腹腔镜技术在泌尿外科临床应用现状和发展趋势

腹腔镜技术具有创伤小、视野清晰、有助于辨别精细解剖结构、失血少及术后康复快等优势,自1991年Clayman等[1∶首次应用腹腔镜行肾切除术以来,腹腔镜技术在泌尿外科领域得到飞速的发展。目前,从单纯器官切除术到复杂的保留和重建手术,从上尿路手术到位于盆腔深部的下尿路手术均可用腹腔镜技术完成,并基本取代传统的开放手术,成为现代泌尿外科微创手术的标准。

一、腹腔镜技术在泌尿外科临床应用现状

1.标准腹腔镜手术:标准腹腔镜手术一般需要3~6个孔作为操作通道,孔的直径为5~300px,在视频系统监视下通过操作通道进行操作。手术入路包括经腹腔途径和后腹腔途径。经腹腔途径腹腔镜手术在泌尿外科开展较早。后腹腔途径是1992年Gaur[2]首次应用气囊置入后腹膜间隙充气撑开间隙,而形成一个人为的“后腹膜腔”,通过腹膜后腹腔镜手术获得成功,开创了腹膜后和盆腔腹膜外腹腔镜手术方式。

标准腹腔镜手术广泛应用于泌尿外科疾病治疗,操作技术已很成熟,已逐渐成为多种疾病外科治疗的标准治疗方式,如腹腔镜肾癌根治术、前列腺癌根治术、肾盂输尿管成形术等,尤其是肾上腺肿瘤的腹腔镜治疗已成为“金标准”。既往有学者认为最大径>150px的肾上腺肿瘤、>175px的肾癌或肾癌伴肾静脉癌栓等复杂性肾癌是腹腔镜手术的禁忌证。Moinzadch和Gill[3]对31例恶性肾上腺肿瘤行腹腔镜肾上腺切除术,通过分析治疗效果认为术后存活率与肿瘤体积大小无明显相关性。同时张旭、郑大宏、周立群、孙颖浩等国内学者均有成功切除最大径)250px肾上腺肿瘤的报告,北京友谊医院泌尿外科吕文成教授成功实施5例腹腔镜肾癌根治和腔、肾静脉癌栓取出术,揭示肿瘤大小及复杂性肾癌等高难度手术不再是腹腔镜手术禁忌证。

2手助腹腔镜、单孔腹腔镜及经自然腔道内镜手术:手助腹腔镜是在普通腹腔镜设备的基础上增加防漏气的手助套袖设各,通过该设各,术者的一只手可进入腹腔辅助配合手术。手助腹腔镜技术联合了腹腔镜和开放手术的优点,术者进入腹腔的手触觉灵敏、动作灵巧,使镜下切割、分离、缝扎等精细操作更容易,提高了三维定向效果及手术安全性。对于复杂性泌尿外科手术如腹膜后淋巴结清扫术、肾部分切除术、肾输尿管全切除术和活体供肾摘除术等,尤其需完整取出标本的手术较为适用。

经脐单孔腹腔镜手术符合经自然腔道内镜手术的理念,其临床意义在于将标准腹腔镜多个体表穿刺操作孔汇集于一个操作孔道,从而减少腹壁的创伤,减轻术后疼痛,降低与穿刺相关并发症的发生率,减少手术瘢痕,使体表更加美观。近年来,单孔腹腔镜技术在泌尿外科手术中得到迅猛发展。国内首例单孔腹腔镜肾切除是由克利夫兰临床中心Kaouk教授于⒛08年在上海第%届世界腔道泌尿外科大会上演示完成的。随后国内各泌尿外科中心相继报告了单孔腹腔镜下无功能肾切除、肾癌根治术、肾上腺肿瘤切除术、前列腺癌根治术、全膀胱切除术等。我国在泌尿外科单孔腹腔镜技术上已与国际接轨,并参与克利夫兰临床医学中心组织的国际多中心合作研究项目[4]。然而,目前尚没有达到对标准腹腔镜技术“取而代之”的局面,甚至有许多医生对“一大孔是否就比三小孔更微创”提出强烈质疑。究其原因,学习难度大、器械要求高、微创优势不明显等因素限制了单孔腹腔镜的进一步推广。

经自然腔道内镜手术是一种经人体自然腔道如胃、阴道、膀胱等途径进入腹腔施行手术的新型手术方式。因能够避免腹部手术瘢痕,故有学者将其称为无瘢痕手术。近年,国际上报道了少量经阴道肾切除的临床病例,国内邹晓峰等[5]也相继报道了经阴道肾切除和肾上腺切除等。但经自然腔道内镜手术操作难度大、腹腔感染及安全性等问题,目前仍主要限于动物实验阶段。

3.机器人辅助腹腔镜手术:机器人腹腔镜手术系统在外科手术的临床应用,使手术的微创化程度进一步加深,克服了标准腹腔镜的不足,使微创手术更加完美。机器人手术系统经历了AES0P系统(伊索,1994年)、zcus系统(宙斯,1998年)、山Ⅴinci系统(达芬奇,⒛00年)3代的发展。daⅤinci系统是美国食品药物管理局批准的第一个可在手术室临床使用的机器人系统,也是目前世界上最为成熟且应用最为广泛的机器人手术系统。该系统提供高清的三维手术视野,可滤除人手自热按震颤,利用可720°自由活动的内手腕系统,在狭小的手术范围内提供超越人手的多自由度和灵活性,扩展了外科医生的稳定操作能力,提高了手术精度和安全性,且出血及术中输血量更少,住院时间更短,从而成为超越普通腹腔镜的微创技术。在国外,机器人腹腔镜手术已进入爆炸式发展阶段,几乎涉及泌尿外科所有的手术,包括前列腺癌根治术、肾切除术、肾部分切除术、肾上腺切除术、肾盂输尿管成形术、根治性全膀胱切除术等。在美国,机器人腹腔镜前列腺癌根治术已超过前列腺癌根治术的。

国内机器人手术系统普及率远低于欧美,主要限于大城市的几家综合性医院,如北京、上海、南京、重庆等地。主要原因是手术机器人的使用成本昂贵,性价比优势不明显。使用成本高主要表现在购置费用高、手术成本高和维护费用高,造成这一现象的主要原因是生产商的技术垄断。随着国内机器人及其辅助设备和耗材的研发,现已存在的手术机器人技术和市场的垄断地位可能被打破,手术机器人使用成本必然会下降,从而在国内得到普及,为患者提供最优质的治疗手段。

二、腹腔镜技术未来发展趋势

1.腹腔镜技术平台的改进与创新:各种复杂手术得以顺利开展有赖于腹腔镜新式器械的研发和创新。首先是腹腔镜器械的更加微型化,如医用内镜、高清摄像系统以及外观细小、柔韧度优异的微型手术器械等;其次是更加强大和有效的能量平台,能同时或在数秒内完成组织血管的分离、切割、结扎、缝合等多项手术步骤,使手术时间、出血量明显减少;另外随着经自然通道手术相关设各的研发,真正意义上的无创手术——经自然通道手术将由目前阶段被视为概念性技术向现实外科手术转变,成为“外科微创化”的发展方向。同时单孔腹腔镜器械的研发,如各种多通道套管、双弯曲的手持器械、前后端可弯曲的电子腹腔镜、新型无人牵引的内脏牵拉器、高清影像等,使腹腔镜和内镜“双镜”得到真正的联合。保证了多种复杂手术的微创化的实现,大大提高腹腔镜手术的实用性和安全性。

2.分子影像导航与腹腔镜技术的结合:传统手术对于组织的识别,病灶的范围和血管的走行等完全依赖医生的临床经验。目前,新的分子影像技术可以通过计算机辅助导航技术与腹腔镜机器人外科手术系统结合,利用术前或术中的影像检查所获得的空间信息,辅助医生完成对病灶的诊断和手术导航。例如,应用术中血管超声图像与手术实时图像的整合以利于缝扎止血和减少出血;应用MRI、CT影像的整合实现精细切割以减低切缘阳性率,得到更好的肿瘤控制率;不刂用光学探针对生物过程进行光学成像,具有一定的发展前景。Jafer和Libby Weissleder[7]设计的一种用近红外荧光探针,在肿瘤的光学成像介导手术中体现出临床应用价值。这一技术可在手术过程中实时地用仪器探测到肿瘤组织、转移灶及前哨淋巴结,从而减少手术切除时的遗漏,还可以直观显示手术中的实时组织影像,为精确手术治疗提供可靠的技术支持。此外,分子影像技术还可以利用所获组织和器官的空间信急,通过三维重建与显示,进行靶病灶的标记和手术路径规划,从而避开重要的血管和神经,最大限度地减少对患者的创伤,达到真正的微创。

3.智能化微型机器人腹腔镜手术:综合国内外微创外科机器人的研究情况来看,智能化微型体内手术机器人是手术机器人领域的研究热点。Rentschler等开发了经自然通道平台导入腹腔镜用于腹腔镜探查的微型机器人。这种机器人直径12mm,长度75mm,具有螺旋状的轮状结构,由2只微型电机驱动,可在腹腔镜内前进、后退和转向,不会造成组织损伤。Lehman等[9]介绍的微型手术机器人系统由微型机器人、定位磁铁和控制台组成。机器人由胃镜导入腹腔镜,由磁定位系统固定于腹壁,摄像头可提供立体视频图像,两侧可以伸出操作壁进行操作,其功能与机械臂活动为有线方式控制。Phee等[10]开发的缆绳驱动双臂微型机器人有2个操作臂安装在内镜前端,经自然腔道途径进入腹腔进行手术操作,完成腹壁无瘢痕的微型机器人手术。现代微创手术机器人主操作手缺失力感觉,严重制约了主从式手术机器人的发展和实用价值。智能化机器人通过虚拟现实力反馈技术让医生具有亲临手术现场的感觉,同时可进行人机交互功能、危险动作预警、思维控制操作等功能,具有临床价值和广阔的市场应用前景。

4远程遥控机器人腹腔镜手术及机器人网络系统:随着机器人外科手术逐渐成为微创外科手术的主要潮流,将逐步开创远程遥控手术的概念。远程遥控就是让医生从距离患者很远的地方来进行远程控制机器人,进行精密的手术治疗。远程遥控手术使经验丰富的外科医生和患者之间建立起全新的联系。患者在原地、原医院即可接受远地专家的会诊及其治疗与护理,加强了医生、患者之间的技术交流和学习,并实现医疗资源的均衡分布。远程遥控手术在军事领域潜在的价值也逐渐显现,手术医生可在后方遥控操作系统完成前线急需的高难度手术,这可能对平时、战时伤员的救治将产生深远的影响。随着技术的不断进步与发展,将来可通过某种特殊的方式,将全球的机器人腹腔镜手术系统联系起来,形成一个局域网系统,可在系统内实现远程会诊、手术教学,并进行远程遥控手术治疗,必将为更多患者带来益处。

总之,腹腔镜手术给泌尿外科手术带来变革性的飞跃,且随着科技的不断进步腹腔镜手术将向着更微创化、规范化、精细化及远程控制化发展,在泌尿外科领域具有更广泛的应用前景。

参考文献

[1]Clayman RV,Kavoussi LR,Soper N J.Laparoscopicnephrecyomy:initial case report[J].The Journal of Urology,1991.278-282.

[2]Gaur DD.Laparoscopic operative retroperitoneoscopy:use of a new device[J].The Journal of Urology,1992.1137-1139.

[3]Moinzadeh A,Gill IS.Laparosopic radical adrenalectomy for malignancy in 31 patients[J].The Journal of Urology,2005.519-525.

[4]孙颖浩,杨波.经脐单孔多通道腹腔镜技术在泌尿外科手术中的应用回顾及展望[J].第二军医大学学报,2011,(10):1047-1049.

[5]邹晓峰,张国玺,肖日海.经阴道纯NOTES肾切除术2例报告并文献复习[J].临床泌尿外科杂志,2011,(9):641-644.

[6]Wedmid A,Llukani E,Lee DI.Future perspectives in robotic surgery[J].British Journal of Urology International,2011.1028-1036.

[7]Jafer FA,Libby Weissleder R.Optical and multimodality molecular imaging:Insights into atherosclerosis[J].Thrombosis and Vascular Biology,2009.1017-1024.

[8]Rentschler ME,Dumbert J,Platt SR.Natural orifice surgery with an endoluminal mobile robot[J].Surgical Endoscopy,2007.1212-1215.

[9]Lehman AC,Wood NA,Farritor S.Dexterous miniature robot for advanced minimally invasive surgery[J].Surgical Endoscopy,2010.119-123.

[10]Phee SJ,Low SC,Sun ZL.Robotic system for no-scar gastrointestinal surgery[J].Int J Med Robotics Comput Assist Surg,2008.15-22.