第三十四章 机器人腹腔镜手术

第三十四章机器人腹腔镜手术近年来腹腔镜技术和设备的逐步发展，使腹腔镜手术的范围不断扩大，需要精细操作而时问较长的腹腔镜手术不断出现。

机器人腹腔镜手术系统可以部分取代枯燥、重复、劳累的操作。

如术中扶持腹腔镜、拉钩等。

机器人系统的出现也使医生可以在比较舒适的位置操作，减轻了医生的疲劳。

利用机器人系统图像的稳定性和精细的器械，可以完成小管道吻合等常规腹腔镜手术时难度较大的操作。

在西方国家，机器人腹腔镜手术系统目前已逐步从实验过渡到临床。

本章介绍机器人腹腔镜手术系统及当前此项技术现状，并简介笔者在纽约Mount Sinai医院完成的机器人辅助的胆囊空肠吻合术的资料。

第一节机器人腹腔镜手术系统机器人腹腔镜手术系统主要有两部分组成：控制台和操作臂。

控制台是机器人系统的核心。

由计算机系统、手术操作监视器、机器人控制监视器、操作手柄及输出设备等组成。

术者坐在控制台前，首先通过控制监视器的触摸屏来调节器械动作的幅度，张开的角度大小，器械闭合后是否锁定等。

当操作臂系统设定完成后，术者就可以看着手术操作监视器，利用操作手柄进行手术操作。

对腹腔镜的控制可以通过声控、手控或踏板进行。

手控或踏板是比较早期的腹腔镜控制形式。

术者利用按钮控制腹腔镜的远近、左右和上下移动。

所以在调节腹腔镜时必须放下手中的操作柄来调节控制按钮。

声控是通过术者的声音来控制腹腔镜的活动。

事先必须在电脑中插入专门的声卡，术者需完成声音训练，使机器人电脑系统熟悉术者的声音。

手术时术者戴上头戴式麦克风，对机器人发出经过训练后专门的指令，根据术野情况操纵腹腔镜的活动。

腹腔镜的活动一般只有六个自由度，即前后、左右和上下。

因此不便于控制30°腹腔镜，多用0°镜进行手术。

操作臂通常有三个：一个用于控制腹腔镜，另两个用于控制器械。

手术前需要对操作臂活动范围(上限和下限)进行设定。

首先于腹壁置入套管。

将腹腔镜与其操作臂连接，经套管置人腹腔，根据手术视野调整好下限，完成腹腔镜臂的设定。

在腹腔镜直视下置入其他套管，将特制的机器人用腹腔镜手术器械经操作臂从套管中置入腹腔。

将器械头端置于适当位置，确定操作臂的下限。

完成三个操作臂的设定后就可以开始手术。

机器人腹腔镜手术系统能完成的操作包括控制腹腔镜、脏器牵引和管腔吻合。

目前主要用于精细的吻合操作。

如小血管、输卵管吻合，冠状动脉转流手术，人工瓣膜置换等。

由于图像稳定，术者位置舒适，便于进行精细的操作。

用机器人系统进行较大范围的牵引操作时，如肠道病变的探查，操作臂需作较大范围的活动，很容易超出控制范围，而不得不重新设定操作臂。

机器人腹腔镜手术系统的主要优点是：①图像稳定。

由于使用机器人控制腹腔镜，其操作完全按照术者指令行事，不存在常规腹腔镜手术时助手疲劳后出现术野不稳定的问题。

尤其是进行精细操作时，镜头距离术野很近，镜头稍有移动即会移出术野。

镜头稍有移动监视器上就会出现大幅度抖动。

②可以进行精细操作。

术者坐在舒适的椅子上，可以从容不迫的进行细致的吻合操作。

镜头可以距离术野很近，器械可以做的很精巧，这一切都使常规腹腔镜手术时难度较大的小血管或输卵管吻合成为可能。

③节省人力。

机器人控制的腹腔镜手术通常由术者本人即可完成，即所谓的一个医生的手术(one—surgeon operation)。

有时需要一个助手更换器械。

这在人力资源比较昂贵的西方国家是有一定价值的。

④术者舒适，不容易疲劳。

⑤另一个潜在的优点是，机器人手术系统的诞生使遥控手术成为可能。

腹腔镜手术专家的操作有可能通过卫星系统传递到潜艇、遥远偏僻地区或国外。

机器人系统是相对较新的技术。

同一切新技术的出现一样，在初始阶段总有不尽人意之处。

其主要缺点是：①使用机器人腹腔镜手术系统的医生必须经过特殊训练，使其熟悉、熟练这种新设备的操作。

其操作熟练程度同开始做腹腔镜手术时一样，也有个学习曲线。

②机器人系统的操作系统还不够完善。

操作柄经常会受到机械系统的限制，不够灵活。

操作臂经常会超出下限而必须重新设定。

腹腔镜头弄脏后取出清洗非常麻烦。

③设备昂贵。

④手术时问比常规手术要长。

随着手术设备不断改进和完善，手术医生逐渐熟悉设备和操作，上述缺点会逐步改进，其应用范围必然会逐渐扩大。

(朱江帆) 第二节机器人腹腔镜手术现状机器人于30年前最早被引入机器制造业，用于取代工人去完成需要精细、重复操作、有一定危险性的任务。

近年来医用机器人不断出现，用于搬运、传递医疗文书；股骨头置换手术时股骨的准备；神经外科手术等。

机器人腹腔镜手术系统主要用于完成3项工作：①腹腔镜控制(手控或声控)；②器官牵引；③精确操作，如输卵管再通手术。

已经开展的机器人腹腔镜手术包括：胆囊切除、胃底折叠、输卵管再通、冠状动脉搭桥、心脏瓣膜置换；泌尿科手术包括肾切除、肾盂成形、睾丸固定、精索静脉曲张结扎等。

机器人手术系统引入腹腔镜外科领域后，不少学者对其性能进行了比较研究。

Jacobs 比较了机器人与手控腹腔镜操作的学习曲线。

31位不熟悉腹腔镜操作的医学生分别进行手动和机器人控制腹腔镜的训练。

结果表明二者有同样的操作曲线。

练习6分钟后两组学习曲线均趋于消失。

结果表明机器人腹腔镜控制是易于学习和掌握的。

Omote在一组施行机器人辅助的腹腔镜胆囊切除术病人中比较了手动和机器人控制腹腔镜的差别。

结果表明：机器人系统的平均手术时问是54 min；常规腹腔镜手术的手术时间是60分钟。

机器人腹腔镜控制和助手手动控制腹腔镜相比，减少了术中修正腹腔镜和镜头清洁的次数。

客观评价结果表明，71％的病例机器人操作优于常规腹腔镜手术操作。

Poulose用LARS(John Hopkins University and IBM Research)机器人系统进行了腹腔镜胃底折叠术的研究，评价了机器人系统使用力敏感拉钩(FSR，force—sensing retractor)进行脏器牵引的效果。

结果表明：在达到同样牵引效果的前提下，助手牵引拉钩的平均用力为l08．9g；机器人的牵引力为74．3g，二者有显著差别。

但术野显露效果没有明显差别。

作者认为LARS机器人系统优于传统的腹腔镜手术操作。

其优点是减轻了施加在牵引脏器上的力量，从而将脏器损伤的可能降低到最大程度。

和开腹显微外科手术相比，腹腔镜输卵管吻合是高难度的精细手术。

Margossian用猪模型进行了机器人腹腔镜输卵管吻合的研究。

比较了开腹显微外科手术、常规腹腔镜手术和机器人辅助手术的效果。

结果表明常规腹腔镜手术后医生感到疲倦及腰、背疼痛；而腹腔镜辅助的手术组中，医生明显感到舒适。

表明机器人腹腔镜输卵管吻合是安全、可行的。

继之该组手术人员于1999年成功地为一位输卵管结扎后病人施行了机器人辅助的输卵管再通手术。

Partin介绍了一组机器人辅助的泌尿外科手术。

他使用了Aesop机器人系统。

一个操作臂控制腹腔镜，另一个臂用于控制拉钩。

其他操作用常规腹腔镜技术完成。

整个操作由一个医生完成。

17例手术包括肾切除、肾盂成形、精索静脉曲张结扎、输尿管松解术等。

手术时间无明显延长，无明显手术并发症。

目前机器人腹腔镜手术的临床资料还比较少。

机器人控制腹腔镜和拉钩是比较成熟的技术。

确实可以给手术医生带来不少好处。

如图像稳定，省去了扶持腹腔镜的助手等。

然而真正的机器人腹腔镜手术应该是除扶持腹腔镜外的手术操作。

在此方面无论是机器人系统还是操作方法都不甚成熟。

同任何新技术的出现一样，还需要一个不断摸索、不断探讨，使其不断成熟的过程。

(朱江帆)第三节机器人辅助的腹腔镜胆囊空肠吻合术的实验研究本研究使用Aesop 3000机器人手术系统(computer Motion Inc，Goleta，CA)。

该系统由控制台和3个操作臂组成。

一个用于控制腹腔镜，另两个用于操纵器械。

腹腔镜活动由声音控制。

术者事先进行了声卡适应训练。

腹腔镜的活动有6个自由度，本实验中使用了0°腹腔镜。

正式实验前术者用训练箱进行了5个小时的缝合基本功训练。

5个猪肝脏和小肠标本被用于胆囊空肠吻合的训练。

16只猪被分成2组，每组8只。

分成机器人手术组和对照组。

机器人手术组的操作全部由机器人系统完成。

一个助手负责更换器械，术野冲洗和吸引以及使用线性吻合器。

对照组用常规腹腔镜手术器械操作，腹腔镜仍由机器人控制。

一个医生完成整个手术。

比较两组机器人设置、胆囊空肠吻合、空肠襻吻合器钉合后留有的缺损吻合所需时间和整个手术所用时间。

手术技术：建立C02气腹后，于脐下缘切开，置人10 mm套管，插入0°腹腔镜。

将腹腔镜与机器人操作臂相连。

调节好镜管活动下限。

在腹腔镜监视下置入3个操作套管。

剑突下套管为l2 mm，用于置入冲洗、吸引管和吻合器。

右锁骨中线脐上20m置入5 mm套管，用于置人5 mm器械。

左锁骨中线脐上5 cm置入l2mm套管，用于置入分离钳、剪和吻合器。

找到Treitz韧带，将距该韧带20 cm小肠袢上提至胆囊处。

分别将胆囊和拟行吻合处之小肠剪开2 cm切口。

行后壁连续缝合。

另用一根缝线行前壁连续缝合。

线头打结在肠腔外。

吻合完成后用吻合器离断距胆肠吻合口处1 cm之近端小肠。

将其与距胆肠吻合口处远端50 cm之空肠对拢，剪开l cm切口，置人吻合器，形成空肠一空肠侧侧吻合。

取出吻合器后留有的缺损行连续吻合关闭。

吻合完成后静脉注射氯化钾处死动物。

正中切口开腹，检查吻合口通畅情况及有无吻合口瘘。

游离胆总管，结扎远端，近端置人一造影导管。

注入20 ml 造影剂，X线下检查吻合口通畅情况。

对照组用普通腹腔镜器械完成上述操作。

腹腔镜仍用机器人控制。

结果：所有动物均很好的耐受了手术。

术中出血极少。

术后开腹检查两处吻合均较为满意。

造影未见吻合口瘘发生。

机器人系统术中工作正常。

同对照组相比，机器人手术组总手术时间及完成两个吻合口所用时间均明显延长，设置时间无显著差异。

机器人组设置时间可见明显的学习曲线；总手术时间两组均有类似的学习曲线；两组完成胆肠吻合口的时间均未见明显学习曲线；然而机器人组完成空肠一空肠吻合口缺损吻合时间可见明显学习曲线。

对不能切除的胰腺癌或远端胆管癌病人，胆肠转流是缓解阻塞性黄疸的有效手段。

更多微创技术的出现对传统的手术分流技术提出挑战。

内镜胆管内支架置人术易于出现复发性黄疸及胆管炎，或支架堵塞。

腹腔镜胆囊空肠吻合术已被证实是同开腹手术同样有效，且创伤较小的一种手段。

本研究表明该术式也可以在机器人腹腔镜手术系统辅助下完成。

该方法的优点在于：图像清晰、稳定，术者舒适，节省人力以及有可能通过遥控技术完成机器人辅助的腹腔镜手术。

其缺点是机械系统还不够灵活，手术时间较长，设备昂贵。

术前基本功训练十分重要。

本研究前术者在训练箱中进行了机器人腹腔镜胆囊空肠吻合的训练，因而在实际操作中该吻合口未见明显的学习曲线。