機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的發展與展望

朱清毅 魏勇 顧民

編者按 新技術的引入極大地改變了大多數外科學的實踐。自機器人手術系統進入臨床以來，手術系統的改進升級，手術器械的更新迭代，以及傳統腹腔鏡技術的不斷發展，促使外科專家開始嘗試改進傳統手術方式，通過減少手術切口數量，以達到降低患者體表創傷、縮短術后康復時間等效果。

隨著人民生活水平的日益提高，患者在追求快速康復的同時，對切口美容效果提出了更高的要求。目前，機器人輔助單孔腹腔鏡技術已在國內外泌尿外科領域成功開展，與多孔腹腔鏡手術相比，單孔腹腔鏡手術具有精準、靈活、無外部機械臂干涉、能適應狹窄腔道等優勢，同時減少了切口的數量和總長度，具有創傷小、切口隱蔽、恢復更快、疼痛更輕、瘢痕更小等一系列優點。

為進一步探究機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的臨床效果，本刊邀請南京醫科大學第二附屬醫院泌尿外科首席專家顧民教授和學科帶頭人朱清毅教授共同策劃了“機器人輔助單孔腹腔鏡泌尿外科手術專欄”。本專欄對機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的應用現狀與未來前景，在全膀胱全尿道切除術、腎上腺切除術和前列腺根治性切除術中的臨床應用情況，以及在前列腺根治術中護理配合經驗等方面進行了初步探討，以期為該技術在臨床的應用提供循證醫學證據和重要支撐，探究該技術的可行性、安全性和臨床療效，使其得到更廣泛的推廣和應用，從而造福更多患者。

收稿日期：2022-07-12 錄用日期：2023-07-25

Received Date： 2022-07-12 Accepted Date： 2023-07-25

基金項目：江蘇省衛生健康委科研項目（ZD2021028）

Foundation Item： Scientific Research Project of Jiangsu Provincial Health Commission（ZD2021028）

通訊作者：顧民，Email：lancetgu@aliyun.com

Corresponding Author： GU Min， Email： lancetgu@aliyun.com

引用格式：朱清毅，魏勇，顧民. 機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的發展與展望[J]. 機器人外科學雜志（中英文），2024，5（1）：1-6.

Citation： ZHU Q Y， WEI Y， GU M. Progress and prospects of robot-assisted laparoendoscopic single-site technology in urology[J]. Chinese Journal of Robotic Surgery， 2024， 5（1）： 1-6.

注：朱清毅，魏勇為共同第一作者

Co-first Author： ZHU Qingyi， WEI Yong

摘 要 近年來，單孔腹腔鏡技術一直是外科領域迫切需要但難以攻克的微創難點技術之一。機器人手術系統作為現階段微創外科領域最先進的技術已廣泛應用于臨床，與此同時機器人輔助單孔腹腔鏡技術也發生了巨大的飛躍。目前，機器人輔助單孔腹腔鏡手術在臨床的應用還處于快速成長階段，其中也存在諸多的挑戰。本文通過對國內外相關文獻進行綜合分析，介紹了機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科領域的發展現狀，并進一步展望機器人輔助單孔手術在泌尿外科的發展前景。

關鍵詞 機器人輔助手術；單孔腹腔鏡手術；泌尿外科；微創手術

中圖分類號 R699 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）01-0001-06

Progress and prospects of robot-assisted laparoendoscopic single-site technology in urology

ZHU Qingyi， WEI Yong， GU Min

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

Abstract In recent years， laparoendoscopic single-site technology has been one of the most difficult minimally invasive techniques in surgical field. As the most advanced technology in the field of minimally invasive surgery， robotic surgical system has been widely used in clinical practice. Meanwhile， robot-assisted laparoendoscopic single-site technology has also made a huge leap. At present， the clinical application of robot-assisted laparoendoscopic single-site surgery is still in the stage of rapid growth， but there are also many challenges and obstacles. The current status and difficulties of robot-assisted laparoendoscopic single-site surgery in urology were introduced in this paper by comprehensive analysis of relevant literatures at home and abroad， and further development of robotic laparoendoscopic single-site surgery in urology was prospected.

Key words Robot-assisted Surgery; Laparoendoscopic Single-site Surgery; Urology; Minimally Invasive Surgery

在過去的幾十年里，微創手術在泌尿外科等領域有了巨大的發展，特別是從腹腔鏡手術到機器人輔助手術的逐步轉變。醫療技術的進步和器械的不斷更新使得外科醫生可以更輕松地完成腫瘤根治術等各種復雜術式。隨著傳統腹腔鏡技術的不斷發展、成熟，外科專家們開始嘗試改進傳統技術，通過減少手術切口，降低患者體表的手術創傷，以達到由傳統多孔腹腔鏡手術向單孔腹腔鏡手術（Laparoendoscopic Single-site Surgery，LESS）的轉變[1]。LESS的優勢在于減少了手術切口數量與總長度，使得患者體表創傷更小、切口更美觀、術后恢復更快、疼痛感更輕，同時醫生在大范圍操作或處理雙側病變時更具優勢，并且可以降低術后并發癥（如腹部粘連和切口疝氣）的發生率。自機器人手術系統被引入到臨床，以及光學和人體工程學技術的顯著改進，單孔技術取得了巨大的飛躍。機器人輔助單孔腹腔鏡手術（Robot-assisted Laparoendoscopic Single-site Surgery，R-LESS）在臨床應用中有效解決了LESS所存在的許多操作問題。

1 機器人輔助單孔腹腔鏡手術在泌尿外科領域的發展

2000年，第1代達芬奇機器人手術系統被批準應用于臨床；2006年，達芬奇S手術系統

（第2代）發布，首次裝置了4個機械臂；2009年，美國Intuitive Surgical公司發布的第3代達芬奇機器人手術系統（Si系統）改進為雙控制臺，達芬奇Si系統更加小巧、高效；2014年發布的第4代達芬奇Xi機器人手術系統的器械臂更細小、輕巧，且懸吊式移動平臺可自由調整手術操作方向，擴大了手術可操作范圍。

機器人輔助手術憑借更清晰的視野、更靈活的操作角度、更精細的解剖等優勢得到了越來越多醫生的青睞，機器人操作平臺聯合單孔腹腔鏡技術隨之出現并逐步運用于臨床[2]。LESS常因缺少手術操作的“三角”關系，術中需要使用特殊器械輔助，且操作空間相對有限，鏡頭和其他器械之間的相互干擾大大增加了手術難度，同時外科醫師的學習曲線較長，尤其在術野暴露和縫合等方面[3]。而機器人手術系統的優勢體現在“腕式”器械顯著擴大了手術可操作范圍，其特有的運動縮放和震顫控制使手術操作的靈活性和精準度得到了有效提高，使得R-LESS在臨床的進一步推廣和應用成為可能。有回顧性研究表明，R-LESS的可行性和有效性在于其符合加速康復外科理念，可有效縮短手術恢復期，減輕患者術后疼痛，并可以達到良好的切口美觀度[4-5]。此外，對于外科醫師而言，應用機器人手術系統的醫生體位自主，手術環境舒適，操作滿意度良好。2008年，美國Haber G P等人[6]

率先報道了團隊成功運用機器人單孔手術平臺為動物實施腎盂成形術、腎部分切除術以及根治性腎切除術。隨后美國克利夫蘭診所的Kaouk J H等人[7]報道了人類首例機器人輔助下單孔腹腔鏡前列腺根治性切除術和腎切除術。盡管機器人手術系統具有一定的潛在優勢，但一些固有技術障礙也阻礙了許多中心對R-LESS技術的推廣。因此，2010年美國Intuitive Surgical公司開發了一款達芬奇機器人單孔手術平臺 （Da Vinci Single-site Surgical Platform，DVSSP）專用于機器人輔助單孔手術，如圖1。該平臺使用的套件包括1個四腔端口，并提供2個單點儀器（2個用于機器人控制儀器的彎曲套管）、2個直套管（1個用于8.5 mm 3D高清內窺鏡，1個用于5/10 mm輔助端口）和1個氣體注入閥。由于機器人控制儀器的套管是彎曲的，而且機械臂是半柔性的，因此通過穿過接入端口中間的彎曲套管可以實現操作“三角”關系。2010年，美國Haber G P等人[8]首次報道了在泌尿外科領域中的DVSSP手術。他們在最初的豬模型泌尿學實驗中證明了該設備在技術上的可行性。2012年，Kaouk J H等人[9]報道了在尸體模型中使用第2代達芬奇單孔器械進行腎盂成形術、腎部分切除術和根治性腎切除術。研究發現DVSSP手術主要有兩方面的局限性：

①缺乏手腕關節的靈活性，使體內縫合更具挑戰性；②助手操作與機械臂之間存在明顯干擾。2013年，法國Mathieu R等人[10]報道了DVSSP首次成功應用于6例根治性腎切除術的患者。隨后國外多個中心報道了DVSSP在泌尿外科領域的成功運用，證明了DVSSP手術在臨床應用中的可行性，但同時也都提出了Kaouk J H團隊提到的DVSSP手術的局限性[11]。當前，R-LESS已廣泛應用于泌尿外科的各類手術，應用最廣泛的是前列腺根治性切除術[12-13]。

2 機器人輔助單孔腹腔鏡手術在我國泌尿外科領域的應用

我國開展機器人輔助單孔腹腔鏡手術的時間稍晚，海軍軍醫大學第一附屬醫院王林輝、楊波團隊于2011年4月率先報道了在豬身上完成機器人輔助單孔腹腔鏡腎部分切除術和腎盂輸尿管成形術[14]。在泌尿外科臨床領域，中國人民解放軍總醫院張旭團隊于2014年率先報道了運用達芬奇Si手術系統完成3例機器人輔助單孔腹腔鏡腎囊腫去頂減壓術，結果初步證實了R-LESS的可行性[15]。2017年5月王林輝團隊完成國內首例機器人輔助單孔腹腔鏡左側腎上腺腫瘤切除術[16]，同年該團隊報道了機器人輔助單孔腹腔鏡零缺血腎部分切除等復雜手術，患者術后疼痛輕、恢復快、短期療效確切[17]。2018年7月海軍軍醫大學第二附屬醫院泌尿外科任善成團隊完成亞洲首例經腹機器人輔助單孔腹腔鏡前列腺癌根治術。隨后國內多個泌尿外科團隊也都先后開展了機器人輔助單孔腹腔鏡手術。2019年3月復旦大學附屬中山醫院泌尿外科郭劍明團隊率先報道了經膀胱入路機器人輔助單孔腹腔鏡前列腺根治性切除術，充分展現了機器人手術系統高度的靈活性和精細的操作能力[18]。另外，筆者團隊已采用達芬奇機器人Xi系統完成R-LESS超450余例（如圖2），并于2021年10月在《實用泌尿外科機器人單孔腹腔鏡技術》一書中總結了機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科領域應用的臨床經驗，這對R-LESS具有重要指導意義，尤其對R-LESS手術切口和路徑的選擇、術中體位和器械的擺放、術中操作要點和注意事項等方面做了具體闡述。2022年宋寧宏團隊在新疆應用R-LESS完成了

2例精索靜脈曲張高位結扎術、1例腎盂輸尿管切開取石術、1例腎囊腫去頂減壓術、1例膀胱切開取石術、1例腎部分切除術，均取得成功[19]。

R-LESS的臨床應用既滿足了患者對手術超微創、小切口、術后快速康復的需求，又解決了LESS存在的諸多技術難點，諸多該領域的專家也相繼證實了R-LESS運用于臨床的可行性和優勢[20]，但目前尚缺少多中心、大樣本的前瞻性隨機臨床研究[21]?，F階段R-LESS技術在泌尿外科領域的應用仍然存在一些困難[22]，如機器人外部系統體積過大、機械臂操作時體外易發生碰撞及助手操作空間不足等，此外，R-LESS的高成本也在一定程度上制約了其臨床運用。R-LESS不僅要求手術醫生具有扎實的臨床專業基礎，而且需通過機器人手術系統和單孔腹腔鏡技術理論與實踐的專業培訓[23]；達芬奇Xi 手術系統（第4代）較之前的系統有了較大的技術改進，其加長的機器臂較達芬奇 Si 手術系統（第3代）更適合開展單孔機器人手術。

3 單孔機器人手術的未來與展望

2018年美國Intuitive Surgical公司設計了專用的達芬奇單孔機器人手術系統（SP系統），如圖3A。此系統將3把操作器械和觀察鏡融合到一個機械臂內，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，這種單孔機器人手術系統與LESS相結合的創新術式對泌尿外科單孔手術起到巨大推動作用。2019年美國Kaouk J等人[22]率先報道了9例運用達芬奇機器人SP手術系統完成泌尿外科手術，初步證明了SP系統的有效性和安全性。中國人民解放軍總醫院率先在國內引進第1臺達芬奇SP系統單孔手術機器人，張旭院士團隊于2022年1月完成了國內首例達芬奇SP系統單孔機器人輔助泌尿外科手術。除了達芬奇機器人SP系統，目前全世界已有許多公司在研發各種單孔機器人手術系統，如TransEnterix（Morrisville，NC）、Medrobotics Flex Robotic System（Raynham，MA）手術系統等。

目前國產單孔機器人手術系統的研發也步入正軌，諸多國內手術機器人研發團隊（如“北京術銳”“深圳精鋒”“上海微創”等）自主研發的單孔手術機器人也相繼問世。2020年9月

中山大學孫逸仙紀念醫院黃健團隊率先報道了運用國產“精鋒”單孔機器人（SP1000系統）順利完成5例母豬腎切除術的動物試驗[24]，如圖3B。2021年3月王林輝團隊完成了國內首例具有完全自主知識產權的、真正意義上的單孔機器人輔助前列腺癌根治術（“術銳”單孔腔鏡機器人手術系統），這標志著國產單孔手術機器人技術有了新的突破，如圖3C。筆者團隊在2021年—

2022年運用“術銳”單孔蛇形臂機器人手術系統安全、有效地完成9例腹膜外入路單孔前列腺根治性切除術，充分展示了“術銳”單孔手術機器人動作靈活、指向性準確的優勢[25]。2022年3月，中國人民解放軍總醫院運用國產“精鋒”單孔手術機器人完成首例單孔機器人輔助腹腔鏡下卵巢囊腫剝除術，相信不久之后也將運用于泌尿外科單孔領域。與此同時，國內單孔機器人領域專家對相關器械和設備的研發也將推動單孔手術機器人技術的發展。

總的來說，單孔機器人手術有著廣闊的應用前景。隨著技術的不斷發展和改進，它將為患者提供更安全、更精確的手術治療，并成為外科手術的主流選擇之一。未來，基于單孔機器人手術系統的LESS與普通機器人輔助LESS可以在泌尿外科領域的臨床應用中互補，根據患者個體差異性及疾病的特殊性，術者可以選擇不同的機器人手術系統開展LESS，技術革新必將推動單孔機器人手術在泌尿外科領域的進一步發展。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：①朱清毅負責設計論文框

架；②魏勇起草并修改論文；③顧民負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。

參考文獻

[1] 王林輝， 吳震杰， 朱清毅. 中國泌尿外科單孔腹腔鏡技術的發展與展望[J]. 中華泌尿外科雜志， 2020， 41（11）： 807-810.

[2] White M A， Haber G P， Autorino R， et al. Robotic laparoendoscopic single-site radical prostatectomy： technique and early outcomes[J]. Eur Urol， 2010， 58（4）： 544-550.

[3] 劉存東， 周冉冉， 包繼明. 單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的應用進展及展望[J].臨床泌尿外科雜志， 2022， 37（1）： 1-5.

[4] Lenfant L， Sawczyn G， Aminsharifi A， et al. Pure singlesite robot-assisted radical prostatectomy using singleport versus multiport robotic radical prostatectomy： a single-institution comparative study[J]. Eur Urol Focus， 2020. DOI： 10.1016/j.euf.2020.10.006.

[5] Komninos C， Shin T Y， Tuliao P， et al. R-LESS partial nephrectomy trifecta outcome is inferior to multiport robotic partial nephrectomy： comparative analysis[J]. Eur Urol， 2014， 66（3）： 512-517.

[6] Haber G P， Crouzet S， Kamoi K， et al. Robotic NOTES （natural orifice transluminal endoscopic surgery） in reconstructive urology： initial laboratory experience[J].Urology， 2008， 71（6）： 996-1000.

[7] Kaouk J H， Goel R K， Haber G P， et al. Robotic singleport transumbilical surgery in humans： initial report[J]. BJU Int， 2009， 103（3）： 366-369.

[8] Haber G P， White M， Autorino R， et al. Novel robotic Da Vinci instruments for laparoendoscopic single-site surgery[J]. Urology， 2010， 76（6）： 1279-1282.

[9] Kaouk J H， Autorino R， Laydner H， et al. Robotic single-site kidney surgery： evaluation of second-generation instruments in a cadaver model[J]. Urology， 2012， 79（5）： 975-979.

[10] Mathieu R， Verhoest G， Vincendeau S， et al. Robotic-assisted laparoendoscopic single-site radical nephrectomy： first experience with the novel Da Vinci single-site platform[J]. World J Urol， 2014， 32（1）：

273-276.

[11] Morelli L， Guadagni S， Di Franco G， et al. Da Vinci single site? surgical platform in clinical practice： a systematic review[J].Int J Med Robot， 2016， 12（4）：

724-734.

[12] Lai A， Dobbs R W， Talamini S， et al. Single port robotic radical prostatectomy： a systematic review[J].Translational Andrology and Urology， 2020， 9（2）：

898-905.

[13] Mattevi D， Luciani L G， Vattovani V， et al. First case of robotic， laparoendoscopic single-site radical prostatectomy with single-site VesPa platform[J]. Journal of Robotic Surgery， 2018， 12（2）： 381-385.

[14] 楊波， 王輝清， 肖亮， 等. 機器人單孔腹腔鏡下行豬腎部分切除術及腎盂輸尿管成形術的初步嘗試[J].

第二軍醫大學學報 ， 2011， 32（4）： 409-412.

[15] 馬鑫， 張旭， 董雋， 等. 機器人輔助經臍單孔腹腔鏡腎囊腫去頂減壓術3例報告[J].微創泌尿外科雜志， 2014， 3（1）： 8-11.

[16] 吳震杰， 王堅超， 王杰， 等. 機器人單孔腹腔鏡腎上腺腫瘤切除術初步臨床應用報告[J].臨床泌尿外科雜志， 2017， 32（6）： 437-439， 443.

[17] 吳震杰， 劉冰， 王堅超， 等. 機器人單孔腹腔鏡下零缺血腎部分切除術的初步應用經驗[J]. 中華泌尿外科雜志， 2017， 38（7）： 498-501.

[18] 姜帥， 許培榕， 姚家喜， 等. 恥骨上經膀胱單孔機器人前列腺癌根治術的初步嘗試[J].中國臨床醫學， 2019， 26（2）： 215-217.

[19] 叢戎， 邵云強， 田金勇， 等. 國產手術機器人輔助單孔腹腔鏡技術在泌尿外科的初步應用[J].機器人外科學雜志（中英文）， 2023， 4（6）： 533-539.

[20] WEI Y， JI Q Y， ZUO W R， et al. Efficacy and safety of single port robotic radical prostatectomy and multiport robotic radical prostatectomy： a systematic review and meta-analysis[J]. Transl Androl Urol， 2021， 10（12）： 4402-4411.

[21] Nelson R J， Chavali J S S， Yerram N， et al. Current status of robotic single-port surgery[J]. Urol Ann， 2017， 9（3）： 217-222.

[22] Kaouk J， Garisto J， Bertolo R， et al. Robotic urologic surgical， interventions performed with the single port dedicated platform： first clinical investigation[J]. European Urology， 2019， 75（4）： 684-691.

[23] Sendag F， Akdemir A， Zeybek B， et al. Single-site robotic total hysterectomy： standardization of technique and surgical outcomes[J]. J Minim Invasive Gynecol， 2014， 21（4）： 689-694.

[24] LIU C， LAI C， YAO X F， et al. Robot-assisted nephrectomy using the newly developed EDGE SP1000 single-port robotic surgical system： a feasibility study in porcine model[J]. J Endourol， 2020， 34（11）： 1149-1154.

[25] 魏勇， 沈露明， 楊健， 等. 運用國產單孔機器人手術系統完成腹膜外入路前列腺根治性切除術的初步經驗[J].南京醫科大學學報（自然科學版）， 2023， 43（8）： 1156-1160.

編輯：魏小艷