介紹-手術(shù)機器人是計算機控制的裝置,其可被編程以幫助手術(shù)器械的定位和操縱。手術(shù)機器人通常用于腹腔鏡手術(shù)而不是開放式手術(shù)方法。自20世紀(jì)80年代以來,已經(jīng)開發(fā)出手術(shù)機器人來解決腹腔鏡檢查的局限性,包括二維可視化,儀器的不完全關(guān)節(jié)和人體工程學(xué)限制。機器人輔助腹腔鏡手術(shù)的目標(biāo)是通過將剖腹手術(shù)本來進(jìn)行的手術(shù)轉(zhuǎn)換為微創(chuàng)手術(shù),幫助外科醫(yī)生改善患者護理。機器人輔助腹腔鏡手術(shù)具有微創(chuàng)手術(shù)的所有優(yōu)點,包括較少的術(shù)后疼痛,較小且可能更美觀的切口,縮短住院時間,
在其初始階段,機器人手術(shù)幾乎完全由具有腹腔鏡技能的外科醫(yī)生進(jìn)行。然而,由于達(dá)芬奇手術(shù)機器人的出現(xiàn),因此有外科醫(yī)生已經(jīng)開展機械輔助腹腔鏡手術(shù)。全世界有超過645種達(dá)芬奇系統(tǒng)在使用,從那時起,到2014年底,這些手術(shù)系統(tǒng)的使用量仍然呈指數(shù)增長,達(dá)到3477臺。在手術(shù)中采用機器人技術(shù)的阻礙主要來自費用,醫(yī)生和護士的培訓(xùn)要求以及缺乏高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的腹腔鏡檢查類似,機器人輔助腹腔鏡檢查在出現(xiàn)支持療效和安全性的數(shù)據(jù)之前已被廣泛采用。
外科機器人應(yīng)用史:外科機器人于1985年首次應(yīng)用于神經(jīng)外科手術(shù),不久泌尿外科和整形外科很快也開始應(yīng)用外科機器人技術(shù)。機器人技術(shù)發(fā)展的歷程:
●第一次機器人手術(shù)(1985年)-PUMA560用于在計算機斷層掃描指導(dǎo)下定位針進(jìn)行腦活檢。
●機器人手術(shù)擴展到泌尿外科(1988年,Probot),整形外科(1992年,Robodoc)和婦科學(xué)(1998年,Zeus)。
●機器人腹腔鏡攝像機支架介紹(1994年)。用于最佳定位的自動內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(AESOP)是美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于腹腔內(nèi)手術(shù)的第一個機器人裝置;AESOP后來將被納入一體化機器人手術(shù)系統(tǒng),然而,該系統(tǒng)已不再可用(2001,Zeus)。已經(jīng)引入了一種名為ViKY的手術(shù)控制機器人。它是語音激活的,用于控制腹腔鏡進(jìn)行單端口手術(shù)。
●機器人遠(yuǎn)程呈現(xiàn)技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化(外科醫(yī)生位于遠(yuǎn)程站點,但感覺還在手術(shù)室)(2000,達(dá)芬奇)。該系統(tǒng)由斯坦福研究所和美國國家航空航天局開發(fā)。該原型最初設(shè)計用于軍方,以便從遠(yuǎn)程手術(shù)臺提供對戰(zhàn)場的即時操作護理。
此外,不良的人體工程學(xué)設(shè)計可能導(dǎo)致外科醫(yī)生的疲勞或關(guān)節(jié)拉傷。機器人輔助腹腔鏡檢查具有克服傳統(tǒng)腹腔鏡檢查困難的特征,并且還可以引入新的手術(shù)選擇(例如,遠(yuǎn)程手術(shù))。然而,成本更高并且操作時間(包括機器人設(shè)置和拆卸的時間)通常更長,特別是當(dāng)外科醫(yī)生正在學(xué)習(xí)該技術(shù)時。通過使用外科醫(yī)生可以舒適地坐在其上的控制臺來最小化外科醫(yī)生的疲勞。
常規(guī)和機器人腹腔鏡檢查與剖腹術(shù)相比具有相似的優(yōu)點,包括降低的發(fā)病率,快速恢復(fù)和改善的切口美觀。然而,與剖腹手術(shù)相比,這兩種微創(chuàng)路線都引入了套管針損傷,注氣相關(guān)問題和套管針部位腹壁血腫。與傳統(tǒng)的腹腔鏡檢查一樣,與開放手術(shù)相比,機器人輔助腹腔鏡檢查可增加膀胱和輸尿管損傷的風(fēng)險。
由于在常規(guī)和機器人輔助腹腔鏡手術(shù)中使用電外科器械的增加,與剖腹術(shù)相比,延遲熱損傷也增加。在機器人輔助和常規(guī)腹腔鏡子宮切除術(shù)(LH)中也報道了**套囊裂開的發(fā)生率增加。這歸因于使用單極能量來執(zhí)行**切開術(shù),與間斷縫合相比進(jìn)行縫合,以及由于在**箍縫合期間組織購買不充分而導(dǎo)致熱能橫向擴散和隨后的不充分閉合的風(fēng)險。許多外科醫(yī)生提倡帶刺縫合以促進(jìn)**袖口閉合,而其他人則傾向于從常規(guī)**子宮切除術(shù)中從下方關(guān)閉**。
機器人輔助腹腔鏡手術(shù)可能出現(xiàn)的獨特并發(fā)癥包括機器人設(shè)備的機械故障,由于缺乏觸覺反饋而對各種組織施加過大的壓力,控制器的錯誤激活,機械臂的錯誤運動或定位,或者丟失當(dāng)控制臺外科醫(yī)生放大各種結(jié)構(gòu)時,直視之外的針頭。較新的系統(tǒng)設(shè)計減少或消除了一些這些并發(fā)癥。
對于良性婦科疾病,沒有高質(zhì)量證據(jù)表明機器人輔助腹腔鏡檢查優(yōu)于剖腹手術(shù)或傳統(tǒng)腹腔鏡檢查。美國婦科腹腔鏡醫(yī)師協(xié)會(AAGL)指出,機器人輔助腹腔鏡檢查不應(yīng)取代傳統(tǒng)的腹腔鏡或**手術(shù)治療良性婦科疾病。系統(tǒng)評價未發(fā)現(xiàn)基于兩項小型隨機試驗的機器人手術(shù)有效性或安全性改善的證據(jù),其中一項是作為摘要發(fā)表的,不包括研究方法的細(xì)節(jié)。另一項薈萃分析包括22項觀察性研究,主要是回顧性研究,將機器人手術(shù)與其他方法進(jìn)行比較。與開放手術(shù)相比,機器人手術(shù)與失血量和住院時間顯著減少有關(guān)。與傳統(tǒng)腹腔鏡相比,機器人手術(shù)的唯一顯著差異是減少了失血,并且開放手術(shù)對于子宮內(nèi)膜癌分期的轉(zhuǎn)換更少。
機器人手術(shù)的優(yōu)點-機器人輔助比傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)為:
●卓越的可視化-傳統(tǒng)的腹腔鏡檢查提供手術(shù)視野的二維(2D)成像。機器人系統(tǒng)提供三維(3D)視覺,同時允許快速縮放和平移相機。
●機械改進(jìn)-當(dāng)剛性傳統(tǒng)器械穿過切口時會產(chǎn)生支點效應(yīng),從而導(dǎo)致從外科醫(yī)生的手到儀器工作端的運動反轉(zhuǎn)。當(dāng)儀器被引入套管針時,腹壁是支點。當(dāng)外科醫(yī)生的手向一個方向移動時,儀器向相反方向移動。如果患者肥胖,則儀器上會施加更大的扭矩,而剛性較小的口徑器械(如腹腔鏡)可能會斷裂。機器人儀器不太可能破裂,因此,許多外科醫(yī)生更喜歡肥胖患者的機器人輔助腹腔鏡檢查。這是因為所有機器人儀器都是8毫米寬并且連接到機器人臂,機器人臂又連接到機器人套管(套管針)。腹壁放置在每個器械上的力由套管針和機械機械臂維持。機器人腹腔鏡直徑為11毫米,也通過套管針引入,套管針固定在機器人范圍臂上。相反,
此外,類似于人的手臂和手,機器人儀器具有七個自由度,允許腕狀或“EndoWrist”運動,便于縫合,特別是對于受訓(xùn)者。傳統(tǒng)的剛性腹腔鏡器械僅具有四個自由度。雖然靈活的腹腔鏡器械(例如,AutonomyLaparo-Angle)也可以以七個自由度移動,但是它們的使用需要額外的訓(xùn)練,因為運動不直觀。
●手術(shù)區(qū)域內(nèi)器械的穩(wěn)定-在傳統(tǒng)的腹腔鏡檢查中,外科醫(yī)生的小動作被放大(包括錯誤或手顫)。機器人輔助手術(shù)可以減少外科醫(yī)生的震顫。
●為外科醫(yī)生提供更好的人體工程學(xué)設(shè)計-外科醫(yī)生可以使用遠(yuǎn)程機器人系統(tǒng)。在一項觀察性研究中,8%至12%的外科醫(yī)生報告在進(jìn)行常規(guī)腹腔鏡胃腸道手術(shù)后手臂,手腕或肩膀出現(xiàn)疼痛和麻木。此外,所有外科醫(yī)生都可以在就座位置執(zhí)行機器人輔助手術(shù),而不是站在手術(shù)臺上。在手術(shù)期間避免長期站立可能對懷孕或具有骨科限制的外科醫(yī)生特別有幫助。
機器人手術(shù)的局限性-機器人技術(shù)的局限性包括:
●額外的外科培訓(xùn)
●增加了成本和手術(shù)室時間
●設(shè)備的龐大
●儀器限制(例如,缺少機器人抽吸和灌溉裝置,尺寸,成本)
●缺乏觸覺(觸覺反饋)
●機械故障風(fēng)險
●與傳統(tǒng)腹腔鏡相比,可用能源更少。另外,可用的能源儀器可能不是清晰的。
●不適用于涉及兩個以上象限的腹部手術(shù)(該設(shè)備需要重新對接并重新定位,以便在未面對的象限中操作)
機器人手術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計旨在最大限度地減少機械故障對患者的潛在影響。這些功能包括系統(tǒng)冗余,所謂的“優(yōu)雅”性能下降或故障,容錯,即時維護和系統(tǒng)警報。簡而言之,在當(dāng)前的機器人手術(shù)系統(tǒng)中存在若干機械檢查和平衡,從而最小化機械故障的風(fēng)險。
機器人設(shè)備-提供兩種主動功能機器人:機器人攝像機支架(AESOP)和沉浸式遠(yuǎn)程機器人手術(shù)系統(tǒng)(達(dá)芬奇)。在過去的十年中,***攝像機支架的使用已經(jīng)減弱,與更廣泛采用達(dá)芬奇等集成機器人平臺相吻合。
機器人攝像機支架-機器人攝像機支架(AESOP)可以控制腹腔鏡攝像機。AESOP最初是由外科醫(yī)生操作的腳踏開關(guān)或手動控制引入的,后來經(jīng)過修改以響應(yīng)具有23字詞匯量的語音命令。
AESOP為相機提供了穩(wěn)定的平臺,無需使用人體相機支架。因此,外科醫(yī)生可以額外地自由地控制器械,使得可以在沒有助手的情況下操作和/或使用額外的端口部位。在一項前瞻性病例系列中,50名婦女接受常規(guī)婦科手術(shù),與持有腹腔鏡的手術(shù)助手相比,使用AESOP證明了相似的手術(shù)時間。AESOP仍然可以使用,并且對于單端口腹腔鏡檢查中的一些外科醫(yī)生起了作用。
ViKY系統(tǒng)提供腹腔鏡的視力控制,無需手術(shù)助手定位相機或其他內(nèi)窺鏡工具。該系統(tǒng)的使用已應(yīng)用于子宮操作作為機動子宮定位器(ViKYUP)。
沉浸式遠(yuǎn)程機器人手術(shù)系統(tǒng)-使用該系統(tǒng)的手術(shù)由坐在遠(yuǎn)離手術(shù)區(qū)域的控制臺的外科醫(yī)生執(zhí)行。
手術(shù)設(shè)備-最廣泛使用的系統(tǒng)是達(dá)芬奇系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)備包括:
●外科醫(yī)生的控制臺(三維[3D]沉浸式視頻屏幕,手足控制和座椅),帶有主/從軟件系統(tǒng),外科醫(yī)生指導(dǎo)機器人手臂的移動
●手術(shù)車(三個或四個機械臂和七度腹腔鏡器械)
●設(shè)備推車(相機[外科醫(yī)生查看3D圖像,其他顯示器顯示2D圖像],光源,能量設(shè)備[例如,電烙])
此外,外科手術(shù)器械已開發(fā)出用于達(dá)芬奇系統(tǒng)(VeSPA)或單獨使用(ViKY)進(jìn)行單孔腹腔鏡手術(shù)。
機器人輔助腹腔鏡手術(shù)的思考:
機器人輔助腹腔鏡實施機器人手術(shù)計劃的問題-機器人臨床應(yīng)用的主要障礙是成本,醫(yī)生和護理團隊的培訓(xùn)以及缺乏結(jié)果數(shù)據(jù)。毫無疑問,機器人技術(shù)正在履行其允許通才和亞專科醫(yī)生獲得復(fù)雜腹腔鏡手術(shù)能力的承諾。對于沒有接受過復(fù)雜常規(guī)腹腔鏡手術(shù)的培訓(xùn)或經(jīng)驗的外科醫(yī)生來說尤其如此,這些手術(shù)涉及腹腔鏡縫合,打結(jié),輸尿管,腹膜后剝離以及擴大子宮的微創(chuàng)子宮切除術(shù)。
機器人手術(shù)是否包含在手術(shù)訓(xùn)練計劃中?-機器人外科醫(yī)生尚未制定培訓(xùn)和資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。機器人培訓(xùn)計劃已成為許多外科住院醫(yī)師和獎學(xué)金計劃的一部分,但它并未全面標(biāo)準(zhǔn)化。目前,雖然設(shè)備行業(yè)已經(jīng)建立了一個委員會來制定培訓(xùn)課程的標(biāo)準(zhǔn),但是對于駐留的機器人輔助腹腔鏡檢查培訓(xùn)沒有指導(dǎo)或標(biāo)準(zhǔn)要求。一些居民和研究員將接受培訓(xùn),作為該課程的一部分,無論學(xué)員是否勝任,由居住者或獎學(xué)金主管自行決定。
盡管有一種可靠且經(jīng)過驗證的儀器可用于評估執(zhí)行機器人手術(shù)的技術(shù)技能(機器人客觀結(jié)構(gòu)化評估技術(shù)技能[ROSATS]),但尚未被廣泛采用。
美國各地的醫(yī)院都沒有標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)來辨別外科醫(yī)生是否需要接受培訓(xùn)或其他機構(gòu)是否應(yīng)該獲得機器人特權(quán)。時間快到了,居民或同伴培訓(xùn)中新引入的程序可以使用機器人輔助腹腔鏡而不是剖腹手術(shù)進(jìn)行。
外科醫(yī)生應(yīng)該如何學(xué)習(xí)機器人手術(shù)技巧?-外科醫(yī)生必須在各種機器人培訓(xùn)中心的動物實驗室進(jìn)行預(yù)定培訓(xùn)之前設(shè)置三個機器人病例,以便他或她立即實施培訓(xùn)并加強他/她在動物或尸體實驗室學(xué)到的知識。學(xué)員還必須通過在線培訓(xùn)考試才能獲得證明他/她的證書訓(xùn)練經(jīng)驗。導(dǎo)致***實踐的輔導(dǎo)患者程序的數(shù)量因機構(gòu)而異,并且可能基于手術(shù)經(jīng)驗和技術(shù)能力而個性化。此外,許多機構(gòu)正在施加一定數(shù)量的病例,以便外科醫(yī)生保持一定的技能水平,盡管獲得技能的個體差異使得任意數(shù)量的已完成病例不合邏輯。另外,一種類型的骨盆手術(shù)的表現(xiàn)并不一定意味著也可以安全地進(jìn)行另一種類型的骨盆手術(shù)。各機構(gòu)之間的認(rèn)證要求各不相同,許多機構(gòu)正在制定或最近制定了外科醫(yī)生在機器人平臺上執(zhí)行程序的資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。最后,在美國,
手術(shù)學(xué)習(xí)曲線取決于手術(shù)量的兩個方面:手術(shù)總數(shù)和手術(shù)間的時間間隔。泌尿外科手術(shù)的經(jīng)驗表明,通過強化訓(xùn)練可以獲得機器人技能[,但其他外科專業(yè)需要進(jìn)一步研究。熟悉新程序包括程序本身和管理并發(fā)癥的能力。此外,安全的外科手術(shù)也取決于訓(xùn)練后持續(xù)的手術(shù)量,就像開放手術(shù)一樣。此外,大多數(shù)專家同意,在學(xué)習(xí)機器人方法之前,外科醫(yī)生應(yīng)該能夠通過剖腹手術(shù)執(zhí)行手術(shù)。然而,如果手術(shù)幾乎完全通過微創(chuàng)而非開放的方法進(jìn)行,那么受訓(xùn)者可以學(xué)習(xí)使用機器人輔助或常規(guī)腹腔鏡檢查作為標(biāo)準(zhǔn)方法來執(zhí)行手術(shù)。
在機器人輔助腹腔鏡子宮切除術(shù)(LH)的研究中,需要15至70例病例才能達(dá)到約2小時的手術(shù)時間。同樣,由兩名具有先進(jìn)腹腔鏡技術(shù)的外科醫(yī)生進(jìn)行的113例機器人輔助手術(shù)的病例系列發(fā)現(xiàn),設(shè)置時間,手術(shù)時間和失血量均有所改善,直到大約50例已經(jīng)完成,然后穩(wěn)定。
手術(shù)機器人是否具有成本效益?機器人手術(shù)費用昂貴。達(dá)芬奇系統(tǒng)目前的成本超過1.85美元和230萬美元,機械臂上的每個儀器成本在2200美元到3200美元之間,需要在10次使用后更換。例如,在我們的實踐中,對于機器人輔助的骶骨**固定術(shù),我們使用一把剪刀,電外科和腸鉗,以及兩個針頭驅(qū)動器,每個案例每個花費220至320美元,總程序成本為USD$1270但是,如果我們使用抓取器作為針驅(qū)動器,這個成本可能會降低。
成本效益分析的結(jié)果取決于是否包括單程序或整體機器人成本以及醫(yī)院的外科手術(shù)量。機器人手術(shù)所產(chǎn)生的費用包括資本購置,有限使用儀器,團隊培訓(xùn)費用,設(shè)備維護,設(shè)備維修和手術(shù)室安裝時間。如上所述,與傳統(tǒng)腹腔鏡檢查相同的手術(shù)相比,機器人輔助病例每例大約花費2000美元。在醫(yī)療改革的時代,這種高成本可能是繼續(xù)實施機器人手術(shù)的最大損害,特別是因為尚未出現(xiàn)行業(yè)競爭以促成更實惠的定價。需要更多的前瞻性研究來分析機器人輔助程序?qū)︶t(yī)療保健系統(tǒng)的總體成本。有必要進(jìn)一步調(diào)查。