第二节　机器人手术在泌尿外科的应用

一、手术机器人系统发展历史

1985年最早的手术机器人“美洲狮560”出现并被用于脑外科手术。1993年，伊索（AESOP）是第一个被FDA批准的内镜机械手。通过脚踏板或声音信号传递术者要求，而伊索系统根据该要求移动内镜摄像头，这标志机器人技术迈出了介入外科手术的关键一步。随着机器人工程学发展，适于复杂微创手术的主从系统被开发应用。宙斯（Zeus）系统通过联合伊索和两个机器人机械手臂而构成。外科医师坐在操作台上，查看3D图像并操纵手柄控制机器人。2001年，外科医师在美国纽约通过观看电视屏幕操纵机械手，远距离遥控7 000km外医院手术室里的机器人宙斯，成功地进行了一例腹腔镜胆囊切除术。此次手术的成功是远程手术的一个里程碑，标志外科手术跨时代的飞跃。然而，由于公司合并，宙斯系统已被停用。

2000年da Vinci机器人系统被FDA批准使用，为目前世界上仅有的、可以正式在腹腔手术中使用的机器人手术系统。2001年Binder等报道了10例应用第一代达芬奇手术机器人系统辅助完成的腹腔镜下根治性前列腺切除术，从此，机器人辅助的泌尿外科腹腔镜手术得以迅速发展。

目前最先进的是第三代达芬奇（da Vinci）手术机器人系统，该系统可配备双人操作台配备、术中荧光显影技术、单孔设备、术中冲吸器、术中组织切割器、术中超声辅助定位、达芬奇手术模拟训练等。da Vinci机器人是以腹腔镜技术为基础，又克服了其诸多局限性。其优点主要有：①术者坐位操作，降低了劳动强度，适合复杂和长时间的手术；②具有视觉景深的高清晰3D成像系统，没有杠杆作用，操作更符合直觉；③滤除了人手的生理性震动，增强操作稳定性；按比例缩小操作的动作幅度提高了手术精确性；术者头部离开目镜，手术器械即被原位固定，提高了安全性；④7个自由度的手术器械极大提高了操作的灵活性；⑤术野被放大10～15倍、使用更精细、灵活和稳定的器械，使常规腹腔镜手术难度较大的缝合和吻合操作变得简单方便；⑥操作直观，便于学习掌握，学习曲线比传统腹腔镜外科更短；⑦使远程手术成为可能。

二、达芬奇手术机器人系统应用现状

2006年底中国人民解放军总医院购入了中国内地第一台da Vinci机器人，2007年完成了国内第一例机器人辅助根治性前列腺切除术。随后，国内13家大型教学医疗中心相继购入da Vinci机器人并相继开展机器人手术。截至2013年12月，da Vinci系统在全球装机2 967台，国内装机18台（解放军总医院4台，解放军总医院海南分院1台）；国内机器人手术共6 535台，其中泌尿外科1 764台位居各专科之首。

国内早期开展的机器人手术主要是根治性前列腺切除术，现在已能完成泌尿外科所有的腹腔镜手术，如根治性前列腺切除术、根治性膀胱切除术、盆腔淋巴结清扫术、根治性或单纯肾切除术、肾部分切除术、肾盂成形术等，尤其是需要精细操作的功能重建性手术。其中根治性前列腺切除术临床应用最为广泛。

1.机器人辅助根治性前列腺切除术（robot-assisted radical prostatectomy，RARP）

目前，美国70%以上的根治性前列腺切除术是在达芬奇机器人辅助下完成的，Patel于2010年报道了其2 500例RARP的临床总结。国内机器人数量较少，根治性前列腺切除术还主要采取腹腔镜手术方式。解放军总医院泌尿外科自2009年开始开展较大样本量的RARP手术，笔者的经验是RARP患者的失血量（EBL）、输血率、疼痛评分、住院时间、术后置尿管平均时间较耻骨后前列腺癌根治性切除术（RRP）显著改善。国外Menon比较了30例RRP患者和30例初始RARP患者的上述指标，结果也显示RARP组显著改善，Ficcara也报道了类似结果。切缘阳性率是肿瘤学结果的一个重要指标，RARP较开放手术有明显的优势。另外，机器人组和开放组的并发症发生率分别为9.6%～26%、11%～37%。Barocas比较了491例RRP与1 413例RARP患者平均10个月的随访结果，发现尽管调整了病理分期、分级及切缘状态，两组3年无生化复发生存率类似。

尿控是评估前列腺切除术后功能恢复的重要指标。Krambeck比较了294例RARP临床局限性前列腺癌和588例RRP，随访1年未显示两组之间尿控有显著性差异。此外，Rocco报道RARP、RRP后1年尿控比率分别为97%和88%。

术后性功能恢复是泌尿科医师和患者共同关注的问题之一。Tewari认为RARP术后能更快地恢复勃起功能。研究结果显示RALP术后恢复勃起的平均时间为180天，RRP术后恢复勃起的平均时间为440天，大约一半的患者700天后仍未恢复勃起功能。Box和Rafael均报道了类似的结果。

2.机器人辅助肾切除术（robot-assisted nephrectomy，RAN）

机器人肾根治性切除术和单纯肾切除术是一个可行和安全的手术方式，与腹腔镜手术比较机器人肾根治性切除术和单纯肾切除术并未见明显优势；但是，费用成本分析说明机器人较腹腔镜手术花费明显增多。机器人系统可能更适合应用于伴有静脉血栓形成的复杂肿瘤。Abaza报道了5例伴有下腔静脉瘤栓的肾肿瘤患者机器人手术，机器人系统切开下腔静脉并缝合缺口。机器人辅助腹腔镜肾切除术也适用于肾脏捐赠者，一个35例机器人肾根治性切除术的研究结果显示肾脏热缺血时间平均5.9分钟。

3.机器人辅助肾部分切除术（robotic partial nephrectomy，RPN）

达芬奇机器人手术系统在肾部分切除手术方面有明显优势，比如三维视野、关节器械、缩放动作、震颤过滤、第四机械手臂的辅助、TileProTM软件、一个实时术中超声平台，所有这些工具都有益于克服腹腔镜肾部分切除术的技术难题。Gettman第一次报道机器人辅助肾部分切除。Wang AJ研究了40例RPN和62例LPN患者资料，结果显示两组之间的EBL、集合系统修复及切缘阳性率无显著性差异。此外，RPN组的平均手术时间、热缺血时间显著降低。Haber的结果却与此不同，他发现RPN与LPN的平均手术时间、热缺血时间没有明显的区别。

有研究对RPN的安全性和有效性进行了评价，结果显示主要并发症的发生率为8.2%；随访26个月，没有患者复发，肾功能无显著变化。但目前文献报道多为回顾性研究，且随访时间较短，期望有更多前瞻性研究可以得出令人鼓舞的结果。

4.机器人辅助膀胱根治性切除术及尿路改道术（robotic-assisted radical cystectomy，RARC）

开放性膀胱根治性切除术（ORC）是肌层浸润性膀胱癌治疗的“金标准”，但其并发症发生率高是临床一大难题。据统计ORC主要并发症发生率10%～20%，死亡率达2%～3%。机器人辅助膀胱根治性切除术（RARC）相对于ORC的优势是失血量减少、疼痛减轻及住院时间缩短，已经逐渐成为膀胱癌治疗的一种方式。研究表明与开放手术相比，RARC具有手术创伤小、手术视野暴露清晰、术中出血少、术后恢复快等明显优势，且肿瘤治疗效果与开放手术无明显差异。尤其是近年来，RARC在扩大淋巴结清扫和保留性神经的技术方面又有了新的发展，对于提高肿瘤患者预后和改善患者术后生活质量方面起了推动作用。

围手术期间的并发症发生率是短期内评估手术方式的最重要指标之一。Ng等研究比较RARC与开放手术之间的严重并发症发生率，术后30天和90天差异均有统计学意义，尤其是在术后30天；RARC在任何级别肿瘤术后并发症发生率方面均存在明显优势。

肿瘤学预后是一项新的技术的重要评价指标。文献报道，RARC术后1～2年的总生存率为90%～96%。然而，尽管短期随访结果令人鼓舞，但RARC的肿瘤学结果很大程度上仍然不能确定，长期的随访观察对于判断RARC的预后是十分必要的。

5.肾盂成形术（robot-assisted pyeloplasty，RAP）

微创手术的优势对于肾盂成形术患者是明显的。当然，操作时间长仍然是一个挑战。Gettman在2002年报道了第一例临床机器人辅助肾盂成形术（RAP）。Gupta前瞻性评估了85例RAP，平均手术时间为121分钟，吻合时间为47分钟。平均随访13.6个月，基于影像评估结果总体成功率为97%。

后腹腔RAP研究较少。Kaouk报道了10例后腹腔RAP，手术时间为175分钟，出现了较小的并发症。其优势是后腹腔途径可以直接暴露UPJ，缺点是有限的操作空间与对大多数泌尿科医师陌生的后腹腔解剖。Cestari比较了36例后腹腔RAP和19例经腹腔RAP，结果显示两组的平均手术时间、住院时间、并发症发生率类似。

研究证明RAP具有可行性、有效性和安全性，但是机器人的高昂成本限制了RAP的广泛应用。目前，尚缺少高质量的研究证明机器人相比标准治疗（腹腔镜、内镜或开放）有更好的效果。

三、总体评价及展望

达芬奇手术机器人系统由于具备的高清放大、稳定操作、高度灵活等特点，因此在泌尿外科微创手术中具有明显优势。一方面，该系统能够将视野放大10～15倍，在高清的三维立体图像下进行手术，更能够清晰辨别盆腔内组织结构，以完成精细的分离切割等操作，再加上机械手有人手无法相比的稳定性及精确度，更易于保护神经和控尿结构。另一方面，该系统通过其器械前端的仿真手腕，突破了人手的局限，在原来手伸不进的区域，机器手可以在360°的空间下灵活穿行，完成转动、挪动、摆动、紧握等动作，尤其是在狭窄骨盆中进行根治性膀胱切除术和根治性前列腺切除术时，其优势明显。这些特点也使该系统进行重建缝合术十分方便。

达芬奇手术机器人外科手术在欧美等国家已成为泌尿外科主流手术方式。而国内，由于机器人价格昂贵，只有少数医院配备。国际上，机器人应用最普遍的是前列腺癌根治性切除术，另外其他的手术如肾盂成形术、肾脏部分切除术也在大量开展。国内由于手术费用的原因，大多数情况只用于前列腺癌根治性切除术，小部分情况下用于膀胱根治性切除术、肾部分切除术。

目前机器人手术存在以下问题：

（1）机器人手术的费用高昂，昂贵的购买和维护费用限制了其在国内的推广应用。

（2）机器人手术不具备开放手术的触觉反馈作用，手术医师可能意识不到对周围组织结构的损伤。

（3）机器人手术并非适合于所有患者，如二次手术、放疗后补救性手术，以及盆腔组织粘连严重或过度肥胖的患者更适合行开放手术。

总之，机器人手术的微创优势明显，但其手术高昂的成本和医疗费用成为当前制约国内机器人手术应用和发展的主要障碍。尽管如此，目前国内有超过50家大型医疗机构正在积极运作引进da Vinci机器人，有理由相信国内机器人手术的应用会日益广泛。

（张旭）