摘要 2023年12月14日甘肃省人民医院普外科应用国产图迈®腔镜机器人手术系统完成首例5G远程袖状胃切除手术。手术过程顺利,装机时间30 min,手术总时长120 min,操控机器人时间90 min,出血量20 mL。术中平均网络延迟(55.16±25.33)ms,丢包率为0.01%~0.1%,术中未发生网络中断等网络不良事件。术后未发生并发症。结果表明,5G远程机器人辅助袖状胃切除术是安全、有效的,具有临床应用价值。
关键词 5G通信技术;机器人辅助手术;袖状胃切除术
中图分类号 R608 R656.6 文献标识码 A 文章编号 2096-7721(2025)01-0024-04
Feasibility analysis on the first case of 5G remote robot-assisted sleeve gastrectomy in the world (with surgical video)
WANG Xiaopeng1, 2, WANG Yan1, HU Ming1, NIU Xiangdong1, ZHANG Xu1, YANG Jing1,
MA Yuntao1, 2, SU He1
(1.Department of General Surgery, Gansu Provincial Hospital, Lanzhou 730000, China; 2.Key Laboratory of Molecular Diagnostics and Precision Medicine for Surgical Oncology in Gansu Province, Lanzhou 730000, China)
Abstract The first case of 5G remote sleeve gastrectomy assisted by domestic Toumai® Laparoscopic Surgical Robot was completed in Gansu Provincial Hospital on December 14, 2023. The operation went smoothly, with a loading time of 30 min, total operative time of 120 min, robot manipulation time of 90 min, and bleeding volume of 20 mL. The average intraoperative network delay was (55.16±25.33) ms, the packet loss probability was 0.01%-0.1%, and there were no intraoperative network interruptions or other adverse network events. No postoperative complications was found. The results indicated that 5G remote robot-assisted sleeve gastrectomy is safe and effective, which has certain clinical application value.
Key words 5G Communication Technology; Robot-assisted Surgery; Sleeve Gastrectomy
肥胖是全球日益严重的慢性疾病,已成为全球的公共问题[1],也是血脂异常、2型糖尿
病、脂肪肝、高血压、心脑血管疾病、多囊卵巢综合征、睡眠呼吸暂停综合征[2]等多种疾病的重要高危因素。因此,减重代谢手术已引起广泛的社会关注。经检索文献发现,截至目前,尚无关于5G远程机器人辅助袖状胃切除术的相关报道。2023年12月14日,甘肃省人民医院普外科顺利完成全球首例5G远程机器人辅助袖状胃切除术。现报道如下。
1 临床资料
患者,女,41岁,体重86 kg,身高161 cm,
腰围100 cm,BMI 33.18 kg/m2。患者体重渐进性增加3年,经非手术治疗未能改善,影响生活质量。术前检查:生化全项及糖化血红蛋白示空腹血糖8.1 mmol/L,餐后2 h血糖9.6 mmol/L,糖化血红蛋白7.4%,甘油三酯2.3 mmol/L,尿酸 413 mmol/L;彩超提示:中度脂肪肝;睡眠监测提示:重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive Sleep Apnea-hypopnea Syndrome,OSAHS)。结合患者病史及检查,术前诊断为代谢综合征、2型糖尿病、中度脂肪肝、高脂血症、重度OSAHS、月经紊乱。术前准备:组织术前多学科讨论,制订详尽的手术方案及5G远程手术应急预案,麻醉手术科及5G远程操控技术保障团队紧密配合。拟行手术:5G远程机器人辅助袖状胃切除术。本研究获得甘肃省人民医院中心伦理委员会(伦理号:2023-674)批准,并获得患者的知情同意。
2 方法
2.1手术设备与网络设备 本次手术选用国产图迈®腔镜机器人手术系统,包括患者手术平台、医生主操作台、高清图像平台3部分。操作过程中使用机器人无损伤抓钳、超声刀、高频单极电钩、机器人持针器、直线切割闭合器及3D镜头完成相应操作。医生主操控台位于甘肃省人民新区医院手术室,患者手术平台与高清图像平台位于甘肃省人民医院本部手术室,手术医生与患者相距75.6 km。机器人主操控台与床旁手术平台通过电信公共 5G 无线网络和 5G 客户端设备(Customer Premise Equipment,CPE)进行连接[3],保障手术三维成像的稳定传输(如图1)。网络宽带本地端:上行带宽gt; 91.2 Mbps,下行带宽gt; 582.3 Mbps;远程端:上行带宽gt; 96.61 Mbps,下行带宽gt; 594.78 Mbps。
网络监控员在手术实施过程中实时监测网络通信质量,及时调整并预警网络状态,最大限度地保持手术的安全[4]。若术中发生5G网络中断,及时暂停5G远程机器人手术,改为常规机器人手术。
2.2手术步骤 根据机器人辅助袖状胃切除术操作指南[5],患者全麻插管后,取仰卧分腿位,常规消毒铺单后,采用4孔法。甘肃省人民医院本部手术室人员确认手术视野清楚、机器人操作无延迟后,手术控制权可顺利切换到远程操控端。远程端主操控台确认接管操控权后正式开始手术。术者提起远端大弯侧胃壁,距幽门约4 cm处紧贴胃壁切开胃结肠韧带等,最后将胃翻起,切断胃后壁粘连。麻醉医师经口置入一次性36 Fr胃校正管,沿胃小弯至十二指肠球部作为指引。取腔内直线切割闭合器从幽门近端4 cm处作为切割起点,行袖状胃切除术,确保近端切缘距His约1.0 cm。检查切缘平齐无出血,无旋转。取2.0倒刺线行浆肌层缝合包埋切缘,两端行荷包缝合包埋残角。复位大网膜并将其平整地缝至胃切缘。0.9%氯化钠溶液冲洗腹腔,检查无异常,自右上腹部戳孔取出标本。撤除机械臂,留置腹腔引流管,依据解剖结构缝合腹部切口。
3 结果
术中电信5G网络信号稳定,手术进行时主从端沟通良好,术中平均网络延迟为(55.16±25.33) ms,丢包率为0.01%~0.1%。术中出现网络抖动3.8 ms,术者操控感良好,术中未出现网络中断问题。手术顺利完成,手术总时长为120 min,装机时间30 min,5G远程机器人操作时长为90 min,估计出血量为20 mL。麻醉清醒后拔除尿管,术后22 h排气,术后48 h拔出腹腔引流管,术后72 h出院。无术中、术后并发症发生。
4 讨论
21世纪以来,全球进行了多次远程手术的探索,包括骨科、腔镜微创等手术[6-7]。研究认为,远程手术的发展[8]主要取决于网络技术及外科医生的操作。为保障远程机器人手术系统的正常运行,各大运营商不断优化网络平台,以提高远程机器人手术的精准度与安全性。2001年,美国与法国进行了第一例远程手术,即著名的“林德伯格手术”(Lindbergh手术)[9],证实了远程手术的可行性。随着技术的发展,5G远程手术已不是幻想。2019年,西班牙利用 5G 远程技术指导完成了1例人体肠道肿瘤切除手术[10],该手术被视为全球首例使用5G通信的临床手术[11]。
减重代谢手术是近几年快速发展的学科,手术方式有Roux-en-Y胃旁路术[12]、胆胰分流术[13]、胃束带术[14]、袖状胃切除术[15]等术式。目前常用的术式是袖状胃切除术,其术式简单,术后并发症少[16],患者恢复快,得以广泛应用。机器人辅助袖状胃切除术是安全可行的[17-18],其应用长钉闭合器缝合更安全,可以减少出血、胃漏[17,19]等术后并发症发生。5G远程机器人辅助手术的临床应用有助于医疗资源共享,解决医疗资源的不平衡问题[20]。
传统腹腔镜手术与机器人辅助手术的术式基本相同,术者若具备丰富的传统腹腔镜手术经验,可缩短机器人辅助腹腔镜手术学习曲线[21],在进行5G远程机器人手术时也会更加得心应手。5G远程机器人辅助手术在操作过程中需要保障网络运行的稳定性[22],避免因网络延迟而出现操作中断等问题。手术过程中,信号传输不稳定可能会导致术者操作延误,给术者造成心理压力[23],增加手术失败的风险。
本例手术采用国产图迈®腔镜机器人手术系统,团队在前期国产机器人手术经验积累的基础上,具备较完善的5G远程手术操作技能。基于远程机器人主从端双主刀模式的设置,可以充分保障患者手术过程的安全性。本例手术顺利完成,未出现网络系统问题。该手术的成功实施,验证了5G远程手术在减重代谢外科应用中的安全性和有效性。
我国机器人手术技术起步晚[24],但近年来发展迅速,已有多个平台的国产手术机器人成功应用于临床。5G通信技术与机器人手术技术结合可以打破医疗技术的地域限制,节约医生与患者的时间,在我国实现对偏远地区进行远程医疗救助,且远程医疗的数据更容易共享,能够进一步改变现有的诊疗模式,实现医疗资源的下沉[25-29]。虽然目前机器人手术系统尚未完全普及,但5G远程机器人手术将是未来发展的主力军[30],将有助于更多的优质资源下沉,从而使基层患者获益。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:王晓鹏负责实施研究,获得研究经费支持;王艳负责撰写文章,采集数据;狐鸣负责实施研究,分析数据;牛向东、张旭负责实施研究;杨婧负责对文章的知识性内容作批评性审阅;马云涛负责行政、技术及材料支持;苏河负责指导文章撰写。
参考文献
[1] Bray G A, Kim K K, Wilding J P H, et al. Obesity: a chronic relapsing progressive disease process. A position statement of the World Obesity Federation [J]. Obes Rev, 2017, 18(7): 715-23.
[2] Scopinaro N. Bariatric metabolic surgery [J]. Rozhl Chir, 2014, 93(8): 404-415.
[3] 田禹, 黄佳, 李剑涛, 等. 5G远程机器人辅助胸腔镜下肺叶切除术的动物实验研究 [J]. 中国胸心血管外科临床杂志, 2023, 30(8): 1112-1115.
[4] Ahad A, Tahir M, Aman Sheikh M, et al. Technologies trend towards 5G network for smart health-care using IoT: a review [J]. Sensors, 2020, 20(14): 4047-4069.
[5] 中国研究型医院学会微创外科学专业委员会, 中国医药教育协会代谢病学专业委员会. 机器人辅助袖状胃切除术操作指南(2020年版) [J]. 腹腔镜外科杂志, 2021, 26(1): 1-6.
[6] Walker J P. Status of the rural surgical workforce [J]. Surgical Clinics of North America, 2020, 100(5): 869-877.
[7] Jara R D, Guerrón A D, Portenier D. Complications of robotic surgery [J].
Surgical clinics of North America, 2020, 100(2): 461-468.
[8] ZHENG J L, WANG Y H, ZHANG J, et al. 5G ultra-remote robot-assisted laparoscopic surgery in China [J]. Surg Endosc, 2020, 34(11): 5172-5180.
[9] Marescaux J, Leroy J, Gagner M, et al. Transatlantic robot-assisted telesurgery [J]. Nature, 2001, 413(6854): 379-380.
[10] 韩晓光, 张琦, 何达. 远程医疗机器人手术研究进展[J]. 邵阳学院学报( 自然科学版), 2022, 19 (5): 103-107.
[11] Yang G Z, J Nelson B, Murphy R R, et al. Combating COVID-19 — The role of robotics in managing public health and infectious diseases [J].
Science Robotics, 2020, 5(40): 1-2.
[12] Peterli R, Wölnerhanssen B K, Peters T, et al. Effect of laparoscopic sleeve gastrectomy vs laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass on weight loss in patients with morbid obesity [J]. Jama, 2018, 319(3) : 255-265.
[13] Alqahtani A, Almayouf M, Billa S. From biliopancreatic diversion to one anastomosis gastric bypass, technique explanation and outcome [J].
Obesity Surgery, 2022, 32(4): 1405-1408.
[14] Beitner M, Kurian M S. Laparoscopic adjustable gastric banding [J]. Abdom Imaging, 2012, 37(5): 687-689.
[15] Phillips B T, Shikora S A. The history of metabolic and bariatric surgery: Development of standards for patient safety and efficacy[J]. Metabolism, 2018. DOI: 10.1016/j.metabol.2017.12.010.
[16] 颜朝阳, 颜振民, 张志, 等. 袖状胃切除术与Roux-en-Y胃转流术治疗肥胖及2型糖尿病疗效的Meta分析 [J]. 内蒙古医科大学学报, 2016, 38 (1): 7.
[17] Ayloo S, Buchs N C, Addeo P, et al. Robot-assisted sleeve gastrectomy for super-morbidly obese patients [J]. Journal of Laparoendoscopic amp; Advanced Surgical Techniques, 2011, 21(4): 295-299.
[18] Diamantis T, Alexandrou A, Nikiteas N, et al. Initial experience with robotic sleeve gastrectomy for morbid obesity [J]. Obesity Surgery, 2010, 21(8): 1172-1179.
[19] Chen B, Kiriakopoulos A, Tsakayannis D, et al. Reinforcement does not necessarily reduce the rate of staple line leaks after sleeve gastrectomy. A review of the literature and clinical experiences [J]. Obesity Surgery, 2008, 19(2): 166-172.
[20] 郭玉玲, 刘钦普. 中国医疗卫生发展水平区域差异综合评价 [J]. 中国卫生统计, 2016, 33(2): 251-253.
[21] 王霖, 王晓晖, 张书峰, 等. 机器人辅助腹腔镜下新生儿先天性胆总管囊肿手术: 国内首例报道(附视频) [J]. 机器人外科学杂志, 2024, 5(1): 85-90.
[22] LI C J, ZHENG J L, ZHANG X, et al. Telemedicine network latency management system in 5G telesurgery: a feasibility and effectiveness study [J]. Surgical Endoscopy, 2024, 38(3): 1592-1599.
[23] 郭进, 苏河, 马云涛. 国产图迈手术机器人5G信号+远程动物手术时主刀医师心理压力的调查与分析 [J]. 中国普外基础与临床杂志, 2023, 30(10): 1205-1209.
[24] Atiyeh B S, Gunn S W, Hayek S N. Provision of essential surgery in remote and rural areas of developed as well as low and middle income countries [J]. Int J Surg, 2010, 8(8): 581-585.
[25] Roa L, Jumbam D T, Makasa E, et al. Global surgery and the sustainable development goals [J]. British Journal of Surgery, 2019, 106(2): 44-52.
[26] Shahzad N C T, Gala T. Telesurgery prospects in delivering healthcare in remote areas [J]. Journal of the Pakistan Medical Association, 2019, 69(1): 69-71.
[27] Ahamed M M, Faruque S. 5G network coverage planning and analysis of the deployment challenges [J]. Sensors (Basel), 2021, 21(19): 6608-6634.
[28] Jain S, Jain P K. 5G Technology for healthcare and its health effects: wonders, dangers, and diligence [J]. Journal of Family Medicine and Primary Care, 2022, 11(11): 6683-6686.
[29] Mishra L, Vikash, Varma S. Seamless health monitoring using 5g nr for internet of medical things [J]. Wireless Personal Communications, 2021, 120(3): 2259-2289.
[30] Gkagkas G, Vergados D J, Michalas A, et al. The advantage of the 5g network for enhancing the internet of things and the evolution of the 6G network [J]. Sensors (Basel), 2024, 24(8): 2455-2472.
收稿日期:2024-08-27
编辑:刘静凯
基金项目:甘肃省联合科研基金项目(23JRRA1547);甘肃省人民医院院内科研基金项目(21GSSYA-3,22GSSYC-15);甘肃省科技计划项目任务书(22JR5RA663)
Foundation Item: Joint Scientific Research Funding Project of Gansu Province (23JRRA1547); Scientific Research Funding Project of Gansu Provincial Hospital (21GSSYA-3, 22GSSYC-15); Science and Technology Plan Project of Gansu Province (22JR5RA663)
通讯作者:王晓鹏,Email:wxpjm78@163.com
Corresponding Author: WANG Xiaopeng, Email: wxpjm78@163.com
引用格式:王晓鹏,王艳,狐鸣,等. 基于全球首例 5G 远程机器人辅助袖状胃切除术的可行性分析(附手术视频)[J]. 机器人外科学杂志(中英文),2025,6(1):24-27.
Citation: WANG X P, WANG Y , HU M, et al. Feasibility analysis on the first case of 5G remote robot-assisted sleeve gastrectomy in the world (with surgical video)[J]. Chinese Journal of Robotic Surgery, 2025, 6(1): 24-27.
注:王晓鹏,王艳为共同第一作者
Co-first author: WANG Xiaopeng, WANG Yan