达芬奇手术机器人辅助腹腔镜技术在泌尿外科的应用.pdf

， ， ， - ： - - ， ，（）：- ， ， ， ，： - ， ， ， ： - - ，：- ， ， ， - - ，（）：- ， ， ， - - ： ， ，：- ， - ： - - ，（）：- ， ， ， - - - - ，：- 郭松，杨明杰，谭军，等 手术机器人面临的一大挑战- 力触觉反 馈 中国生物医学工程学报，（）：- （收稿日期：- - ） 【通讯作者简介】邱明星，男，主任医师，硕士生导师。 中国医 师协会中西医结合分会泌尿外科专家委员会副主任委员，中华医 学会及中国中西医结合学会泌尿外科分会全国委员，四川省卫生 厅学术与技术带头人，四川省甲级重点学科（泌尿外科）负责人， 四川省中西医结合泌尿外科专委会主任委员，四川省、成都市泌 尿外科专委会副主任委员，四川省、成都市及军区医疗事故鉴定 专家库成员。 研究方向：泌尿外科肿瘤、微创及女性泌尿。 达芬奇手术机器人辅助腹腔镜技术在 泌尿外科的应用 刘 竞，邱明星 （四川省医学科学院 四川省人民医院泌尿外科，四川 成都 ） 【摘要】 达芬奇机器人手术系统是一种智能化手术平台，是微创外科手术的飞跃，其突出特点是三维立体视野与具有七 个自由度机械手腕设计，精细解剖及精准吻合将有助于完成高难复杂手术。 该系统在泌尿外科广泛应用，最成功的是以前列 腺根治术为代表的肿瘤根治术与保留肾单位手术的修复重建手术。 本文就达芬奇机器人手术系统在泌尿外科的应用现状作 一综述。 【关键词】 机器人；腹腔镜；手术；泌尿外科 【中图分类号】 【文献标志码】 【文章编号】 - （）- - application of the davinci robot assisted laparoscopic technique in urinary surgery liu jing， qiu ming- xing （department of urology， sichuan academy of medical sciences sichuan provincial people摧 s hospital，chengdu ，china） 【corresponding author】 qiu ming- xing 【abstract】 - - - - 【key words】 ； 腹腔镜技术开创了微创外科的新时代。 因人体 解剖结构的复杂性及腹腔镜技术自身的局限性，复 杂精细的微创手术腹腔镜技术常显困难。 达芬奇机 器人手术系统的明显优势体现在以下几方面，首先 它突破了人眼的局限，放大 倍以上的直视三维立 体操作视野，术者自行调整镜头；其次它突破了人手 的局限，七自由度的腕式活动机械手能在 的空 间下完成左右、前后、上下、旋转、紧握等动作，且滤 除人手的疲劳颤抖，尤其是在狭窄的解剖区域中，比 人手更灵活，这些特点有助于精细解剖，精准吻合， 减少创伤，缩短住院时间，有利于患者的康复。 泌尿 外科因其器官位置深在，且重建手术复杂，故达芬奇 机器人手术系统可充分发挥其准确显露和精细重建 的优越性。 目前在美国泌尿外科领域，有 的患 者选择达芬奇机器人手术，国内亦是泌尿外科手术 例数最多。 目前应用最广泛、最成功的是前列腺根 实用医院临床杂志 年 月第 卷第 期 治术。 灵活的机械臂在狭小的骨盆能最大限度减少 前列腺附近神经血管束、副交感神经的损伤，更加精 细的解剖易于保留神经，保护控尿结构，达到根治肿 瘤、保留性功能和理想控尿的效果。 美国 以上 的前列腺癌根治术已使用达芬奇手术机器人完成， 我国的手术例数也逐年稳步增长。 以信息技术为代 表的多种技术突飞猛进，机器人外科将微创外科的 发展提升到前所未有的高度。 现将该手术系统的特 点及在泌尿外科的应用作一综述。 1 泌尿系肿瘤根治术 因达芬奇机器人手术系统具有精细解剖分离与 精准重建的优势，在泌尿外科尤其实用于以前列腺 癌根治术为代表的肿瘤根治术。 1畅 1 机器人辅助腹腔镜前列腺癌根治术 前列腺 特殊的解剖位置及周边的解剖结构决定了该手术的 操作难度，利用达芬奇机器人系统能有效降低手术 操作难度，尽可能地保护控尿功能及性功能，达到解 剖、功能的“双重建”。 机器人辅助腹腔镜前列腺癌 根治术（- ，） 是泌尿外科达芬奇机器人应用最广泛的手术，也是 与开放和传统腹腔镜手术相比最具明显优势的微创 手术。 同时，前列腺癌根治术也已成为推动机器人 技术发展的主要手段之一 ， 。 欧美国家前列腺癌 发病率较高， 几乎成为治疗局限性前列腺癌 的金标准。 年 月在法兰克福达芬奇机器人 系统完成首例 ，此后手术例数逐渐增加， 年全球实施 就超过 例，占前列腺 根治术的。 年，美国行 的比例已达 到 。 前列腺解剖位置深在，周围解剖 结构复杂，手术的操作难度极大，腹腔镜前列腺癌根 治术学习曲线较长，一般需 例手术才能渡 过学习曲线，而 仅 例即可渡过， 能有效降低手术操作难度，缩短学习曲线 。 与开 放和传统腹腔镜手术相比， 虽手术时间稍长、 手术费用较高，但出血及并发症少、术后恢复快、住 院时间短，且可达到相同或更优的肿瘤学及功能学 结果 。 患者的失血量、输血率较耻骨后 前列腺癌根治性切除术显著改善 。 机器人辅助 可更好游离前列腺的神经血管束，降低手术并发症 的同时最大限度保护勃起与控尿功能，他们的手术 经验又称为 前列腺癌根治术 （） 。 的手术适应证与腹腔镜及开放手 术相同，主要是临床分期 、预期生存年龄 年等。 相对禁忌证包括腹部手术史、放疗或内分泌 治疗史、经尿道或耻骨上前列腺手术史、过度肥胖 （ ）和前列腺体积过大（ ） 等。 适应证与禁忌证并非绝对，与机器人器械设备 的发展及医生的操作水平密切相关。 肿瘤控制是癌症手术的第一目标， 目前对 术的肿瘤根治效果评价主要以切缘阳性率及 前列腺特异性抗原（ ，）生 化复发为评价指标。 研究报道 病例组中 期 病灶切缘阳性率约为 ， 期在 左 右 。 等 报道 术后切缘阳性率 期为 畅 。 摧 等报道在完成 学习曲 线后，与开放手术时间无明显差别，但 在出 血、输血及术后疼痛及住院时间方面占优，达芬奇机 器人有助于前列腺尖部的精细解剖与分离，能降低 切缘阳性率 ， 。 对比研究 与腹腔镜前列腺 癌根治术（ ，）及 开放前列腺癌根治术（ ， ）的生化复发情况（以 为观测指标）， 年 复发率分别为 畅 、畅 、畅 ，差异无统计 学意义 。 亚洲的研究报道 期前列腺癌患者行 ，术后切缘阳性率为 畅 ，术后 个 月内尿失禁恢复率为 。 等 认为 、 三者相比， 在手术时 间、出血量、术后疼痛、前列腺特异性抗原（ ，）生化复发、术后尿控及性功能 恢复方面最优，同时 也可降低切缘阳性率，而 在 与 之间。 研究发现相同病理分 级的两种术式患者 年无生化复发生存率差异无统 计学意义 。 尿控是评估前列腺切除术后功能恢 复的重要指标。 术后 月内恢复尿控达 。 等 报道 与 组 间尿控差异无统计学意义。 等的研究提示 、 后 年尿控比率分别为 、 。 术后性功能恢复是泌尿外科医生与患者共同关注的 问题之一。 等认为 术后能更快恢复勃 起功能， 与 术后恢复勃起的平均时间分 别为 天和 天 。 等报道 术后 个月内性功能恢复达 ， 个月内恢复达 。 对 岁的 例 进行 年 的随访，约的患者恢复了性交能力 。 因机器人辅助手术解剖更清晰，有助于尿道膜 部和神经血管束的保护，有利于尿控能力和性功能 的保留，但切缘阳性率如此低是否意味着 年生化 无复发率优于 ，这一点有待进一步的研究。 1畅 2 机器人辅助腹腔镜膀胱癌根治术 膀胱根治 性切除术是治疗肌层浸润性膀胱癌的金标准，但该 手术复杂、难度大、耗时长、并发症发生率高，临床应 用受到一定程度的限制，据统计主要并发症发生率 实用医院临床杂志 年 月第 卷第 期 ，死亡率达 。 机器人辅助膀胱 根治性切除术（- ， ）可充分发挥其在尿路及肠道重建方面的优 势，临床正逐步开展。 年 等 首次报 道 ，采用体外尿流改道，其中全膀胱切除、回 肠代膀胱及原位新膀胱术的手术时间分别为 、 和 ，术中平均失血量小于 ，淋巴 结清除 枚，均优于开放膀胱根治性切除术 （ ， ）。 相 对 于 ， 失血量减少，疼痛减轻及住院时间缩短，逐渐 成为肌层浸润性膀胱癌的一种治疗方式 ， 。 与 相比， 发展稍慢，但多项研究已表明 是治疗膀胱癌安全、微创、重复性好的方法， 中短期的肿瘤学结果和患者生存期也与 无明 显差别。 等比较了 例 和 例 ， 前者术中平均失血量（ ）、恢复肠蠕动时间 （畅 ）优于后者的 、畅 ，认为 具有 手术创伤小、手术视野暴露清晰、术中出血少、术后 恢复快等明显优势，且肿瘤治疗效果与开放手术无 明显差异 。 等 对比研究 例膀胱癌 （ 例 ， 例 ）术后并发症发生率，发 现术后 和 两者差异均有统计学意义。 较 （ ）并发症发生率明显增高，进 一步回归分析表明， 对术后并发症具有独立 预测价值。 等 报道了 例 ， 例腹腔 镜膀胱癌根治性切除术（ - ，）和 例 膀胱癌患者手术结果，在 围术期用血量、并发症发生率和住院天数 组 低于 及 组，但是手术时间 组长于 及 组。 等 对 年 全球 个医疗中心实施的 例 进行了荟 萃分析，显示 的术后切缘阳性率与开放手术 相比无明显差别。 例患者中 例（畅 ）术后 切缘阳性，切缘阳性率与患者年龄、肿瘤病理分期和 淋巴结阳性与否密切相关。 包括 例 患者 的系统综述显示尽管在手术时间上 较 长，但前者较后者明显缩短住院时间、减少输血量、 增加淋巴结清扫数量以及降低并发症发生率 。 能否彻底清扫盆腔淋巴结是泌尿外科医 生及患者关注的焦点。 等 报道 例应用 机器人辅助腹腔镜行膀胱切除及盆腔淋巴结清扫， 结果显示机器人技术进行膀胱全切的同时，能安全 有效地清扫盆腔淋巴结，达到治疗肿瘤的预期目标。 等 从术中出血量、手术时间、恢复肠蠕动时 间、住院时间、肿瘤治疗效果、围手术期并发症方面 报道 例 ，术中平均出血 ，手术时间 畅 ，恢复肠蠕动时间畅 ，住院时间 畅 ，淋巴 结清除 枚，无一例切缘阳性病例， 例出现并发 症，包括直肠损伤 例，漏尿 例，深静脉血栓 例， 急性肾功能衰竭 例。 肿瘤学预后是肿瘤根治术效果的重要评价指 标。 文献报道， 术后 年的总生存率为 ，但远期肿瘤学结果仍不能确定，长 期的随访观察对于判断 的预后是十分必要。 等 对 例 患者的术后进行了平均 （ ）个月的随访，结果发现术后 和 个月 时总的生存率分别为和，疾病特异性生存 率分别为和 ，这些结果与开放手术类似。 多项研究均表明 是治疗膀胱癌安全、微创、 重复性好的方法，在术后并发症发生率、失血量、住 院天数、输血量、淋巴清扫的广度、生活质量的恢复 等方面均优于 ， ，切缘阳性率、生存率也 和 相近 。 可以较好地保留神经血管，有利于术后 排尿功能和性功能的恢复，并可与各种膀胱替代术 或尿流改道术结合进行。 目前 多采用体外 建立新膀胱或尿流改道。 随着技术的进步和器械的 更新，特别是吻合器装置的改进，体内完成新膀胱的 建立或尿流改道是完全可行的，然而最后的治疗结 果还将取决于肿瘤学和功能的转归。 和 认为与 相比，单纯行切除手术，达芬奇 系统并无明确优势，但由于达芬奇系统在重建及腔 内缝合方面的优势，在尿流改道中采用体内回肠通 道或原位新膀胱时具有优势。 几个中心最近报道了 完全腹腔镜下机器人辅助膀胱根治性切除并尿流改 道术 ，结果显示基线人口、并发症发生率和肿瘤 学结果数据与先前发表的 及 并尿流改 道术相当。 在经验丰富的机器人中心，早期的研究 也显示在淋巴结数目、切缘阳性率及并发症发生率 方面有类似的结果。 而且，操作时间和患者的住院 时间持续改善，提示学习曲线超出之前的预期。 通 常与微创手术相关的失血量减少和住院时间的益处 也能够看到。 完全体内化行 术相关手术报 道逐渐增多 。 作为一种复杂的大手术， 存在一定的学 习曲线，应该循序渐进，从相对简单的手术做起。 然 而 成本高昂，众多因素中手术时间和住院天 数对医疗费用影响最大，在手术花费上 比 高，但因住院天数减少， 整体花费 比 低 ，尽管如此还需要大规模的对照 试验来进行费用成本分析 。 解决这些疑问及热 点问题，有助于该术式的推广应用。 实用医院临床杂志 年 月第 卷第 期 2 泌尿系重建手术 因重建类手术不仅要达到解剖重建，还要达到 功能重建，故手术操作精细、手术难度高。 微创手术 的优势对于肾盂成形术患者是明显的，离断式肾盂 成形术是治疗肾盂输尿管连接处梗阻（）的“金 标准”，成功率超过 。 体内重建的复杂性制 约了腹腔镜肾盂成形术的广泛应用，而达芬奇外科 机器人却缩短了学习曲线，疗效和康复情况与腹腔 镜肾盂成形术相当 。 达芬奇外科机器人操作灵 活、视野清晰、减轻术者疲劳、缩短学习曲线，使得机 器人辅助肾盂成形术 （ - ， ）成为治疗 的重要方法。 年 等报道了第一例 ，结果 表明 具有可行性、有效性和安全性，借助机器 人肾盂成形术可取得良好效果。 在总的手术 时间及肾盂输尿管吻合时间上明显优于常规腹腔 镜，达芬奇系统辅助的 个病例中，未发生术中并 发症，无转为开放手术病例，出血量少， 年后成功 率达。 等 对 例应用达芬奇系统 进行肾盂成形术的病例总结后认为，达芬奇系统可 以有效地应用于离断或非离断的肾盂成形术，所有 病例中除一例因尿漏需进行开放手术修补外，均获 得良好的手术效果，平均随访 畅 月后，肾图扫描或 静脉肾盂造影均未发现梗阻表现。 等 评估 了 例 ，吻合时间为 分钟，平均随访 畅 个月，影像评估结果显示总体成功率为 。 而 等 比较了 例 和 例腹腔镜肾盂成 形术，总手术时间、吻合时间、术中并发症、术后并发 症等差异均无统计学意义。 等 对 项研 究 例 的荟萃分析得到类似的结果。 后腹腔 研究也有报道 ，手术时间为 分钟，出现了较小的并发症。 其优势是后腹腔途径 可以直接暴露肾盂输尿管连接部，缺点是操作空间 有限。 等 报道经腹腔 和后腹腔 术的平均手术时间、住院时间、并发症发生率差异无 统计学意义。 3 其它类型手术 与肾切除术相比，肾部分切除术需要进行更为 复杂的分离及体内缝合。 手术的关键在于彻底切除 肿瘤，并在最短缺血时间内确切地关闭集合系统和 血管残端。 若创面缝合不确切，则会增加术后出血 及漏尿的风险；若手术时间较长导致热缺血时间较 长，则影响肾功能的保护。 由于机器人辅助腹腔镜 手术的独特优势，腹腔镜下肾部分切除术（ - ，）彻底、 完整切除肾脏肿瘤同时，能最大限度地保留正常肾 脏组织，轻松实现肾脏深层髓质和浅层皮质的“双 层关闭”。 腹腔镜肾部分切除术（ ，）是治疗局限性肾肿瘤的重要方 法，但 技术难度较大，学习曲线较长。 达芬奇 机器人手术系统在肾部分切除手术方面有明显优 势，如 倍的三维立体视野、关节器械的多个 自由度、缩放动作、震颤过滤、第四机械手臂的辅助， 这些均有益于克服 的技术难题，使 更有 效地进行肿瘤切除和肾脏重建，并在完成此操作的 同时拥有 的安全热缺血时间（ - ，），最大限度保护肾功。 等 于 首次报道 ，平均手 术时间 ，出血 ，肾缺血时间 。 等 报道 例 ，平均手术时间 ，术中 出血 ，肾缺血时间 ， 例中转开放手 术， 例肾周脓肿， 例肺栓塞。 等 比较 例 与 例 的结果，提示两组之间的失 血量、集合系统修复及切缘阳性率方面差异无统计 学意义，但 组的平均手术时间、 显著降 低，手术时间分别为 、 ；肾缺血时间分别 为、 ；在并发症方面单纯腹腔镜比机器人辅 助略高。 等报道了 余例主要经腹途径的 ，未出现肠道损伤及肠梗阻等并发症， 相较 的手术时间及 明显缩短。 从 的平均畅 降至畅 ，出血量平均为 ，明显少于 ，随访 年，肿瘤病例未出现 复发 。 等 比较了 例 和 例 ，二者在手术时间（ 和 ）、集 合系统侵犯率（和 ）、肿瘤直径（畅 和 畅 ）、切缘阳性率（畅 和 畅 ）等方面差异 无统计学意义。 但 的术中出血较少（ 和 ，p 畅 ）、术后住院较短（畅 和 畅 ，p 畅 ），更有意义的是术中 明显缩短 （畅 和畅 ，p 畅 ）， 的缩短对保 留肾脏具有重要意义。 等 却发现 与 的平均手术时间、 无明显的区别。 大宗病 例研究提示 较 手术时间（畅 和 畅 ）及 （畅 和 畅 ）明显缩 短。 等 的 研 究 提 示 术 中 （畅 和 畅 ）及术后（畅 和 畅 ）并发症降低， 切缘阳性率（畅 和畅 ）明显降低 。 有研究对 的安全性和有效性进行了评 价 ，结果显示主要并发症的发生率为 畅 。 随 访 个月，没有患者复发，肾功能无显著变化。 此 外， 适应证明显扩大到复杂肾肿瘤患者 。 有 学者回顾了 例中度或高度复杂肾评分（ 分） 实用医院临床杂志 年 月第 卷第 期 的患者，平均随访 个月，无复发发生 。 这表明 对高度复杂的肾脏肿瘤是安全、可行的手术方 式。 然而，目前的研究均为回顾性，且随访时间较 短，因此 的临床效果还有待于多中心大规模 长期随访研究。 的开展，已经突破了 期及肿瘤位于 两极的限制，且已有探索在肾动脉不阻断（称零热 缺血）的情况下行肾部分切除手术。 对于有经验的 泌尿外科医生， 以上的肾肿瘤行 并不增 加手术的风险 。 肾门部的肿瘤行保留肾单位的 手术往往是普通腹腔镜的相对禁忌证，而机器人手 术系统对血管的暴露十分清晰，通过动静脉的双阻 断，肾门部位的 是相当安全的 。 总之，随着科技的进步，医学与数字化信息技 术、智能化工程机械技术的