机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略

机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略演讲人CONTENTS机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略机器人辅助输尿管软镜碎石器械的分类与核心特性影响器械选择的核心因素不同临床场景下的器械选择策略器械选择相关并发症的预防与处理未来器械发展的趋势与策略展望目录01机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略引言随着微创泌尿外科技术的快速发展，输尿管软镜碎石术（RIRS）已成为治疗上尿路结石（尤其是肾结石）的一线选择。传统RIRS依赖术者手动操作软镜，对术者经验要求高，且长时间操作易导致手部疲劳、视野抖动，影响碎石效率与安全性。机器人辅助输尿管软镜系统的出现（如Hugo™RAS、达芬奇SP®等），通过机械臂的精准控制、三维高清视野及震颤过滤等功能，显著提升了手术的稳定性和精细化程度。然而，机器人平台仅提供了“操作工具”，真正决定手术成败的关键在于“碎石器械的选择”——其需与患者结石特征、解剖结构、机器人平台特性及术者经验相匹配，以实现“最小创伤、最高清石率、最低并发症”的目标。机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略作为一名长期从事泌尿系结石微创治疗的临床工作者，笔者在机器人辅助RIRS的实践中深刻体会到：器械选择并非简单的“参数堆砌”，而是一项基于循证医学与个体化需求的系统工程。本文将从器械分类、核心影响因素、临床场景策略、并发症预防及未来趋势五个维度，系统阐述机器人辅助输尿管软镜的碎石器械选择策略，以期为同行提供参考与借鉴。02机器人辅助输尿管软镜碎石器械的分类与核心特性机器人辅助输尿管软镜碎石器械的分类与核心特性机器人辅助输尿管软镜碎石器械可分为四大类：碎石能源设备、取石/抓取器械、辅助通道器械及术中监测器械。各类器械在机器人平台协同下，功能互补、流程联动，共同构成“碎石-取石-排石”的完整闭环。碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障碎石能源是RIRS的“动力源”，其选择直接决定结石粉碎程度、手术时间及并发症风险。目前临床常用的碎石能源包括钬激光、铥激光、激光光纤及辅助碎石设备，需根据结石成分、硬度、负荷及机器人平台的兼容性综合选择。碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障钬激光：当前临床应用的“金标准”钬激光（波长2100nm）通过“水-结石”相互作用产生空化效应、冲击波及热效应，实现碎石。其核心优势在于：-多成分结石适用性：对一水草酸钙（COM）、二水草酸钙（COD）、尿酸、胱氨酸、磷酸钙等各类结石均有效，尤其对COM（最硬结石）的粉碎效率显著高于其他能源；-可控性好：可通过调整能量（0.5-3.0J）、频率（5-40Hz）实现“粉末化碎石”（≤1mm）或“块状碎石”（2-4mm），结合负压吸引可提高清石率；-安全性高：穿透深度＜0.5mm，对黏膜损伤可控，机器人平台的精准操作可进一步降低穿孔风险。机器人平台适配要点：钬激光主机需与机器人系统的机械臂接口兼容（如Hugo™平台适配Lumenis™钬激光，达芬奇SP®适配科医人™钬激光），术中通过脚踏板控制激光发射，机械臂的稳定性可避免手动操作时的“激光偏移”。碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障铥激光：特殊场景的“补充选择”STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1铥激光（波长1940nm）能量更集中于水组织吸收，碎石效率较钬激光高30%-50%，且热效应更小。其适用场景包括：-感染性结石（如鸟粪石）：快速粉碎结石的同时，可减少细菌内毒素释放，降低脓毒血症风险；-合并输尿管狭窄的结石：可通过“切割+碎石”模式，利用激光的软组织切割功能处理狭窄（需降低能量至1.0J以下，避免穿孔）；-高负荷结石（＞2cm）：快速减少结石体积，缩短手术时间。局限性：对COM结石的粉碎效率反低于钬激光，且设备成本较高，目前多为钬激光的补充选择。碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障激光光纤：能量传递的“最后一公里”激光光纤是连接激光主机与结石的“桥梁”，其特性直接影响碎石效率。机器人辅助RIRS对光纤的要求包括：-直径选择：-200μm光纤：灵活性最佳，可通过Fr12以下软镜鞘，适用于肾盏憩室结石、肾下盏结石等需软镜“弯折角大”的病例；但能量密度高（能量＞1.5J时易导致“光纤尖端烧蚀”），需配合较低频率（≤15Hz）；-365μm光纤：能量传递效率较200μm高40%，碎石速度更快，适用于1-2cm肾结石；但需Fr14以上软镜鞘，对输尿管管径要求较高（建议术前CT测量输尿管管径≥14mm）；碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障激光光纤：能量传递的“最后一公里”-550μm光纤：仅用于巨大结石（＞3cm）或联合经皮肾镜（PCNL）的“双镜联合”手术，机器人辅助下可精准定位，但软镜通过困难，需预先扩张输尿管。-尖端类型：-尖端裸露光纤（StandardTip）：碎石效率最高，但易损伤软镜工作通道（机器人辅助下机械臂稳定，可降低通道磨损风险）；-斜面光纤（TaperedTip）：可减少“后冲效应”，适合“顶住结石碎石”的模式，防止结石移位；-球状光纤（BallTip）：对软镜通道损伤最小，适合长时间手术或软镜通道较细的情况。个人经验：对于肾下盏结石，优先选择200μm斜面光纤，配合机器人机械臂的“精细摆动”，可实现“光纤始终垂直结石表面”的碎石模式，效率提升50%以上。碎石能源设备：碎石效率与安全性的核心保障辅助碎石设备：特殊结石的“攻坚利器”-超声碎石系统：通过“空化效应+机械振动”碎石，同时可负压吸引结石碎片，尤其适用于感染性结石（可吸出脓苔）和胱氨酸结石（易碎但粉末多）。机器人辅助下，超声探针的摆动由机械臂控制，避免手动抖动导致的黏膜损伤；-气压弹道碎石：能量传递效率高，但对黏膜损伤风险大，目前已较少用于RIRS，仅在钬激光故障时作为“备用方案”。取石/抓取器械：清石率提升的“关键抓手”取石器械是连接“碎石”与“排石”的桥梁，其选择需考虑结石碎片大小、数量、位置及机器人操作的便捷性。取石/抓取器械：清石率提升的“关键抓手”套石篮：主流取石工具套石篮通过“张开-套取-闭合-回收”流程取石，是RIRS中最常用的取石器械。机器人辅助下，套石篮可通过软镜工作通道由机械臂精准推送，避免手动操作的“方向偏差”。-类型选择：-Nitinol套石篮（如CookNitinolStoneExtractor）：弹性好、对黏膜损伤小，适合≤4mm结石碎片；其“baskettip”设计可减少结石滑脱风险，机器人辅助下可精准套取肾盏内结石；-Three-prong取石篮（如BostonScientificTiplessBasket）：尖端无“basket”，可通过Fr12软镜鞘，适合肾盏憩室结石等“狭小空间”取石；取石/抓取器械：清石率提升的“关键抓手”套石篮：主流取石工具-可控开闭套石篮（如OlympusN-Gage）：可通过手柄控制篮口开闭角度，机器人辅助下可实时调整，提高套石精准度。-直径选择：一般选择1.5-2.5Fr，与结石碎片大小匹配（碎片直径≥套石篮直径的2/3，避免滑脱）。取石/抓取器械：清石率提升的“关键抓手”取石钳：辅助取石工具取石钳（如GraspingForceps）适合抓取＞4mm的结石碎片，尤其适用于套石篮难以固定的“不规则碎片”。机器人辅助下，取石钳的“开合角度”可通过机械臂精细控制，避免过度用力导致结石碎片被推回肾盏。注意事项：取石钳对软镜通道磨损较大，建议优先选择“防损伤涂层”取石钳，且操作时避免反复进出通道。取石/抓取器械：清石率提升的“关键抓手”负压吸引装置：高效清石的“加速器”负压吸引装置（如StoneCone™、Navigator™）通过持续负压（-20至-30kPa）将结石碎片吸出体外，显著提高清石率（尤其对于＜2mm的粉末状结石）。机器人辅助下，负压吸引可与激光碎石同步进行，实现“边碎边吸”，缩短手术时间。适用场景：-感染性结石：减少细菌入血风险；-高负荷结石（＞2cm）：防止结石碎片堆积导致视野模糊；-孤立肾结石：避免残留结石导致二次手术。辅助通道器械：手术安全的“防护屏障”辅助通道器械包括输尿管扩张鞘（UAS）、导丝、软镜鞘等，其作用是“建立通道、保护输尿管、维持视野”。辅助通道器械：手术安全的“防护屏障”输尿管扩张鞘（UAS）：建立“工作通道”的核心-尖端设计：锥形尖端可减少“假道形成”风险，机器人辅助下可通过机械臂“旋转置入”，避免暴力扩张。05-长度：短鞘（16-18cm）适用于输尿管上段结石，长鞘（24-28cm）适用于肾结石；03UAS是输尿管软镜进入输尿管及肾盂的“通道”，其选择需考虑：01-材质：亲水涂层UAS（如Sur-Cath™）可减少摩擦，降低输尿管黏膜损伤风险；04-直径：常用Fr12/14/16，需与软镜外径匹配（如OlympusURF-V2软镜外径Fr8.4，需Fr12以上UAS）；02辅助通道器械：手术安全的“防护屏障”输尿管扩张鞘（UAS）：建立“工作通道”的核心个人经验：对于输尿管管径较细（＜10mm）的患者，先采用半硬性输尿管镜（如KarlStorz8/9.8Fr）预扩张1-2周，再置入Fr14UAS，可降低输尿管撕脱风险。辅助通道器械：手术安全的“防护屏障”导丝：手术安全的“生命线”导丝（如0.035英寸TerumoGlidewire）是UAS置入、软镜进镜的“引导工具”，其尖端“J形”设计可减少输尿管穿孔风险。机器人辅助下，导丝的置入可通过机械臂“精准定位”，避免手动操作的“导丝盘曲”。辅助通道器械：手术安全的“防护屏障”软镜鞘：维持视野的“稳定器”软镜鞘（如AccessSheath）可减少软镜反复进出输尿管的“摩擦损伤”，同时建立“进水-出水”循环，维持术中视野清晰。机器人辅助下，软镜鞘的“固定”可通过机械臂实现，避免术中移位。术中监测器械：精准操作的“第三只眼”术中监测器械包括超声、输尿管镜摄像头、荧光造影等，可实时评估结石粉碎情况、肾盏结构及有无并发症。术中监测器械：精准操作的“第三只眼”超声：定位与评估的“无创工具”术中超声（如BKMedicalFlexFocus700）可通过腹部或直肠探头实时监测结石位置、粉碎程度及有无残留。机器人辅助下，超声探头可由机械臂固定，实现“双手操作软镜与激光”，提高效率。术中监测器械：精准操作的“第三只眼”输尿管镜摄像头：高清视野的“保障”机器人辅助输尿管软镜多配备3D高清摄像头（如达芬奇SP®的EndoWrist®摄像头），可提供“立体视野”，显著提升肾盏结石的定位精度。术中监测器械：精准操作的“第三只眼”荧光造影：血管损伤的“预警系统”吲哚菁绿（ICG）荧光造影可通过静脉注射ICG，实时显示肾盂黏膜的血供情况，避免激光导致的“迟发性穿孔”。机器人辅助下，荧光造影的“切换”可通过脚踏板控制，便捷高效。03影响器械选择的核心因素影响器械选择的核心因素器械选择并非“标准化流程”，而是需结合患者因素、结石因素、术者因素及设备因素进行个体化决策。患者因素：个体化需求的“基础变量”解剖结构：决定器械“通过性”-输尿管管径：CT测量输尿管管径＜10mm时，需选择Fr12UAS及200μm光纤，避免扩张过度；管径≥14mm时，可选用Fr16UAS及365μm光纤，提高碎石效率；01-肾盂形态：肾盏憩室结石需选择“弯折角大”的软镜（如OlympusURF-P6）及200μm光纤，以进入憩室；肾积水明显时，需选择“负压吸引装置”，防止结石碎片漂移；02-既往手术史：有输尿管手术史（如整形术）的患者，输尿管管壁脆弱，需选择“低压钬激光”（能量≤1.5J）及“软头UAS”，避免穿孔。03患者因素：个体化需求的“基础变量”全身状况：影响器械“安全性”-凝血功能异常：INR＞1.5时，需选择“低能量钬激光”（能量1.0J，频率10Hz）及“套石篮取石”，避免激光导致的出血；01-心肺功能不全：术中需限制灌注液压力（＜20mmHg），选择“负压吸引装置”减少液体吸收，避免“TURP综合征”；01-肥胖患者：机器人机械臂的“臂长”需足够（如达芬奇Xi®），同时选择“长鞘UAS”（24-28cm），确保软镜可到达肾盂。01结石因素：器械选择“直接依据”结石成分：决定碎石“能源类型”-一水草酸钙（COM）：最硬结石（莫氏硬度6-7），需选择“高能量钬激光”（2.0J，20Hz）及“365μm光纤”，避免“碎石效率低下”；-二水草酸钙（COD）：较软（莫氏硬度3-4），可选择“低能量钬激光”（1.5J，15Hz），减少黏膜损伤；-尿酸结石：可配合“口服溶石药物”（别嘌醇、碳酸氢钠），术前需行“结石成分分析”，避免“无效碎石”；-胱氨酸结石：易碎但复发率高，需选择“高频率钬激光”（1.5J，25Hz）及“负压吸引装置”，防止结石碎片残留；-感染性结石（鸟粪石）：需选择“铥激光”或“超声碎石”，同时行“术中细菌培养”，术后使用“敏感抗生素”，避免脓毒血症。结石因素：器械选择“直接依据”结石大小与负荷：决定手术“策略”-＜1cm结石：可选择“粉末化碎石”（钬激光1.0J，15Hz），无需取石，依赖“自然排石”；-1-2cm结石：需“块状碎石”（钬激光1.5J，20Hz）+“套石篮取石”，联合“负压吸引装置”提高清石率；-＞2cm结石：建议“分期手术”：一期置入UAS及双J管，1-2周后二期机器人辅助RIRS碎石，避免手术时间过长导致的并发症；或“双镜联合”（RIRS+PCNL），机器人辅助下精准定位肾盏结石，PCNL处理大负荷结石。结石因素：器械选择“直接依据”结石位置：决定器械“操作模式”No.3-肾盂结石：可选择“365μm光纤”+“高能量钬激光”，机器人机械臂“固定软镜”，双手操作激光碎石；-肾盏结石：需选择“200μm光纤”+“斜面激光”，配合软镜“最大弯折角”（如上盏结石需软镜弯折≥160），机器人机械臂“精细摆动”光纤，避免“盲打”；-输尿管上段结石：需选择“Fr14UAS”+“套石篮”，防止结石“上移至肾盂”，机器人辅助下“套石篮固定结石”后再碎石。No.2No.1术者因素：器械选择“主观变量”机器人操作经验：决定器械“复杂程度”-初学者：建议选择“标准钬激光”+“Fr12UAS”+“200μm光纤”，避免使用“铥激光”或“超声碎石”等复杂设备；优先选择“肾盂结石”或“输尿管上段结石”，逐步积累经验；-经验丰富者：可尝试“铥激光”+“负压吸引装置”+“可控开闭套石篮”，处理“感染性结石”或“胱氨酸结石”等复杂病例；可开展“双镜联合”或“机器人辅助软镜软镜碎石”（即两台软镜协同操作），提高效率。术者因素：器械选择“主观变量”操作习惯：决定器械“组合方式”-“边碎边取”习惯者：优先选择“钬激光”+“套石篮”+“负压吸引装置”，碎石的同时用套石篮取出大碎片，负压吸出粉末；-“一期粉末化”习惯者：选择“高频率钬激光”（2.0J，25Hz）+“365μm光纤”，将结石粉碎至≤1mm，依赖自然排石，适合“孤立肾”或“出血风险高”的患者。设备因素：器械选择“客观限制”机器人平台类型：决定器械“兼容性”-Hugo™RAS系统：适配“Lumenis™钬激光”及“CookNitinol套石篮”，支持“单臂操作”，适合“简单结石”；-达芬奇SP®系统：适配“科医人™钬激光”及“BostonScientific取石器械”，支持“双臂操作”（一手操作软镜，一手操作激光），适合“复杂结石”；-国产机器人系统（如图迈®）：兼容性较好，可适配“国产钬激光”及“进口套石篮”，性价比高，适合基层医院。设备因素：器械选择“客观限制”医院设备条件：决定器械“可及性”-无超声碎石系统：只能选择“钬激光”+“套石篮”，需提高“粉末化碎石”比例；-无负压吸引装置：需增加“取石次数”，延长手术时间；-无3D摄像头：需依赖“2D视野”，增加“定位偏差”风险，需延长学习曲线。04不同临床场景下的器械选择策略不同临床场景下的器械选择策略结合上述影响因素，针对常见临床场景，提出以下器械选择策略：肾盂结石（1-2cm）核心目标：高效碎石、快速清石、避免残留。器械组合：Fr14UAS+365μm光纤（斜面）+钬激光（1.5J，20Hz）+Nitinol套石篮（2.0Fr）+负压吸引装置。操作要点：-机器人机械臂固定软镜，维持肾盂视野清晰；-激光“顶住结石”碎石，避免“悬空碎石”导致结石移位；-套石篮及时取出＞4mm碎片，负压吸出≤4mm粉末；-术中超声确认无残留后，留置双J管。肾下盏结石（＜1cm）核心目标：进入肾下盏、精准碎石、自然排石。器械组合：Fr12UAS+200μm光纤（斜面）+钬激光（1.0J，15Hz）+无需取石器械。操作要点：-软镜弯折至“肾下盏水平”（弯折角≥160），机器人机械臂“锁定”弯折角度；-激光“垂直结石表面”碎石，避免“斜打”导致碎片掉入肾下盏；-碎石至≤1mm后，嘱患者“头低脚高”体位，促进结石排出；-术后1个月复查CT，确认排石情况。感染性结石（鸟粪石，＞2cm）核心目标：快速粉碎、减少毒素吸收、预防脓毒血症。器械组合：Fr16UAS+超声碎石系统+负压吸引装置+可控开闭套石篮。操作要点：-术前1周行“尿培养+药敏”，使用敏感抗生素；-超声碎石“低功率”模式（避免“过度粉碎”导致毒素释放），负压吸引“持续低负压”（-20kPa）；-及时取出大碎片，避免“脓苔堆积”；-术后留置“肾造瘘管”（如PigtailTube），术后3天复查CT，确认无残留后拔管。胱氨酸结石（复发型，＜1cm）核心目标：彻底粉碎、预防复发。器械组合：Fr12UAS+365μm光纤+钬激光（2.0J，25Hz）+负压吸引装置。操作要点：-胱氨酸结石易碎但复发率高，需“粉末化碎石”（≤1mm）；-激光“高频率、高能量”模式，缩短手术时间；-负压吸引吸出粉末，避免残留；-术后嘱患者“大量饮水”（＞3000ml/天），口服“枸橼酸钾”，预防复发。小儿上尿路结石（＜3岁）核心目标：微创、安全、保护肾功能。器械组合：Fr10UAS+200μm光纤（球状）+钬激光（0.5J，10Hz）+小儿专用取石钳（1.5Fr）。操作要点：-小儿输尿管管径细，需选择“细径UAS”及“光纤”；-激光“低能量、低频率”模式，避免“肾损伤”；-取石钳“轻柔抓取”，避免输尿管黏膜损伤；-术后留置“Fr4双J管”，1个月后拔管。05器械选择相关并发症的预防与处理器械选择相关并发症的预防与处理器械选择不当可导致输尿管损伤、结石残留、出血、感染等并发症，需提前预防并及时处理。输尿管损伤原因：UAS直径过大、激光能量过高、光纤尖端损伤黏膜。预防：-术前CT测量输尿管管径，选择合适直径UAS（管径≥UAS直径2mm）；-激光能量≤2.0J，避免“空打”（即光纤不接触结石发射激光）；-光纤选择“球状尖端”或“防损伤涂层”，减少通道磨损。处理：术中发现黏膜破损，留置“双J管”支撑，术后3个月拔管；若出现“输尿管撕脱”，需立即中转开放手术。结石残留原因：激光能量不足、取石器械选择不当、未联合负压吸引。预防：-结石成分分析后，选择合适激光能量（如COM结石用2.0J）；-＞4mm碎片及时用套石篮取出，≤4mm粉末用负压吸引吸出；-术中超声确认无残留后再结束手术。处理：残留结石＜5mm，嘱“大量饮水+排石药物”；残留结石≥5mm，术后1个月行“二期RIRS”或“体外冲击波碎石”（ESWL）。出血原因：凝血功能异常、激光损伤血管结石。预防：-术前检查凝血功能，INR＞1.5时纠正后再手术；-激光“远离血管”碎石，避免“顶住结石”时损伤黏膜下血管；-机器人机械臂“轻柔操作”，避免软镜摆动幅度过大导致黏膜损伤。处理：术中出血时，用“肾上腺素盐水”（1:10000）冲洗，或激光“电凝止血”（能量1.0J，5Hz）；若出血量大，中转开放手术。感染原因：感染性结石未充分控制、术中液体吸收过多。预防：-术前尿培养+药敏，使用敏感抗生素；-感染性结石选择“铥激光”或“超声碎石”，减少细菌内毒素释放；-限制灌注液压力（＜20mmHg），联合“负压吸引”减少液体吸收。处理：术中出现“寒战、高热”，立即停止手术，留置“肾造瘘管”，使用“广谱抗生素”（如亚胺培南）；术后监测“降钙素原”（PCT），若PCT＞2ng/ml，转入ICU治疗。06未来器械发展的趋势与策略展望未来器械发展的趋势与策略展望随着材料学、机器人技术及人工智能的发展，机器人辅助输尿管软镜碎石器械将呈现“智能化、精准化、微创化”趋势，进一步优化