達芬奇機器人SP系統在泌尿外科的應用與發展

摘 要 達芬奇機器人SP系統是一種智能化微創手術系統，其立體化、精準化的優勢將有助于完成高難度、復雜手術。達芬奇機器人SP系統是單孔領域的一大助力，并已廣泛應用于泌尿外科。與傳統開腹手術相比，微創手術具有縮短住院時間和加速患者術后恢復等優勢。為了減少手術切口，并在一定程度上滿足現代美學要求，單孔腹腔鏡手術（LESS）在臨床應用甚廣，但LESS在一定程度上存在器械間相互干擾，影響手術操作，進而限制了 LESS在臨床的進一步應用，這就要求符合美學概念和對器械三維關系影響小的新器械出現。因此更符合人體構造學及更具三維立體感的達芬奇機器人SP系統應運而生。達芬奇機器人SP系統規避了LESS的一些風險，并結合了達芬奇機器人系統與單切口的優勢，近年來被廣用于泌尿外科領域，本文就達芬奇機器人SP系統在泌尿外科領域的發展和應用進行綜述。

關鍵詞 機器人輔助手術；單孔機器人；泌尿外科；單孔腹腔鏡手術

中圖分類號 R699 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）03-0307-05

Application and development of Da Vinci SP surgical system in urology

WEI Yong， SHEN Luming， LIU Wei， MENG Xuhui， HU Haibin， SHEN Baixin， YANG Xin， ZHU Qingyi

（Department of Urology， the Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University， Nanjing 210011， China）

Abstract Da Vinci single-port （SP） surgical system is an intelligent and minimally invasive surgical system with three-dimensional and precise characteristics， which will facilitate the completion of more difficult and complex surgery. Da Vinci SP surgical system is a great addition to the field of single-port technology and widely used in urology. Compared with the traditional open surgery， minimally invasive surgery has the advantages of shortening hospital stay and accelerating postoperative recovery. To meet the modern aesthetic requirements and reduce surgical incisions to a certain extent， laparoendoscopic single-site surgery （LESS） is widely used in clinical practice， however， the application of LESS could lead to interference between the surgical instruments， thus limiting its further applicationin in clinical practice， which requires new instruments that conform to aesthetic concepts and have little impact on the three-dimensional relationship of instruments.Therefore， more in line with human anatomy and more three-dimensional sense of Da Vinci SP surgical system came into being. Da Vinci SP surgical system avoids some risks of LESS， by combining the advantages of Da Vinci robotic surgical system with single incision， it has been widely used in urological surgery in recent years. The application and development of Da Vinci SP surgical system in urology was reviewed in this paper.

Key words Robot-assisted Surgery; Single-port Robot; Urology; Laparoendoscopic Single-site Surgery

腹腔鏡技術成熟于20世紀八九十年代。20世紀80年代中期，神經外科首次采用機器人手術系統輔助術中操作，20世紀90年代美國開始應用伊索（AESOP）系統，此后陸續研發了宙斯（Zeus）系統、達芬奇機器人手術系統。科技的不斷進步為泌尿外科手術創造了多種微創條件，在不影響手術療效的前提下，“少創傷、無瘢痕”是醫患的共同期許，而達芬奇機器人手術系統則在此基礎上進一步拓寬了微創手術范疇，并在高新技術引領下將微創外科引入機器人時代。

1 達芬奇機器人手術系統在泌尿外科的發展及優勢

2000年，達芬奇機器人手術系統開始被批準應用于泌尿外科手術領域。2001年，有研究報道了10例應用第1代達芬奇機器人手術系統輔助完成腹腔鏡下前列腺癌根治術[1]，從此開啟了機器人輔助外科手術的時代。隨著時代的不斷發展，機器人技術的不斷革新，達芬奇機器人手術系統已成為現階段較成熟，且臨床應用十分廣泛的機器人手術系統。目前達芬奇機器人SP手術系統被廣泛應用于輔助治療多種泌尿外科疾病，其覆蓋范圍包括前列腺、腎上腺、腎臟及膀胱等。

達芬奇機器人手術系統的優勢主要體現在以下2個方面。①視野優勢。其具有3D高清視覺系統，傳統腹腔鏡手術視野為平面視野，而達芬奇機器人手術系統使用的雙鏡頭腹腔鏡可實時采集手術畫面，并將2個畫面同步于控制臺，同時采用裸眼三維效果的攝像系統，使得局部術野更為清晰；手術主刀還可對腹腔鏡鏡頭進行操控，有效地保證主刀醫生術野，同時降低助手勞累程度。②手術操控系統優勢。操控器械有7個自由度，且能實現540°腕關節旋轉，使得機器人輔助手術操控靈活度遠高于傳統腹腔鏡技術；機器人手術系統還能有效過濾主刀手部顫抖等，使得手術操作更為精準，同時機械三臂還能有效地貫徹主刀意識，發揮強于人手的操控能力和范圍，且無操作疲勞感。與目前使用的腹腔鏡手術相比，達芬奇機器人手術系統優勢突出，主要包括：在腹膜外等狹小空間內完成與重建相關的手術；在一定縱深范圍內完成復雜操作手術；完成多維度、多角度縫合手術；在限定時間范圍內完成復雜腎臟手術和腔靜脈癌栓類手術；可順利實施巨大腹膜后腫瘤分離術，同時還能完成腹膜后淋巴清掃以及解剖重要血管的精細手術。

2 達芬奇機器人SP系統的發展及優勢

隨著現代醫學技術的不斷發展，人們對于醫療效果的追求不單單是完成常規治療，同時還需兼具美容效果，進而衍生出切口數量較少的單孔腹腔鏡技術，但該技術受機械間“三角”關系丟失和深度感知缺失等因素影響，其發展空間受到一定限制。達芬奇機器人手術系統具有更符合人體工程學的操作儀器和三維立體成像技術，將其與單孔腹腔鏡手術結合的技術現已被逐步應用于臨床泌尿外科疾病的治療之中。2019年Steinberg R L等人[2]報道應用達芬奇單孔機器人手術系統完成15例前列腺切除術，結果顯示達芬奇機器人SP手術系統聯合單個Levita磁力牽開器治療前列腺癌在手術時間、患者術中出血量、手術后遺癥等方面不差于傳統多孔機器人輔助手術。2020年Kaouk J等人[3]通過研究發現應用達芬奇機器人SP手術系統進行經腹膜外和經腹腔單孔機器人輔助根治性前列腺切除術是安全、可行的。由此可見，達芬奇機器人SP手術系統有利于術野范圍的暴露，使術者操作更靈活、更精準。

3 達芬奇機器人SP系統在泌尿外科領域的應用

3.1 根治性前列腺切除術 2017 年JIANG S

等人[4]回顧性分析了達芬奇機器人輔助治療前列腺癌合并冠心病的有效性，結果顯示應用達芬奇機器人SP手術系統行根治性前列腺切除術是高效、可行的。Agarwal D K等人[5]報道了采用達芬奇機器人SP手術系統進行根治性前列腺切除術能夠減輕對前列腺周圍組織的損害，對年輕男性生育功能的影響較小，并證實了達芬奇機器人SP手術系統的精準性。Lenfant L等人[6]從手術護理方面比較了達芬奇機器人Xi手術系統與達芬奇機器人SP手術系統，研究發現單切口手術的術后恢復更好。2019年Kaouk J等人[7]報道了應用達芬奇機器人SP手術系統完成10例經腹膜外入路根治性前列腺切除術，術中沒有中轉手術方式，無并發癥發生。中位手術時間為197 min，其中中位機器人操作時間為148 min，出血量為50～400 ml，手術切緣陽性率為50%。同時研究也指出了該技術在大體積前列腺（gt;100 g）及既往腹部有手術史患者中應用的局限性。隨后2020年Aminsharifi A等人[8]又報道了一項關于經腹腔和腹膜外入路的前列腺切除術的多中心研究。將一組接受腹膜外入路手術的患者（n=52）與另一組接受經腹腔入路的患者（n=46）進行比較，其中腹膜外入路和經腹腔入路的中位手術時間分別為201 min和248 min，切緣陽性率分別為9.0%和41.3%，3個月內尿失禁率分別為60.0%和62.5%。值得一提的是Covas Moschovas M等人[9]報道了應用達芬奇機器人SP手術系統完成根治性前列腺切除術所需的技術改進，該研究中提出的改良技術可以作為行根治性前列腺切除術的一種新術式。此外，該研究強調了在學習曲線中患者納入標準的重要性，并介紹了達芬奇機器人SP手術系統獨有的操作范圍可調節、操作角度多樣化及設備工作效率高等優勢。

3.2 腎（部分）切除術 近年來，隨著達芬奇機器人SP手術系統在腎切除術中的日益推廣和應用，其可行性逐漸被廣泛認可。20世紀90年代末Clayman R V等人[10]應用腹腔鏡行腎切除手術。2015 年，Klingler D W等人[11]首次應用達芬奇手術機器人順利完成了腎腫瘤切除手術。同時在LaMattina J C等人[12]的研究中也有關于應用達芬奇機器人SP手術系統完成腎切除術的報道，且少有并發癥發生。這些研究結果均提示應用達芬奇機器人SP手術系統可順利完成各種腎切除手術，包括腎部分切除以及全腎切除，也表明達芬奇機器人SP手術系統在腎切除術中的可行性。2020年Kaouk J等人[13]報道了3例因腎占位行單孔機器人輔助腎切除術的研究，3例患者術中均未發生并發癥或更換手術方式，平均手術時間為180 min，平均熱缺血時間為25 min，平均失血量為180 ml，其中1例患者因術后出血行介入栓塞治療。

3.3 根治性膀胱切除術及尿路改道術 根治性膀胱切除術是治療膀胱癌的主要手段，但是其較高的不良反應發生率是臨床一大挑戰。據統計，其主要不良反應的發生率高達20%，死亡率約2%。相比于多孔機器人輔助手術，達芬奇機器人SP系統輔助根治性膀胱切除術及尿路改道術的主要優勢在于減少了失血量和手術時間，并減輕了患者術后疼痛。因此，達芬奇機器人輔助根治性膀胱切除術及尿路改道術已成為臨床治療膀胱癌轉移的主要方式。2003年Beecken W D等人[14]首次報道了將手術機器人應用到根治性膀胱切除術及尿路改道術中，2020年Jun M S等人[15]的一篇報道回顧性分析了達芬奇機器人SP手術系統應用于尿道成形術的臨床療效，研究表明與多端口機器人手術相比，達芬奇機器人SP手術系統可以改善術野暴露困難，減少骨盆深處的器械碰撞。Asimakopoulos A D等人[16]的研究表明達芬奇機器人輔助根治性膀胱切除術及尿路改道術在手術時間和中位出血量方面優于傳統手術。

3.4 腎盂成形術 微創手術對于行腎盂成形術的患者有明顯優勢。Kang S K等人[17]回顧性分析18例行腎盂成形術的兒科患者，發現達芬奇機器人SP手術系統輔助腹腔鏡腎盂成形術的術后并發癥更少，手術時間也大大縮短。Kang S K等人[18]還比較了達芬奇機器人SP手術系統行腎盂成形術和傳統多孔機器人輔助腹腔鏡腎盂成形術在兒科患者中的應用，結果發現應用達芬奇SP手術系統的腎盂成形術可以縮短手術機器人的學習曲線。該研究需評估其長期術后結果，以進一步驗證單孔機器人輔助腹腔鏡腎盂成形術在非嬰兒兒童患者中應用的可行性。以上研究均證明達芬奇機器人SP手術系統在腎盂成形術中的應用具有高效性和科學性，然而手術機器人的高成本卻不利于達芬奇機器人手術系統在臨床中的推廣與應用。

3.5 腎上腺切除術 2001年有研究報道了首例機器人輔助腎上腺切除術的病例。2020年Abaza R等人[19]報道了應用達芬奇機器人SP手術系統完成4例腎上腺切除手術的研究，初步經驗證實了單孔機器人輔助腎上腺切除術的可行性。2022年Lee I A等人[20]首次比較了應用單孔機器人手術系統行腎上腺切除術和應用多孔機器人手術系統行腎上腺切除術的手術結果，結果顯示達芬奇機器人SP手術系統輔助腎上腺切除手術是一種新型、安全、可行的技術。此外，該研究中采用俯臥位經腹膜后入路，其體位和切口位置的選擇與常規手術相比是一種新嘗試，值得泌尿外科醫生們借鑒學習。

4 總結

達芬奇機器人輔助外科手術已成為泌尿外科主流手術方式之一。達芬奇機器人SP手術系統將3把操作器械和觀察鏡融合到一個機械臂內，且操作器械和觀察鏡均可進行腕式活動，器械間無需交叉操作，這種機器人手術技術與單孔腹腔鏡技術相結合的創新術式對泌尿外科單孔手術的發展起到巨大推動作用。一方面，達芬奇機器人SP手術系統憑借其高辨識度的三維視野，有利于術者更清晰地辨別患者腹腔內組織結構，更精準地進行游離解剖等操作，加之達芬奇機器人SP手術系統的高度穩定性可以更好地保護神經。另一方面，達芬奇機器人SP手術系統的模擬手腕可實現多角度、多層面完成術中各種精細操作，尤其是在狹小腹膜外空間完成前列腺根治性切除術時更易顯效。然而，絕大多數醫生在完成達芬奇SP機器人輔助手術時增加了輔助通道，并未達到真正意義上的單孔，相信隨著醫療器械的更新升級和醫學技術的不斷進步這一難題將會被攻克。

5 展望

目前的機器人手術系統缺乏一定的感覺（觸覺）反饋，為了使術者能夠進行更加精準與安全的操作，有必要研發出一種更靈敏的機器人反饋系統，有學者提出將計算機圖像技術和手術視頻圖像相結合，另外也有學者提出研發納米機器人，使手術操作進一步精細化。中國人民解放軍總醫院已引進中國大陸地區首臺達芬奇SP手術機器人，目前已完成多例泌尿外科手術，相信將會有大量的臨床數據進一步驗證達芬奇機器人SP手術系統在臨床工作中的療效，促進單孔手術機器人技術的改進。

綜上所述，達芬奇機器人SP手術系統在泌尿外科領域的應用降低了術后并發癥的發生率，使得患者手術切口更趨于美觀，泌尿外科手術更趨于精確化和低風險化。目前的研究均提示達芬奇機器人SP手術系統在泌尿外科良惡性腫瘤的治療中具有良好的前景和價值。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：魏勇負責設計論文框架，起草論文；沈露明、劉威、孟旭輝、胡海斌、沈百欣、楊昕、朱清毅均參與該項目具體操作及研究過程的實施；魏勇負責論文修改；朱清毅負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。

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編輯：魏小艷