机器人辅助电磁导引系统在经皮穿刺中的应用

随着科技的不断进步,近年来机器人被越来越广泛的应用于腔内泌尿外科的各个领域,应用最多的前列腺癌方面就毋庸赘述。PCNL手术因穿刺定位困难以及其特有的学习曲线,一直困扰着广大泌尿外科医生,国外的同行如若仍应用传统的X线定位亦是如是。今天我们来看看来自于梅奥中心的Mitchell R 教授分享的机器人辅助电磁导引在经皮穿刺中的一些尝试。
他们应用的机器人辅助系统来源于Arius health公司的Monarch 平台,该平台的机器人系统尚无人体实验数据可循。FDA最初批准并投入商用是用做支气管镜检查,泌尿外科也是2022年5月份刚刚获得FDA的批准。整个系统主体分为控制系统,电磁导引系统,输尿管镜系统,穿刺系统。

由基底部的电磁发生器产生电磁区域,将输尿管软镜头端上的探头与穿刺系统上的探头相融合,进行电磁信号的导引,荧幕右侧的区域提示穿刺的方向,以气泡与中央圆圈的吻合度来提示穿刺位置的准确度,再根据周围的圆圈的颜色变化提示穿刺深度(黄色未满,绿色已经到位),而在屏幕左侧区域则是输尿管内镜下直视的影像。实质就是输尿管软镜直视监视下电磁辅助定位经皮肾微通道穿刺引导。

为了对比EM(Electromagnetic 电磁)导引和传统放射导引的穿刺定位效果,应用尸肾作为研究对象,以总体放射的剂量和透射的时间作为研究指标。传统放射导引采取标准的俯卧位(三角定位穿刺),EM导引定位采取改良的仰卧位。分为新手(30例PCNL以内/一年完成小于24例/放射引导经验小于2月/尚需要穿刺辅助)和专家(60例PCNL经验/一年完成大于24例/放射引导经验大于2月)来进行比较,均通过标准流程培训使用EM导引。新手组分别完成10类放射引导以及10例EM引导,专家组分别完成5例放射引导以及5例EM引导。主要考核的任务:1、应用两种定位技术分别穿刺肾脏的上中下盏并记录,2、每一穿刺部位最多6次尝试,超出者记为失败。
让我们来看看最后的结论吧,首先来看传统的X线定位,新手和专家的穿刺成功率分为70%和87%,而完成最终的时间则分别为15.58±7.63/6.32±2.82 min;但究其穿刺的准确率而已,新手仅仅只有37%,专家组以67%保持较高水准。而在对于穿刺的次数而言,新手3.42±1.38,专家则只需要2.13±0.80。而比较最终的放射时间和总的剂量,两者之间的表现也还是符合预期的认知。
我们再来看看对于应用EM导引的数据,新手组达到了令人惊讶的100%,而专家组则仅有93%,也许体现新手对于仪器的依赖程度,而专家们则部分凭借自身的经验;在新技术的导引下,两组完成穿刺的时间也都是非常接近。而再深究穿刺的准确率,新手组也以97%领先于专家组的80%,而比较完成穿刺的次数,两组之间的差距只能说更加接近。而比较最终需要通过透视来验证的时间和最终的剂量,也许是新手们更加谨慎,表现的更加小心,因而数值高于专家组。

让我们再来看看不用方式引导下穿刺的准确性的比较:
下图提示了不同的穿刺部位的检验图,有部分通道迷失,有些是漏斗部穿刺。

衡量一项新技术的实用性也要看它对于初学者是否足够友好,下面对于新手在应用不同方法导引的穿刺的最终部位和准确性做了评价,可以看到电磁导引下更为占优。特别在降低寻找目标盏的穿刺次数,由3.42±1.38有效的降低到1.47±0.59,从而成倍的缩短穿刺的时间 15.58±7.63 min到8.10±2.69 min,上述两项改进均有统计学差别。提示这项技术不仅能很好地帮助初学者找到目标盏并准确的从乳头穿出,有效的减少穿刺的次数,缩短总体的穿刺时间,更难能可贵的是能极大的增加术者的自信心。

最终的结论:
1、不管是初学者还是专家,借助机器人辅助电磁导引技术,能够减少PCNL过程中透视的时间(1.25±0.83 VS0.15±0.12 min)以及投射的剂量(4.61±2.32 VS0.98± 0.50 mGy),值得一提的是,在EM导引整体穿刺成功的尝试中,47%的透视时间仅为0.2分钟或更少。
2、导引技术本身,即使操作者本身并非特别熟悉,还尚未达到经验性的水平操作,能显著降低透视以及提高穿刺准确度。
3、如若按照放射原则ALARA(as low as reasonably achievable 全部保持在可合理做到尽量低的程度),此项技术对于手术医师以及病人双方都能受惠。
4、后续的数据仍需要不断严苛的临床研究进行证实。

周鹏
主任医师,九三学社社员,医学硕士。
学会任职:中华中西药学会男科学分会委员,浙江省中西医结合学会泌尿外科分会青年委员,杭州市男科学分会委员。
2015年经卫生厅选派赴英国Bristol Southmead医学中心进修微创泌尿外科技术。曾受邀在2017 UAA亚洲泌尿外科年会,2018年IAU世界尿石症联盟年会,2019年AUA美国泌尿外科学会年会,2021年SIU国际泌尿外科学会年会分会场发言。曾在《Phontodiagnosis And Photodynamic Therpy》,《Neurourology and urodynamics》发表多篇论文,目前为《Phontodiagnosis And Photodynamic Therpy 》《Journal of Dermatology Research and Therapy》《World Journal of Surgical Oncology 》审稿人。并荣获2019年杭州市科技技术进步奖(三等奖),并且有三项实用发明专利。
专业特长:擅长于泌尿系结石的微创治疗,对于巨大阴囊PAGET病的手术治疗,早期诊断及综合处理有着独到的见解。
编辑:张桂芳
审核:王欣
终审:郭涛
