机器人辅助手术系统在肾移植中的应用

林涛

微创、精准是当代外科手术技术发展的主要方向。与传统手术相比，机器人手术系统不仅更加微创和精准，还可实现手术的远程操作[1-2]。现已有不同的机器人手术系统应用于相应的临床领域，而在肾移植的有关报道中，几乎均采用达芬奇（da Vinci®）手术系统[3-5]，本文主要介绍该手术系统在肾移植中的应用。

达芬奇手术机器人是目前世界上领先的微创外科手术系统。相对于传统微创手术器械，达芬奇EndoWrist专利可转腕手术器械拥有7个自由度，在狭窄解剖区域操作比人手更为灵活；通过三维高分辨率立体腔镜，能够获得光学放大10倍的高清晰立体图像；机器手臂及器械在患者体内可准确无延时地重现人手动作，并可滤除颤抖，比人手更加稳定。2000年，美国食品与药品监督管理局批准该系统用于腹腔镜手术，2年后，该系统开始应用于肾移植。

1 机器人辅助肾移植的历史与现状

2002年，法国Henri Mondor医院首次尝试了机器人辅助肾移植。此次实验性手术并非完全采用机器人，而是由手术室医师完成开放手术切口和血管分离，再使用机器人在远程控制下完成血管和输尿管吻合[6]。全机器人辅助肾移植最早由美国Saint Barnabas医学中心开展，在2011年美国器官移植年会上，该中心Geffner等报道了20例全机器人辅助肾移植。而首例正式报道的全机器人辅助肾移植由美国伊利诺斯大学的Giulianotti等[7]完成。该受者体质量指数（body mass index，BMI）为41 kg/m2，因过于肥胖而被认为不能接受常规手术，采用绕脐切口放入肾脏，并在手辅助下采用机器人系统完成肾移植。此例手术的成功凸显了机器人辅助肾移植的优势，也促进了该技术在其他中心的探索和应用。关于具体手术操作，目前并没有国际公认的标准手术方案，最广为接受的相对标准手术方案为美国底特律Vattikuti泌尿外科研究所和印度Medanta医院共同提出的Vattikuti-Medanta技术[8]。手术过程如下：（1）受者采用头低脚高截石位，在约脐平面做3个机器人操作通道，外加1个辅助通道；（2）绕脐做约5 cm切口，放入GelPOINT装置，通过该装置可放入肾脏并在术中需要时加入冰屑，同时可作为镜头和辅助通道；（3）游离髂外动静脉，从GelPOINT装置放入冰屑包裹的肾脏，完成动静脉端侧吻合；（4）开放循环，将肾脏放置于髂窝，以腹膜片固定；（5）输尿管膀胱吻合。

2018年，张旭教授团队报道了国内首例机器人辅助肾移植[9]，此后该技术在昆明市第一人民医院、四川大学华西医院及天津市第一中心医院等单位常规开展。现有报道显示机器人辅助肾移植安全且切口更为美观，但多为单一机器人手术病例的无对照研究，且随访时间普遍较短[10]。随着经验和例数的积累，近来有数篇报道前瞻性对比了机器人辅助肾移植和开放手术的临床效果。Ahlawat等[11]的前瞻性对照研究中，纳入126例机器人辅助肾移植受者，按1∶3的比例与378例开放手术肾移植受者配对比较，中位随访时间为24个月，结果显示2组移植肾功能、肾功能延迟恢复发生率、移植肾及受者存活率等差异均无统计学意义，机器人辅助肾移植组在术中出血、术后疼痛、伤口感染率以及淋巴囊肿发生率等方面显著优于开放手术组。此外，肾移植的目的不仅在于挽救生命，也在于提高受者的生活质量。而最近的1篇前瞻性对照研究证实，与开放手术相比，接受机器人辅助肾移植的受者生活质量更高[12]。有关机器人辅助肾移植与开放手术的随机对照研究目前尚无报道。

2 机器人辅助肾移植的技术探讨

2.1 供、受者的选择

目前报道的机器人辅助肾移植主要排除标准为：（1）腹部大手术史，腹腔可能严重粘连；（2）髂血管严重硬化。早期部分中心还排除免疫高危患者、右侧供肾、多支动脉供肾，随着技术的进步，有研究显示这些并非是禁忌证，可安全使用机器人辅助肾移植并取得满意的临床效果[13-14]。

世界卫生组织将BMI≥25 kg/m2定义为超重，而BMI≥30 kg/m2则定义为肥胖。体质量正常的患者，可以采用微创小切口进行开放肾移植手术，但这在超重或肥胖患者中难以实现，且肥胖患者开放手术后切口并发症发生率高，可间接影响移植物存活率。而对BMI≥40 kg/m2的患者，多数移植中心认为不适合接受常规肾移植。机器人手术受腹壁厚度影响小，多项研究表明机器人在肥胖患者中具有潜在优势。美国伊利诺斯大学观察了肥胖患者接受机器人手术和开放手术的5年随访结果，结果显示机器人手术组移植肾存活率、伤口感染率等方面均优于开放手术组[15]。而欧洲8家中心比较了肥胖、超重以及正常体质量患者接受机器人手术的临床效果，结果显示3组的主要临床结局指标差异无统计学意义[16]。

2.2 置入肾脏切口的选择

常见的置入肾脏切口包括绕脐直切口或Pfannenstiel切口，两者各有优势。绕脐切口结合GelPOINT或手辅助装置，除可放入肾脏外，也可同时作为镜头和辅助通道，并在术中需要时通过该通道加入冰屑。Pfannenstiel切口的最大优势在于可在直视下将肾脏放至适当位置，且在需要紧急中转开放手术时，只需向侧面延长切口即可，方便快捷[17]。此外，Pfannenstiel切口的手术疤痕很容易被下装遮挡，更为美观。经阴道置入肾脏可以避免在腹部做切口，仅需几个操作通道，从而使切口更加美观。同时，阴道后2/3没有体神经支配，术后疼痛更轻。目前全球范围内仅少数医院开展该技术，但临床结果令人鼓舞[18-20]。该方式目前仅适用于部分有阴道分娩史的女性患者，现有文献均为小样本或个案报道，尚缺乏大样本对照研究。目前国内四川大学华西医院已成功开展该项技术并取得满意效果。

2.3 移植肾的固定

Vattikuti-Medanta技术是通过将肾脏放置于髂窝，拉拢2片游离的腹膜片，夹上1个合成夹，以此完成移植肾的固定。该方法非常快捷，且肾周淋巴液可以漏入腹腔而被吸收，从而减少淋巴囊肿的发生。然而，肠道、网膜可能与肾周粘连，给移植肾的后期管理带来不便。国内四川大学华西医院和昆明市第一医院等采用完全缝合后腹膜的方法，将移植肾和输尿管完全关闭在后腹膜外，虽然耗时更多，但有利于移植肾后期问题的处理，包括移植肾穿刺活组织检查及移植肾肿瘤、结石等的治疗。

2.4 术中移植肾的低温维持

从将肾脏放入腹腔到循环开放，维持移植肾低温可以缩短热缺血时间，目前最常使用的方案是Vattikuti-Medanta技术中的局部低温法[21]：移植肾在工作台以双层纱布袋包裹，两层纱布之间加入冰屑，然后放入腹腔进行血管吻合，术中可通过特制的注射器从放肾切口加入冰屑。此方案简单易行，不需要特殊设备，但加入冰屑过多或时间过长，有可能增加肠道并发症的发生风险，尤其是麻痹性肠梗阻。近期，西班牙推出了一种“冷缺血装置”，核心部分为带有进出管道的双层袋，包裹肾脏后可由管道进行低温持续灌注。目前，已有研究对该装置在人体肾移植中的应用进行了早期探索，初步结果满意[22]。

值得注意的是，术中低温的概念来自1971年的一项研究，Wickham[23]认为热缺血时间超过30 min可导致肾功能损害，而20 ℃可提供最大程度的肾保护。目前，也有学者认为在技术娴熟后，术中低温并无必要。然而，对于初学者或者血管吻合复杂时，术中低温无疑可以给外科医师更为充足的吻合时间。

3 机器人辅助活体供肾切取

活体肾移植中，腹腔镜供肾切取是目前的标准方案[24-25]。机器人辅助供肾切取在2002年首次报道，其后在众多医院开展。关于两者的优劣一直存在争议。2018年《European Urology Focus》杂志发表了2篇文章就此进行辩论[26-27]。2篇文章的作者都认为供肾切取是为拯救别人而给健康个体施行手术，必须最大程度地降低病死率和并发症发生率， 切取的肾脏将用于移植，必须保证其解剖完整，并尽可能缩短缺血时间，保护肾功能。不同之处在于：支持常规腹腔镜供肾切取的作者认为机器人辅助供肾切取没有技术优势，在取出供肾时需要移开机器人等步骤，导致缺血时间延长，同时费用较高；而支持机器人辅助供肾切取的作者认为，该技术在游离肾脏血管时更为容易，右肾切取的血管长度大于常规腹腔镜，虽然缺血时间稍长，但并不影响肾功能。

4 机器人辅助技术的缺点

就技术而言，没有触觉反馈是达芬奇机器人的突出缺点[28-30]。同时，昂贵的费用影响了全球范围的普及[31]。此外，机器人手术需要特定的手术室以及经过培训的助手和护理团队[32]，在急诊手术时不易实现，目前报道的机器人辅助肾移植主要是活体肾移植，部分医院已加大投入，使更多死亡捐献供肾肾移植受者获益于该项技术。

5 小结与展望

机器人辅助手术系统的技术优势使其在肾移植领域的应用日益广泛。然而，很多重要问题目前尚难回答：机器人辅助肾移植的长期效果如何？能否完全取代传统开放手术？哪些患者采用该技术可能有最大获益？对机器人辅助肾移植的评估，目前的共识是遵循IDEAL（idea, development and exploration, assessment,long-term follow-up）方案[33]。IDEAL方案是由外科医师和方法学家组成的国际非营利组织IDEAL协作组提出，将新型外科技术的评估分为4个阶段：1期概念形成、2a期发展、2b期探索、3期评估、4期长期随访。目前机器人辅助肾移植还停留在2期阶段，尚需更多高质量研究来明确其优势。此外，昂贵的费用是影响机器人临床应用的重要障碍，国产机器人的研发方兴未艾，相信随着技术垄断壁垒的打破，费用必然下降，从而可能使该项技术惠及更多患者。