无线智能腔镜在经尿道膀胱肿瘤电切中的应用

尹水平 施浩强 周骏 杨诚 邰胜 牛迪 梁朝朝

腔镜手术是泌尿外科领域的重要手术方式，传统的腔镜手术设备主要由摄像成像系统、气腹形成系统、动力系统、冲洗吸引系统和手术器械等5个部分组成，其中摄像成像系统包括腔镜镜体、冷光源机和光源线、摄像头与摄像头线、摄像主机和监视器。传统设计的优点包括提供持续的照明，拥有清晰的手术视野和组件可拆分。然而，这种设计也限制了腔镜应用场景，各种有线连接的存在既影响了术者的活动范围也增加了手术室意外事件的发生率。如何实现腔镜系统的微型化、智能化和无线化是近十年来全球领域的研究热点[1-4]。安徽医科大学第一附属医院梁朝朝教授团队与合肥德铭电子有限公司联合研发的无线智能腔镜设备是目前市面上最接近这种需求的腔镜系统。该设备重量仅120 g，自带微型固态冷光源，满电状态下可提供稳定照明4 h，将腔内信号低延迟无线传输至高清显示器及云平台[5]。

膀胱尿路上皮癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，其中非肌层浸润性膀胱癌占初发膀胱肿瘤的70%左右，经尿道膀胱肿瘤电切术是治疗非肌层浸润性膀胱癌的主要治疗方式[6]。有文献报道膀胱肿瘤首次电切后局部肿瘤残留比例为4%～78%，这与肿瘤分期、肿瘤多发以及肿瘤位置隐匿有关[7]。传统腔镜由于光源线和摄像线的存在，在一定程度上影响了术者行电切术时的移动范围，对于膀胱顶侧壁观察困难。本研究拟观察无线智能腔镜在经尿道膀胱肿瘤电切术中的应用情况，通过与传统高清腔镜的对比研究探索无线智能腔镜的潜在优势和不足之处。

对象与方法

一、一般资料

选取2021年5月至7月在安徽医科大学第一附属医院行经尿道膀胱肿瘤等离子电切术的40例膀胱肿瘤患者的临床资料，纳入标准：①术前经膀胱镜检查及组织活检确诊；②影像学检查未见盆腔淋巴结转移和全身转移；③符合非肌层浸润性膀胱肿瘤的诊断；④入院及术前检查完善，未见手术禁忌证。排除标准：①伴有心、肝、肾等重要脏器功能障碍；②凝血系统功能障碍或有血液病病史；③近3个月内有脑梗发作或冠心病治疗疾病史。手术均顺利完成，根据术中使用腔镜系统不同分为观察组(使用无线智能腔镜)和对照组(使用传统高清腔镜)，其中观察组23例，对照组17例。两组患者的年龄、性别、BMI、肿瘤最大径、肿瘤分期、病理分型差异无统计学意义(表1)。所有手术均由同一手术团队完成，由1名医生和1名器械护士共同记录手术时间、术前准备时间以及术者舒适度评分(1～5分，1分为最不舒适，5分为最舒适)。

表1 两组患者一般临床资料比较

二、无线智能腔镜的连接

本研究中使用的无线智能腔镜(图1A)由梁朝朝教授团队设计[8]，合肥市德铭电子有限公司授权生产，自重约120 g，自带光源系统，满电状态下可正常使用4 h，可整机低温等离子消毒，消毒好的电切镜和无线智能腔镜直接连接(图1B)。Storz超高清腔镜和无线智能腔镜视野下正常膀胱黏膜如图1C和图1D所示，Storz超高清腔镜和无线智能腔镜视野下的膀胱肿瘤如图1E和图1F所示，Storz超高清腔镜和无线智能腔镜视野下的膀胱肿瘤切除术后创面图像如图1G和图1H所示。

A：无线智能腔镜的摄像头和光源；B：无线智能腔镜与电切镜的连接；C：传统高清腔镜显示的膀胱正常黏膜；D：无线智能腔镜显示的膀胱正常黏膜；E：传统高清腔镜显示的膀胱肿瘤；F：无线智能腔镜显示的膀胱肿瘤；G：传统高清腔镜显示的膀胱肿瘤切除后创面；H：无线智能腔镜显示的膀胱肿瘤切除后创面图1 无线智能腔镜的连接和显像

三、手术方法

所有患者均采用全身麻醉，截石位，经尿道置入F26电切镜(珠海司迈)，在距离肿瘤底部边缘1 cm处电凝标记切除范围，设置电切/电凝功率为80/60 W，自肿瘤顶部逐层切除肿瘤直至底部，用Elick冲洗器收集肿瘤组织，肿瘤基底部电切至深肌层，将肿瘤组织和基底部组织分别送检，局部创面彻底止血，检查膀胱内无肿瘤残留后退出电切镜，留置F22三腔大气囊导尿管持续冲洗，术后6～24 h予以膀胱内吉西他滨1.0 g灌注1次。

四、统计学方法

采用Prism 7统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布的计量资料以中位数表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

40例手术均顺利完成，均未发生严重血管损伤，术中未发生严重闭孔神经反射导致膀胱穿孔及中转开放病例。观察组平均腔镜连接时间为(3.45±0.85)min，显著低于对照组的(4.76±1.25)min，P<0.01，但两组总体手术时间差异无统计学意义[(63.74±16.14)min vs (58.41±25.23)min，P=0.52]。观察组术后病理为高级别尿路上皮癌13例，低级别尿路上皮癌10例，其中1例有肿瘤残留；对照组高级别尿路上皮癌3例，低级别尿路上皮癌14例，无肿瘤残留病例，与对照组相比，观察组肿瘤恶性程度更高(P=0.02)。观察组术者操作舒适度评分为3分，明显高于对照组的2分(P=0.03)。

讨 论

腔镜的广泛使用给全世界的患者带来了福音，给外科领域带来了重大变革，让现代外科手术朝着微创、快速恢复以及高安全性的方向迈进了一大步。但随着腔镜的应用场景被进一步挖掘，传统腔镜设备体积大、能耗高、智能化程度不高等不足逐渐被重视，全世界范围内许多科学家在促进腔镜设备进一步微型化、智能化以及轻便化等方面做出了诸多努力。2013年美国南佛罗里达大学的研究团队使用自组装的智能手机和平板实现了腔镜图像的无线传输，且图像清晰度可满足手术需要，但这种组装无线腔镜仍保留了光源线[2]。2017年希腊雅典大学的妇产科医生Ioannis Chatzipapas改进了William Sohn发明的无线腔镜设备，增加了自适应固态光源，通过智能手机实现了腔镜的“无线化”传输[4]。至此，无线智能腔镜的雏形和设计理念确立，2020年Ioannis Chatzipapas团队验证了这一自组装无线腔镜在实际手术应用场景下的可行性，在14例腔镜手术中获得了良好的手术视野，手术均获成功[9]。梁朝朝教授团队自2016年开始与合肥德铭电子有限公司合作研发一体化无线智能腔镜，相比之前自组装的无线腔镜，这种新颖的无线智能腔镜具备双无线视像传输，一路无延时传输至4G显示器，保证了内镜诊疗中医生的观看，无线设计大大减轻了医生手术时的操作障碍，增强了手术舒适度，减轻护士部分工作的同时也降低了疾病交叉感染的风险，提高了手术室器械的消毒速度；另一路无线和德医云平台交互，可完成远程诊断及云存储。无导光束和视频线的约束使微创诊疗更舒适、安全，医师可以通过APP非接触式控制设备如图片和音视频存储、音视频传输、视觉放大、白平衡、图片冻结以及电源开关，并可通过APP数据云交互[10]。通过与传统高清腔镜术中真实成像比较，无线智能腔镜的成像清晰度更高，术中图像传输无明显延迟[5,10]。膀胱肿瘤是我国成人泌尿系统发病率最高的恶性肿瘤，位居全身恶性肿瘤的第13位[11]，其中70%左右的膀胱肿瘤患者会使用经尿道膀胱肿瘤切除的方式[12]，等离子电切系统的发明使经尿道膀胱肿瘤电切手术被广泛应用于表浅性膀胱癌的治疗，相对于传统电切，等离子电切体系切除效率更高，闭孔神经反射发生率较低，手术安全性显著提高，而无线腔镜与电切镜的联合给术者带来了更加舒适的操作感受，没有了摄像线和光源线的束缚，术者可以更加自由的摆动电切环，轻松到达膀胱内的任意位置，同时由于不需要连接摄像线和光源线，术前准备时间也显著缩短，总体手术效率进一步提高。本研究系国内首次使用无线智能腔镜完成经尿道手术的临床观察性研究，但研究中纳入病例数较少，且为回顾性分析，其结论尚需大样本多中心随机对照研究来进一步证实。