单孔机器人技术在儿童中的应用

张文 李庚 骆明双

单孔及单部位腹腔镜技术早于单孔机器人之前出现,2007年Podolsky等[1]完成了首例成人经脐单部位腹腔镜胆囊切除术。2008年Li等[2]通过经脐单部位腹腔镜技术完成了儿童高位隐睾下降固定术。单孔及单部位腹腔镜技术目前已在小儿泌尿外科、小儿普通外科、新生儿外科等领域中广泛应用。2001年儿童机器人手术首次报道用于胃底折叠术[3]。有学者尝试将单孔腹腔镜技术应用于达芬奇机器人,2013年Tobis等[4]报道了达芬奇Si系统辅助首例儿童单孔腹腔镜肾盂成形术。随后,单孔机器人达芬奇SP系统问世,2014年Kaouk报道利用达芬奇SP原型机999完成了19例成人泌外手术。2018年最新一代达芬奇SP系统批准用于临床,单孔机器人在成人手术中广泛应用。儿童因其群体的特殊性,目前报道较少,Kang等[5]报道了儿童首例达芬奇机器人SP系统辅助腹腔镜肾盂成形术。2022年国内学者应用达芬奇Xi系统经脐单孔完成儿童肾盂成形术和卵巢良性肿瘤剔除术等手术,术后无明显并发症且切口隐匿[6-7]。切口“无痕化”是手术医生追求的目标之一,经脐单部位切口在愈合后可完美隐匿于脐部。目前达芬奇SP系统已开始在儿童中应用,但在婴幼儿中的应用仍存在一些限制,达芬奇Xi系统是目前有可能在儿童中最适宜更广泛运用单孔技术的机器人系统,国内已有学者在小儿泌尿生殖系统及普通外科中进行尝试并取得了一定成果。

一、单孔机器人在小儿泌尿外科中的应用

1.肾盂成形术:肾盂输尿管连接部梗阻是小儿肾盂积水常见原因,主要手术方式是肾盂成形术。2013年达芬奇Si系统辅助单孔腹腔镜下儿童肾盂成形术便有报道[4],达芬奇机器人SP手术系统上市后,Kang等[5]报道了首例儿童SP单孔机器人肾盂成形术,2021年该学者将SP单孔机器人与常规多孔机器人辅助腹腔镜下肾盂成形术进行了比较,证明了单孔SP机器人肾盂成形术在儿童中是可行的。Parikh等[8]报道了6例儿童SP单孔机器人肾盂成形术,最小年龄为23个月,发现在手术过程中机械臂的活动空间太过局限,切口在下腹部才能顺利完成手术,比大龄儿童操作更难。Liu等[9]报道了1例7个月龄达芬奇Xi系统辅助经脐单孔肾盂成形术,随访9个月,肾盂积水较前明显减轻,且切口无明显瘢痕。同年国内报道了出生仅53天的儿童达芬奇Xi系统辅助下经脐单孔肾盂成形术,术中通过悬吊肾盂及输尿管可减少吻合的难度,使用不同颜色的缝合线在狭小的空间中更有辨识度,提高手术精确度[6]。

2.输尿管膀胱再植术:Peters等[10]报道了24例儿童机器人辅助下输尿管膀胱再植术,机器人手术的成功率为88%。单孔机器人用于复杂输尿管膀胱再植术在技术上是可行的,目前已有儿童达芬奇Xi系统辅助经脐单孔腹腔镜下输尿管膀胱再植术完成,特别是进行Lich-Gregoir术式时,机器人高清视野下可更精确的切开肌层,保护黏膜。

3.输尿管输尿管吻合术:输尿管输尿管吻合术常应用于重复肾患儿,2008年已有应用达芬奇机器人的报道,目前尚无单孔机器人手术的报道,类似于肾盂成形术,但目标距离脐部更远,理论上单孔机器人操作空间更大,目前已有国内多位学者成功尝试,其中年龄最小为新生儿。

4.其他相关泌尿外科手术:目前,隐睾、精索静脉曲张、肾囊肿和发育不良肾等手术均有大量单孔腹腔镜手术的报道,机器人系统的高倍视野及灵活的机械臂理论上更具优势,但因其价格较高及机器人系统对接耗时较长的原因,目前并未广泛开展。2019年有学者报道了运用达芬奇Si系统治疗多发尿路结石,同样单孔机器人技术也能成功应用。前列腺囊患儿因其反复发作附睾炎需行手术切除,国内已有学者于2019年报道了17例儿童达芬奇Xi机器人辅助前列腺囊切除术[11],目前已有学者使用单孔技术在达芬奇Xi系统中成功尝试,效果还需长期随访。也有少量报道应用达芬奇SP系统完成儿童膀胱造口术,盆腔手术空间较大,更有利于精细操作。单孔机器人辅助技术在小儿泌尿生殖系统中前景乐观,是小儿泌尿生殖系统复杂重建手术的理想选择。

二、单孔机器人在小儿普通外科的应用

1.肝胆手术:胆总管囊肿是儿童常见的先天性胆道畸形,其手术需要精细的胆道重建。Woo等[12]首次报道了儿童机器人胆总管囊肿根治术(robot-assisted surgery for choledochal cysts,RACC),机器人辅助系统使得胆肠吻合更具优势。2012年国内学者首次报道了儿童胆总管囊肿单孔腹腔镜手术。2021林珊等[13]报道了10例儿童“单孔+1”机器人辅助下胆总管囊肿根治术,可达到常规多孔机器人相同手术效果,且“单孔+1”手术的切口更加隐蔽美观,但具有一定技术门槛。纯单孔机器人目前虽未有报道,但从技术上是可行的,已有学者成功开展该手术,6月龄以下患儿也能顺利完成手术。

目前胆道闭锁的相关机器人手术报道较少,2007年Meehan等[14]首次报道了儿童机器人胆道闭锁Kasai手术(最小年龄为1.5个月)。2023年Zhang等[15]报道了25例儿童机器人Kasai手术的疗效分析,说明了机器人Kasai手术治疗胆道闭锁效果良好。机器人器械对于剥除纤维板更有优势,胆道闭锁手术与小婴儿胆总管囊肿手术难度相仿,单孔机器人手术行胆道闭锁手术前景可观。

Jones[16]用达芬奇Si系统单孔腹腔镜技术完成儿童胆囊切除术。SP系统及达芬奇Xi系统单孔腹腔镜胆囊切除术也有报道。胆囊切除术难度不高,无复杂的重建过程,但机器人在分离胆囊时仍能提供一定的优势,机器人系统广泛普及后,有望成为常规术式。

2.胃肠手术:小儿普外科机器人手术开展最早的是胃底折叠术,报道于2001年[3]。2011年Muenster等[17]报道了儿童单孔腹腔镜下胃底折叠术(最小年龄为3个月),证明了单孔腹腔镜技术安全可行,且手术具有良好的抗反流效果和术后美容效果。SP单孔机器人技术和达芬奇Xi系统辅助下单孔技术用于胃底折叠术均可行,手术本身的安全性好。

2011年Lesher报道了婴儿机器人辅助下巨结肠根治术(最小年龄为6周)。2013年有学者报道了儿童单孔腹腔镜下结肠次全切治疗先天性巨结肠和巨结肠同源病,证明了在先天性巨结肠或巨结肠同源病患儿中,单孔腹腔镜下结肠次全切除术可安全进行[18],单孔机器人优势将会更大。

腹股沟疝、阑尾及梅克尔憩室手术不作为常规机器人开展手术,因机器人费用较高,且手术本身较容易,无需进行复杂重建手术,一般作为伴随手术在机器人下完成。

3.其他相关普外科手术:2003年Luebbe报道了儿童机器人辅助下先天性膈疝修补术,发现比传统的腹腔镜手术更有优势,缺点是穿刺套管较大、手术时间较长、无触觉反馈和操作空间有限。Meehan等[19]报道了6天的新生儿机器人辅助下膈疝修补术。2009年Deugarte等报道了1例3岁儿童机器人食管裂孔疝修补术,手术中应用了5mm机器人器械,发现在使用机器人技术时,术者必须要考虑仪器尺寸和成本[20]。2021年Klazura等[21]在1例5岁儿童中应用SP单孔机器人成功完成脾切除术。2014年便有学者完成了新生儿经脐单部位腹腔镜Ladd手术,疗效肯定[22]。这些手术均可通过单孔机器人技术完成,国内已有学者利用达芬奇Xi系统完成此类手术,特别是Ladd手术优势明显,机器人更加精细的操作可使创伤最小化,加上切口的隐匿,是今后发展的趋势之一。

三、单孔技术在小儿心胸外科中的应用

机器人辅助技术在小儿心胸外科手术中的应用近年来逐渐增多,特别是肺叶切除术和动脉导管未闭手术[23],证实了在小儿心胸外科的运用是安全可行的。单孔机器人技术理论上可以在小儿心胸外科手术中运用,但只是减少了手术戳孔和瘢痕,并没有完美地隐藏切口,未来需要适合儿童器械和专用的机器人技术。

四、单孔技术在新生儿外科和小儿肿瘤外科的应用

1.新生儿外科:新生儿期外科处理的疾病主要是食管闭锁、肠闭锁、肠狭窄以及先天性肛门闭锁等。2022年Ferrero等[24]论述了儿童机器人技术在食道手术中的应用潜力,涉及了食管重复手术、食管闭锁手术、海勒肌切开术,食管成形术,发现机器人辅助胸腔镜下手术对于体重超过5 kg的儿童是可行的,但这种手术在儿童中仍较难开展,主要原因是儿童体重小,器械的大小和患儿肋间隙的大小不兼容。2007年Meehan[25]首次报道了机器人辅助腹腔镜手术治疗先天性肠闭锁。2010年Alqahtani等[26]在展望小儿外科机器人手术应用时,报道了4例儿童机器人辅助下肛门成形术治疗肛门闭锁,证明了机器人辅助技术是安全可行的。目前年龄及体重已不是机器人手术的绝对限制条件,已有学者完成体重低于2 kg的新生儿手术,结果暂未发表。新生儿体型较小,经脐单部位机器人手术或许是目前最适合新生儿机器人手术的方法,且伤口更加美观,已有学者成功完成新生儿胆总管囊肿、十二指肠梗阻等手术。

2.小儿肿瘤外科:目前机器人辅助技术已用于小儿肿瘤的手术包括淋巴管瘤、卵巢肿瘤、腹膜后肿瘤、肾上腺肿瘤、肾母细胞瘤、肝母细胞瘤、膀胱肿瘤、胰腺肿瘤、纵隔肿瘤等[23]。目前,有儿童机器人Xi辅助下单孔腹腔镜卵巢良性肿瘤剔除术的报道,术后患儿恢复良好,证明了单孔机器人手术具有切口创伤小、术后恢复快和伤口瘢痕美观的优点,用于治疗儿童卵巢良性肿瘤安全可行[7]。单孔机器人技术适用于小范围内精细操作,为保证切缘完整及避免肿瘤播散,对于范围较局限的恶性肿瘤如肾上腺肿瘤,以及良性肿瘤或囊肿,无论大小,均可尝试单孔机器人切除。

五、总结与展望

单孔机器人在小儿外科中的应用尚在起步阶段,目前已在小儿泌尿外科、小儿普通外科、新生儿外科、小儿肿瘤外科中开展,主要是达芬奇SP系统及达芬奇Xi系统,单孔机器人以其切口美观优势在小儿外科中前景可观。经脐缘切口是最佳隐藏切口的方法,愈合后可实现伤口“无痕化”。

达芬奇SP及同类机器人系统在未来前景更大,其更符合力学原理,操控更便捷,因SP系统需距离目标位置约10 cm,对于低龄儿童操作难度大,无法完全经脐切口。国内SP系统应用于儿童的安全性还需临床试验验证,国产单孔机器人系统目前已逐渐在开展临床试验,但仅限于成人,达芬奇Xi系统单孔技术仅仅是缩短了戳孔之间的距离,其安全性更高,操作习惯与常规多孔机器人类似,暂时是低龄或低体重儿童的最佳选择,且可完成单孔手术种类更多。若SP系统器械更纤细,目标与器械之间所需的最短操作距离越小,则在小婴儿及新生儿中应用更广。同样的,常规多孔机器人若能将器械做得更加精巧及纤细,伤口瘢痕更小,也是未来小儿机器人发展趋势之一,目前Senhance手术机器人已有3 mm手术器械,并逐渐在临床应用。目前,我国机器人手术设备并未广泛普及,随着其成本下降,机器人手术将代替腹腔镜成为常规术式,单孔机器人技术将更有利于儿童微创技术的发展。