机器人在小儿泌尿疾病中的应用现状与展望

王世丽 吴谋东 安妮妮 马洪

随着机器人手术系统(RAS)的更新迭代,机器人以其先进的操作系统在国内外被广泛应用于泌尿外科、普外科、妇科、胸外科、儿外科等科室。2001年,世界首例达芬奇机器人小儿胃底折叠术被报道[1],首次证明了RAS应用于儿童的有效性与安全性。国内首台RAS胃底折叠术和肾盂成形术由香港大学玛丽医院分别于 2007年和2008年报道,从此开启了国内机器人手术的历史。

RAS结合了开腹手术直观的操作环境与传统腹腔镜手术低侵入性的优点。与传统腹腔镜的二维成像比较,它具有高清的3D成像技术,拥有7个自由度的机械臂,放大手术视野、震颤消除等优点,增加了操作的灵活性,提供更好的操作精准度及舒适性;机器人手术器械更符合人体工程学,能有效缓解手术者的疲劳感[2];RAS还具有住院时间短、术后疼痛轻、并发症少、学习曲线短,与开腹手术相比明显缩小手术切口等优势[3-4],兼备了开腹手术及传统的腹腔镜手术的优点。RAS的应用主要受限于技术与非技术因素。在技术方面最明显的一个缺点是缺乏触觉反馈,使得初学者在手术过程中无法精准掌控力道。非技术因素主要为高昂的购置成本和维护成本,且目前国内尚未将其纳入医保报销范围;机器人手术系统体积较为庞大,需配备专用手术间;此外,目前尚无儿童专用的机器人手术系统,对于婴幼儿来说,器械尺寸不匹配,在行腹腔内操作时,也因其有限的解剖空间,进行复杂操作时同样面临着挑战。

机器人辅助腹腔镜(robot-assisted laparoscopic,RAL)手术目前在成人泌尿外科领域多用于切除手术,在小儿泌尿外科领域则多用于重建手术(如肾盂成形术、输尿管再植术等),其他包括肾部分切除术、肾及肾上腺肿瘤切除术和膀胱扩大术等。

一、肾盂成形术

机器人辅助腹腔镜肾盂成形术(robot-assisted laparoscopic pyeloplasty,RALP)主要用于治疗肾盂输尿管连接处梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO),是小儿泌尿外科最常见的机器人手术。有研究显示,与开放式和腹腔镜肾盂成形术(laparoscopic pyeloplasty,LP)相比,RALP术后总体并发症的发生率较低,已成为治疗小儿UPJO的一种安全、有效、微创的方法[5]。Gettman等[6]报道了小儿泌尿外科领域第一台RALP。RALP成功率为78%～100%,其中绝大多数文献报道成功率达90%以上[4]。

Esposito等[7]回顾性分析了多中心的67例UPJO病人(30例行LP,37例行RALP),中位年龄为4岁,结果显示,RALP组手术时间(79 分钟)较LP组(105.5 分钟)短,术后RALP组未出现并发症。另一项多中心队列研究显示,针对肾盂成形术后失败后复发UPJO的患儿,行机器人辅助腹腔镜输尿管肾盏吻合术(robot-assisted laparoscopic ureterocalicostomy,RALUC)具有较高的成功率[8]。

RAS的优势在婴幼儿中也能够体现。Wong等[9]报道了46例年龄≤1岁的婴儿(22例行LP,24例行RALP),平均年龄6个月,平均体重8 kg。结果显示,RALP组手术时间与住院时间比LP组明显缩短,术后并发症更少。

另一项回顾性研究分析了复杂UPJO行RALP治疗的9例3个月龄以下的婴儿,平均手术时间(109.55±10.47)分钟,平均估计失血量为(19.29±3.19)ml,平均住院时间为(5.57±0.73)天。该报道的结果显示,尽早行RALP是保护3个月龄以下患儿肾功能的可行性选择[10]。还有多项研究报道RALP在较小婴儿中安全可行,具有较高的成功率及并发症低发生率[11-12]。

二、输尿管再植术

输尿管再植术主要运用于治疗儿童膀胱输尿管连接部梗阻和膀胱输尿管反流(vesicouerteral reflux,VUR)。膀胱输尿管连接部梗阻又称原发性梗阻性巨输尿管(primary obstructive megaureter,POM),对于保守治疗失败的病人,手术是治疗POM及VUR的重要手段。目前传统开放输尿管再植术仍是首选,其成功率高,但创伤大,术后住院时间长及并发症多。Peters[13]在2004年报道了第一例采用Lich-Gregoir术式行机器人辅助腹腔镜膀胱外输尿管再植术(robot-assisted laparoscopic ureteral reimplantation ,RALUR)治疗VUR。因Lich-Gregoir术式是经膀胱外入路,对膀胱刺激少,临床上应用最多。随着RAS的发展,RALUR也因其潜在的微创优势逐渐在临床开始应用。

赵冬艳等[14]对比分析了18例因POM在接受了RALUR和传统腹腔镜下输尿管再植术(laparoscopic ureteral reimplantation,LUR),结果显示,RALUR组比LUR组的手术时间更短。Boysen等[15]分析了多中心的143例(199侧输尿管)接受RALUR的患儿,结果显示,2.5%的输尿管出现相关并发症(4例出现短暂性尿潴留,1例转为开放手术),与开放手术的发生率相当,手术成功率为93.8%,总平均住院时间为1.5天,比开放手术的住院时间明显缩短。一项综述回顾性分析了既往6项研究,包含7 122例VUR儿童,结果显示与开放性输尿管再植术(open ureteral reimplantation ,OUR)相比,RALUR的手术时间较长,手术成功率及并发症无明显差异,但术后住院时间明显短于OUR组[16]。

术后发生尿潴留是RALUR最常见的并发症,特别是在双侧输尿管手术病人中,这可能是由于术中牵拉或损伤盆腔神经丛所致。一项研究报道了41例双侧VUR的患儿在接受RALUR治疗后,成功率可达97.6%,术后无尿潴留发生[17]。这得益于RAS的高清可视化视野,精准的分离盆腔神经丛,保留双侧神经,显著减少尿潴留的发生率[18]。此外,更多文献报道RALUR相较传统开放手术,成功率高,所需麻醉镇痛药物更少,住院时间更短,其安全性是值得肯定的[16-17]。

三、肾部分切除术

儿童肾部分切除术最常见的适应证是治疗重复肾系统中功能不良的部分肾。一项单机构队列研究分析了43例行肾部分切除术的患儿,27例为机器人辅助腹腔镜部分肾切除术(robotic-assisted laparoscopic partial nephrectomy ,RALPN),16例为开放性肾部分切除术(open partial nephrectomy,OPN)。结果显示,RALPN组住院时间显著缩短,手术时间和并发症发生率相当[19]。

另有文献报道16例机器人辅助腹腔镜半肾切除术的患儿,平均手术时间为(135±36)分钟,平均住院时间为(2±0.8)天,估计失血量(10±5)ml,未出现严重的围手术期并发症,其结果与近期发表的相关文献比较,RALPN术后住院时间和并发症发生率与腹腔镜手术相当,但手术时间短于大多数报道的腹腔镜手术时间[20]。同时行RALPN在较小体重婴儿中也是安全、可行的,比行开放手术平均住院时间更短,总吗啡使用量更低。证明了RAS操作的灵活性在婴幼儿狭小的操作空间中并没有受到限制,反而使得手术更容易完成[20]。

四、肾及肾上腺肿瘤切除术

RAS在儿童肾脏肿瘤中的应用较少。Blanc等[21]报道了10例(8例肾母细胞瘤,1例肾肉瘤,1例肾癌)接受RAL肾切除术的肿瘤患儿,所有患儿均实现了肿瘤完全切除。术后住院时间中位数为4天,与同期行开放式手术的病人相比,住院时间更短。另一项研究报道了1例8岁患儿因罕见的后肾间质瘤行机器人部分肾切除术,手术成功完全切除肿瘤,手术持续160 分钟,估计失血量20 ml,术后无并发症,并于术后3天顺利出院[22]。

RAL肾上腺肿瘤切除术在儿童中也报道较少。Mitra等[23]分析了3例行RAL肾上腺切除术的患儿(2例神经节细胞瘤,1例嗜铬细胞瘤),平均手术时间244 分钟,平均失血量估计100 ml,术后平均住院时间2天。另一项研究报道了一例4岁女孩,因功能性肾上腺皮脂腺瘤(大小约5.5 cm),在机器人辅助下成功完成肾上腺切除及腹膜后淋巴结清扫术,手术时间188 分钟,估计失血量40 ml,无术中并发症,术后第2天出院[24]。

目前所报道的机器人辅助下肾及肾上腺肿瘤切除术病例数少,但已发表的结果显示,RAS对于一些特定病人的肾及肾上腺肿瘤切除术是安全可行的。RAS相较于腹腔镜手术,能更好地暴露肿瘤组织,对肿瘤组织可进行更精准的解剖,而相较于开放式手术,具有住院时间短,创伤小的优点。

五、输尿管-输尿管吻合术(Ureteroureterostomy,UU)

目前UU更多的应用于治疗儿童输尿管重复畸形合并单侧输尿管梗阻、开口异位或反流。随着微创技术的发展,有报道证明腹腔镜同侧UU(laparoscopic ipsilateral UU,LIUU)和机器人同侧UU(robotic ipsilateral UU,RIUU)都是安全有效的。该项研究多中心回顾分析了66例患儿(中位年龄12个月,中位体重12 kg),结果显示,RIUU手术时间明显短于LIUU[11]。

此外,更多的研究也证明了RAS在较低体重的婴儿中也可安全进行,RAS与开放式UU的手术时间和并发症发生率无显著差异[12,25]。因此机器人辅助腹腔镜下UU可以是开放式UU的一种安全有效的替代方法。

六、膀胱扩大术和膀胱颈部手术

神经源性膀胱患儿临床表现为排尿功能障碍和/或尿失禁,在通过保守或微创治疗无效后,可以采取手术治疗。Rodriguez等[26]报道了1例神经源性膀胱患儿行RAL膀胱颈部重建阑尾膀胱造口术,手术时间300 分钟,估计失血量50 ml,未出现并发症,证明了RAS是一种安全有效的方法。Grimsby等[27]回顾性分析了45例行膀胱颈重建术但未行膀胱扩大术的病人(RAS19例,开放手术26例),结果显示RAS组较开放手术组的手术时间长(8.2 小时VS 4.5 小时),住院时间无明显差异。

RAL手术治疗儿童神经源性膀胱在技术上是安全可行的,且不会导致并发症和住院时间的增加。但RAS手术时间较开放式手术时间长,有文献报道随着术者经验的增加,可大大减少手术时间[28-29]。

七、膀胱憩室切除术

膀胱憩室在临床中少见,可分为先天性和获得性憩室。大多数膀胱憩室没有临床症状,有症状的膀胱憩室常表现为如肉眼血尿、尿路感染或梗阻性尿路症状等[30]。2009年报道了第1例在RAL下行憩室切除术,患儿术后第1天出院,随访7个月,患儿未出现并发症[30]。Eyraud等[31]报道了44例行RAL膀胱憩室切除术的患儿,平均憩室大小(8.3±3.6)cm,平均手术时间(186±68)分钟,平均住院时间(2.4±1.7)天。

如果发现膀胱憩室引起了输尿管开口阻塞,通常需要行输尿管再植术。2020年Koehne等[32]报道了1例因先天性尿道旁膀胱憩室引起输尿管开口梗阻的患儿,在机器人辅助下行膀胱憩室切除术和膀胱外输尿管再植术,手术时间283 分钟,术中无并发症,术后住院时间为1天。因此,RAL膀胱憩室切除术是治疗儿童膀胱憩室的一种行之有效的方法。

机器人系统自问世后便在国内外多个领域得到了广泛应用,在小儿外科诸多亚专业中最常见于小儿泌尿外科。RAS的优势使得以重建手术为主的儿童泌尿系疾病治疗有了更多选择。

RAS设计之初并未纳入儿童体格相关参数,常用的Trocar直径较传统腹腔镜大(8 mm),而婴幼儿的躯体小,使得手术操作通道之间的距离缩短,机械臂在操作中容易碰撞,这在一定程度上限制了RAS在儿童中的应用,特别是在新生儿中的应用仍存在着争议[33]。但婴幼儿腹部皮肤弹性好,Trocar间距可调节性强,且正确的操作通道设计可有效避免操作中机械的碰撞;随着单孔机器人及5 mm Torcar的出现,已证实在较小体重患儿中同样具有较好的手术效果[34],手术瘢痕更小。RAS的普及同时还受限于高昂的费用,但随着临床经验的增加及国产机器人系统的应用,与手术相关的成本将会大大降低。

RAS的年龄范围可以从新生儿延伸至儿童,相较于开放手术,具有创伤小,术后疼痛轻,并发症少等优势,同时若能结合加速康复外科的措施,有望更大程度减少患儿手术创伤应激,减少阿片类药物的使用,缩短术后住院时间,减少围术期并发症,优化手术体验,加快术后康复,降低住院相关费用,使更多的患儿受益。