無(wú)線腔鏡在泌尿外科應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)及前景

Advantages and prospects of wireless endoscope in urology

YANG Cheng，NIU Di，LIANG Chaozhao

（Department of Urology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022，China）

ABSTRACT：There are various complicated wired connections in traditional endoscopic systems，which have disadvantages such as prolonging the preoperative setup time，restricting the movement of laparoscope，hindering the intraoperative manipulation，potentially contaminating the operation area and causing safety hazards.Our team has developed a wireless intelligent ultra-high-definition endoscopic system for the first time，which has been widely applied in many urological surgeries，such as tumors， stones， transurethral prostate enucleation， laparoscopic pyeloureteroplasty， laparoscopic renal cyst top decompression and so on.This essay reviews the applications and advantages of this system in urology，and forecasts its prospects.

KEY WORDS：wireless endoscope; portable; urology; surgery

摘要：傳統(tǒng)腔鏡系統(tǒng)存在繁雜的有線連接，這些連接線延長(zhǎng)手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間，限制腔鏡在術(shù)中的移動(dòng)范圍，妨礙術(shù)者和助手操作，增加污染術(shù)區(qū)和引發(fā)火災(zāi)的安全隱患。為此安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科團(tuán)隊(duì)首次研發(fā)了無(wú)線智能超高清腔鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)在泌尿外科各類(lèi)手術(shù)中廣泛應(yīng)用，

如腫瘤、結(jié)石、經(jīng)尿道前列腺剜除術(shù)、腹腔鏡腎盂輸尿管成形術(shù)、腹腔鏡腎囊腫去頂減壓等。本文對(duì)無(wú)線智能超高清腔鏡系統(tǒng)在泌尿外科的應(yīng)用情況和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：無(wú)線腔鏡；便攜化；泌尿外科；手術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：R69"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1009-8291.2025.01.002

收稿日期：2024-06-17""" 修回日期：2024-11-14

基金項(xiàng)目：安徽省科技重大專(zhuān)項(xiàng)（No.202103a07020012）

通信作者：梁朝朝，教授，主任醫(yī)師。E-mail：liang_chaozhao@ahmu.edu.cn

作者簡(jiǎn)介：

楊誠(chéng)，主任醫(yī)師，副教授，博士生導(dǎo)師。研究方向：微創(chuàng)泌尿外科。E-mail：chengyang_md@163.com

在1991年CLAYMAN等人實(shí)施第1例腹腔鏡腎切除手術(shù)后，腹腔鏡手術(shù)在泌尿外科領(lǐng)域迅速普及^[1-2]。與開(kāi)放手術(shù)相比，腔鏡手術(shù)切口小、創(chuàng)傷小、出血量少、恢復(fù)時(shí)間縮短^[3]，成為外科領(lǐng)域最受歡迎的術(shù)式之一。

常規(guī)的腹腔鏡手術(shù)設(shè)備包括攝像成像系統(tǒng)、氣腹控制系統(tǒng)、能量平臺(tái)、吸引系統(tǒng)等。腔鏡手術(shù)裝備多、體積大，一般需要臺(tái)車(chē)容納，只能在手術(shù)室等特定場(chǎng)合使用，不便攜帶。此外，攝像頭電纜線、光源線等線路連接繁雜，延長(zhǎng)手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間，占用手術(shù)室大量空間；有線限制腔鏡移動(dòng)，妨礙主刀醫(yī)生和助手醫(yī)生的操作，增加了術(shù)區(qū)污染和引起火災(zāi)事故的隱患^[4-5]。近年來(lái)，5G無(wú)線傳輸、4K超高清成像等新型技術(shù)引領(lǐng)腔鏡朝著小尺寸、超高清、智能化的方向發(fā)展^[6]。在醫(yī)療裝備領(lǐng)域，國(guó)家層面鼓勵(lì)以臨床需求為導(dǎo)向，高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、企業(yè)等多方產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)醫(yī)療裝備領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。本團(tuán)隊(duì)自2016年起和合肥德銘電子有限公司等單位合作研發(fā)了無(wú)線智能超高清腔鏡（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“無(wú)線腔鏡”）系統(tǒng)，目前已廣泛應(yīng)用于泌尿外科各類(lèi)手術(shù)，與常規(guī)有線腔鏡手術(shù)相比，具有無(wú)線化、智能化和便攜化的優(yōu)勢(shì)，本文對(duì)無(wú)線腔鏡在泌尿外科的應(yīng)用情況和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 無(wú)線腔鏡系統(tǒng)簡(jiǎn)介與臨床前研究

無(wú)線腔鏡系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)腔鏡系統(tǒng)的攝像頭電纜線和冷光源線，將攝像頭、主機(jī)、可充電電池集成一體化，并搭配一種微型固態(tài)冷光源直接連接內(nèi)鏡鏡頭（圖1）；內(nèi)置電池供電攝像頭和光源，滿(mǎn)電狀態(tài)下使用時(shí)間約為4 h；采用通用接口設(shè)計(jì)，可連接前列腺電切鏡、輸尿管鏡、腹腔鏡、腎鏡等內(nèi)鏡鏡頭；通過(guò)延遲低于130 ms的無(wú)線射頻（radio frequency，RF）傳輸，提供最高至4K分辨率的醫(yī)療級(jí)圖像，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)多路無(wú)線傳輸，一路傳輸至術(shù)中超高清顯示屏、手機(jī)或平板電腦移動(dòng)端，另一路可將術(shù)中視頻和圖像上傳到互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)；采用人體工程學(xué)與輕便設(shè)計(jì)，總重僅120 g，可整機(jī)低溫等離子消毒滅菌，也可套用無(wú)菌保護(hù)套使用。

在臨床前研究中，無(wú)線腔鏡被首先與國(guó)產(chǎn)有線腔鏡系統(tǒng)進(jìn)行比較，30名具有5年以上腹腔鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師使用二者在腹腔鏡培訓(xùn)中心進(jìn)行基本操作的模擬應(yīng)用，對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的清晰度、握持感和圖像延遲進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，無(wú)線腔鏡系統(tǒng)圖像清晰度和握持感評(píng)分高于國(guó)產(chǎn)有線腔鏡系統(tǒng)（Plt;0.05），且二者的畫(huà)面延遲感比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.99）^[7]。更進(jìn)一步，在無(wú)線腔鏡與進(jìn)口STORZ H3-Z標(biāo)準(zhǔn)有線腔鏡系統(tǒng)比較中，ISO12233標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試卡測(cè)試結(jié)果顯示，二者圖像清晰度結(jié)果無(wú)差異（5.82 IP/mm vs. 5.89 IP/mm）。Munsell 24色標(biāo)準(zhǔn)色卡測(cè)試中，無(wú)線腔鏡系統(tǒng)展示出和標(biāo)準(zhǔn)STORZ腔鏡手術(shù)系統(tǒng)相似的圖像色彩分辨率^[8]。1例44歲男性血尿患者接受了無(wú)線腔鏡和STORZ HD膀胱鏡系統(tǒng)的膀胱鏡檢查，38位泌尿外科專(zhuān)家使用Likert量表問(wèn)卷對(duì)每一對(duì)圖像進(jìn)行雙盲評(píng)測(cè)。結(jié)果顯示，兩種系統(tǒng)在圖像分辨率、亮度、色彩上差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），無(wú)線腔鏡的人體工程學(xué)得分高于STORZ系統(tǒng)（3.7分vs.3.33分，P=0.038）^[8]。綜上，無(wú)線腔鏡展示出與有線腔鏡相同的圖像分辨率、可接受的色彩分辨率和較高的人體工程學(xué)得分，為進(jìn)一步的臨床手術(shù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

2 無(wú)線腔鏡系統(tǒng)在泌尿系腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用

無(wú)線腔鏡首先應(yīng)用于相對(duì)簡(jiǎn)單的腹腔鏡腎上腺腫瘤切除術(shù)，完成了20臺(tái)手術(shù)，術(shù)后均無(wú)并發(fā)癥發(fā)生^[8]。調(diào)查手術(shù)團(tuán)隊(duì)6位手術(shù)醫(yī)生、3位器械護(hù)士和2位后勤消毒人員對(duì)使用系統(tǒng)的感受，一致給出設(shè)備組裝方便、術(shù)中傳遞方便、消毒方便、有效節(jié)省手術(shù)室空間等評(píng)價(jià)^[8]。在40例經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)中，無(wú)線腔鏡組和有線腔鏡組的總體手術(shù)時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是無(wú)線腔鏡組的平均腔鏡連接時(shí)間顯著低于有線腔鏡組[（3.45±0.85） min vs.（4.76±1.25）min，Plt;0.01]，且其術(shù)者操作舒適度評(píng)分高于有線腔鏡組（3分vs.2分，P=0.03）^[9]。同樣，在38例腹腔鏡膀胱根治性切除術(shù)中，無(wú)線腔鏡組術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間短于有線腔鏡組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[（11.2±1.6）min vs.（14.6±1.7）min，Plt;0.001]，且無(wú)線腔鏡組術(shù)者術(shù)中的握持感優(yōu)于有線腹腔鏡組（P=0.29）^[10]，雖然無(wú)線腔鏡組術(shù)中有2例患者出現(xiàn)圖像延遲，但是和未出現(xiàn)延遲的有線組比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.486）^[10]。

此外，有研究報(bào)道了無(wú)線腔鏡手術(shù)對(duì)術(shù)者視覺(jué)的影響，20位手術(shù)醫(yī)生在首臺(tái)使用無(wú)線或有線腔鏡進(jìn)行腹腔鏡盆腔臟器手術(shù)（腹腔鏡前列腺或膀胱根治性切除術(shù)）時(shí)，在術(shù)前和術(shù)后2 h對(duì)醫(yī)生進(jìn)行主觀的眼部不適調(diào)查，以及客觀的視覺(jué)功能檢測(cè)包括融合范圍、調(diào)節(jié)性集合與調(diào)節(jié)比值（accommodation convergence/accommodation，AC/A比值）、淚膜破裂時(shí)間（break up time，BUT）和臨界閃爍頻率（critical flicker frequency，CFF）。結(jié)果顯示，無(wú)線組與有線組均出現(xiàn)輕微的視覺(jué)不適癥狀，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[11]。術(shù)后2 h和術(shù)前相比有線組與無(wú)線組均出現(xiàn)BUT值下降，但兩組術(shù)后2 h BUT值、融合范圍、AC/A比值和CFF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[11]，提示無(wú)線腔鏡并未額外

增加術(shù)者的視覺(jué)不適。

3 無(wú)線腔鏡系統(tǒng)在泌尿系結(jié)石手術(shù)中的應(yīng)用

泌尿系結(jié)石手術(shù)主要包括輸尿管硬鏡碎石術(shù)、輸尿管軟鏡碎石術(shù)和經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)。40例輸尿管硬鏡鈥激光碎石術(shù)中，無(wú)線腔鏡組在術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、清晰度、圖像延遲、術(shù)中握持感上與有線腔鏡組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[12]，握持感無(wú)差異可能與輸尿管硬鏡手術(shù)時(shí)間較短有關(guān)。但在40例輸尿管軟鏡鈥激光碎石術(shù)中，無(wú)線腔鏡組術(shù)者術(shù)中握持感優(yōu)于傳統(tǒng)纖維輸尿管軟鏡組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[（4.0±0.9）分 vs.（3.0±0.8）分，Plt;0.05]，此外，在術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、清晰度、圖像延遲上，無(wú)線腔鏡組和傳統(tǒng)纖維輸尿管軟鏡組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[12]，證明了無(wú)線腔鏡在輸尿管鏡碎石術(shù)中應(yīng)用的可行性與安全性。

在74例經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)中，無(wú)線腔鏡組在手術(shù)時(shí)間、術(shù)后血紅蛋白下降值、Clavien-Dindo并發(fā)癥分級(jí)、術(shù)后住院時(shí)間和一期結(jié)石清除率方面，與有線腔鏡組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，術(shù)后均無(wú)輸血和肺動(dòng)脈栓塞發(fā)生^[13]，體現(xiàn)了無(wú)線腔鏡在經(jīng)皮腎鏡手術(shù)中應(yīng)用的安全性和有效性。此外，由于無(wú)線腔鏡擺脫了光源線和攝像頭電纜線的束縛，具有手持輕便和移動(dòng)方便的優(yōu)點(diǎn)，有利于減輕需要長(zhǎng)時(shí)間固定姿勢(shì)持鏡術(shù)者的疲勞，降低潛在經(jīng)皮腎通道丟失的風(fēng)險(xiǎn)，值得進(jìn)一步在經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)中推廣應(yīng)用。

4 無(wú)線腔鏡系統(tǒng)在泌尿外科其他手術(shù)中的應(yīng)用

無(wú)線腔鏡也已應(yīng)用于泌尿系腫瘤、結(jié)石以外的其他手術(shù)，如經(jīng)尿道前列腺剜除術(shù)、針對(duì)腎盂輸尿管連接部梗阻（ureteropelvic junction obstruction，UPJO）的腹腔鏡腎盂輸尿管成形術(shù)、腹腔鏡腎囊腫去頂減壓術(shù)等。將78例因前列腺增生接受經(jīng)尿道雙極等離子前列腺剜除術(shù)的患者分為無(wú)線腔鏡組和有線STORZ HD組，比較兩組患者圍手術(shù)期各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果顯示，無(wú)線腔鏡組的術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間及內(nèi)鏡操作舒適度評(píng)分均優(yōu)于STORZ HD組；在手術(shù)視頻清晰度評(píng)分及手術(shù)時(shí)間上，兩組相當(dāng)，且均無(wú)視頻延遲情況發(fā)生；在術(shù)后血紅蛋白下降量、剜除組織重量、術(shù)后膀胱沖洗時(shí)間及留置尿管時(shí)間等指標(biāo)上兩組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[14]。同樣，在45例腹腔鏡腎盂輸尿管成形術(shù)中，與傳統(tǒng)有線腔鏡組比較，無(wú)線腔鏡組手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間縮短，術(shù)中扶鏡手疲勞度打分更低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.001）。兩組在術(shù)中失血量、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后引流管拔除與住院時(shí)間、術(shù)后雙J管拔除時(shí)間、并發(fā)癥發(fā)生率等指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義^[15]。上述研究體現(xiàn)了無(wú)線腔鏡用于經(jīng)尿道前列腺剜除術(shù)和腹腔鏡腎盂輸尿管成形術(shù)是安全可行的，其簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)內(nèi)鏡的設(shè)備連接方式，有利于縮短術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間，提高術(shù)者操作的舒適度。

值得注意的是，無(wú)線腔鏡的上述優(yōu)點(diǎn)在針對(duì)手術(shù)室護(hù)理團(tuán)隊(duì)的研究中得到進(jìn)一步驗(yàn)證。李坤等^[16]分析了87例腹腔鏡手術(shù)患者的臨床資料，包括腹腔鏡腎癌根治術(shù)、腹腔鏡腎囊腫去頂減壓術(shù)等，比較無(wú)線腔鏡組和STORZ組在術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間、連接腹腔鏡系統(tǒng)時(shí)間、術(shù)后設(shè)備歸位時(shí)間、使用成本和護(hù)士滿(mǎn)意度調(diào)查方面的差異。結(jié)果表明，無(wú)線腔鏡組術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間、連接腹腔鏡系統(tǒng)時(shí)間、術(shù)后設(shè)備歸位時(shí)間和使用成本均低于STORZ組（Plt;0.05）^[16]，護(hù)士滿(mǎn)意度調(diào)查中無(wú)線腔鏡的得分更高。無(wú)線腔鏡與傳統(tǒng)有線腔鏡相比提升了手術(shù)體驗(yàn)，具有多種優(yōu)勢(shì)，值得進(jìn)一步推廣。

5 無(wú)線腔鏡系統(tǒng)在特殊場(chǎng)景中的應(yīng)用

無(wú)線腔鏡除了縮短術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間、方便操作和提高術(shù)者舒適度的無(wú)線化優(yōu)勢(shì)外，還具有智能化的優(yōu)勢(shì)。無(wú)線腔鏡的云平臺(tái)，為遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程指導(dǎo)提供了技術(shù)支持，能幫助提升偏遠(yuǎn)地區(qū)和基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的診療水平，有助于推動(dòng)國(guó)家分級(jí)診療實(shí)施。目前已應(yīng)用于多家基層醫(yī)院，并進(jìn)行了遠(yuǎn)程指導(dǎo)。如合肥三甲醫(yī)院的外科專(zhuān)家通過(guò)手機(jī)登錄云平臺(tái)與300 km以外的濉溪縣醫(yī)院手術(shù)室內(nèi)的主刀醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，幫助基層醫(yī)生在腹腔鏡右腎根治性切除術(shù)中識(shí)別腎動(dòng)脈及下腔靜脈，遠(yuǎn)程指導(dǎo)手術(shù)順利完成^[17]，體現(xiàn)出無(wú)線腔鏡智能化的優(yōu)勢(shì)。

無(wú)線腔鏡最突出的優(yōu)勢(shì)是便攜化，其使用微型冷光源代替大功率氙氣光源和光源線，去除攝像頭電纜線，將攝像頭和主機(jī)以及可充電電池進(jìn)行集成，可將圖像無(wú)線傳輸?shù)?0.8英寸平板電腦（16∶9比例，屏幕尺寸長(zhǎng)約22.3 cm，寬約12.5 cm）。該系統(tǒng)可以放置在手提箱中，僅包括無(wú)線腔鏡主機(jī)、微型光源和平板電腦，使其突破了僅在手術(shù)室使用的場(chǎng)景限制，擴(kuò)大了腔鏡的使用場(chǎng)景，讓各科室的腔鏡手術(shù)在各級(jí)醫(yī)院（從基層醫(yī)院到三甲醫(yī)院）、戰(zhàn)地、救災(zāi)、院前急救、門(mén)診、床邊手術(shù)等特殊條件下均可開(kāi)展。目前無(wú)線腔鏡已用于軍事演習(xí)，其便攜化和智能化的優(yōu)勢(shì)得到了軍隊(duì)衛(wèi)勤部的肯定。此外，安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室1例80歲女性患者接受了無(wú)線腔鏡急診床邊手術(shù)治療，該患者診斷為左側(cè)輸尿管結(jié)石、急性腎功能不全、左側(cè)股骨頸骨折持續(xù)皮牽引狀態(tài)、高血壓、糖尿病、低鉀血癥、多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）等，有輸尿管支架植入解除結(jié)石梗阻的手術(shù)指征，但患者基礎(chǔ)疾病及合并癥較多，一般情況差，往手術(shù)室轉(zhuǎn)移搬運(yùn)較為困難。經(jīng)科室討論后急診在床邊行無(wú)線輸尿管鏡下左側(cè)輸尿管支架植入術(shù)（圖2A、B），術(shù)后復(fù)查腹部平片提示輸尿管支架在位，腎功能部分恢復(fù)，體現(xiàn)了無(wú)線腔鏡在床邊行急診手術(shù)治療的可行性，進(jìn)一步突出了無(wú)線腔鏡便攜化的優(yōu)勢(shì)。

6 展 望

相比傳統(tǒng)有線腔鏡，無(wú)線腔鏡的無(wú)線化設(shè)計(jì)為其帶來(lái)了縮短手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間、方便術(shù)者術(shù)中操作、操作舒適度更佳的優(yōu)勢(shì)。此外，智能化云平臺(tái)的搭建也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程會(huì)診和指導(dǎo)，有助于提高偏遠(yuǎn)地區(qū)和基層醫(yī)院醫(yī)生的診療水平。未來(lái)云平臺(tái)海量的手術(shù)視頻等資源，為移動(dòng)示教、新手醫(yī)生的教學(xué)培訓(xùn)提供了大量素材，有助于年輕醫(yī)生快速成長(zhǎng)。便攜化的無(wú)線腔鏡讓各科室的各類(lèi)腔鏡手術(shù)在各級(jí)醫(yī)院、戰(zhàn)地、救災(zāi)、抗疫、院前急救、門(mén)診、床邊手術(shù)等特殊條件下均可開(kāi)展，未來(lái)甚至可以拓展到航海、航天、航空等特殊領(lǐng)域，讓腔鏡手術(shù)徹底擺脫空間束縛，創(chuàng)造無(wú)線可能。但無(wú)線腔鏡的續(xù)航時(shí)間有待進(jìn)一步提升，后續(xù)電池將采用可拆卸設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高手術(shù)效率。

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（編輯 何婷）