上尿路内镜手术机器人辅助

上尿路内镜手术机器人辅助

Robot-Assisted Upper Tract Surgery

Cite this chapter

Rassweiler, J., Fiedler, M., Saglam, R., Klein, JT. (2021). Robot-Assisted Upper Tract Surgery. In: Veneziano, D., Huri, E. (eds) Urologic Surgery in the Digital Era. Springer, Cham. /10.1007/978-3-030-63948-8_9

机器人辅助上尿路手术

目的：最近开发的机器人设备可以显着弥补输尿管软镜(FURS) 和逆行肾内手术 (RIRS) 的人体工程学缺陷。材料和方法：根据个人经验和 Medline/Pubmed 研究，评估机器人辅助 FURS 的当前作用。文献中有四项研究（1 次使用Sensei-Magellan 系统，3 次使用A vicenna Roboflex™）。Sensei-Magellan 系统不再用于 FURS。2b)。最近，已经介绍了Monarch 系统的首次实验性试验。结果：Avicenna Roboflex™ 是目前唯一可用的系统。它由外科医生控制台和内窥镜机械手组成。控制台提供了一个带扶手的可调节座椅和两个操纵内窥镜的操纵杆：右轮可实现类似于任何标准输尿管肾镜手柄的偏转。左操纵杆允许旋转以及前进和缩回范围。旋转和前进的速度可以在控制台的屏幕上进行调节。该设备在过去3 年中经历了多项技术改进。所有使用 Avic enna Roboflex™ 的临床研究（2 次第 2 期、1 次第3 期）都证明了该设备的安全性和有效性，为外科医生提供了显着改善的人体工程学（IDEAL 阶段）。在最大系列（N = 266) 需要 4:30 分钟准备机器人（范围 3-8 分钟）；对接时间为 4 分钟（范围 1-29 分钟）。识别结石的控制台时间为 4 分钟（范围 1-12 分钟）；总操作时间为 96 分钟（范围 58-193 分钟），包括 65（16-174）分钟的控制台时间。245 名患者(92%) 进行了激光碎石术，112 名(42%) 患者需要使用N-gage-basket 提取较大的碎片。我们遇到一例需要在重症监护室接受治疗的尿毒症 (Clavien 3a) 病例。只有两起

需要转换为经典FURS 的技术故障案例。此外，我们还将使用该设备来消融上尿路上皮癌。结论：所有研究都能够证明在临床场景中使用Avicenna Roboflex™ 的机器人 FURS 的安全性和有效性，并显着改善了人体工程学。然而，未来的研究对于评估机器人上尿路肾脏手术的最终作用是必要的。自本世纪初以来，机器人辅助手术在腹腔镜领域获得了显着的重要性（[ 1 , 2 ]；表1）。最近，在尿石症的治疗中，也对主从系统进行了测试[ 3 , 4 , 5 , 6 ]。有趣的是，体外冲击波碎石装置已经配备了许多技术，例如用于控制耦合质量的导航工具或视频系统。然而，与此同时，特别是输尿管软镜(FURS) 和逆行肾内手术(RIRS) 已获得显着的重要性，这得益于随着仪器小型化和新型激光技术的不断改进。然而，FURS 和 RIRS 受到内窥镜操作过程中人体工程学缺陷的限制，激光的应用主要在治疗多发性结石或较大的肾结石时可能会变得很麻烦，甚至可能导致泌尿科医生的骨科问题 [ 12 , 13 ]。基于在腹腔镜手术、心脏病学和介入放射学中主从系统的积极经验，几个小组专注于此类机器人设备对 RIRS/FURS 克服大多数此类方法障碍的有用性（表2）。在本章中，我们将重点关注机器人辅助上尿路手术的实际发展，包括视频内窥镜、内窥镜设备和术中导航的最新发展

输尿管软镜的人体工程学缺陷

在经典的 FURS/RIRS 中，外科医生通常站着通过脚踏板分别控制荧光镜系统和激光设备，同时用一只手固定内窥镜的位置并用另一只手偏转/旋转它（表2）。此外，助手需要插入激光光纤或任何辅助器械（篮子、N-gage）并根据外科医生的需求激活它。在此过程中，外科医生和助理的工作空间非常有限。因此，机器人设备的目标应该主要也作为一个主从系统，试图通过提供符合人体工程学的工作位置和减轻内窥镜的操作来帮助外科医生，而不会增加损坏泌尿生殖系统的风险。

机器人手术器械发展历史更新

3.1腹腔镜主从系统

早在 1996 年，Buess 和 Schurr 等人。开发了 ARTEMIS 系统并

展示了第一个实验结果，当在实验模型中成功执行远程腹腔镜胆囊切除术时（图1）。尽管在腹部和心脏手术中进行了各种有希望的实验试验，但该设备从未超出实验状态（表1）。

图。1

ARTEMIS：第一个实验性使用的主从系统（G. Buess，德国核研究中心，德国卡尔苏厄）。开放式控制台、带偏光眼镜的3D 视频技术，供外科医生使用基于声控摄像机臂AESOP，ZEUS 系统（Computer motion Inc.，Goleta，CA，USA）已被开发并用于心脏手术和妇科手术[ 18 ]。ZEUS 系统（图2）基于一个控制单元和三个远程机械手的组合：所有手臂都用手安装在手术台的导轨上。外科医生坐在一个开放式控制台上，上面有一把带扶手的高背椅，处理仪器控制器。ZEUS 最令人印象深刻的演示代表了Marescaux [ 19 ] 的跨大西洋腹腔镜胆囊切除术。图 2

ZEUS：第一个临床使用的腹腔镜冠状动脉血运重建机器人系统。开放式控制台，只有 5 个自由度 (DOF) 的仪器。使用带两个屏幕的头盔或仅使用 2D 视频技术的 3D 视频技术与 ZEUS 平行，达芬奇手术系统（Intuitive Surgical，美国桑尼维尔）最初也是为机器人辅助冠状动脉手术而设计的 [ 20 ]。2000 年，Binder 在法兰克福率先开展了机器人辅助根治性前列腺切除术，随后其他欧洲团体[ 21 , 22 , 23 ]。2001 年，FDA 批准将该系统用于前列腺手术 [ 24 ]。达芬奇 2000 通过引入 Endo-wrist™ 技术充分解决了经典腹腔镜的大多数人体工程学问题，例如有限的深度感知、眼手协调和运动范围。一个封闭的控制台提供了一个具有在线视图的3D-CCD 视频系统（图3）。由于离合器机构[ 16 ] ，具有多达七个自由度和环状手柄的电缆驱动仪器可实现符合人体工程学的工作位置。在过去十年中，该公司推出了进一步完善的系统，例如达芬奇SI、X 和XI（图4），这些系统如今代表了非常高的标准。图 3