輸尿管軟鏡手術(shù)輔助機(jī)械手臂系統(tǒng)的離體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

廣州醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院微創(chuàng)外科中心泌尿外科，

廣東省泌尿外科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣州 510230) 張 羽 戚德峰△ 盧穗琳 吳開俊

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△通訊作者

輸尿管軟鏡手術(shù)輔助機(jī)械手臂系統(tǒng)的離體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

廣州醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院微創(chuàng)外科中心泌尿外科，

廣東省泌尿外科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣州 510230) 張 羽 戚德峰△盧穗琳 吳開俊

目的：探討輸尿管軟鏡手術(shù)輔助機(jī)械手臂系統(tǒng)，并開展離體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其應(yīng)用效果，以評(píng)估該系統(tǒng)初步臨床應(yīng)用的可行性及安全性。方法：實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用該系統(tǒng)遙控輸尿管軟鏡操作，對(duì)照組應(yīng)用傳統(tǒng)徒手操作。比較兩組人員的操作時(shí)間、并發(fā)癥發(fā)生率,GRS評(píng)分及培訓(xùn)時(shí)間有無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組平均操作時(shí)間更短，分別是313.57±69.69sVS531.53±95.27s，有顯著性差異(P<0.001)；實(shí)驗(yàn)組GRS評(píng)分更高，分別是20.97±2.7VS16.13±1.54，有顯著性差異(P<0.001)；而并發(fā)癥發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。實(shí)驗(yàn)組所需的培訓(xùn)時(shí)間較短，分別是1.62±0.30hVS31.84±8.66h，有顯著性差異(P<0.001)。結(jié)論：該系統(tǒng)輔助輸尿管軟鏡進(jìn)行操作的培訓(xùn)時(shí)間較傳統(tǒng)操作短，學(xué)習(xí)曲線短，學(xué)員進(jìn)步顯著。操作時(shí)間較傳統(tǒng)操作顯著減少，安全性高。

隨著醫(yī)療保障水平的提高，巨大泌尿系結(jié)石的發(fā)病率將越來越少，因此，具有出血風(fēng)險(xiǎn)的開放或經(jīng)皮腎鏡碎石取石術(shù)將會(huì)越來越少被采用，輸尿管軟鏡術(shù)等微創(chuàng)方法將越來越普及。我們開展小規(guī)模的離體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以評(píng)估該系統(tǒng)的可行性及安全性，為臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，為研制一種新的手術(shù)器械和臨床治療方案提供重要依據(jù)。

材料和方法

1 材 料

1.1 離體動(dòng)物模型的建立：豬與人類在上尿路系統(tǒng)有較好相似性，故本實(shí)驗(yàn)選用小型母豬的離體泌尿系器官，以手術(shù)的方式預(yù)先植入3枚人體結(jié)石至左腎上、中、下盞內(nèi)，制成離體動(dòng)物的腎結(jié)石模型。

1.2 輸尿管軟鏡手術(shù)輔助機(jī)械手臂系統(tǒng)：它由吳開俊教授團(tuán)隊(duì)自行研制，獲得國(guó)家發(fā)明專利三項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)專利二項(xiàng)，它由機(jī)械手臂裝置、電氣控制裝置和遙控手柄裝置組成，其中機(jī)械手臂有前后、左右、上下、旋轉(zhuǎn)及前后屈五個(gè)自由度，針對(duì)軟鏡術(shù)的操作特征，采用多關(guān)節(jié)、微小控制、防抖動(dòng)等多功能相結(jié)合。遙控手柄可遠(yuǎn)程操控機(jī)械手臂來完成各種動(dòng)作。

2 實(shí)驗(yàn)步驟與方法

2.1 分組方法：采用隨機(jī)分組原則，20名實(shí)習(xí)生均為廣州醫(yī)科大學(xué)2011級(jí)本科男生，均在廣醫(yī)附一院實(shí)習(xí)，均無輸尿管軟鏡操作經(jīng)驗(yàn)。每組10名，實(shí)驗(yàn)組采用該系統(tǒng)輔助輸尿管軟鏡進(jìn)行操作，對(duì)照組采用傳統(tǒng)常規(guī)操作。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程和方法：①按照上述隨機(jī)分組原則，對(duì)照組徒手控制輸尿管軟鏡從輸尿管通道鞘口開始至到達(dá)腎盞位置，尋找預(yù)先放置的左腎上盞結(jié)石。實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用該系統(tǒng)控制輸尿管軟鏡尋找同一枚結(jié)石。觀察內(nèi)容：記錄兩組人員的操作時(shí)間，了解過程中有無損壞輸尿管軟鏡、有無損傷黏膜，有無輸尿管撕脫、有無腎盂腎盞穿孔等并發(fā)癥發(fā)生，并由2名泌外專家使用GRS評(píng)分表(Globalratingscale)進(jìn)行評(píng)分，實(shí)時(shí)獨(dú)立完成，從按照表現(xiàn)的好壞程度分別為5分、4分、3分、2分、1分， 取平均值。每人有三次操作機(jī)會(huì)。②實(shí)驗(yàn)者經(jīng)過一定時(shí)間的操作培訓(xùn)，直到可在2min內(nèi)尋找出左腎盞內(nèi)全部3枚結(jié)石為止，記錄其所需的培訓(xùn)時(shí)間。

結(jié) 果

所有人員均順利找到結(jié)石，均無損壞輸尿管軟鏡、輸尿管撕脫、腎盂腎盞穿孔等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生，實(shí)驗(yàn)組有1例輕微的黏膜損傷，而對(duì)照組有4例。

1 兩組操作時(shí)間的比較 相對(duì)于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組的平均操作時(shí)間更短，分別是313.57±69.69VS531.53±95.27s，有顯著性差異(t=64.300,P<0.001)，見表1。

表1 兩組操作時(shí)間的比較(s)

注：兩組比較*P<0.05

2 兩組GRS評(píng)分的比較 實(shí)驗(yàn)組的平均GRS評(píng)分更高，分別是20.97±2.7分VS16.13±1.54分，有顯著性差異(t=61.178,P<0.001)，見表2。

表2 兩組GRS評(píng)分的比較

3 兩組并發(fā)癥發(fā)生率的比較 兩組均無損壞輸尿管軟鏡、輸尿管撕脫、腎盂腎盞穿孔等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生，實(shí)驗(yàn)組有1例輕微的黏膜損傷，而對(duì)照組有4例，分別是3.3%VS13.3%，兩組的并發(fā)癥發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

4 培訓(xùn)時(shí)間 經(jīng)過一定時(shí)間的培訓(xùn)后，直到可在2min內(nèi)尋找出左腎盞內(nèi)全部3枚結(jié)石為止，記錄其所需的培訓(xùn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果示：實(shí)驗(yàn)組10名人員分別需1.2、1.8、2.0、1.3、1.5、1.5、1.4、1.6、2.1、1.8h，對(duì)照組10名人員分別需42.3、24.4、38.4、37.2、45.1、27.8、20.5、21.7、28.1、32.9h。統(tǒng)計(jì)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組1.62±0.30hVS對(duì)照組31.84±8.66h，有顯著性差異(P<0.001)。

討 論

泌尿系結(jié)石是泌尿外科常見病，在泌外住院患者中占居首位[1]，近年來，發(fā)病率有增加的趨勢(shì)。

輸尿管軟鏡靈活的彎曲角度使其在理論上能到達(dá)腎內(nèi)各盞進(jìn)行觀察和治療，它以微創(chuàng)、安全、有效等特點(diǎn)成為治療腎結(jié)石的理想選擇。El-Nahas等通過對(duì)體外沖擊波碎石和輸尿管軟鏡處理1～2cm的腎下盞結(jié)石的比較，認(rèn)為輸尿管軟鏡在治療腎下盞結(jié)石時(shí)比ESWL更加有效，可提高結(jié)石清除率，減少再次治療的概率[2]。陳洪波等[3]也認(rèn)為對(duì)于小于3cm的腎結(jié)石，輸尿管軟鏡具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、結(jié)石清除率高等優(yōu)點(diǎn)。而輸尿管軟鏡具有幾乎可探及整個(gè)泌尿腔道的特點(diǎn)而越來越被泌尿外科醫(yī)師重視[4]，它很好地解決其他手段難以解決的結(jié)石。目前輸尿管軟鏡治療腎和輸尿管上段結(jié)石在臨床上的應(yīng)用日趨廣泛[5]。近年來，應(yīng)用輸尿管軟鏡對(duì)腎充盈缺損檢查和活檢，使腎盂腫瘤診斷準(zhǔn)確率提高到90%。故它已成為一種有效、微創(chuàng)的上尿路病因?qū)W診斷方式[6]。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以體會(huì)到，實(shí)驗(yàn)組手術(shù)時(shí)間更短，操作更熟練、更穩(wěn)定、更流暢。所以，手術(shù)時(shí)間的控制、操作熟練度和穩(wěn)定性也是減少并發(fā)癥發(fā)生的重要手段，本實(shí)驗(yàn)采用機(jī)械手臂系統(tǒng)輔助可大大縮短手術(shù)時(shí)間，從另一角度來考慮，也是安全性的一個(gè)方面。故該系統(tǒng)是安全、可行的。

目前，針對(duì)輸尿管軟鏡的培訓(xùn)模型主要包括虛擬模仿器、仿真模型及動(dòng)物模型。動(dòng)物模型始終處于比較重要的地位，其與真實(shí)手術(shù)基本相似，其缺點(diǎn)是費(fèi)用較高和涉及倫理問題。豬與人類在上尿路系統(tǒng)較相似，且豬價(jià)格低、容易獲得，是最常用來作為泌外手術(shù)培訓(xùn)的動(dòng)物模型。Strohmaier等使用豬作為模型進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，結(jié)果表明豬在組織感官及解剖結(jié)構(gòu)與人基本相近，真實(shí)感更強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)中，我們可以體會(huì)到，對(duì)于輸尿管軟鏡初學(xué)者來說，采用該系統(tǒng)輔助輸尿管操作，可以縮短學(xué)習(xí)曲線，該系統(tǒng)是完全可行的。本實(shí)驗(yàn)不足之處是過程較簡(jiǎn)單，未能評(píng)估復(fù)雜的碎石和取石過程，未能考慮活體復(fù)雜的內(nèi)環(huán)境和呼吸的影響，下一步我們擬進(jìn)行活體豬的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)該系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，以證實(shí)其關(guān)鍵功能參數(shù)，進(jìn)一步驗(yàn)證該系統(tǒng)的安全性和可行性，待動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)完成后，并開展大規(guī)模人體環(huán)境學(xué)問卷調(diào)查，進(jìn)一步研究評(píng)價(jià)該系統(tǒng)的臨床效果影響因素。

本研究采用遙控的方式，術(shù)者可在另一個(gè)防輻射的房間內(nèi)通過該系統(tǒng)遙控輸尿管軟鏡進(jìn)行手術(shù)，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的定位，濾除人手疲勞顫抖等缺點(diǎn)，使手術(shù)解剖更加精細(xì)，操作更為精準(zhǔn)，可以明顯縮短輸尿管軟鏡術(shù)學(xué)習(xí)曲線，使手術(shù)變得相對(duì)容易，從而縮短手術(shù)的時(shí)間。并且，該系統(tǒng)控制輸尿管軟鏡指向性明確，可以達(dá)到徒手操作所不能達(dá)到的效果或角度，提高輸尿管軟鏡術(shù)的適用范圍。

綜上所述，機(jī)械手臂系統(tǒng)輔助輸尿管軟鏡進(jìn)行手術(shù)的培訓(xùn)時(shí)間較傳統(tǒng)輸尿管軟鏡短，學(xué)習(xí)曲線變短，學(xué)員進(jìn)步顯著，操作穩(wěn)定，安全性高。

[1] 文焰林，王安果，張宗平，等.南充地區(qū)泌尿系結(jié)石成分分析及其與國(guó)內(nèi)各地結(jié)石成分的差異[J/CD].中華腔鏡泌尿外科雜志：電子版，2014,8(6)：421-427.

[2]El-NahasAR，IbrahimHM,youselfRF,et al.Flexibleureterorenoscopyversusextracorporealshockwavelithotripsyfortreatmentoflowerpolestonesof10-20mm[J].BJUInt,2012,110(6):898-902.

[3] 陳洪波，楊嗣星，宋 超，等.逆行腎內(nèi)手術(shù)治療不同大小腎結(jié)石的療效分析[J/CD].中華腔鏡泌尿外科雜志：電子版，2014,8(1)：12-15.

[4] 周逢海，呂海迪，郭秀全，等.經(jīng)尿道輸尿管軟鏡鈥激光治療腎和輸尿管上段結(jié)石[J/CD].中華腔鏡泌尿外科雜志：電子版，2014，8(2)：102-105.

[5] 李 源，王樹聲，陳志強(qiáng)，等.輸尿管軟鏡在上尿路結(jié)石治療中應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)內(nèi)鏡雜志，2012，18(3)：317-319.

[6]GeavleteB,MultescuR,MirciulescuV,et al.Diagnosticflexibleurereroscopyinupperurinarytractpathology[J].EurUrolSuppl,2008,7(3):336.

(收稿：2016-07-29)

輸尿管鏡 結(jié)石 @機(jī)械手臂系統(tǒng) 動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)

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Adoi:10.3969/j.issn.1000-7377.2016.12.002