人工智能輔助懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡在婦科手術中的應用價值

摘 要 目的：探討人工智能輔助下懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡在婦科手術中的臨床應用價值。方法：回顧性分析海軍軍醫大學第二附屬醫院2021年10月—2022年10月診治的60例婦科良性腫瘤患者的臨床資料，按手術方式不同分為人工智能輔助懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡組（A組）與人工智能輔助氣腹單孔腹腔鏡組（B組），每組30例。對比兩組麻醉前、手術開始不同時間點的血壓、心率、呼吸峰壓（PIP）、呼氣末CO2分壓（PetCO2）的變化及兩組患者的手術總時間、估計出血量、手術并發癥、復蘇時間、腸功能恢復時間、術后住院時間、切口滿意度及切口疼痛評分等指標。結果：A組患者手術開始后不同時間點的血壓、心率、PIP、PetCO2與麻醉前相比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；而B組患者的上述指標與麻醉前相比顯著升高，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。A組患者的術中動脈血氧分壓（PaO2）、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）均明顯優于B組，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。兩組患者的手術總時間、術中出血量、手術并發癥及切口滿意度方面相比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）。A組患者的術后復蘇時間、腸功能恢復時間、術后住院時間及切口疼痛評分均優于B組患者，差異具有統計學意義（Plt;0.05）。結論：人工智能輔助下懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡技術是一種可行且安全的手術技術，但其臨床應用價值仍需進一步的前瞻性對照研究來驗證。

關鍵詞 人工智能；腹腔鏡手術；懸吊式；無氣腹；單孔腹腔鏡

中圖分類號 R608 R713 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）03-0312-07

Application value of AI-assisted suspended gasless single-port laparoscopic surgery in gynecology

DANG Jianhong， SUN Hao， SUI Xiaoxin， CHU Jing， GAO Jinghai， JIN Zhijun， LIU Xiaojun

（Department of Obstetrics and Gynecology， the Second Affiliated Hospital of Naval Military Medical University，

Shanghai 200003， China）

Abstract Objective： To explore the clinical application value of AI-assisted suspended gasless single-port laparoscopic surgery in gynecology. Methods： Clinical data of 60 patients who underwent gynecological surgery in our hospital from October 2021 to October 2022 were retrospectively analyzed and divided into the group A （n=30） and group B （n=30） according to different surgical methods. Patients in the group A received AI-assisted suspended gas less single-port laparoscopic surgery， while patients in the group B underwent CO2 Pneumoperitoneum laparoscopic surgery. The blood pressure， heart rate， peak inspiratory pressure （PIP）， partial pressure of end-tidal CO2 （PetCO2）， operative time， intraoperative blood loss， postoperative anesthesia recovery time， postoperative intestinal function recovery time， postoperative length of hospital stay， surgical complications， satisfaction degree of incision and score of incision pain of the two groups were compared. Results： There was no significant difference in blood pressure， heart rate， PIP and PetCO2 of patients in group A undergoing suspended gasless surgery before and after anesthesia （Pgt;0.05）. The blood pressure， heart rate， PIP and PetCO2 of patients in the group B at different time points of surgery were significantly higher than those before anesthesia （Plt;0.05）. The partial pressure of arterial blood oxygen （PaO2） and partial pressure of arterial carbon dioxide （PaCO2） in the group A were significantly higher than those in the group B （Plt;0.05）. There was no significant difference between the two groups in terms of operative time， intraoperative bleeding， postoperative complications， hospitalization expenses and incision satisfaction （Pgt;0.05）. The time of anabiosis after surgery， time of intestinal function recovery after surgery， postoperative hospitalization time and incision pain score of patients in the group A were less than those in the group B， and the difference was statistically significant （Plt;0.05）. Conclusion： AI-assisted suspended gasless single-port laparoscopic surgery is feasible and safe in gynecology， and is worthy of clinical application.

Key words Artificial Intelligence; Laparoscopic Surgery; Suspended; Gasless; Single-port

21世紀是微創技術飛速發展的時代，腹腔鏡微創手術以創傷小、出血少、術后疼痛少、恢復快等優勢已成為主流的手術治療方式[1]。在過去的十年中，人工智能機器人領域的進步使單孔腹腔鏡手術（Laparoendoscopic Single-site Surgery，LESS）和經自然腔道內鏡手術（Nature Orifice Transluminal Endoscopic Surgery，NOTES）等微創手術取得了長足的進步。除了通過運動縮放和震顫控制提高操作的靈活性和精確度外，達芬奇機器人手術系統（Intuitive Surgical Inc.，美國）還可以通過“手腕”設備來增加機械臂的運動范圍。近年來，機器人手術系統的發展使得腹腔鏡手術可以通過微創途徑進行更多的手術。本團隊于2018年完成國內首例人工智能輔助單孔腹腔鏡手術[2]，近年來一直致力于人工智能輔助單孔腹腔鏡治療婦科良惡性腫瘤。

隨著微創技術的發展，懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡手術在臨床應用中取得了較好的效果。相較于傳統的開放性手術和氣腹腹腔鏡手術，懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡手術術后恢復快，避免了因CO2氣腹造成的呼吸或循環問題[3]，其直視下的操作可以避免盲目穿刺引起的臟器、血管損傷等潛在危險，拓寬了手術適應證。與傳統多孔腹腔鏡手術相比，單孔腹腔鏡手術創傷更小、更經濟美觀、患者接受度更高。大量資料和數據證明，腹壁懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡使用方便、操作簡單、學習曲線短，易于推廣。

本研究主要將本團隊開展的人工智能輔助下腹壁懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡手術病例與CO2氣腹單孔腹腔鏡手術病例進行對比分析，擬研究其在婦科手術治療中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析海軍軍醫大學第二附屬醫院2021年10月—2022年10月收治的60例婦科良性手術患者的臨床資料，其中包括單純全子宮切除術患者20例，卵巢囊腫剝除術或附件切除手術患者30例，子宮肌瘤剔除手術患者10例。本研究經本院倫理委員會審批通過，并由同一組手術醫生完成。根據術中是否行CO2氣腹將60例患者分為A、B兩組，其中A組為人工智能輔助懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡組（n=30），B組為人工智能輔助氣腹單孔腹腔鏡組（n=30）。兩組患者平均年齡分別為（34.65±7.47）歲和（33.83±8.13）歲，體重指數（BMI）分別為（21.08±2.25）kg/m2和（20.74±3.07）kg/m2。兩組手術患者的基本特征相比，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表1。

1.2 納入及排除標準

1.2.1 納入標準 術前結合個人病史、臨床表現、婦科檢查及超聲檢查等結果確診為卵巢囊腫、子宮肌瘤、子宮腺肌病等，結合各種輔助檢查初步考慮為良性，卵巢囊腫、子宮肌瘤及子宮腺肌病患者符合手術指征。患者心臟彩超及肺功能檢查無異常，術前各項檢查均排除明顯手術及麻醉禁忌證。

1.2.2 排除標準 囊腫固定與周圍粘連嚴重者；BMIgt;35 kg/m2者；子宮內膜異位癥Ⅲ～Ⅳ期患者；存在手術、麻醉禁忌證；凝血功能異常、伴有心肺疾病，經各科專家會診評估后無法耐受手術、麻醉者；既往多次盆腹腔手術史者。

1.3 手術方法

1.3.1 術前準備 兩組患者術前完善各項檢查，經主刀醫師及手術團隊討論、評估后確定手術方式。術前19∶00口服復方聚乙二醇電解質散做好清潔腸道準備，并做好備皮、備血及臍孔清潔的準備工作。全子宮切除患者術前1 d還需采用碘爾康擦拭陰道進行消毒，術前21∶00口服苯巴比妥鈉片，手術當天05∶00不保留灌腸，術前留置導尿管，常規手術開始前30 min使用抗生素預防。

1.3.2 手術設備和器械 懸吊式腹腔鏡手術器械（Mizuho Ikakogyo Co.，Ltd.，日本），達芬奇機器人手術系統 （Intuitive Surgical Inc.，美國），電凝系統（Erbe Elektromedizin GmbH，德國）。

1.3.3 手術方法和步驟 所有手術均由同一組手術醫生完成，均采用全身插管麻醉，術中取改良的膀胱截石位，全子宮切除手術者及子宮肌瘤剔除者可經陰道置入舉宮杯。A組行人工智能輔助懸吊式免氣腹單孔腹腔鏡手術。兩把艾利斯鉗提起臍孔上下兩側皮膚，沿臍孔正中橫行切開臍孔及周圍皮膚長約3.5 cm，逐層切開皮下組織、筋膜及腹膜，進入腹腔（如圖1）。創面止血后置入一次性切口保護套，探查無異常后將腹腔外的硅膠密封圈卷曲至緊繃，連接Lagiport多通道穿刺器平臺，接入達芬奇機器人機器臂。用鋼針在切口保護器下約3 cm及7 cm處垂直于腹白線穿刺皮膚及脂肪層，應用鋼針吊鏈掛于L型懸吊桿掛鉤上，通過卷鏈長度調節腹壁至合適高度，形成手術空間（如圖2）。進腹后探查盆腹腔粘連情況。手術后將標本放入標本袋中經臍部切口取出。術畢逐層關閉腹膜、筋膜、皮下及皮膚層，恢復臍孔解剖結構。B組行人工智能輔助氣腹單孔腹腔鏡手術。臍孔切口及切口保護套置入方法同A組，連接Lagiport多通道穿刺器平臺后形成CO2氣腹，氣腹壓力維持在12～14 mmHg，連接達芬奇機器人機器臂，探查盆腹腔后開始手術。術畢逐層關閉腹膜、筋膜、皮下及皮膚層，恢復臍孔解剖結構（如圖3）。

1.4 觀察指標

1.4.1 術中指標 麻醉前、手術開始后10 min、60 min的血壓、心率、呼吸峰壓（PIP）、呼氣末CO2分壓（PetCO2）；同時比較手術時間、術中出血量等。

1.4.2 術后指標 術后復蘇時間、腸功能恢復時間、術后住院時間、手術并發癥、切口美觀滿意度及切口疼痛評分。患者術后疼痛評估采用國際公認、通用的視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS），范圍1～10分，分值隨疼痛程度的增加而增高；切口美觀度在出院前由患者打分，評分標準為1～5分，分別為非常不滿意、不滿意、一般、滿意及非常滿意。

1.5 統計學方法 所有數據均采用SPSS 22.0統計軟件進行分析和處理，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，兩組之間比較采用t檢驗，計數資料采用 χ2檢驗或Fisher確切概率法，P﹤0.05差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 術中情況比較 兩組患者麻醉前血壓、心率比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）。A組懸吊免氣腹患者手術開始10 min及60 min血壓、

心率、PIP、PetCO2與麻醉前比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），而B組患者上述指標與麻醉前相比顯著升高，差異有顯著統計學意義（Plt;0.05）。A組懸吊免氣腹患者術中PaO2、PaCO2均明顯優于B組氣腹組患者，差異有統計學意義（Plt;0.05）。兩組患者的手術時間及術中出血量比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表2～4。

2.2 術后情況比較 兩組患者均順利完成人工智能輔助單孔腹腔鏡手術，未發生輸尿管、膀胱或腸道相關的重大并發癥。兩組患者在術后手術并發癥及切口滿意度方面差異無統計學意義（Pgt;0.05），A組患者術后麻醉復蘇時間平均為（6.10±1.25）min，顯著少于B組（9.35±2.67）min；A組患者術后腸功能恢復時間平均為（1.51±0.35）d，而B組患者則需要（2.67±0.71） d，差異有統計學意義；A組患者術后住院治療時間及切口疼痛評分均比B組低，差異有顯著的統計學意義（Plt;0.05），見表5。

3 討論

目前人工智能輔助的單孔腹腔鏡手術已廣泛應用于婦科并發揮著重要作用，但是也存在一定的缺陷[4]。傳統腹腔鏡手術中所用最多的是CO2氣體，CO2氣體又容易被機體吸收，術中氣腹形成后腹腔內壓力的升高會促進CO2氣體被機體吸收從而形成高碳酸血癥[3]，這可能導致術中應激反應，甚至導致機體代謝發生變化；CO2氣腹使腹內壓升高并向上推動膈肌，通過降低功能殘氣量、潮氣量和肺活量來影響肺功能，最終導致肺總量減少、肺順應性降低和通氣不足。CO2氣腹壓力過高還可能造成皮下氣腫、肩背部疼痛、氣胸、縱隔氣腫、空氣栓塞甚至心肺功能障礙等一系列并發癥，在CO2氣腹期間，腹內壓會使每搏輸出量和心排血量最高可降低30%[5-8]。此外，CO2氣腹會增加全身血管阻力，而平均動脈壓保持不變或增加[9-11]。由CO2氣腹引起的腹內壓升高和高碳酸血癥被認為是導致術后惡心嘔吐的原因之一[8]。機體狀況較差的老年人或伴有心肺功能不全的患者無法耐受CO2氣腹帶來的一系列并發癥，進而限制了傳統氣腹腹腔鏡的使用；而且近年來有研究表明，CO2氣腹壓力過大或隨著時間的延長可能導致腫瘤細胞的種植與轉移[4]。

懸吊式無氣腹腹腔鏡手術是在常規氣腹腹腔鏡的基礎上通過物理機械懸吊前腹壁的方式取代CO2氣腹，以此提供外科手術空間，從而最大限度地保持了常規氣腹腹腔鏡的微創優勢，降低了CO2氣腹所產生的各種風險，包括在建立氣腹后盲目的穿刺所引起肝臟、血管系統受損等潛在風險，且避免了與CO2氣腹相關的不良反應與并發癥。此外，懸吊式無氣腹可以避免CO2氣腹對呼吸道、循環系統等產生的不良后果，同時避免了可能因CO2氣腹和壓力導致的腫瘤細胞種植風險，為部分不適宜氣腹腹腔鏡手術或者有手術禁忌者開展微創手術提供了可能，比如呼吸/循環系統功能障礙患者或老年患者。隨著微創技術的應用及發展，懸吊式無氣腹腹腔鏡手術在各類手術中取得了較好的臨床應用效果，已成功用于闌尾切除術[12]、膽囊切除術[13-14]和婦科手術[15-19]等。

一項Meta分析結果表明，懸吊式無氣腹腹腔鏡技術比傳統CO2氣腹腹腔鏡技術對患者的心肺變化影響更小[4]。2015年的一項研究表明，懸吊式無氣腹腹腔鏡手術在良性卵巢囊腫的治療中產生的疼痛評分明顯低于傳統的CO2氣腹腹腔鏡手術，肩部疼痛發生率亦顯著下降[20]。此外，有研究報道稱腹壁懸吊式無氣腹腹腔鏡手術也可以在腰硬聯合麻醉下進行，而不一定需要全身麻醉[6]，這意味著心肺儲備功能下降的患者也可以進行腹腔鏡手術。

本團隊于2018年完成國內首例人工智能輔助單孔腹腔鏡手術，近年來一直致力于人工智能輔助單孔腹腔鏡治療婦科良惡性腫瘤。在所開展的人工智能輔助懸吊無氣腹單孔腹腔鏡手術中，未發生重要的血管及臟器（如輸尿管、腸管等）損傷，無中轉開放手術或回縮部位腹壁損傷的病例。本研究中，兩組患者的手術總時間、估計出血量和住院時間均無顯著區別，但懸吊無氣腹組患者術中的PaO2、PaCO2均顯著高于氣腹組患者，且懸吊無氣腹組患者未見傷口感染、慢性疼痛和麻木等并發癥。一項Meta分析表明，傳統腹腔鏡手術后恢復日常活動需要3～5 d的中位時間[21]，而本研究顯示恢復正常活動的中位時間為2 d（1～6 d），這表明人工智能輔助懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡手術是可行的。無氣腹技術的優點是不會產生腹膜積氣或氣腹相關并發癥。然而，與正壓腹膜腔積氣手術相比，腹壁懸吊技術獲得的手術視野和操作空間有限。根據本團隊的經驗，在腸道上放置1或2個外科腸紗布墊，將帶有腸紗布墊的腸道從盆腔移動到上腹部，最后將紗布弄濕，通過重力固定腸道的墊子，這是本團隊探索的用于常規手術的簡單而實用的手術技巧。

本研究結果表明，人工智能輔助下懸吊式無氣腹單孔腹腔鏡技術是一種安全且可行的微創手術新技術。在婦科良性疾病的外科治療中，它是一種有效的微創通路，且該技術也可應用于心肺功能受損的高危患者，但該技術的臨床應用價值仍需進一步的前瞻性對照研究來驗證。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：黨建紅負責設計論文框架，起草論文；劉曉軍、黨建紅、孫昊、隋曉馨、楚靖、高京海、金志軍均參與該項目具體操作及研究過程的實施；孫昊負責數據收集，統計學分析及繪制圖表；黨建紅負責論文修改；劉曉軍、金志軍負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。

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編輯：劉靜凱