A)，拉钩牵开，在腹直肌后鞘之前用手指钝性游离分离(图4B)，将商用或自制球囊扩张器扩张腹膜外间隙。放置镜头孔后直视下放置其余Trocar(图4C)，最后各个Trocar与相应机械臂链接(图4D)。

2.5 手术范围涵盖上下尿路手术Trocar的放置

手术范围涵盖上下尿路手术主要包括肾输尿管全长切除术及腹膜后淋巴结清扫术。对于肾输尿管全长切除术，可先行侧卧位经腹途径完成肾切除术，Trocar放置参照图1，然后换Trendelenburg体位完成输尿管下段及部分膀胱切除修补术，Trocar放置参照图3。对于睾丸癌切除术后的患者行腹膜后淋巴结清扫术，由于手术操作主要位于上尿路范围，可用常规健侧卧位，通过变换机器人操作台位置完成手术。如图5A所示，Trocar的位置稍有变动，首先根据手术瘢痕及体外标志确认内环口位置，X2及X3点与内环口距离约4～6 cm，且保持X1与X2连线夹角约为120°。A1、A2及A3均为辅助孔，放置相应Trocar(图5B)。机器人操作台放置于脚侧，1、2号机械臂分别与X2及X3点Trocar连接，于内环口处处理精索残端(图5C)，提起生殖静脉向头侧分离指跨髂血管水平。然后将操作台放置在常规上尿路手术位置完成腹膜后淋巴结清扫(图5D)。

3 如何避免机器臂打架

为了避免机器臂打架相互打架，应遵循镜头-靶器官-操作台“三点一线”原则，“8 cm 及 120°”原则及“机械臂外展上提”原则。

镜头-靶器官-操作台“三点一线”原则：由于术者远离手术台，为了让术者“正面”操作及减少机械臂打架概率，镜头应正对靶器官，镜头孔应在操作台正中间，做到镜头-靶器官-操作台“三点一线”。操作台连接放置镜头的Trocar应当处于机械臂上蓝带的“甜蜜点”，其余各机械臂均以此线为中轴线布置，避免术者操作时迷失方向或存在操作死角。

图2 上尿路经后腹腔入路机器人手术Trocar的放置

图3 下尿路经腹腔入路Trocar的放置

图4 下尿路经腹膜外入路Trocar的放置

图5 腹膜后淋巴结清扫术Trocar的放置

“8 cm 及 120°”原则：为了避免机械臂相互打架，除了保持中轴线以外，机械臂之间的距离及角度非常重要，根据机器人设计，两个臂之间至少应距离8 cm，而且1号及2号机械臂与镜头孔连线夹角为120°，各自与中轴线形成60°等腰三角形，达到符合人体力学的最佳操作姿势。

“机械臂外展上提”原则：当机械臂与Trocar连接并放置器械后保持1、2、3号机械臂大臂向外展，从而增加机械臂之间的距离并保持机械臂关节活动度不受限。上提各机械臂，从而扩大了腔内操作空间。对于体型矮小的患者，各机械臂之间很难满足8 cm，特别是3号臂与1号臂(左侧)或2号臂(右侧)，在这种情况下，可上提1号臂(左侧)或2号臂(右侧)同时下压3号臂从而增加两者的距离以满足“8 cm”原则。

4 术中如何做到“人人对话”及“人机对话”无障碍

本中心通过分析已完成的3 000余例各种机器人泌尿外科手术资料，建立了各种手术规范，作为助手应了解每种术式的步骤，通过观看手术录像及现场观摩加深对手术的理解，同时要了解每位术者的习惯，做到术者-助手“人人对话”无障碍。此外，助手还应熟悉各种器械的使用、如机械臂的安装及复位，腔内器械如直线切割闭合器、各种能量平台如Ligasure，KLS的使用，做到“人机对话”无障碍。另外还需熟悉各个步骤使用的各种针线的型号，以使手术衔接流畅，减少操作延误，特别是减少肾脏热缺血时间。

5 学习曲线研究

作为一名新的机器人手术助手首先要克服腔内“迷路”，即吸引器或操作器械找不到术者操作视野。对此，机器人助手首先要有一定腹腔镜手术操作基础。根据我们的经验，建议新手从下尿路手术开始学习。由于下尿路手术Trocar的摆放相对比较简单(脐上两指放镜头孔，平脐手术距离各四横指放置操作臂及辅助Trocar)。另外，助手操作的范围为正前方的盆腔，与各器械臂方向一致，不易“迷路”。具有一定经验后可继续学习上尿路经腹腔入路的手术，Trocar的放置主要难点在于120°的把握，另外上尿路手术操作涉及大血管，肾部分切除术尚有热缺血时间限制，对助手要求较高。后腹腔入路手术Trocar的放置比较困难，容易操作失误损伤腹膜。空间狭小，对吸引器的操作要求高，不恰当地吸引容易导致气腹压变化幅度大。另外助手站于脚侧，辅助孔靠近机械臂及髂骨，操作空间小。后腹腔入路常常用于处理背侧复杂肾肿瘤的部分切除，因此也涉及肾脏热缺血时间。以上均为常见的手术，而对于腹膜后淋巴结清扫，下腔静脉瘤栓取出术等非常见手术，对助手要求更高，特别是有同一部位手术史的情况，可由有经验的助手进行术中带教。按照以上从简单到复杂的步骤进行培训，一个资深腹腔镜外科医生可迅速成长为一名合格的机器人手术助手[10]。根据我们的经验认为，按照以上流程培训，各种手术的学习曲线为10～20例。

6 小结与讨论

机器人手术助手在手术过程中起着非常重要的作用，有经验的助手可减少手术时间，降低手术难度，减少术者不良情绪，甚至减少手术并发症。在机器人手术时代，做一名合格的机器人手术助手已经成为一线医生必备素质。泌尿外科临床医生可通过了解并熟悉掌握各类手术Trocar的放置及避免机械臂打架应遵循的原则及注意事项，从简单到复杂，逐步掌握机器人术式操作规律，做到与术者配合默契，人机对话无障碍，保障手术流畅进行，从而迅速成长为一名合格的机器人手术助手。

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[10]谢永鹏,马鑫,李宏召,等.机器人辅助腹腔镜肾部分切除术的学习曲线.微创泌尿外科杂志,2014,3(2):65-67.

How to be a qualified urological robotic surgery assistant

HuangQingbo1AiQing1NiDong1LyuXiangjun1ShiJing1JiaZhuomin1ZhangPeng1ShenDan1ChengQiang1MaXin1LiHongzhao1ZhangXu1

(1Department of Urology, Chinese PLA General Hospital, State Key Laboratory of Kidney Diseases, Beijing 100853, China)

Corresponding author: Zhang Xu, xzhang@foxmail.com

This study outlinespecific rules and principles to be followed as a qualified urological robotic surgery assistant, which help setting the surgical standards. We divide robotic urology surgery into three kinds: upper urinary tract operations, lower urinary tract operations and operations involving upper and lower urinary tracts. We summarized placement of trocars in specifiedrobotic surgery, which followed the principle of lens-target organs-work station in one line, principle of "8 cm and 120°" and principle of "open and lift the arms" in order to reduce the opportunity of instrument fighting. In order to communicate freely between person and person and from person and machine, we need to be familiar with surgical procedures and operators' habits. As a new hand, we must follow the way of simpleness to complexity, lower urinary tract operations to upper urinary tract operations, transperitoneal operations to retroperitoneal operations and finally to the patients with surgical history or rare abnormal operations. Only shorten learning curve can we become a qualified robotic surgery first assistant rapidly.

robotic surgery; assistant surgeon; surgery cooperation; learning curve

国家高技术研究发展计划(863 计划)(2014AA020607)；吴阶平医学基金会临床科研专项资助资金(320.6750.15228)

张旭，xzhang@foxmail.com

2017-06-21

R69

A

10.19558/j.cnki.10-1020/r.2017.04.001