機器人在小兒泌尿疾病中的應用現狀與展望

王世麗 吳謀東 安妮妮 馬洪

隨著機器人手術系統(RAS)的更新迭代,機器人以其先進的操作系統在國內外被廣泛應用于泌尿外科、普外科、婦科、胸外科、兒外科等科室。2001年,世界首例達芬奇機器人小兒胃底折疊術被報道[1],首次證明了RAS應用于兒童的有效性與安全性。國內首臺RAS胃底折疊術和腎盂成形術由香港大學瑪麗醫院分別于 2007年和2008年報道,從此開啟了國內機器人手術的歷史。

RAS結合了開腹手術直觀的操作環境與傳統腹腔鏡手術低侵入性的優點。與傳統腹腔鏡的二維成像比較,它具有高清的3D成像技術,擁有7個自由度的機械臂,放大手術視野、震顫消除等優點,增加了操作的靈活性,提供更好的操作精準度及舒適性;機器人手術器械更符合人體工程學,能有效緩解手術者的疲勞感[2];RAS還具有住院時間短、術后疼痛輕、并發癥少、學習曲線短,與開腹手術相比明顯縮小手術切口等優勢[3-4],兼備了開腹手術及傳統的腹腔鏡手術的優點。RAS的應用主要受限于技術與非技術因素。在技術方面最明顯的一個缺點是缺乏觸覺反饋,使得初學者在手術過程中無法精準掌控力道。非技術因素主要為高昂的購置成本和維護成本,且目前國內尚未將其納入醫保報銷范圍;機器人手術系統體積較為龐大,需配備專用手術間;此外,目前尚無兒童專用的機器人手術系統,對于嬰幼兒來說,器械尺寸不匹配,在行腹腔內操作時,也因其有限的解剖空間,進行復雜操作時同樣面臨著挑戰。

機器人輔助腹腔鏡(robot-assisted laparoscopic,RAL)手術目前在成人泌尿外科領域多用于切除手術,在小兒泌尿外科領域則多用于重建手術(如腎盂成形術、輸尿管再植術等),其他包括腎部分切除術、腎及腎上腺腫瘤切除術和膀胱擴大術等。

一、腎盂成形術

機器人輔助腹腔鏡腎盂成形術(robot-assisted laparoscopic pyeloplasty,RALP)主要用于治療腎盂輸尿管連接處梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO),是小兒泌尿外科最常見的機器人手術。有研究顯示,與開放式和腹腔鏡腎盂成形術(laparoscopic pyeloplasty,LP)相比,RALP術后總體并發癥的發生率較低,已成為治療小兒UPJO的一種安全、有效、微創的方法[5]。Gettman等[6]報道了小兒泌尿外科領域第一臺RALP。RALP成功率為78%～100%,其中絕大多數文獻報道成功率達90%以上[4]。

Esposito等[7]回顧性分析了多中心的67例UPJO病人(30例行LP,37例行RALP),中位年齡為4歲,結果顯示,RALP組手術時間(79 分鐘)較LP組(105.5 分鐘)短,術后RALP組未出現并發癥。另一項多中心隊列研究顯示,針對腎盂成形術后失敗后復發UPJO的患兒,行機器人輔助腹腔鏡輸尿管腎盞吻合術(robot-assisted laparoscopic ureterocalicostomy,RALUC)具有較高的成功率[8]。

RAS的優勢在嬰幼兒中也能夠體現。Wong等[9]報道了46例年齡≤1歲的嬰兒(22例行LP,24例行RALP),平均年齡6個月,平均體重8 kg。結果顯示,RALP組手術時間與住院時間比LP組明顯縮短,術后并發癥更少。

另一項回顧性研究分析了復雜UPJO行RALP治療的9例3個月齡以下的嬰兒,平均手術時間(109.55±10.47)分鐘,平均估計失血量為(19.29±3.19)ml,平均住院時間為(5.57±0.73)天。該報道的結果顯示,盡早行RALP是保護3個月齡以下患兒腎功能的可行性選擇[10]。還有多項研究報道RALP在較小嬰兒中安全可行,具有較高的成功率及并發癥低發生率[11-12]。

二、輸尿管再植術

輸尿管再植術主要運用于治療兒童膀胱輸尿管連接部梗阻和膀胱輸尿管反流(vesicouerteral reflux,VUR)。膀胱輸尿管連接部梗阻又稱原發性梗阻性巨輸尿管(primary obstructive megaureter,POM),對于保守治療失敗的病人,手術是治療POM及VUR的重要手段。目前傳統開放輸尿管再植術仍是首選,其成功率高,但創傷大,術后住院時間長及并發癥多。Peters[13]在2004年報道了第一例采用Lich-Gregoir術式行機器人輔助腹腔鏡膀胱外輸尿管再植術(robot-assisted laparoscopic ureteral reimplantation ,RALUR)治療VUR。因Lich-Gregoir術式是經膀胱外入路,對膀胱刺激少,臨床上應用最多。隨著RAS的發展,RALUR也因其潛在的微創優勢逐漸在臨床開始應用。

趙冬艷等[14]對比分析了18例因POM在接受了RALUR和傳統腹腔鏡下輸尿管再植術(laparoscopic ureteral reimplantation,LUR),結果顯示,RALUR組比LUR組的手術時間更短。Boysen等[15]分析了多中心的143例(199側輸尿管)接受RALUR的患兒,結果顯示,2.5%的輸尿管出現相關并發癥(4例出現短暫性尿潴留,1例轉為開放手術),與開放手術的發生率相當,手術成功率為93.8%,總平均住院時間為1.5天,比開放手術的住院時間明顯縮短。一項綜述回顧性分析了既往6項研究,包含7 122例VUR兒童,結果顯示與開放性輸尿管再植術(open ureteral reimplantation ,OUR)相比,RALUR的手術時間較長,手術成功率及并發癥無明顯差異,但術后住院時間明顯短于OUR組[16]。

術后發生尿潴留是RALUR最常見的并發癥,特別是在雙側輸尿管手術病人中,這可能是由于術中牽拉或損傷盆腔神經叢所致。一項研究報道了41例雙側VUR的患兒在接受RALUR治療后,成功率可達97.6%,術后無尿潴留發生[17]。這得益于RAS的高清可視化視野,精準的分離盆腔神經叢,保留雙側神經,顯著減少尿潴留的發生率[18]。此外,更多文獻報道RALUR相較傳統開放手術,成功率高,所需麻醉鎮痛藥物更少,住院時間更短,其安全性是值得肯定的[16-17]。

三、腎部分切除術

兒童腎部分切除術最常見的適應證是治療重復腎系統中功能不良的部分腎。一項單機構隊列研究分析了43例行腎部分切除術的患兒,27例為機器人輔助腹腔鏡部分腎切除術(robotic-assisted laparoscopic partial nephrectomy ,RALPN),16例為開放性腎部分切除術(open partial nephrectomy,OPN)。結果顯示,RALPN組住院時間顯著縮短,手術時間和并發癥發生率相當[19]。

另有文獻報道16例機器人輔助腹腔鏡半腎切除術的患兒,平均手術時間為(135±36)分鐘,平均住院時間為(2±0.8)天,估計失血量(10±5)ml,未出現嚴重的圍手術期并發癥,其結果與近期發表的相關文獻比較,RALPN術后住院時間和并發癥發生率與腹腔鏡手術相當,但手術時間短于大多數報道的腹腔鏡手術時間[20]。同時行RALPN在較小體重嬰兒中也是安全、可行的,比行開放手術平均住院時間更短,總嗎啡使用量更低。證明了RAS操作的靈活性在嬰幼兒狹小的操作空間中并沒有受到限制,反而使得手術更容易完成[20]。

四、腎及腎上腺腫瘤切除術

RAS在兒童腎臟腫瘤中的應用較少。Blanc等[21]報道了10例(8例腎母細胞瘤,1例腎肉瘤,1例腎癌)接受RAL腎切除術的腫瘤患兒,所有患兒均實現了腫瘤完全切除。術后住院時間中位數為4天,與同期行開放式手術的病人相比,住院時間更短。另一項研究報道了1例8歲患兒因罕見的后腎間質瘤行機器人部分腎切除術,手術成功完全切除腫瘤,手術持續160 分鐘,估計失血量20 ml,術后無并發癥,并于術后3天順利出院[22]。

RAL腎上腺腫瘤切除術在兒童中也報道較少。Mitra等[23]分析了3例行RAL腎上腺切除術的患兒(2例神經節細胞瘤,1例嗜鉻細胞瘤),平均手術時間244 分鐘,平均失血量估計100 ml,術后平均住院時間2天。另一項研究報道了一例4歲女孩,因功能性腎上腺皮脂腺瘤(大小約5.5 cm),在機器人輔助下成功完成腎上腺切除及腹膜后淋巴結清掃術,手術時間188 分鐘,估計失血量40 ml,無術中并發癥,術后第2天出院[24]。

目前所報道的機器人輔助下腎及腎上腺腫瘤切除術病例數少,但已發表的結果顯示,RAS對于一些特定病人的腎及腎上腺腫瘤切除術是安全可行的。RAS相較于腹腔鏡手術,能更好地暴露腫瘤組織,對腫瘤組織可進行更精準的解剖,而相較于開放式手術,具有住院時間短,創傷小的優點。

五、輸尿管-輸尿管吻合術(Ureteroureterostomy,UU)

目前UU更多的應用于治療兒童輸尿管重復畸形合并單側輸尿管梗阻、開口異位或反流。隨著微創技術的發展,有報道證明腹腔鏡同側UU(laparoscopic ipsilateral UU,LIUU)和機器人同側UU(robotic ipsilateral UU,RIUU)都是安全有效的。該項研究多中心回顧分析了66例患兒(中位年齡12個月,中位體重12 kg),結果顯示,RIUU手術時間明顯短于LIUU[11]。

此外,更多的研究也證明了RAS在較低體重的嬰兒中也可安全進行,RAS與開放式UU的手術時間和并發癥發生率無顯著差異[12,25]。因此機器人輔助腹腔鏡下UU可以是開放式UU的一種安全有效的替代方法。

六、膀胱擴大術和膀胱頸部手術

神經源性膀胱患兒臨床表現為排尿功能障礙和/或尿失禁,在通過保守或微創治療無效后,可以采取手術治療。Rodriguez等[26]報道了1例神經源性膀胱患兒行RAL膀胱頸部重建闌尾膀胱造口術,手術時間300 分鐘,估計失血量50 ml,未出現并發癥,證明了RAS是一種安全有效的方法。Grimsby等[27]回顧性分析了45例行膀胱頸重建術但未行膀胱擴大術的病人(RAS19例,開放手術26例),結果顯示RAS組較開放手術組的手術時間長(8.2 小時VS 4.5 小時),住院時間無明顯差異。

RAL手術治療兒童神經源性膀胱在技術上是安全可行的,且不會導致并發癥和住院時間的增加。但RAS手術時間較開放式手術時間長,有文獻報道隨著術者經驗的增加,可大大減少手術時間[28-29]。

七、膀胱憩室切除術

膀胱憩室在臨床中少見,可分為先天性和獲得性憩室。大多數膀胱憩室沒有臨床癥狀,有癥狀的膀胱憩室常表現為如肉眼血尿、尿路感染或梗阻性尿路癥狀等[30]。2009年報道了第1例在RAL下行憩室切除術,患兒術后第1天出院,隨訪7個月,患兒未出現并發癥[30]。Eyraud等[31]報道了44例行RAL膀胱憩室切除術的患兒,平均憩室大小(8.3±3.6)cm,平均手術時間(186±68)分鐘,平均住院時間(2.4±1.7)天。

如果發現膀胱憩室引起了輸尿管開口阻塞,通常需要行輸尿管再植術。2020年Koehne等[32]報道了1例因先天性尿道旁膀胱憩室引起輸尿管開口梗阻的患兒,在機器人輔助下行膀胱憩室切除術和膀胱外輸尿管再植術,手術時間283 分鐘,術中無并發癥,術后住院時間為1天。因此,RAL膀胱憩室切除術是治療兒童膀胱憩室的一種行之有效的方法。

機器人系統自問世后便在國內外多個領域得到了廣泛應用,在小兒外科諸多亞專業中最常見于小兒泌尿外科。RAS的優勢使得以重建手術為主的兒童泌尿系疾病治療有了更多選擇。

RAS設計之初并未納入兒童體格相關參數,常用的Trocar直徑較傳統腹腔鏡大(8 mm),而嬰幼兒的軀體小,使得手術操作通道之間的距離縮短,機械臂在操作中容易碰撞,這在一定程度上限制了RAS在兒童中的應用,特別是在新生兒中的應用仍存在著爭議[33]。但嬰幼兒腹部皮膚彈性好,Trocar間距可調節性強,且正確的操作通道設計可有效避免操作中機械的碰撞;隨著單孔機器人及5 mm Torcar的出現,已證實在較小體重患兒中同樣具有較好的手術效果[34],手術瘢痕更小。RAS的普及同時還受限于高昂的費用,但隨著臨床經驗的增加及國產機器人系統的應用,與手術相關的成本將會大大降低。

RAS的年齡范圍可以從新生兒延伸至兒童,相較于開放手術,具有創傷小,術后疼痛輕,并發癥少等優勢,同時若能結合加速康復外科的措施,有望更大程度減少患兒手術創傷應激,減少阿片類藥物的使用,縮短術后住院時間,減少圍術期并發癥,優化手術體驗,加快術后康復,降低住院相關費用,使更多的患兒受益。