机器人单孔腹腔镜在妇科中的应用现状及发展

孔 悦，邓家荣，孙小淳，王 堃，张爱臣

(吉林大学白求恩第三医院妇产科，长春 130033)

20世纪以来，随着腔镜技术在妇科疾病中的不断应用，妇科微创技术也取得了前所未有的进步。单孔腹腔镜的问世，使妇科微创的发展进入了新时代。单孔技术具有微创美观、减痛、恢复快等优点,受到广大患者好评。但单孔腹腔镜操作三角消失，在妇科恶性肿瘤的治疗方面难度较大，且主刀医生及扶镜手较疲劳，很难做到精准治疗。机器人机械臂七个自由度的转动方式可完成更多精细的操作，高清三维成像系统可提供高清可视化的图像，所以机器人在一定程度上克服了单孔的缺点，但机器人腔镜兴起之时为多孔腹腔镜手术，需在腹壁上做3～5个的穿刺孔，切口美观性欠佳。随着患者对术后美观的进一步追求，机器人腔镜手术逐渐趋向单孔化。单孔腹腔镜的单切口弥补了机器人穿刺孔所带来的腹壁创伤大、切口血肿、美容性差等问题。单孔和机器人手术系统两者结合而生的单孔机器人手术使妇科微创手术踏上了新的台阶。目前的妇科机器人单孔腹腔镜(Robotic-assisted laparoendoscopic single-site surgery，R-LESS)根据入路方式不同，分为经脐和经阴两种，第一种为机器人经脐单孔腹腔镜手术(robotic-assisted transumbilical laparoendoscopic single-site surgery，RTU-LESS)，第二种为机器人经阴道单孔腹腔镜手术(robotic-assisted vaginal-natural orifice transluminal endoscopic surgery，RV-NOTES)，现就机器人单孔的工作原理、临床应用及技术优势、展望等方面做一综述。

1 单孔机器人的发展

单孔机器人是目前世界上最前沿的技术和高端设备的集合体，这注定它的问世到广泛开展需要一定的时间。2000年FDA批准达芬奇机器人可应用于临床。随后，2005年机器人手术系统开始应用于妇科领域。2009年美国学者Escobar等[4]首次报道了机器人单孔腹腔镜下的子宫切除术，提出机器人单孔腔镜可操作性强、术后并发症少，较传统腹腔镜更有优势，但也存在器械拥挤、盆腔深度感觉丧失的缺点。至此，才渐渐拉开了机器人单孔腔镜妇科手术的序幕。然而由于机器人价格较昂贵，国内仅有极少部分医院能开展。2013年Intuitive surgical公司为克服单孔腹腔镜术者左右手互换不协调的缺点，生产了搭配机器人的单孔器械，实现了左手、右手切换，大大缩短了手术操作时间，降低了手术难度，使得手术操作更简便、易行，为传统单孔腹腔镜手术提供了一种更加可靠的替代途径，但目前国内尚未市场化[5]。5年后，中国大陆正式引进一种适合妇科微创的机器人操作平台，机器人妇科单孔腹腔镜手术逐步试行并开展起来。

2 单孔机器人的平台的工作原理

单孔机器人由操作控制台、机械臂及成像系统三大部分组成。

2.1 操作控制台 手术医师可在手术室无菌区之外的主控制台中操作两个主控制器及通过脚踏板来实施手术，该操作系统控制台更符合人体工程力学的设计，器械末端与术者在控制台的双手操作动作同步，可操控性强。

2.2 床旁机械臂 为了完成手术执行臂和视觉引导臂支撑作业而设计的另一个主要操作部件：床旁机械臂系统。需要助手在其旁的无菌区内及时更换手术器械，以协助术者完成一系列手术操作，所以助手比术者有更优先的控制操作权，应更熟悉机械臂构造组成。相比人手的五个自由度转动，手术机器人手臂有七个自由度的转动方式，在狭小解剖区域中操作更加灵活，术者可凭借现有的手术经验准确完成人手动作重现。

2.3 视频处理成像系统 视频处理成像系统位于无菌区之外，可由护士进行操作，能放大10倍的数野，并能清楚显示患者体内的三维立体的高清影像，手术医生可自行控制镜头，保证了治疗的准确性和精确性[6]。

3 R-LESS在妇科临床的应用

3.1 RTU-LESS在妇科良性疾病中的应用 子宫切除术和子宫肌瘤剔除术是RTU-LESS在妇科良性肿瘤中应用最多的术式。2009年Escobar等[4]首次报道第1例妇科机器人单孔腹腔镜下的子宫切除手术，开启了妇科单孔机器人的先河，随后又陆续出现关于子宫肌瘤剔除术、子宫切除术等相关文献报道[7-8]。2015年，Lewis等[7]报道，4例肥胖患者应用RTU-LESS完成子宫肌瘤核出术，因器械活动范围受限，脐部切口开大到4cm，这比达芬奇单孔切口大1.5cm，术中结合倒刺线缝合子宫创面，结果显示平均手术时间为210min，平均失血量为103ml，除1例患者发生术后尿潴留外，其余患者均无术中术后并发症的发生，证实了RTU-LESS在子宫肌瘤核出术中的可行性及美观性。但也指出因机器人缺乏力量反馈，术后可能会增加子宫破裂的风险，RTU-LESS的远期并发症的发生情况还需继续跟踪随访。Gomes等[9]为11例良性肿瘤患者实施RTU-LESS手术，研究分析后指出手术耗时长与手术例数少及起初单孔手术操作不熟练有关，但RTU-LESS术中出血量少，术后恢复快、并发症少、美容效果明显，患者满意度高。Emad等[10]RTU-LESS子宫切除术的平均手术时间较TU-LESS缩短了16.36min(P<0.01)，两组的子宫重量、术中失血量、住院时间及术后并发症发生率均无统计学差异。Prodromidou等[11]报道，RTU-LESS在术后美容效果、伤口相关并发症、术后镇痛等方面具有明显优势，并且操作精准度和成像清晰度更高。Moon等[12]对55例RTU-LESS子宫切除术患者采用了新的针头驱动器方法缝合阴道断端，该技术利用针头驱动器从阴道断端边缘横向角度进针，同时拖动并形成足够的线环，大大缩短了手术时间，简化手术操作步骤，使单孔机器人缝合技术有了进一步的提高。

3.2 RTU-LESS在妇科恶性肿瘤中的应用 宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜癌是妇产科最为常见的三大恶性肿瘤，手术范围大，难度系数高，使得RTU-LESS在妇科恶性肿瘤中的应用在近几年才鲜有报道，尚处在探索阶段。Sinno等[13]于2015年报道了全球首例由RTU-LESS完成的Ib1期宫颈癌患者的根治术，并应用红外成像技术完成前哨淋巴结的活检，手术用时320min，出血量200ml，术后第1天出院，未发生切口出血、感染、副损伤等相关并发症，证实了RTU-LESS在子宫颈癌根治术中的可行性。Enrico等[14]报道了20例行机器人单孔广泛性子宫切除术加盆腔淋巴结清扫术的宫颈癌患者，所有病例均使用Da Vinci Si Surgical Single-Site System®进行，有4例发生了术后相关并发症：1例盆腔脓肿，1例淋巴漏，1例肠穿孔和1例阴道断端裂开，但经积极治疗后均好转，证实了RTU-LESS是治疗子宫颈癌的有效手术方法之一，但远期效果还需长期随访。高京海等[15]对12例患者均成功实施RTU-LESS下的子宫颈癌根治术，RTU-LESS在治疗宫颈癌中的可行性进一步被证实。

2017年Yoo等[16]报道了1例由达芬奇Xi系统完成的卵巢癌全面分期手术，手术范围较大，包括盆腔淋巴结及主动脉旁的淋巴结清扫术，用时280min，失血量约100ml，证实了RTU-LESS在早期卵巢癌全面分期术中的可行性。2018年孟元光团队首次使用单孔机器人手术系统搭配多孔机器人手术器械，成功完成了RTU-LESS下子宫内膜癌分期术[17]。2019年高京海等[18]在以往宫颈癌根治术的基础上，为8例子宫内膜癌患者成功实施了RTU-LESS子宫内膜分期术，并指出虽然RTU-LESS的器械活动范围较小，但是机械臂的腕式运动可以很好地克服LESS的“筷子效应”。Chung等[19]报道15例子宫内膜癌的妇女接受了Da VinciSi®手术系统的子宫内膜癌分期术，总手术时间平均155min(范围125～190min)，无中转腹腔镜或剖腹手术，RTU-LESS手术对于早期子宫内膜癌患者是安全可行的。Moukarzel等[20]进行了一项回顾性研究，研究显示30例因恶性肿瘤行RTU-LESS的患者，除了1例子宫内膜癌患者因术中扩大手术范围转换为多孔机器人手术外，其余患者均由RTU-LESS完成，均未发生相关并发症，进一步为RTU-LESS在妇科恶性肿瘤的可行性提供依据。由此看来，尽管机器人单孔在妇科恶性肿瘤的治疗上手术难度较大，但是经过临床医生不断的努力和进步，在此方面的探索也初见成效，RTU-LESS在攻克恶性肿瘤的发展上，不再是“谈癌色变”的时代。

3.3 RTU-LESS在妇科其他手术中的应用 自FDA发布网片手术并发症的警告来，阴道骶骨固定术便成为公认的治疗盆腔脏器脱垂的标准术式，随着妇科微创技术的不断进步，阴道骶骨固定术也经历了从传统的开腹到现在的机器人微创的演变过程。Lee等[28]报道了6例RTU-LESS阴道骶骨固定术，证实了RTU-LESS应用于阴道骶骨固定术是可行的。Liu等[21]对2015年至2017年患者POP定量评价系统(POP-Q)分期在Ⅱ～Ⅳ度患者实施RTU-LESS阴道骶骨固定术，15例患者均未发生并发症，网片放置时间约为22min，骶骨固定时间约为74min，平均C点由术前的+1.16cm上升到-5.5cm，结合了倒刺线缝合和腹膜后隧道技术，降低了术式难度。Guan等[22]认为，倒刺线和腹膜后隧道技术能明显缩短RTU-LESS阴道骶骨固定术的学习曲线，并通过手术过程演示的方式展示了使用针头驱动器简化缝合过程的技巧。Matanes等[23]研究了对于顶端缺陷的阴道骶骨固定术，RTU-LESS的手术时间比机器人多孔腹腔镜手术更长，但两种方法都是可行的，生活质量、解剖修复差异无统计学意义。所以，RTU-LESS不仅仅是年轻人的专利，对于合并盆腔脏器脱垂的老年患者也同样适用。

子宫内膜异位症作为一种恶性行为的良性疾病，常引起不孕、痛经等症状，严重影响患者的生活质量。对于药物治疗效果不明显的患者，常选择手术治疗，但内异症患者往往合并较为严重的盆腹腔粘连，给医生的手术操作增加很大的困难。在合并盆腹腔粘连较为严重的内异位症患者手术治疗中，传统腹腔镜因其有限的操作空间和较为平面操作视野，很容易造成膀胱、输尿管及肠道等重要盆腔脏器的损伤，操作非常棘手，并且因其病灶难以彻底清除,术后较高的复发率，少有研究者去探讨关于子宫内膜异位症更为微创的治疗方法。但这并不代表在内异症方面的治疗上无计可施。机器人视频处理成像系统具有三维立体的高清影像，具有精准定位、手术清扫精细等特点，在治疗深部浸润性子宫内膜异位症或伴有周围脏器浸润的内膜异位症上有较为独特的优势。2017年Cela等[24]在机器人辅助下完成了子宫内膜异位症的治疗，指出在不增加手术时间、失血量和并发症的情况下提高了手术性能，同时降低了中转剖腹手术的比率，并且认为它的学习曲线比传统腹腔镜要小，更有利于培训机器人操作经验不足的外科医生。2018年Moon等[25]做了一项关于RTU-LESS对比TU-LESS治疗重度子宫内膜异位症的回顾性研究，结果显示，RTU-LESS的手术时间更长、估计失血量更多;子宫内膜异位症病灶的平均大小有统计学差异[RTU-LESS组为(5.23±2.53)cm，TU-LESS组为(4.3±2.14)cm，P=0.030]，深层浸润性子宫内膜异位的占比较高(RTU-LESS组为52例，TU-LESS组33例)，证实机器人经脐单孔腹腔镜可安全、有效地用于妇科手术，特别是用于较复杂子宫内膜异位症的治疗，但需要更多实践和临床研究加以验证[26-27]。

多数资料显示，RTU-LESS治疗妇科良性疾病具有恢复快、美容效果好的优势[28]，但其在恶性肿瘤中的应用还属于探索阶段，尚需要多中心、大样本的研究去证实其临床价值。RTU-LESS的推广并不代表开放性手术方式完全被摒弃，了解每例患者的情况，最终“私人订制”一套最佳的手术方案对于RTU-LESS的操作者尤为重要。虽然机器人单孔在一定程度上弥补了TU-LESS筷子效应、桶状视野、手术操作难度大的缺陷，但其相对机器人多孔腹腔镜仍具有一定难度，医疗成本昂贵是其最大的局限性[29-30]。所以，在RTU-LESS初步试行推广的阶段，需进一步评估其利弊和手术成本。在手术适应证方面，仍需慎重考虑，如若术中发生操作困难、解剖结构难以辨认、出血、组织结构损伤等情况时，应果断更改手术方式。

3.4 机器人经阴道单孔腹腔镜手术 在过去的十年中，机器人手术已在微创领域取得了长足的进步，并逐步向V-NOTES迈进。机器人经阴道单孔腹腔镜手术是在经阴道单孔腹腔镜手术(transvaginal natural orifice transluminal endoscopic surgery,V-NOTES)的基础上发展起来的，可经阴道置入多个手术器械从而完成手术操作，与RTU-LESS的微创切口相比，RV-NOTES则体现的是更为“无创”的理念，实现了腹部的无创化。RV-NOTES兴起之初，入路平台存在密闭性差的弊端，手术过程中需反复调整，随后又兴起了具有阴道支撑环的port，但是由于手术经验和未知的、潜在的并发症，机器人手术系统尚未广泛用于V-NOTES手术中。

Yang等[31]运用机器人经阴道对13例子宫良性病变患者行子宫切除术，认为摄像头和两手术器械以交错的三角形放置可便于手术操作。手术过程顺利，术后无明显并发症，证明RV-NOTES下的子宫切除术是安全、可行的。RV-NOTES技术尚处于初步发展阶段，其手术适应证仍在不断探索。目前有文献报道运用机器人经前穹窿入路治疗盆底粘连严重患者。有文献指出，术前可利用超声等技术确定子宫肌瘤的位置，根据肌瘤位置可分别选用前、后穹窿入路剔除子宫肌瘤，也取得了比较满意的效果。刘青团队尝试经阴道行淋巴结清扫术，术后证实效果尚可[32]，但因其临床病例较少，缺乏多中心对照，所以RV-NOTES子宫全切联合淋巴结清扫的临床应用价值需进一步的前瞻性对照研究来证实。现阶段，其他术式的相关报道较少，术中、术后并发症等相关因素缺少数据佐证，可操作性需要更多的临床病例来支持。

随着设备不断的改进及技术日益成熟，RV-NOTES因其腹部无瘢痕的美容优势，在妇科微创领域必然会有广阔的前景。

4 机器人单孔腹腔镜的展望

R-LESS适应证越来越广泛，但学习曲线长，费用较为昂贵,故其应用尚处于起步阶段，相应适应证及有效性还需更多的循证医学等相关研究支持。目前，Da Vinci SP已经获得FDA批准并开始试用，Titan单孔手术机器人和以色列的Memic单孔及V-NOTES机器人正在申请FDA认证[32]。达芬奇时代已经来临，随着技术的推广及进步，价格也会逐步亲民化，将有越来越多的患者选择机器人外科手术，机器人单孔腹腔镜会成为今后发展的方向。此外，现在的达芬奇依旧需要在术者的严密监察及操作下来完成，未来的机器人技术能否实现真正的“无人化时代”，拭目以待。