機器人輔助前列腺癌根治術的應用范文

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[摘要]目的探討虛擬現實培訓在機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術膀胱尿道吻合中的應用價值。方法采用機器人模擬培訓系統，對3名受訓醫師進行基礎操作訓練的吻合模擬訓練，評價培訓前后總體評分、吻合時間、運動距離、器械碰撞次數、器械離開視野次數和脫離目標次數等關鍵指標的變化。隨后3名受訓醫師利用機器人系統對9例患者施行機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術中的膀胱尿道吻合，評價吻合的可靠性。結果訓練后3名受訓醫師總體評分由訓練前的（65.0±10.8）分提高至（92.7±3.5）分，平均吻合時間由（279.0±48.0）s縮短至（119.3±12.5）s，運動距離由（459.0±59.2）cm縮短至（239.3±33.9）cm，差異均有統計學意義（P均＜0.05）；器械離開視野次數和脫離目標次數在訓練前后無明顯變化。3名受訓醫師均順利完成9例患者機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術中的膀胱尿道吻合，平均吻合時間為（23.4±8.6）min。患者術后引流液肌酐水平未見明顯升高，未見漏尿。術后第7天膀胱造影均未見造影劑外漏，術后第8天順利拔除導尿管。結論對泌尿外科醫師進行機器人模擬系統培訓可使醫師迅速熟悉操作，提高術中膀胱尿道吻合的操作水平，從而高效、高質量地完成手術。

[關鍵詞]機器人手術；前列腺腫瘤；根治性前列腺切除術；虛擬現實；培訓

前列腺癌是男性泌尿生殖系統最常見的惡性腫瘤之一[1]，對于局限性前列腺癌，前列腺癌根治術是最有效的治療手段[2]。機器人輔助前列腺癌根治術于1999年首次開展，與傳統腹腔鏡前列腺癌根治術相比，機器人手術具有操作靈活、穩定性好等特點[3]。前列腺位于盆腔，位置深、空間小，非常適合開展機器人手術，尤其對于膀胱尿道吻合，機器人的靈活性可大大降低吻合難度，提高吻合準確度。近年來，泌尿外科機器人手術迅猛發展，僅在美國就已裝機2000余臺，歐洲裝機量超過500臺[4]。隨著達芬奇機器人系統在國內的裝機量逐漸增多，機器人手術量呈指數增長，希望掌握該技能的泌尿外科醫師也迅速增多。目前達芬奇機器人公司為受訓者提供為期2d的培訓，第1天熟悉機器人的結構和工作原理、故障處理、設備局限性、系統安裝等基礎知識，第2天進行模擬操作和動物實驗，隨后即可獲得開展機器人手術的執照。然而，機器人手術與傳統腹腔鏡手術存在較大區別，第3臂的操控、三維視野的適應以及鏡頭的操控均需要大量的時間學習和適應，2d的培訓完全無法滿足需要。手術醫師缺乏足夠的訓練，往往使手術無法達到滿意的效果。利用機器人系統可進行多種虛擬現實培訓，使初學者通過培訓，迅速掌握機器人手術的基本技術，從而最大限度地保證患者安全和手術質量[5]。本研究采用虛擬現實系統對取得機器人手術資質的醫師進行模擬培訓，隨后進行前列腺癌根治術中的關鍵步驟“膀胱尿道吻合”，取得了良好的效果。

1對象和方法

1.1受訓對象

2015年7月至2015年12月，共3名醫師參加虛擬現實培訓，均為近期取得機器人執照的泌尿外科醫師，具有腹腔鏡前列腺癌根治術經驗，但無機器人前列腺癌根治術經驗。本研究經海軍軍醫大學（第二軍醫大學）長海醫院倫理委員會審批。

1.2模型訓練方法

共分為2個階段。第1階段，基礎操作訓練。采用機器人模擬培訓系統MimicTM（MimicTechnologies，Inc.，Seattle，WA）進一步熟悉操作，并完成“操作臺簡介”“鏡頭操控”“機械臂操控”“能量的運用”“腕部操作”“縫針的控制和縫合”訓練。第2階段，吻合模擬訓練。采用機器人模擬培訓系統進行“管腔吻合”訓練，共完成訓練20次（圖1A～1C），記錄每次訓練的得分、吻合時間、運動距離、機械臂碰撞次數、機械臂離開視野次數和脫離目標次數。將訓練前后的數據進行對比，評價模擬訓練的有效性。

1.3臨床實踐

選擇9例擬行機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術的患者。所有患者均經超聲引導下經直腸前列腺穿刺活組織檢查病理確診，并進一步行盆腔磁共振成像及全身骨掃描檢查排除局部侵犯和遠處轉移，同時評估患者前列腺和骨盆形態，符合機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術指征。3名受訓醫師分別對3例患者進行膀胱尿道吻合（圖1D），記錄吻合時間，并與腹腔鏡前列腺癌根治術吻合時間對比。術后隨訪患者，檢測引流液肌酐水平、評估漏尿情況。術后第7天行膀胱造影檢查，注射造影劑80mL，評估吻合口愈合情況。

1.4統計學處理

采用SPSS16.0軟件進行統計學分析。呈正態分布的計量資料采用x±s表示，吻合模擬訓練前后數據的比較采用配對樣本t檢驗，機器人手術與腹腔鏡手術吻合時間的比較采用兩獨立樣本t檢驗。呈偏態分布的計量資料采用中位數（范圍）表示，吻合模擬訓練前后數據的比較采用Wilcoxon符號秩檢驗。檢驗水準（α）為0.05。

2結果

2015年7月至2015年12月，3名參加培訓的醫師均順利完成基礎操作訓練和吻合模擬訓練。經過20次吻合訓練后，總體評分由訓練前的（65.0±10.8）分提高至（92.7±3.5）分，平均吻合時間由（279.0±48.0）s縮短至（119.3±12.5）s，運動距離由（459.0±59.2）cm縮短至（239.3±33.9）cm，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。器械碰撞次數、器械離開視野次數、脫離目標次數在訓練前后無明顯變化（P均＞0.05）。詳見表1。3名受訓醫師利用機器人系統對9例患者施行腹腔鏡前列腺癌根治術中的膀胱尿道吻合，均順利完成吻合，平均吻合時間為（23.4±8.6）min。患者術后引流液肌酐水平未見明顯升高，未見漏尿。術后第7天膀胱造影均未見造影劑外漏，術后第8天順利拔除導尿管。

3討論

前列腺位于盆腔深部，位置低、空間小，是機器人在泌尿外科的主要應用方向之一。與傳統腹腔鏡手術相比，機器人前列腺癌根治術可明顯降低術中出血、縮短導尿管留置時間，同時減少圍手術期并發癥[6]。由于機器人手術開展時間短、經驗積累尚不豐富，如何快速培養年輕醫師，使之迅速掌握機器人手術技巧，已成為目前亟待解決的問題。目前機器人系統公司僅為受訓者提供為期2d的初步培訓，尚不能滿足手術的需要。通常認為，熟練操作機器人通常需要10h以上的訓練時間[7]。此外，在機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術中，膀胱尿道吻合空間小、操作精細，對術者的操作要求高，且吻合的質量直接影響患者術后排尿情況，對患者生活質量影響較大，因此迅速提高術者吻合水平至關重要。雖然近年來機器人手術的模型訓練和動物實驗發展較快，但國內裝機數量少，缺乏專門用于培訓的設備。模擬現實技術的應用很好地填補了這一空缺，可隨時開展訓練[8]，提高被培訓者的操作水平[9-10]。研究顯示，84%的受訓者認為模擬器較好地模擬了真實的機器人手術操作，90%的受訓者認為該培訓非常有效[11]。另有研究顯示，95%的受訓者認為模擬訓練能有效提高操作水平，有助于手術實戰[12]。本研究結合虛擬現實技術，對機器人輔助腹腔鏡前列腺癌根治術中膀胱尿道吻合的步驟進行階梯式培訓。首先通過“鏡頭操控”“機械臂操控”“縫針的控制和縫合”等模塊，使術者快速掌握設備的基本操作，調整適合手術的視野并自如地操作機械臂完成縫合操作。膀胱尿道吻合操作空間小、精度要求高，如何暴露操作區域并精準地進行操作是手術的關鍵。MimicTM軟件中的“管腔吻合”可以較好地模擬該手術步驟。本研究結果提示，通過機器人模擬訓練，術者的操作水平明顯提高。平均吻合時間由訓練前的（279.0±48.0）s縮短至（119.3±12.5）s（P＜0.05），吻合效率提高。接受虛擬培訓后，3名受訓醫師共順利完成膀胱尿道吻合9例，吻合準確，術后未見漏尿，所有患者均于術后第8天順利拔除導尿管，達到良好的吻合效果。本研究尚存在一定不足。由于具有機器人手術執照的低年資醫師較少，本研究僅3名醫師受訓，且在臨床實踐階段完成膀胱尿道吻合僅9例，研究結果可能存在偏倚，需加大樣本量進一步證實。此外，據研究報道，機器人輔助前列腺癌根治術中膀胱吻合的步驟需要至少17例手術才能達到平臺期[13]，本研究中每位醫師僅完成3例膀胱尿道吻合，尚無法明確虛擬培訓對學習曲線的影響，需增加實戰例數后再進行分析。總之，機器人系統由于操作靈活、穩定性好等特點，適合在腹腔鏡前列腺癌根治術中應用。在我國機器人設備有限的情況下，對泌尿外科醫師進行虛擬培訓可使醫師迅速熟悉操作技術，提高術中膀胱尿道吻合的操作水平，從而高效、高質量地完成手術。

作者：張超 花梅免 王富博 過菲 王輝清 彭廣 徐夢璐 宋麗 楊波 盛夏 許傳亮 孫穎浩 單位：海軍軍醫大學