機(jī)器人輔助腹腔鏡新技術(shù)進(jìn)展

王東 劉競

1四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 四川省人民醫(yī)院機(jī)器人微創(chuàng)中心 610072 成都

專 家 論 壇

機(jī)器人輔助腹腔鏡新技術(shù)進(jìn)展

王東1劉競1

1四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 四川省人民醫(yī)院機(jī)器人微創(chuàng)中心 610072 成都

手術(shù)機(jī)器人技術(shù)已應(yīng)用于各種泌尿手術(shù)，取得了較好的臨床療效。隨著技術(shù)的進(jìn)步，不斷研發(fā)出各種新技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)，為推動(dòng)機(jī)器人手術(shù)的發(fā)展及提高手術(shù)療效提供了技術(shù)保證。本文就單孔機(jī)器人技術(shù)、術(shù)中超聲技術(shù)、近紅外光顯像技術(shù)的進(jìn)展作一簡單總結(jié)及展望。

機(jī)器人；腹腔鏡泌尿手術(shù)；新進(jìn)展

1 單孔機(jī)器人手術(shù)

隨著微創(chuàng)外科技術(shù)及器械的發(fā)展，進(jìn)一步減少手術(shù)創(chuàng)傷并提高美容效果成為可能。腹腔鏡或機(jī)器人手術(shù)存在腹壁切口出血、切口疝、術(shù)后疼痛以及腹腔內(nèi)器官損傷等潛在并發(fā)癥，且會(huì)降低美容效果。減少操作通道數(shù)量有助于降低上述并發(fā)癥發(fā)生，增加術(shù)后美容效果，因此單孔腹腔鏡手術(shù)(laparoendoscopic single-site surgery, LESS)被越來越多地運(yùn)用于泌尿外科手術(shù)[1～4]。LESS技術(shù)是指采用最小的皮膚切口建立通道，通常選在臍部，創(chuàng)口小、恢復(fù)快，標(biāo)本取出方便[5]。

LESS手術(shù)代表了新一代微創(chuàng)泌尿外科手術(shù)的發(fā)展方向。研究表明LESS技術(shù)在泌尿外科手術(shù)中安全、有效，但由于失去傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)中器械的三角力學(xué)器械操作模式，即使采用可彎手術(shù)器械也無法完全避免體內(nèi)外器械碰撞，因此學(xué)習(xí)曲線長、手術(shù)難度大，主刀醫(yī)生與持鏡者之間的配合更困難，且助手操作空間有限，術(shù)者舒適感差，導(dǎo)致單孔機(jī)器人或腹腔鏡手術(shù)并未廣泛開展[6]。采用普通器械開展機(jī)器人LESS手術(shù)雖然部分克服了上述缺陷，但術(shù)中左右手器械交叉操作(反向運(yùn)動(dòng))，器械活動(dòng)度受限，助手操控空間受限等困難仍未很好解決。為克服其工程學(xué)技術(shù)局限，新一代專用平臺(tái)和操作器械正在開發(fā)，如使用5 mm的可彎鏡頭避免與其他器械的相互干擾，視頻技術(shù)不斷推陳出新等[7]。小型化和改進(jìn)的帶活動(dòng)關(guān)節(jié)的操作器械可在平行進(jìn)入操作空間情況下建立類似于傳統(tǒng)腹腔鏡的三角力學(xué)器械操作模式，安全性及有效性已被證實(shí)[8]。Intuitive Surgical公司研發(fā)的達(dá)芬奇單孔機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)(da Vinci Single-Site robotic surgery platform, DVSSP)包含四個(gè)獨(dú)立通道，兩個(gè)弧形彎曲式套管置入半剛性器械交叉進(jìn)入體內(nèi)，通過軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙手控制視頻同側(cè)器械操作，避免了器械之間的碰撞，更加符合人類工程學(xué)原理，另有一個(gè)鏡頭孔和輔助孔。助手可同時(shí)通過輔助孔置入器械進(jìn)行操作,使術(shù)野暴露更加清楚。DVSSP已用于膽囊切除術(shù)[9]，截止2015年6月，已有821例以英文發(fā)表的DVSSP手術(shù)報(bào)道，其中泌尿手術(shù)占48例(包括腎盂成形術(shù)、根治性腎切除術(shù)、腎部分切除術(shù)等)，證實(shí)了該術(shù)式的安全性及可行性[10]。馬鑫等[11]報(bào)道了3例機(jī)器人輔助經(jīng)臍單孔腹腔鏡腎囊腫去頂減壓術(shù)的結(jié)果，認(rèn)為該裝置具有良好的延展性，密封性良好，具有獨(dú)立的輔助孔，器械彼此獨(dú)立、交叉進(jìn)入腹腔內(nèi)，雙手操作同向化，克服了傳統(tǒng)機(jī)器人-LESS手術(shù)雙手交叉操作、反向運(yùn)動(dòng)引起的視覺不適感。缺點(diǎn)是對(duì)于腹壁較厚的患者，術(shù)中套管易脫出而延長手術(shù)時(shí)間。

DVSSP系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，必將推動(dòng)單孔手術(shù)的進(jìn)步，但仍有許多地方需改進(jìn)。相信通過大量的技術(shù)改進(jìn)后，更先進(jìn)的單孔機(jī)器人技術(shù)必將克服目前這些局限，單孔機(jī)器人手術(shù)會(huì)更普及，更好的推動(dòng)LESS技術(shù)的發(fā)展。

2 術(shù)中超聲技術(shù)

超聲已被廣泛應(yīng)用于臨床檢查及治療，包括介入穿刺、實(shí)時(shí)監(jiān)測治療作用、外科手術(shù)導(dǎo)航等，具有實(shí)時(shí)、無創(chuàng)及易操作等特點(diǎn)，若有需要可隨時(shí)重新檢查。外科醫(yī)生術(shù)中對(duì)病變的判斷常依賴術(shù)前對(duì)CT及MRI影像的記憶，并與術(shù)中解剖整合，根據(jù)超聲提供的實(shí)時(shí)解剖及病變影像不斷更新手術(shù)計(jì)劃，增強(qiáng)了術(shù)者決策能力。隨著技術(shù)進(jìn)步，超聲探頭更加小型化且具有不同形狀及功能，這些技術(shù)能增加外科解剖的辨識(shí)度，提高精準(zhǔn)度。微創(chuàng)泌尿外科手術(shù)時(shí)術(shù)者的觸覺反饋較開放手術(shù)差，而術(shù)中超聲的探頭可直達(dá)組織器官的表面行三維掃描，提供超出手術(shù)視野的高質(zhì)量實(shí)時(shí)解剖及異常影像，多普勒功能對(duì)直徑小于1 mm的血管也能輕松辨認(rèn)。其不足就是影像質(zhì)量、正確性及精準(zhǔn)性與操作者密切相關(guān)，需具有豐富經(jīng)驗(yàn)與技能的操作者。

超聲在內(nèi)生型腎腫瘤行機(jī)器人腎部分切除術(shù)(robotic partial nephrectomy, RPN)中有利于精準(zhǔn)確定腫瘤大小、邊界、位置、與周圍組織關(guān)系，完整切除病變并最大限度地保留正常組織[12]。腹腔鏡超聲探頭可應(yīng)用于RPN，但須由助手操作而限制了術(shù)者操作的自主性和手術(shù)的精準(zhǔn)性，應(yīng)用機(jī)器人超聲探頭行機(jī)RPN能增加術(shù)者操作的自主性，減少手術(shù)過程中器械碰撞現(xiàn)象[13]。Kaczmarek等[14]報(bào)道了術(shù)中應(yīng)用機(jī)器人專用超聲探頭行RPN的結(jié)果，21例為內(nèi)生型腫瘤，初步證實(shí)機(jī)器人超聲探頭是安全、可行的。對(duì)比分析RPN時(shí)采用腹腔鏡超聲與機(jī)器人超聲的結(jié)果，認(rèn)為兩者在明確腫瘤情況、手術(shù)效果、腫瘤切緣陽性率方面無明顯差異，但是機(jī)器人超聲能夠提高術(shù)者操作的自主性[15]。時(shí)佳子等[16]報(bào)道了應(yīng)用機(jī)器人專用術(shù)中超聲探頭行RPN治療完全內(nèi)生型腎腫瘤的結(jié)果，所有患者均獲得腫瘤完全切除，隨訪期內(nèi)無一例腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，無并發(fā)癥發(fā)生。認(rèn)為機(jī)器人專用超聲能夠在提高術(shù)者操作的自主性基礎(chǔ)上安全有效地切除腫瘤，該方法安全可行的，且能增加操作的自主性、準(zhǔn)確性，值得臨床推廣。

研究發(fā)現(xiàn)TRUS導(dǎo)航的無能量保留神經(jīng)技術(shù)能改善LRP術(shù)后勃起功能，最早術(shù)后6個(gè)月恢復(fù)[17]。Shoji等[18]報(bào)道了采用主刀控制的超聲探頭在RARP術(shù)中超聲導(dǎo)航。超聲探頭通過操作通道進(jìn)入體內(nèi)，可分辨膀胱頸及血管神經(jīng)平面，盡管有50%的病例為pT3病例，但所有患者的外科切緣均為陰性，控尿及勃起功能的恢復(fù)亦很順利。作者認(rèn)為采用術(shù)中超聲導(dǎo)航的方法可增加術(shù)者信息量，有助于手術(shù)的實(shí)施。

對(duì)比增強(qiáng)超聲(enhanced ultrasound scan, CEUS)是一種采用二代對(duì)比劑聯(lián)合現(xiàn)有超聲檢查的技術(shù)，一些病例中可替代MRI或CT檢查。CEUS對(duì)腎臟成像良好，能從假性腫瘤及囊性病變中分辨出實(shí)體腫瘤，同時(shí)也能確定病變性質(zhì)，區(qū)分無血流灌注腎臟病變與正常腎臟組織。還能根據(jù)Bosniak分級(jí)系統(tǒng)將復(fù)雜囊性腎臟腫塊分類，區(qū)分腎臟損傷、缺血及感染。CEUS可縮短RPN的學(xué)習(xí)曲線及熱缺血時(shí)間，具有較高的術(shù)中敏感性及特異性圖像，幫助外科醫(yī)生更加精準(zhǔn)的診療，改善RPN的手術(shù)效果[19]。術(shù)中CEUS能顯示無灌注區(qū)故可輔助實(shí)現(xiàn)零缺血RPN，Rao等[20]研究了該方法的可行性，結(jié)果顯示平均術(shù)中出血量420 ml，所有切緣陰性，腎小球?yàn)V過率平均下降8.4 ml，平均隨訪6.4個(gè)月無復(fù)發(fā)，認(rèn)為CEUS優(yōu)于ICG及超聲多普勒等方法。

3 近紅外熒光顯像技術(shù)

腎部分切除術(shù)能獲得與根治性腎切除術(shù)相似的腫瘤學(xué)結(jié)果，保留有功能的腎組織，從而最大限度保存腎功能，但該術(shù)式存在切緣陽性和腫瘤殘留的風(fēng)險(xiǎn)，一定程度上影響手術(shù)效果，并給患者造成心理負(fù)擔(dān)。因此提高術(shù)中組織辨認(rèn)能力、確定合適切緣至關(guān)重要。靛青綠染料(Indocyanine green, ICG)是一種水溶性熒光分子，在近紅外光下發(fā)出熒光，ICG能與血漿蛋白結(jié)合，也能與膽紅素易位酶結(jié)合，后者存在于正常腎組織，在腎腫瘤組織中表達(dá)降低。術(shù)中熒光影像聯(lián)合機(jī)器人手術(shù)能很好分辨病變組織，可應(yīng)用于多種泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)。近紅外熒光顯像技術(shù)(near infrared fluorescence imaging, NIFR)可用于RPN中區(qū)分腫瘤組織與正常腎實(shí)質(zhì)組織，該技術(shù)可能有助于術(shù)中腫瘤的精確切除，但I(xiàn)CG劑量差別較大，劑量不足可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤周圍腎實(shí)質(zhì)組織熒光顯像強(qiáng)度較弱，劑量過高可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤組織出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)臒晒怙@像。

一項(xiàng)79例實(shí)施NIFR輔助RPN的研究提示， NIFR-ICG技術(shù)成功區(qū)分了82%的病例腫瘤與正常腎組織，86%的病理學(xué)結(jié)果與術(shù)中NIFR結(jié)果一致。術(shù)前對(duì)ICG劑量行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)定有助于提高術(shù)后患者預(yù)后水平，對(duì)其可靠性應(yīng)進(jìn)一步研究[21]。Manny等[22]的研究提示惡性腎臟病變的低熒光組織敏感性為84%，陽性預(yù)測值為87%。研究發(fā)現(xiàn)NIFR-ICG輔助RPN的熱缺血時(shí)間縮短，不同腫瘤攝取ICG的差異并沒有導(dǎo)致切緣陽性率的顯著差異，無與ICG染料注射的相關(guān)不良事件發(fā)生。NIFR-ICG有助于暫時(shí)性識(shí)別血管解剖，但對(duì)內(nèi)生性腫瘤沒有幫助。因此，采用NIFR-ICG進(jìn)行RPN是安全和有效的[23]。Borofsky等[24]報(bào)道了采用ICG輔助超選擇性腎動(dòng)脈阻斷行腎部分切除術(shù)術(shù)后3個(gè)月隨訪時(shí)，ICG組與未采用ICG組的eGFR損失為1.6%vs. 14.0%，采用超選擇性腎動(dòng)脈阻斷方法的患者腎功改善明顯。Harke等[25]的研究也發(fā)現(xiàn)，行選擇性腎動(dòng)脈阻斷組術(shù)后短期腎小球?yàn)V過率降低程度顯著小于全隊(duì)列患者(5.1 ml/minvs. 16.1 ml/min)，認(rèn)為該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)術(shù)中選擇性腎動(dòng)脈阻斷，有效降低腎臟熱缺血損傷，有助于術(shù)后腎功能的保存。

保留前列腺血管神經(jīng)束有利于患者術(shù)后勃起及控尿功能的恢復(fù)。行機(jī)器人輔助前列腺根治性切除術(shù)時(shí)，ICG影像可幫助分辨前列腺血管神經(jīng)束。研究發(fā)現(xiàn)行保留神經(jīng)的RARP時(shí)，采用ICG方法輔助可優(yōu)化30%病例術(shù)中前列腺血管神經(jīng)束的解剖，顯著改善前列腺切除術(shù)后控尿及勃起功能[26]。另一個(gè)研究報(bào)道行RARP時(shí)采用ICG影像協(xié)助下尋找前哨淋巴結(jié)的敏感度為100%，陰性預(yù)測值為100%[27]。機(jī)器人輔助盆腔淋巴結(jié)清掃時(shí)，ICG可協(xié)助檢測前哨淋巴結(jié)，敏感性為93.5%[28]。ICG聯(lián)合達(dá)芬奇機(jī)器人技術(shù)是一種有益的輔助方法，設(shè)計(jì)良好的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可量化研究結(jié)果，如前哨淋巴結(jié)切除，腫瘤組織的鑒別，但需進(jìn)一步證實(shí)ICG影像是否能幫助減少手術(shù)創(chuàng)傷、增加特定手術(shù)步驟可否改善病員的總生存率及功能恢復(fù)等。

4 展望

可以預(yù)見的是未來機(jī)器人手術(shù)的數(shù)量將會(huì)不斷增長、手術(shù)效果亦會(huì)更佳，更加微創(chuàng)、靈活、簡便、小型化及符合人體工程學(xué)原理的單孔機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)將會(huì)運(yùn)用于更多類型的泌尿手術(shù)。術(shù)中超聲及NIFR-ICG技術(shù)可提供術(shù)中導(dǎo)航、定位、定性等輔助功能，進(jìn)一步提高了機(jī)器人手術(shù)的精準(zhǔn)性，這有助于術(shù)中切除病變組織時(shí)最大限度保留正常組織，進(jìn)而為保留患者術(shù)后功能、提高生活質(zhì)量提供了保障?？傊S著微創(chuàng)理念的不斷深化及醫(yī)工技術(shù)的進(jìn)步，更加智能、微創(chuàng)的機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)及輔助技術(shù)將會(huì)不斷涌現(xiàn)，為提高機(jī)器人手術(shù)效果提供技術(shù)支持。

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New advances in robot assisted laparoscopy

WangDong1LiuJing1

(1Robotic Minimally Invasive Surgery Center, Sichuan Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People's Hospital, Chengdu 610072, China)

Corresponding author: Wang Dong, wangdongdoctor@yeah.net

Surgical robotic techniques had been applied to a variety of urological procedures, and achieved favorable clinical efficacy. With advances in technology, a variety of new technologies were continuously employed in robot surgery platform, which provided a technical support to promote the development of robotic surgery and improve the surgical efficacy. In this review, we will summarize the progression and make a prospect of the robot-assisted laparoendoscopic single-site surgery, intraoperative ultrasonography and near infrared fluorescence imaging technology.

robot; laparoscopy; urological surgery; new advance

王東，wangdongdoctor@yeah.net

2016-12-19

R69

C

10.19558/j.cnki.10-1020/r.2017.01.002