综述：泌尿外科领域单孔机器人手术的研究进展

研究介绍：

    过去10年的时间里，在泌尿外科诊疗领域，机器人辅助腹腔镜手术得到了较大的发展。在获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准后，第四代达芬奇手术操作系统也已经投入了市场。手术机器人具备一些重要的功能,例如：能够精确控制治疗器械(7个自由度)，人体工程学水平得到进一步提升以及三维手术视野等，而且能够克服标准腹腔镜技术存在的一些问题。除具备这些优势外，人们也已经开始寻求采用机器人辅助手术操作平台进行腹腔镜单孔手术（LESS）了。机器人手术技术能够突破手术空间狭小的限制。此外，随着技术的不断进步，人们逐渐开发出了专为单孔腹腔镜手术（R-LESS）所设计的新型机器人手术操作平台，旨在进一步降低手术的侵袭性，改善术后康复情况以及减轻手术创伤等。2008年，研究人员针对R-LESS所开展的一系列研究表明：与标准的LESS手术相比，机器人辅助手术治疗技术可进一步改善“手术缝合情况以及解剖效果”。在认可“R-LESS的优势以及技术改进情况”的同时，外科医生也在经历着“手术操作受空间狭小的限制以及机器人手术器械在外部可能会发生碰撞”等情况。最近，研究人员开发出了一种新型单孔腹腔镜手术专用的机器人手术操纵平台，可进一步突破R-LESS手术的局限性，并可进一步改善泌尿外科手术围手术期的治疗预后情况。

    美国的这篇综述旨在对“单孔（SP）机器人手术的研究进展”进行阐述分析。研究内容包括：“新型机器人手术技术，手术器械的具体功能，详细介绍SP手术技术，对临床治疗数据进行报道以及对未来的发展方向进行探讨”等。

研究方法：

    在Medline/Pubmed/Embase数据库中，使用主题词“单孔”，“机器人手术”，“机器人”，“达芬奇SP”，“泌尿学”以及“特定的泌尿外科手术名称”对2008年到2020年间发表的文章进行非系统性的文献检索。对相关参考文献进行检查分析，以便更多检索到感兴趣的研究文献。一些原创性研究也对单孔手术的相关知识进行了汇总分析，内容涉及“技术细节，机器人手术技术情况，开展手术的情况以及近期与多孔机器人治疗方法所开展的比较性研究”等。

研究结果：

泌尿外科领域内的单孔机器人手术技术

最初的临床治疗实践情况

    2014年，人们对“采用第一代达芬奇手术机器人（SP999）进行手术的临床治疗实践情况”进行了报道。第1阶段的前瞻性研究共涉及19例患者。11例单孔机器人前列腺切除术，8例肾脏切除术（根治性肾脏切除术，2例；肾脏部分切除术，4例；单纯肾脏切除术，2例）。所有手术均顺利完成，未出现需转为采用标准手术的情况，也没有严重的并发症。该初步研究表明：使用SP手术操作平台开展主流的泌尿外科手术是安全可行的。随后，人们从“操控器械以及光学性能”方面，对初代手术机器人治疗系统进行了改进，并推出了第二代达芬奇手术机器人。这种SP手术系统是一种新型机器人辅助手术治疗系统，在2018年5月获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。

SP手术机器人的功能

    该手术机器人主要用于在狭小的空间内进行手术操作，在功能上与传统的多孔机器人操作平台比较相似。然而，最主要的一个区别便是SP手术机器人以单孔（SP）的方式置入治疗器械。新型SP手术系统具有两个主要组件：（1）第一个是外科医生控制台，包括“用户交互面板，外科医生控制器以及视觉显示系统”；（2）第二个是机器人手术推车，装有一个机械臂,内置4个机械驱动装置，能够使三个机器人手术器械实现双关节运动，并可与一个摄像头进行铰接（图1）。为便于对接，新设计的25 mm大小的单孔穿刺器包含4个通道,可用于置入3个6 mm的双关节机器人手术器械，一个12×10 mm的机器人柔性摄像头，还有一个6 mm的腹腔镜辅助器械孔以便手术助手开展其他操作（图2）。由于机械臂和摄像头是集成在一起的，因此，该手术系统能够在腹腔内旋转360°。值得注意的是：外科医生会在屏幕底部收到器械的实时反馈信息，有助于进一步确定器械的空间位置。SP手术器械的一个新功能是额外增加了一个关节，这就像提供了一个“肘部”一样，能够进一步改善目标解剖部位的三角关系，并可进一步减少“狭小手术空间内手术器械发生碰撞的几率”。

单孔机器人手术技术方面的考虑

    全面了解SP手术操作平台能够有效缩短“定位、对接以及置入单孔穿刺器”所需的时间。手术体位取决于泌尿外科手术的类型。手术过程中应始终遵循以下原则：SP穿刺器应放置在距目标解剖位置20 cm处。根据SP手术机器人的弯曲性能以及单手术臂等特点，研究人员限定了手术操作平台在竖直范围内的移动幅度，从而便能够避免发生碰撞。此外，该手术操作平台还能够在任何一个角度对接，有助于更好地利用手术室内的操作空间（图3）。

    第二个技术方面的考虑包括：使用先进的穿刺器（GelPOINT®, Applied Medical Resources, Rancho Santa Margarita, CA）操作，能够避免发生CO2气体泄漏，并且能够使“手术器械的探查深度和工作空间”实现最大化。临床经验表明，可以通过GelPOINT置入一个12 mm大小的Airseal®腹腔镜戳卡，为手术助手放置“缝合线，手术器械或标本袋”提供工作通道。

    最后，在抽吸装置方面，可以通过“Airseal®或沿手术入路部位”置入一个14 Fr大小的鼻胃管，端部系一根细线，外科医生可以在操纵台上抓取并进行现场操作。对根治性或单纯前列腺切除术来讲，可将从尿道处引出的膀胱导管作为抽吸装置,在整个手术过程中可将其与外部的抽吸装置以及辅助器械相连。

SP手术机器人的临床前经验

    在临床应用SP机器人手术操作平台前，在一些特定的场景下，研究人员对SP机器人进行了严格评估，确定了使用该技术进行泌尿外科手术的可行性。根据新型手术操作系统的特征，通过腹膜外入路和经腹膜入路途径都能够成功进行手术治疗，并且无需转为采用标准的手术方法进行治疗。此外，该手术操作平台还突破了微创手术的限制性，可通过“经会阴途径和经膀胱途径”进行干预治疗。这些方法在“降低发病率，避免腹膜内入路的固有风险，减轻手术创伤”等方面都具有优势。

SP的临床治疗经验

    2018年，在SP机器人辅助手术治疗系统发布后，克利夫兰诊所在系统安装后的第一天便前瞻性地收集了相关临床治疗数据。共开展了9例主流的泌尿外科手术（3例机器人辅助根治性前列腺切除术，3例经腹腔机器人辅助肾脏部分切除术，1例单纯膀胱切除术合并回肠膀胱尿流改道术，2例输尿管植入手术）。手术中未发生任何并发症，其中6例采用单孔入路手术。研究人员共对2例并发症的发生情况进行了记录,1例轻微并发症(Clavien I),1例较为严重的并发症(Clavien IIA），均未出现需转为标准手术方法进行治疗的情况。

    其他一些诊疗中心也对使用SP手术系统（尤其是机器人辅助根治性前列腺切除术，RARP）进行手术的初步临床经验进行了阐述分析。在Mayo Clinic研究小组所开展的一项回顾性研究中，共对49例采用SP RARP手术方法进行治疗的系列病例进行了初步研究。共开展了7例保留Retzius间隙的手术，其整体平均失血量为200 ml。4例（8.1%）出现了Clavien II级并发症，手术时间少于200 分钟。来自芝加哥伊利诺伊大学（University of Illinois）的Dobbs等人也报道称了相似的研究结果（共对10例接受SP RARP手术治疗的连续患者进行了研究分析）。围手术期的治疗预后情况表明，这些病例系列均未出现任何术中并发症，失血量也较少（20～150 ml）。

    鉴于SP机器人治疗技术用途广泛，Kaouk等人对前10例腹膜外入路SP RARP手术开展的一项研究表明：该技术在“患者手术体位（回避特伦德伦伯卧位〔Trendelemburg〕），术后疼痛以及当天出院情况”方面均存在优势。随后研究人员又对98例采用经腹膜入路和腹膜外入路方法进行SP RARP手术的情况开展了一项比较性研究。该项回顾性研究表明：与标准的经腹膜入路途径相比，采用腹膜外入路方法进行治疗时，住院时间明显缩短（4.2 h：25.7 h；p＜0.0001），术后麻醉需求也低。

    在其他泌尿外科手术方面，研究人员也对SP机器人治疗系统开展了一系列研究,包括采用该技术进行的经会阴前列腺切除术，根治性膀胱切除术，尿流改道术，输尿管膀胱吻合术，肾盂成形术，单纯前列腺切除术以及部分/根治性肾脏切除术等。研究表明在治疗预后方面，SP机器人技术与标准的多孔机器人技术相近（图4）。这些与围手术期治疗预后情况相关的临床治疗数据详见表1。虽然这些研究的样本量尚小，且多为单中心研究，但使用SP机器人治疗系统进行泌尿外科手术的安全性和可行性已得到证实。

    Kaouk等人近期对100例接受不同类型SP机器人手术治疗的病例开展了一项研究。这些不同类型的泌尿外科手术包括：腹膜外入路（n=53例），经腹膜入路（n=37）以及经膀胱入路（n=10）。整个队列共包括73例（73%）肿瘤手术，包括“根治性前列腺切除术合并盆腔淋巴结清扫（n=60），膀胱切除术合并体内尿流改道（n=6），肾脏部分切除术（n=6）以及腹膜后淋巴结清扫术（n=1）”。研究人员成功完成了99例手术，均无需进行二次手术操作。1例患者接受膀胱切除术治疗后出现了输尿管肠道吻合口狭窄症状，由于治疗失败且出现了多处致密性粘连，该名患者转为采用开放手术方法进行治疗。该研究队列中均未发生术中或术后需进行输血的情况。整个研究队列中共有9例患者（9%）出现了Clavien II级（3%）和IIIa级（6%）并发症。在“使用SP技术进行前列腺切除术（经腹膜外途径）的整个研究队列（n=60）”中，70%的患者术后不需要使用阿片类药物控制疼痛症状，手术几个小时后，约有一半以上的患者（35,58.3%）可出院。

研究结论：

    目前，在泌尿外科诊疗领域，多数有关SP手术机器人操作平台的临床数据都来自“单中心，系列病例研究以及回顾性研究”，存在一定的局限性。然而，这些研究报告进一步确定了采用新型机器人手术操作平台进行泌尿外科手术的安全性及可行性。单孔手术技术有一些主要的贡献，例如：新的手术入路方法（经膀胱入路以及经会阴入路）能够回避腹膜腔以及患者的极端手术体位，还可减少气体的再吸收情况。我们正在期待研究人员进一步开展有长期临床治疗数据支撑的前瞻性随机对照试验。

----Garisto J, Bertolo R, Reese SW, Bove P, Kaouk J. Minimizing minimally invasive surgery: Current status of the single-port robotic surgery in Urology. Actas Urol Esp (Engl Ed). 2021 Jun;45(5):345-352. English, Spanish. doi: 10.1016/j.acuroe.2021.04.011. Epub 2021.