第三章 机器人泌尿外科手术概述
第一节 机器人泌尿外科手术的应用与操作
一、机器人泌尿外科手术的应用现状
泌尿外科是da Vinci机器人手术系统应用的主要阵地之一,开展范围较广,技术较为成熟。其在泌尿外科的主要应用包括前列腺癌根治术、膀胱癌根治术、肾切除术、肾部分切除术、肾盂输尿管成形术、肾上腺切除术等,另外膀胱膨出修复术、直肠膨出修复术、输尿管再植、输尿管重建、输尿管膀胱吻合、骶骨阴道固定、肾固定、肾囊肿切除、输精管吻合、精索静脉曲张手术等大多数泌尿外科手术都有成功使用机器人手术完成的报道。主要应用现状和热点问题如下。
(一)前列腺癌根治术
机器人辅助腹腔镜下前列腺癌根治术(robot-assisted laparoscopic radical prostatectomy,RALRP)是泌尿外科机器人应用的主要焦点,是目前所有泌尿外科机器人手术中,与开放和传统腹腔镜手术相比最具明显优势的微创手术。同时,前列腺癌根治术也已成为推动机器人技术发展的主要手段之一。目前在前列腺癌高发的欧美国家,RALRP几乎成为治疗局限性前列腺癌的金标准。在美国,RALRP已占前列腺根治术的70%~80%。
在腹腔镜和机器人前列腺癌根治术取得初步经验与成果后,Menon教授再进一步发展出Vattikuti研究所前列腺切除术(VIP)技术,该技术主要基于解剖性前列腺癌根治术,并融合与利用机器人手术的原则。机器人外科技术的优势在于放大10倍的立体视觉、高度的稳定性和精确的EndoWrist操作,因而可完成极为精细的局部处理。来自不同中心的研究显示,机器人和开放手术相比在肿瘤的完整性和切缘阳性率方面没有差异。此外,良好的吻合和神经血管束保护可以使术后早期尿失禁和勃起功能得到改善:若用无垫定义,12个月的尿失禁率为4% ~31%,平均16%;若用最多一片安全垫为定义,12个月的尿失禁率发病率为8%~11%,平均值为9%;勃起功能方面,12个月和24个月的正常勃起率分别为54%~90%和63% ~94%。与开放和传统腹腔镜手术相比,RALRP虽手术时间稍长、费用较高,但具有出血少、并发症少、术后恢复快、住院时间短等优点,最新荟萃研究分析也显示机器人手术与开放或腹腔镜方法表现出相似,甚至更优的肿瘤学结果。机器人手术的并发症发生率平均9%,且大多数是轻微的,最常见为淋巴囊肿/淋巴瘘(3.1%) 和尿漏(1.8%)。
总体上,RALRP的适应证与开放手术和传统腹腔镜手术类似。主要是临床分期≤T2c的中、低危前列腺癌,年龄<75岁或预期寿命>10年,PSA≤20ng/ml,Gleason评分≤7分,能够耐受全身麻醉等。一般无绝对禁忌证,其相对禁忌证包括患者存在显著增加手术风险的疾病,严重出血倾向性疾病或血液凝固性疾病,预计寿命<10年,腹腔和(或)会阴手术史、放射治疗史、去势史及长期雄激素阻断治疗史,过度肥胖(BMI>40) 和前列腺体积过大(>100g)等。但其适应证和禁忌证并非绝对的,它与开展机器人手术的医疗中心的器械设备及医生的操作水平有很大关系。RALRP更加微创,适用于更大的年龄范围、更严重的疾病病情。对于高危的前列腺癌患者(临床分期≥T3a,PSA>20ng/mL,Gleason Score≥8分),可术前先进行新辅助治疗。有研究报道,对于中高危的前列腺癌患者多采取新辅助内分泌治疗(neoadjuvant hormonal therapy,NHT)结合根治性前列腺切除术的治疗方法。术前进行3~6个月的黄体生成素释放激素类似物(LHRH-a)+抗雄药物的最大限度雄激素阻断方法作为NHT方案,NHT后PSA降至0.2ng/ml以下时考虑进行根治手术。LHRH-a主要使用注射用醋酸亮丙瑞林微球(抑那通)或醋酸戈舍瑞林缓释植入剂(诺雷德),抗雄激素药物为口服比卡鲁胺片(康士得)。术后3个月时PSA复燃的患者可再进行辅助性内分泌治疗。
总之,根据术者的临床经验和机器人手术技术,在刚开展RALRP时宜选择体形较瘦或前列腺体积较小的患者,熟练掌握此项技术后,可做前列腺体积较大或以前有前列腺手术史或体形肥胖的患者。基于经济因素和手术安全起见,开展RLRP的早期阶段适宜在经济发达地区的大型三甲医院。
(二)膀胱癌根治术
与RALRP相比,机器人辅助腹腔镜下膀胱癌根治术(robot-assisted laparoscopic radical cystectomy,RALRC)发展稍慢,但多项研究已表明RALRC是治疗膀胱癌安全、微创、重复性好的方法,中短期的肿瘤学结果和患者生存期也与开放手术无明显差别,而且对高龄高危的患者可能更有优势。与开放性膀胱癌根治术相比,RALRC患者住院期间的并发症发生率和死亡率较低,肠外营养使用率较低,而住院费用较高,住院时间类似。
大样本病例研究发现RALRC术后30天和90天的并发症发生率分别为41%(387/939)和48% (448/939), 死亡率分别为 1.3% (12/939) 和4.2%(39/939)。并发症的级别为0级占52%,1~2级占29%,3~5级占19%。最常见的并发症分别为胃肠道症状(27%)、感染(23%)和泌尿生殖系统并发症(17%)。目前关于RALRC最长期的随访研究为5~8年,其在局部控制肿瘤方面疗效较好,但是对于肿瘤转移性的患者,RALRC肿瘤学和功能学结果可能与开放手术类似。RALRC可以较好地保留神经血管,有利于术后排尿功能和性功能的恢复,并可与各种膀胱替代术或尿流改道术结合进行。目前,多采用体外建立新膀胱或尿流改道。随着技术的进步和器械的更新,特别是吻合器装置的改进,利用机器人手术系统在体内完成新膀胱的建立或尿流改道是可行的,相关手术报道逐渐增多。
(三)肾部分切除术
机器人肾脏手术主要包括肾切除术、肾部分切除术和活体供肾切除术等,其中机器人辅助腹腔镜下肾部分切除术(robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy,RALPN)开展最多、优势最明显。腹腔镜肾部分切除术(laparoscopic partial nephrectomy,LPN)是治疗局限性肾肿瘤的重要方法,但LPN技术难度较大,学习曲线较长、术中热缺血时间长、有一定的术后出血发生率。由于机器人系统的工作手臂具有6关节7方向自由度,并可提供10~15倍的三维立体手术视野,因此RALPN可更有效地进行肿瘤切除和肾脏重建,并在完成此操作的同时拥有<30分钟的安全热缺血时间,从而使肾脏肿瘤彻底、完整被切除,同时最大限度地保留正常肾脏组织。Benway等比较了129例RALPN和118例LPN,2者在手术时间、集合系统侵犯率、肿瘤直径、切缘阳性率等方面无统计学差别。但RALPN的术中出血较少、术后住院较短,更有意义的是术中热缺血时间明显缩短(19.7分钟和28.4分钟),这对保留肾脏具有重要意义。有荟萃分析对机器人辅助和腹腔镜部分肾切除术的结果进行了比较,手术时间、失血量、转换至开放手术率、术后住院时间并无显著差异,但机器人组的热缺血时间显著缩短。因此,机器人手术能更好的保留肾功能,但是仍需要有更长期的数据证实。
肾脏部分切除手术是治疗小于4~7cm肿瘤的首推方法。但是,不管RALPN还是LPN均需要阻断肾脏动脉20~30分钟时间。手术后肾脏功能有一些影响,对于既往患有高血压、糖尿病或者肾脏疾病的患者,热缺血时间越短越好。目前,有研究开始探索,在肾动脉不阻断(称零热缺血)的情况下,做肾部分切除手术。机器人辅助腹腔镜下联合射频技术可进行不阻断肾动脉的肾脏部分切除术:患者的肾脏肿瘤周围先用射频针热处理,再在立体三维、高清视野下用7个自由度的灵巧机器人手术手臂彻底切除肾肿瘤,该过程不需要中断肾动脉,达到完全的“零热缺血”,手术对肾脏功能几乎没有影响。此外,借助术前的三维血管造影,再掌握肾肿瘤血管分布的情况下,术中不阻断动脉主干、而是阻断相应动脉分支,即 “高选择性肾动脉阻断”,也可以对术后肾脏功能起到积极的保护作用。
(四)泌尿系整形手术
泌尿系整形手术主要包括肾盂成形术、输尿管成形术、肾折叠术等。腹腔镜肾盂成形术(laparoscopic pyeloplasty,LPP)是治疗肾盂输尿管连接处梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO)、肾盂积水的传统金标准,机器人辅助腹腔镜肾盂成形术(robotic-assisted laparoscopic pyeloplasty,RALPP)的广泛开展正日益撼动其地位。Bird等比较了98例RALPP和74例LPP,总的手术时间、吻合时间、术中、术后并发症等均无统计学差异。Braga等做的荟萃分析,纳入了8项研究181例RALPP和145例LPP。相比LPP,RALPP的平均手术时间缩短10.4分钟,平均住院时间缩短0.5天。手术成功率、术后并发症、再入院率等无统计学差异。Singh等对25项研究740例RALPP的荟萃分析得到类似的结果。机器人手术操作灵活、视野清晰、减轻术者疲劳、缩短学习曲线,使得RALPP成为治疗肾盂输尿管畸形、肾盂积水的重要方法。另外,RALPP的适应证较LPP更宽,对于首次整形手术失败的病例,仍可以采用RALPP取得较好的疗效。
UPJO等泌尿系统畸形常见于青少年儿童。由于机器人缝合重建技术严密牢靠,所以对于儿童患者,机器人手术创伤较小,术后可不放输尿管内导管,避免了相关并发症的发生。儿童及年轻患者在希望治愈疾病的同时,也更加追求微创和无刀疤,da Vinci机器人辅助的泌尿系统整形手术是实现他们爱美之心的更好选择,“没有刀疤的手术”痛苦少、恢复快、美观,更重要是这样的手术给患者更多的自信。
(五)肾上腺切除术
目前腹腔镜手术已成为治疗大部分肾上腺病变的金标准,创伤小,恢复快。但传统腹腔镜也存在一些不足,特别是在处理疑难病例方面难度较大,如体积较大(>5cm)、粘连甚至压迫大血管的肿瘤,患者过度肥胖等。2001年,Horgan等首次成功实施了机器人辅助腹腔镜肾上腺切除术(robot-assisted laparoscopic adrenalectomy,RALA),其后RALA的报道逐渐增多,取得了较好的疗效。
临床实践认为,RALA在处理一些疑难肾上腺病变方面优势更加明显,如大血管附近较大嗜铬细胞瘤的手术处理。对于此种病例,传统腹腔镜处理较困难,不仅易损伤大血管,而且对瘤体刺激较大引起儿茶酚胺释放入血,导致术中血压波动。而开放手术一般采取腹部L形切口入路,创伤较大,术中暴露困难,易损伤周围大血管和重要脏器。处理右侧肿瘤时往往需要翻转肝脏,对肝脏刺激较大,术后手术部位留有较大的手术瘢痕,影响美观。机器人辅助手术在分离大血管时明显比传统腹腔镜容易且更安全,机械臂自动消除颤抖而对瘤体刺激较小,术中血压波动小。我们认为对于下述情况应优先选择RALA:①邻近甚至压迫大血管(如腔静脉、主动脉、肾动静脉)或内脏器官(如肝脏)的较大肾上腺肿瘤,尤其是嗜铬细胞瘤;②可以或者需要保留部分正常肾上腺组织的肿瘤,如孤立肾上腺病变、双侧病变、较小的腺瘤等;③一些特殊患者如极度肥胖等。总之,RALA使得一些不适合传统腹腔镜手术的肾上腺病变的微创治疗成为可能。
(六)泌尿系结石手术
尽管冲击波碎石术,内视镜手术和腔内碎石技术的进步,仍然有一些情况下,当所有的内镜手术失败后,特别是复杂的肾结石,开放手术仍是最后的方法。虽然腹腔镜肾结石手术是可行的,但机器人系统能对这类手术有一定的帮助。国内曾有报道利用机器人手术系统,成功进行肾铸型结石的肾盂切开取石手术,这类患者采用传统腹腔镜手术难度极大,通过机器人设备可以避免开放手术的巨大创伤,患者术后肾脏功能良好。对于同时需上尿路整形(如合并重复肾、肾盂输尿管连接处梗阻)的结石患者,以及需要进行其他部位的腹腔手术(如合并肾上腺肿瘤、胆囊结石等),机器人手术也是很好的选择。
(七)女性泌尿系统疾病
多种女性泌尿系统疾病可以利用机器人的协助来修复,如压力性尿失禁、子宫脱垂、盆底肌肉无力等。压力性尿失禁可能是因为特定的盆底肌肉,筋膜结构,神经的损害等原因导致。尿道和膀胱颈部过度活动,导致压力性尿失禁,此类患者可借着机器人腹腔镜悬吊术获得医治。骨盆筋膜破裂而神经肌肉控制功能正常的女患者,可利用机器人完整手术复位分隔两端筋膜组织。
(八)男性不孕不育
机器人技术亦已被用于男性生殖显微手术中,例如附睾输精管吻合术和输精管吻合术。机械人特有的三维视觉和放大倍率的技术优势,再加上利用黑钻微尖钳来进行10-0的缝线吻合功序。
(九)小儿泌尿外科手术
由于机器人手术技术有在一个细小的空间中进行微少的动作的优势,特别适合处理一些因先天性结构异常而需要重建手术的儿童。最常用的程序之一是机器人辅助肾盂成形术。在最近一项荟萃分析报道中,机器人辅助肾盂成形术较一般腹腔镜手术减少10分钟的手术时间和显著缩短住院时间,而两者在并发症发生率和手术成功率无显著差异。其他有关利用机器人辅助的小儿手术包括输尿管输尿管吻合术,肾切除术/半肾切除术,输尿管膀胱再植术等。
二、机器人泌尿外科手术的优缺点
机器人手术系统较传统腹腔镜有明显的优势,它是未来外科手术的发展趋势,但是即便是目前国际上最先进的da Vinci机器人手术系统发展的也不尽完善,其主要优缺点如下。
(一)优势
da Vinci器人手术系统除继承了一般内镜手术的微创、出血及术中输血量减少、术后并发症少、住院时间短、提高医院病床周转率等优点外,其独特的优势主要有:①da Vinci机器人采用双通道光源、高清晰度三维立体成像系统,使图像更加清晰,能更好地辨认和保护神经血管束,术者还可以通过数码变焦改变视野范围而不需要改变摄像头的插入深度;②机器人手由多关节组成,灵活自如,可以提供几乎可与人手相媲美的旋转、弯曲等动作,还可以进行动作的1∶1、3∶1、5∶1等比例精细化,提高了重要脏器和血管、神经的分离处理时的精确性和灵敏度,这在盆腔的复杂性手术方面的优势尤为突出;③人机合一,减轻术者疲劳,通过机器手操作,滤除生理振动,避免了人的呼吸和生理颤抖对操作的影响,增强了手术的稳定性、安全性;④一般认为,机器人手术系统还有利于缩短腹腔镜手术的学习曲线,手术时间较腹腔镜手术时间明显缩短,较开放手术时间也有缩短。
(二)不足
主要有:①设备的购置和维护费用昂贵,这是影响机器人手术系统在国内广泛普及的主要因素;②缺乏触觉反馈,术者对手术野内的组织器官没有触觉感知,通过训练,可有部分特殊 “触觉和张力感觉”;③机器人系统技术的复杂性,在使用过程中发生机械故障的几率大于一般的内镜手术系统;④庞大的机器需要较大的存储空间和大型手术室;⑤术前需要一定的安装时间;⑥人体内操作空间小,机器手器械之间容易发生碰撞等。
三、机器人泌尿外科手术的基本操作
(一)套管布局
对于机器人辅助的腹腔镜手术,套管的布局变化较多,根据所用机器臂的数量和术者的习惯而定。基本原则是机器臂套管之间距离不小于8cm,机器臂与辅助孔之间距离不小于6cm,最外侧的辅助孔与髂前上棘之间距离不小于2cm。无论采用何种方法,术前做好标记,可大大减少安装机器的时间(图3-1,图3-2)。
图3-1 标准化套管布局一
图3-2 标准化套管布局二
(二)泊机技巧
准确而快速的安装da Vinci机器人系统,是缩短手术准备时间的关键。其中最重要一步就是,指导护士快速将机器臂推至合适的位置。借用工程中常用的一字线激光定位仪,机器的行进路线继续标记,可明显缩短泊机时间,提高到位率(图3-3,图3-4)。
图3-3 激光定位仪在地面标记泊机路线
(三)控制台操作
图3-4 沿激光标记路线进行泊机
我们以da Vinci Si系统为例,对主刀操作方法进行简单说明。操作台踏板布局如图3-5所示,通过左侧黑色踏板可控制镜头、调整器械,功能依次为K1:切换(在单侧两条器械臂之间切换控制);K2:离合(脱开器械连接以调整操纵杆位置);K3:镜头(踩下后将控制镜头)。右侧蓝黄色踏板作用为能量控制,功能依次为:K7左上黄:左手器械次要电能量;K9左下蓝:左手器械主要电能量(双极);K8右上黄:右手器械次要电能量(单极电切、超声刀小);K10右下蓝:右手器械主要电能量(单极电凝、超声刀大)。
图3-5 da Vinci Si系统操作台脚踏板布局
镜头控制需主刀医生手脚并用,通过踩踏镜头踏板(图3-5,K3)、同时手控操纵杆(图3-6)进行操作。具体如下:
镜头移动:左脚踩镜头踏板不放,双手同时同方向移动操纵杆;
镜头前伸:左脚踩镜头踏板不放,双手同时拉动操纵杆向自己方向靠拢;
镜头后退:左脚踩镜头踏板不放,双手同时推动操纵杆远离自己方向;
镜头旋转:左脚踩镜头踏板不放,双手握住操纵杆一手抬高同时另一手降低;
镜头对焦:左脚踩镜头踏板不放,单手轻微转动一个操纵杆,对焦准确后立即放开左脚踏板;
镜头放大:左脚踩镜头踏板不放,双手同时握住操纵杆分别向左右两边拉远;
镜头缩小:左脚踩镜头踏板不放,双手同时握住操纵杆互相靠拢;
普通/画中画模式:轻踩离合踏板立即松开可在两种模式间互相切换。
图3-6 da Vinci Si系统操作台操纵杆
(孙颖浩 吴志辉)