机器人外科在泌尿系统肿瘤领域的应用与发展

邱雪峰，郭宏骞

近年来，我国泌尿系统肿瘤的发病率逐年增高。外科手术一直是治疗局限期肿瘤的最重要方法，可以实现肿瘤根治，延长患者的生存期，但是外科手术也会给患者带来不小的创伤，极大地影响了肿瘤生存患者的术后康复及后期的生活质量。因此，“精准、微创”就成为了现代外科发展的方向。基于这一理念，腹腔镜及机器人技术近年来得到了长足的发展。在我国，2000年初泌尿外科逐渐进入了腹腔镜微创时代，基于腹腔镜平台的泌尿系统肿瘤手术层出不穷，逐渐取代了传统的开放手术。尽管如此，腹腔镜外科技术还是存在不小的缺陷，比如2D视野缺乏立体感，手术器械操作性差，无法实现精细操作等。机器人手术平台在传统腹腔镜平台的基础上实现了3D成像，增强了手术器械的灵活性，能够实现精确的手眼协调并过滤掉外科医生的生理颤抖和运动缩放，彻底解放了外科医生的双眼和双手，进一步实现了现代外科“精准、微创”的理念。我国机器人外科起步虽然较晚，但发展迅猛，已经成为治疗泌尿系统肿瘤的重要利器。本文将从机器人外科在泌尿系统主要肿瘤治疗中的应用与发展进行述评。

1 前列腺癌根治术

1947年Millin医生首次提出耻骨后前列腺癌根治术后，开放耻骨后前列腺癌根治术就成为当时治疗局限性前列腺癌的金标准术式[1]。由于前列腺位于男性骨盆深处，开放手术中很难很好地暴露耻骨后静脉丛及尿道。因此，开放耻骨后前列腺癌根治术往往伴随着比较高的围手术期并发症及漫长的术后康复时间。因此，在过去前列腺癌根治术有着非常严苛的手术适应证，而外科医生对于该术式也心存畏惧。20世纪80年代腹腔镜技术很好地解决了前列腺癌根治术中暴露困难的问题。1992年首例腹腔镜前列腺癌根治术成功应用。腹腔镜虽然为前列腺癌根治术中提供了更好的视野，但是手术器械可操作性差，给术中的尿道-膀胱吻合带来的巨大困难，堪称泌尿外科医生的“梦魇”。

20世纪90年代末期达芬奇手术机器人系统的出现完美地将泌尿外科及机器人外科结合在了一起。其3D成像系统及灵活的机械臂将腹腔镜的视野优势及开放手术的操作优势完美融合。自从首例机器人前列腺癌根治术报道后，该术式便如星星之火，呈燎原之势，成为目前前列腺癌根治术的主流术式[2]。2020年美国80%以上的前列腺癌根治术都是通过达芬奇机器人系统完成的[3]。此外，相比于开放前列腺癌根治术及腹腔镜前列腺癌根治术，机器人前列腺癌根治术的另一个巨大优势便是可操作性强，学习曲线短。

随着达芬奇机器人的引入，前列腺癌根治术也不断革新，以实现更加完美的肿瘤控制及功能康复的目标。此外，对于前列腺及前列腺周围组织解剖的不断认识也给机器人前列腺癌根治术的手术技巧提供了很多灵感。1982年，Walsh教授首次提出了解剖性前列腺癌根治术的理念，明确前列腺周围神经血管束的保留在术后性功能的康复中发挥了关键作用[4]。基于这一理念，很多前列腺癌外科专家在机器人平台上提出了很多保留神经束的新术式。Menon教授在原有保留性神经术式的基础上更大程度的保留了前列腺侧方及前方的筋膜组织，提出了“VIP术式”的概念[5]。该术式与传统保留性神经的术式相比，能够更好的促进术后勃起功能的恢复。2010年，Bocciardi教授首次提出了“后入路”机器人前列腺癌根治术的理念，该术式打破了传统前列腺癌根治术的入路方式，不仅能够更好地保留前列腺周围组织，而且几乎不改变膀胱-尿道的生理位置，因此在术后尿控及性功能的恢复等方面优势明显[6]。除此之外，在机器人平台基础上，还提出很多保留和重建的技术，如保留膀胱颈、保留尿道、后壁重建，前重建等。

2 肾部分切除术

在过去，肾癌根治术是治疗早期肾癌的主流术式，但随着临床研究的不断深入，我们发现对于体积较小的早期肾癌，肾部分切除不仅具有和肾癌根治术相当的肿瘤控制效果，而且能够更大程度地保留正常的肾单位，极大地改善了患者的生存质量。因此，肾部分切除是目前治疗体积较小的肾癌的主流术式。肾部分切除过程中需要在阻断肾动脉的前提下切除肿瘤并完成创面缝合，要求外科医生在最短的时间内完成所有操作以避免长时间的肾脏热缺血而造成的缺血再灌注损伤。传统的开放手术往往需要一个很长的腹部切口或者腰部切口，有时还需要移除12肋，不仅给患者造成了较大的创伤，而且大大增加了住院时间和康复时间[7]。随着腹腔镜的问世，1993年报道了首例腹腔镜下肾部分切除手术。相比于传统的开放手术，腹腔镜下肾部分切除术具有切口小的优势，但要在有限的热缺血时间内完成肿瘤切除及创面缝合的是一件极具挑战的事情[8]。2004年报道了首例机器人下的肾部分切除术[9]，与腹腔镜平台相比，机器人下的肿瘤切除及重建显得得心应手，大大减少了因阻断肾动脉而造成的热缺血时间。此外，机器人平台也明显缩短了外科医生的学习曲线。

目前，机器人肾部分切除是当下治疗局限性肾肿瘤的主流术式。据统计，2016年英国近一半的肾部分切除术是借助机器人平台完成的。相比于传统的腹腔镜平台，机器人手术具有出血少、热缺血时间短的优点。此外，借助机器人平台还能够实现各种复杂的肾部分切除术，如大体积肿瘤、完全内生型肿瘤、孤立肾肾肿瘤等，机器人平台让外科医生拥有了挑战各种复杂病例的信心。

3 根治性膀胱切除术

根治性膀胱切除加盆腔扩大淋巴结清扫是治疗肌层浸润性膀胱癌的主要外科方法。近年来，根治性膀胱切除的外科技术及围手术期管理理念得到了长足发展。尽管如此，根治性膀胱切除术后仍伴随着很高的并发症及死亡发生率(分别为50%及5%)[10]。根治性膀胱切除术中为实现尿流改道而进行的各种重建是引起围手术期并发症的最主要原因。传统腹腔镜在尿流改道中优势并不明显。2003年Menon教授首次报道了利用机器人平台进行根治性膀胱切除的病例系列研究[11]。此后，机器人根治性膀胱切除术得到了巨大的普及和推广，在欧美发达国家，超过1/4的根治性膀胱切除术是在机器人平台下完成的。

一项大型多中心研究回顾了2003年以来实施机器人根治性膀胱切除的病例，主要报道了术后并发症及肿瘤控制方面的数据。结果表明机器人根治性膀胱切除术后3级以上并发症发生率为19%。术后30 d和90 d的病死率分别为1.3%及4.2%[12]。在中位67个月的随访过程中，该研究报道的5年无复发生存率及肿瘤特异性生存率分别为67%和75%[13]。这些结果充分说明了机器人根治性膀胱切除术在围手术期并发症及肿瘤控制方面的独到优势。既往认为机器人平台在进行盆腔扩大淋巴结清扫中优势不明显，但研究结果表明超过80%及40%的病例术中清扫淋巴结超过10枚及20枚。由此可见，在盆腔淋巴结清扫方面机器人平台与传统开放手术相当[14]。此外，在机器人平台的助力下，体内尿流改道的比例显著提高。相比于体外尿流改道，体内尿流改道方式操作时间短，术中出血少，胃肠道并发症发生率低[15]。

尽管回顾性研究展示了机器人根治性膀胱切除的巨大优势，但目前有限的前瞻性随机对照研究却报道了不一样的结果。一项旨在比较开放根治性膀胱切除及机器人根治性膀胱切除的RCT表明，两种术式在围手术期并发症、住院时间、术后病理结果及生活质量方面并没有明显区别[16]。RAZOR是一项在研的旨在比较开放及机器人根治性膀胱切除的大型Ⅲ期临床研究。目前一些前期数据表明机器人根治性膀胱切除术出血量及输血比例更低，但两种术式在围手术期并发症、清扫淋巴结数量及标本切缘阳性情况方面并没有明显区别[17]。

4 展望

目前在泌尿外科领域最主要的外科机器人系统还是Institutive公司研发的达芬奇手术机器人系统。很多国内外的科技公司都在研发具有自主知识产权的外科机器人，这些外科机器人无论是设计理念还是产品结构都与达芬奇机器人系统十分类似，一些产品也已经进入到临床试验阶段。我们希望其他机器人产品的临床应用能够打破现有机器人市场的价格壁垒，使手术机器人系统进一步普及推广，给患者带来最大的获益。除此之外，一些新的理念也在悄然改变着我们对于外科机器人的固有概念。单孔机器人是近年来涌现出来的一款全新产品，目前正在临床试验阶段，可为一些选择性的病例实施前列腺癌根治术及肾部分切除术。相比于当前多通道的机器人系统，单孔机器人的创伤更小。国内外也有一些学者尝试使用当前的达芬奇机器人(SI系列及XI系列)进行单孔手术，但也暴露出了机械臂的碰撞、辅助功能不足等诸多缺点。另外一款正在研发的Raven机器人系统能够提供两名外科医生同时操作的机器人平台，为一些复杂手术或者特殊情况下(如战地外科)的外科手术创造条件。STAR系统是一款在研的自动机器人平台，目前还处于动物试验阶段，可实现小肠的自动吻合。这些新的产品有望在未来的数十年内进入临床。

机器人外科在泌尿系统肿瘤的外科治疗领域仍是一个新兴事物，从问世到广泛应用只有短短的20年，但医用手术机器人给泌尿外科带了革命性的改变，已经成为泌尿外科医生武器库中不可缺少的部分。在泌尿系统肿瘤领域，机器人平台已常规获批用于泌尿系统肿瘤的外科治疗。相信随着临床实践的不断深入以及机器人设备的普及和价格的调整，机器人外科在泌尿系统肿瘤领域应用的深度和广度将会进一步扩大。