推薦期刊

機器人心臟外科手術的發展歷史和現狀

時間:2021-12-25 10:42:53 所屬分類:臨床醫學 瀏覽量:

機器人手術是一種新興的微創手術方式,其優勢在于更小的創口、更少的疼痛、更短的住院時間、更快的恢復速度及更好的美容效果。目前,機器人心臟手術已經廣泛應用于各類心臟疾病的治療,包括先天性心臟

  機器人手術是一種新興的微創手術方式,其優勢在于更小的創口、更少的疼痛、更短的住院時間、更快的恢復速度及更好的美容效果。目前,機器人心臟手術已經廣泛應用于各類心臟疾病的治療,包括先天性心臟病、心臟瓣膜病、冠心病和心臟腫瘤等,在心臟手術領域已取得了長足的發展,但臨床應用落后于其他外科機器人手術,在未來仍有較大的發展空間。

機器人心臟外科手術的發展歷史和現狀

  1 全球首例機器人心臟外科手術

  1998年5月7日,全球首臺機器人手術,也是首臺機器人心臟手術由Carpentier A實施[1].該手術采用的是達芬奇機器人系統的原型機。Carpentier A和Loulmet D于1997年8月~1998年4月利用動物和尸體進行了必要的實驗和培訓,并且通過了倫理委員會批準。手術為房間隔瘤切除和房缺自體心包補片修補;颊吲,52歲,2月前因中風接受檢查,診斷為房間隔缺損和房間隔瘤,分別為3cm×2cm和1cm.手術采用右乳房下小切口和部分右胸骨切開,胸部切口大小為6cm×4cm,3個機械臂經該切口入胸,進入手術部位(心包和右心房)。該手術房缺修補時長2h,主動脈阻斷時間為3h,總時長8h,失血480ml.患者于術后8d順利出院。

  2 各地區機器人心臟外科手術的起步

  2.1 北美機器人心臟外科手術的起步

  北美第1例達芬奇機器人輔助下二尖瓣成形術于2000年5月由Chitwood團隊[2]實施成功。該團隊后續陸續開展了20例機器人輔助下二尖瓣成形術,手術預后較好。該研究也成為美國FDA一期臨床實驗的一部分,推動了二期臨床實驗的開展。二期實驗包含了10個中心112例患者,通過達芬奇機器人完成了不同類型的二尖瓣成形術,其中0例死亡。隨訪結果顯示,術后1個月,輕度或輕度以上反流患者占8%,僅有5%的患者因為反流問題需要再次手術,而其他無反流或輕微反流患者占92%[3].

  根據以上臨床實驗結果,美國FDA于2002年批準達芬奇機器人手術系統用于二尖瓣成形手術,自此北美機器人心臟手術得以推廣應用。

  2.2 亞洲機器人心臟外科手術的起步

  2005年7月,韓國衛生和福利部批準達芬奇機器人為醫療器械,韓國延世大學Severance醫院開始在韓國開展機器人手術[4].2007年1月15日中國大陸首例全機器人房間隔缺損修補術在解放軍總醫院完成[5].2009年11月達芬奇機器人獲得日本厚生勞務省(Ministry of Health,Labor,and Welfare,MHLW)批準[6].

  3 不同疾病機器人心臟外科手術的開展

  3.1 二尖瓣修復手術

  2006年美國賓夕法尼亞大學對39例患者進行了單中心非隨機臨床試驗,結果表明機器人手術較傳統開胸術式具有更短的住院時間(7.1d Vs10.6d,P=0.04)[7].2008年美國Chitwood W R等[8]報道了共計300例單中心非隨機臨床實驗結果,即刻修復后超聲心動圖顯示無或輕微反流者292例(97.4%),輕度反流者5例(1.6%),中度反流者3例(1%),無重度患者。平均住院時間為(5.2±4.2)d,累計有16例(5.3%)患者需要再次手術。Mihaljevic T等[9]比較機器人手術(261例)與全胸骨切開(114例)、部分胸骨切開術(270例)、和右前外側小切口開胸術(114例)進行的二尖瓣修復術。在體外循環時間上,機器人手術比全胸骨切開術長42min,比部分胸骨切開術長39min,比前外側小切口開胸術長11min(P<0.0001)。在住院時間上,機器人手術最短,中位數為4.2d,比其他3種開胸手術分別短1.0d、1.6d和0.9d.3種手術方式均無院內死亡。機器人手術組心房顫動和胸腔積液發生率最低。

  2018年Hawkins R B等[10]進行了一項二尖瓣手術的多中心研究(2 351例),分為機器人手術組(n=372)、微創手術組(n=576)和常規胸骨切開術組(n=1352)。結果表明,機器人組和微創手術組的二尖瓣修復率較高(91%),常規胸骨切開術組較低(76%,P<0.0001)。常規胸骨切開術組時間為224min,微創手術為222min,機器人手術為180min(P<0.0001)。住院時間方面,機器人手術比傳統常規胸骨切開術住院時間減少約1d.然而,相對于微創手術組,機器人手術組具有更高的輸血率(15%Vs5%,P<0.0001)、心房顫動率(26%Vs 18%,P=0.01),平均住院時間延長1d(P=0.02)。同時,該研究發現,機器人手術具有更長的主動脈阻斷時間、體外循環時間和手術室時間。

  綜上所述,機器人二尖瓣修復同其他手術途徑的手術效果相似,可作為標準術式。

  3.2 先天性心臟病

  2001年,Torracca L等[11]報道了6例機器人房間隔缺損修補術,平均CPB時間(106±22)min,主動脈阻斷時間(67±13)min.2003年,Argenziano M[12]報道了17例機器人輔助心臟手術,包括12例房間隔缺損修補術和5例動脈導管未閉封堵術,其阻斷時間中位數為32min,體外循環時間中位數為122min,ICU時間中位數為20h.2005年,波士頓兒童醫院[13]報道了從2002~2004年使用達芬奇機器人手術系統進行的動脈導管未閉結扎術9例。所有患者于手術室內成功拔管,動脈導管未閉和血管環患者平均術后住院時間分別為1d和2.2d.2010年,GAO C Q等[14]報道了20例全機器人下室間隔缺損修補術,平均體外循環時間為(94.3±26.3)min,主動脈阻斷時間(39.1±12.9)min,平均手術時間為(225.0±34.8)min.同年,GAO C Q等[15]也首次報道了24例不停跳全機器人輔助下房間隔缺損修補術,其平均體外循環時間為(65.6±17.7)min,平均手術時間為(98.5±19.3)min,手術全部取得成功,且無患者需要輸紅細胞,ICU時間為(0.5~1)d,住院時間為(4~5)d.

  3.3 冠狀動脈旁路移植術

  1998年,Loulmet D等[16]使用第一代達芬奇手術系統首次報道了機器人手術系統實行CABG的研究。其中包括2例機器人獲取乳內動脈和2例全機器人冠狀動脈旁路移植術(全程TECAB)。2005年,Srivastava S等[17]報道的150例機器人輔助下冠狀動脈旁路移植手術所有病例中,無心肌梗死、卒中、切口感染等,無死亡,4例因出血再次開胸,平均住院時間3.6d.術后3個月對55例行CTA檢查,未見橋血管狹窄。2006年Argenziano M等[18]報道一項多中心臨床試驗,共有13個中心98例前降支搭橋術入選,85例成功接受手術,5例術中改為正中開胸;颊咂骄w外循環時間(117±44)min,主動脈阻斷時間(71±26)min,住院時間(5.1±3.4)d,3個月時無須二次再血管化治療的比例為91%,該結果同時也為美國FDA批準達芬奇機器人應用于冠脈搭橋術提供重要依據。2013年Bonaros N等[19]報道了兩個中心500例機器人輔助下冠脈搭橋術(包括334例單支,150例雙支,15例三支以及1例四支),手術平均時間為305min,體外循環時間為98min,主動脈阻斷時間為73min.其中80%手術取得成功,無須再次手術或者術中轉換為大切口。在住院時間方面,Lee J D等[20]報道了兩個不同中心的541例全機器人冠狀動脈旁路移植術(Totally endoscopic coronary artery bypass grafting,TECAB)患者的住院時間,住院時間的中位數為6d(2~54)d,平均7.35d.2011年高長青等[21]報道了12例應用達芬奇機器人系統行非體外循環冠狀動脈旁路移植與支架置入"分站式雜交"手術治療多支冠狀動脈病變的病例。全組無死亡和并發癥。平均ICU時間42 h,無心血管事件。平均引流量80 ml.術后第2d即可下床活動。支架置入術后3~5d出院。

  3.4 心臟腫瘤

  2005年Murphy D A等[22]報道3例機器人輔助下左房腫瘤切除,術中經右房-房間隔路徑進入左房或直接左房切口,腫瘤切除后利用自體心包片修補缺損的房間隔。Mohammed H等[23]于2012年第一次報道了機器人輔助切除左心室黏液瘤,證實了機器人手術切除是治療左心室黏液瘤的一種可行的手術方式。同年,Schilling J等[24]報道了17例機器人輔助和40例非機器人左房黏液瘤切除術,結果表明機器人手術的手術時間明顯短于傳統手術方式(2.7h Vs 3.5h),由此認為機器人手術系統用于心臟腫瘤的切除是安全的,可能是在特定的患者人群中替代傳統術式的一種可行方法。

  3.5 其他手術類型

  2004年Derose J J等[25]報道了13例機器人輔助下心室電極植入術,其中有6例曾接受過冠脈搭橋術,所有患者無并發癥,無手術失敗。同年,Gerosa G等[26]率先報道了機器人輔助下治療心房纖顫的病例;颊邽64歲男性,陣發性房顫,采取了3個1cm大小的孔洞進行手術,隨訪3月,為竇性心律,無心律失常。2012年Nifong L W等[27]報道了86例患者在接受二尖瓣修復術的同時行"冷凍迷宮術",83例患者無心房顫動,該研究結果表明機器人輔助的手術方式可能是一種理想的心房顫動微創治療手術方法。

  4 機器人心臟外科手術的現狀

  據統計,截至2021年3月31日,達芬奇手術機器人系統在全球共裝機6 142臺。而在中國,僅有218臺。這說明我國在手術機器人領域尚存在較大的發展空間。

  目前,國內共有218家中心開展了機器人手術,累計完成215 972例機器人手術。其中,全機器人心臟手術共計2 876例(截至2021年4月30日),僅占1.58%,且開展的種類非常有限。這主要是因為機器人心臟手術仍存在較多的局限性:(1)局部與整體的矛盾:局部清晰,但整體視野欠佳;(2)機械臂與胸壁范圍的矛盾:限制了低齡低體重患者的使用;(3)器械交換頻繁,影響手術速度;(4)器械相對短缺,不能滿足心臟手術的需要;(5)鏡頭起霧、污染,影響操作;(6)單側胸腔徑路限制了手術拓展;(7)細微精細操作(縫合)需要更長時間學習和培訓。機器人手術系統也因此也面臨著諸多困境,比如手術所覆蓋的病種有限、手術術式有待拓展、體外循環時間和主動脈阻斷時間較長、費用較高、社會和行業認可度有待提高、規模尚需擴大、有待多中心、大樣本的隨機對照研究進一步證實。

  5 機器人手術的發展趨勢

  在設備的更新和進步上,Intuitive Surgical公司于2014年發布了機器人手術系統第四代產品-Da Vinci Xi.新一代產品大幅改進了驅動結構,使得機械臂移動范圍更靈活精準,可覆蓋更廣的手術部位;與以往的12mm內窺鏡不同,采用了全新的8mm內窺鏡,數字內窺鏡更加輕巧,使用激光定位并可自動計算機械臂的最佳手術姿態,畫面成像更清晰,3D立體感更準確。觸覺反饋是目前手術機器人普遍面臨的問題,缺乏觸覺反饋可能會導致手術操作的不適應。澳大利亞的Herosurg通過在機械臂上增加傳感系統產生觸覺反饋,并將觸感反饋到醫師的手上,從而解決了這一問題。未來更新版本的機器人手術系統的研發,也將為機器人心臟手術帶來全新的進步。

  華為聯合中國聯通福建分公司、福建醫科大學孟超肝膽醫院、中國人民解放軍總醫院、蘇州康多機器人有限公司等成功實施了5G遠程外科手術動物實驗,這也是世界首例5G遠程外科手術。在未來,5G網絡普及以后,遠程醫療的實現或許成為可能,也是機器人手術的一個發展方向。

  人工智能(Artificial intelligence,AI)是未來的科技發展方向,或許未來會出現智能AI操控機械臂進行自主手術,真正地解放了醫師的雙手。

  6 總結

  目前的機器人系統基本為美國生產,國內售價為兩千多萬元人民幣一臺,對患者和醫院的負擔較重,同時其維護費用也較為高昂。中國自主研發的機器人系統或可改變這一現狀。2014年4月,中南大學湘雅三醫院順利完成了3例國產機器人手術,這是我國自主研制的手術機器人系統首次運用于臨床。2021年5月,北京大學第一醫院報道了26例采取國產康多手術機器人在腎部分切除術中的初步臨床應用[28],證明該國產手術機器人在腎切除手術中安全、有效。

  機器人手術對于醫師的操作技能有更高的要求,一個成熟的團隊對于手術的整體成功率和效率具有至關重要的作用。未來,機器人手術培訓體系應更加成熟,機器人操作團隊也更加專業化。同時在手術術式上,機器人心臟手術可以擁有更多的適應證,對胸壁的打孔數量也可以適當進行減少,同時對低身高、低體重、低年齡的患者也嘗試進行手術,或者是通過不同路徑進行手術例如左側路徑手術。

  綜上所述,機器人心臟手術目前仍有較大的發展空間,如何發展機器人心臟手術具有較大的臨床意義。

  參考文獻

  [1] Carpentier A,Loulmet D ,Aupecle B ,et al. Computer assisted open heart surgery.First case operated on with success[J]. Comptes Rendus de I Academie des Sciences- Series lI-Sciences de la Vie, 1998,321(5):437-442.

  [2] Chitwood W R Jr,Nifong LW,Elbeery J E,et al.Robotic mitral valve repair:trapezoidal resection and prosthetic annuloplasty with the da Vinci surgical system[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2000, 120(6):1171-1172.

  《機器人心臟外科手術的發展歷史和現狀》來源:《機器人外科學雜志》,作者:孫家琪 鐘前進

轉載請注明來自:http://www.zzyy66.com/lunwen/yyws/lcyx/50174.html

理论片大全免费理论片,性乌克兰xxxx极品,男生污污的网站巨污免费