摘要：机器人辅助手术系统作为微创外科领域的革命性技术，凭借其显著的技术优势正在重塑现代外科手术范式。《J Robot Surg》期刊发布了一篇标题为“Revolutionizing urology: the advancements and applications
引言
机器人辅助手术系统作为微创外科领域的革命性技术，凭借其显著的技术优势正在重塑现代外科手术范式。《J Robot Surg》期刊发布了一篇标题为“Revolutionizing urology: the advancements and applications of robotic platforms”的文章，该篇文章系统综述机器人手术在泌尿外科领域的应用现状，全面评估当前主流手术平台的技术特点及临床价值。研究团队通过MEDLINE数据库进行系统性文献检索，最终纳入72篇高质量泌尿外科相关文献进行分析。研究聚焦达芬奇、Versius、Hugo RAS、Revo-I、Senhance、Mantra、Avatera、Hinotori和MicroSurge等单孔及多孔机器人手术平台，从手术精度、操作灵活性、学习曲线、成本效益等多个维度进行深入比较分析。医脉通现编译如下，以飨读者。
自2000年美国FDA首次批准达芬奇手术系统临床应用以来，机器人辅助手术已走过二十余年的发展历程。这一技术突破标志着微创外科进入全新时代：高分辨率三维放大视野、多自由度活动范围、震颤过滤、器械微型化等特性协同运作，在腹腔镜手术固有优势的基础上，进一步为术者提供了更出色的操作灵活性与精确度，从而实现更安全高效的手术。该篇文章旨在综述机器人手术在泌尿外科临床应用中的现状，并分析其当前应用场景下的优势与局限性。
一、达芬奇手术系统
达芬奇手术系统自推出和推广方面后便取得了令人瞩目的成功，在过去 21 年里一直主导着机器人手术系统市场。截至目前，该系统已有四代产品在实际应用中发挥作用，均为远程操控系统。
达芬奇 Si、X 和 Xi 型号均具备以下特点：患者推车单台搭载 4 个机械臂，配有封闭式外科医生控制台，控制台内设有带指套的控制器，并集成了 “内腕技术”（Endowrist Technology）（见图 1）。所有器械的直径均为 8 毫米，可实现 7 个自由度的运动。不同代际达芬奇系统的对比情况见表1。
目前，Si 系统正逐步淘汰，其替代产品是 2014 年推出的新型 Xi 系统。与前代达芬奇系统类似，Xi 系统新增了双控制台、更纤细的机械臂、可活动器械、8 毫米端口可切换摄像头等功能，能够更便捷地开展多象限手术。
达芬奇单孔（SP）系统于 2018 年 5 月获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准。据报道，其已应用于多种泌尿外科手术，如肾脏手术、根治性会阴前列腺切除术及经腹膜前列腺切除术以及膀胱切除术。
SP平台包含一个可 360 度旋转的悬臂、一个适配 25 毫米多通道套管的单机械臂，该套管可容纳首个全铰接式 3D 内窥镜和三个带腕部活动功能的 6 毫米器械，所有这些器械均呈 “扇形展开”，以避免在手术区域发生碰撞。此外，SP系统的外科医生控制台配备了一个重定位踏板，可在保持器械位置不变的情况下移动整个机械臂 。
已有研究对达芬奇系统的SP与多孔（Xi）机器人平台进行了对比，结果表明两者之间无显著差异，且单孔平台在疼痛控制和缩短住院时间方面具有额外优势。
图1. 达芬奇Xi系统
（图片源自参考文献1）
表1. 各代达芬奇系统的差异
（图片源自参考文献1）
二、Versius手术系统
Versius手术系统于2019年获得CE认证。该系统的独特之处在于其5个轻量化可移动推车，每个推车独立搭载机械臂（图2）。与多数机器人平台不同，其开放式设计的外科医生控制台需配合3D偏振眼镜进行视觉操作，并为术者提供触觉反馈。手持式操纵杆可完成系统全功能控制，无需脚踏板。器械采用纤细的5毫米直径腕式设计，支持7自由度操作。目前该系统已在多个临床场景开展研究，全球装机量约66台。印度首次报道了其在妇科和上消化道手术中的临床应用系列，并通过30例机器人根治性子宫切除术验证了其可行性。
图2. Versius手术系统
（图片源自参考文献1）
三、Hugo RAS手术系统
Hugo RAS系统同样采用开放式控制台设计，需配合3D眼镜使用。该系统采用模块化独立吊舱架构，每个吊舱配备6个活动关节，可实现7自由度运动。该系统的所有组件和机械臂（包括外科医生控制台）均配备移动轮装置，其模块化设计支持系统升级，无需重复购置新型设备（图3），从而有效降低使用成本。
图3. Hugo RAS手术系统
（图片源自参考文献1）
四、Revo-I手术系统
Revo-I手术系统于2017年8月获得韩国食品医药品安全部批准，随后其使用范围已扩展至俄罗斯和哈萨克斯坦。该系统与达芬奇系统类似，采用封闭式外科医生控制台，配备四臂患者推车，可实现7自由度操作（图4）。其3D内窥镜直径为10毫米，器械直径为7.4毫米，可重复使用达20次。Chang等人于2018年发表了首例人体研究，使用该系统治疗局限性前列腺癌，研究报告显示整个研究期间未发生围手术期或术中重大并发症，也未出现机器人系统故障。
图4. Revo-I患者推车与外科医生控制台
（图片源自参考文献1）
五、Senhance手术系统
Senhance手术系统于2016年获得CE认证。该系统是继达芬奇之后首个同时获得FDA许可（2017年）和欧洲CE认证的机器人系统。该系统采用开放式控制台设计，最多可配置四个独立机械臂，并配备"机器视觉系统"——一种基于眼球追踪的3D视觉技术，可实现摄像头随器械移动而同步运动（图5）。尽管该系统具有触觉反馈功能，且兼容多种市售腹腔镜器械的套管针，但缺少大多数新型机器人系统所具备的"腕式"自由度。
图5.Senhance机械臂与开放式控制台系统
（图片源自参考文献1）
六、Mantra手术系统
Mantra 外科手术机器人系统被认为具有成本效益，拥有广泛的外科手术应用领域，包括心脏手术。该系统配备有患者侧机械臂推车、外科医生指挥中心以及影像推车。
患者侧机械臂推车为独立的电动推车，配备带有集成工具接口和器械致动器的机械臂（图 6）。每个关节的致动器都包含电机、谐波传动装置、机电制动器和传感器。
外科医生指挥中心采用开放式控制台系统，配有双显示器（3D 高清显示器和用于系统控制及患者相关数据显示的 2D 触控显示器）。它包含可视化的主动手部控制装置、脚踏控制装置以及头部追踪系统。
内窥镜摄像头采用尖端芯片技术和电动多角度（四向）操控功能，视野范围为 75 度。可活动内窥镜的优势在于能提供更大的视野范围，无需移动摄像头即可观察手术端口，也无需更换内窥镜就能清晰呈现解剖结构。
该系统拥有超过 30 种 9 毫米的 SSI MUDRATM 腔内外科手术器械，适用于多专科手术，其中包括用于冠状动脉搭桥手术的 NADI（自动吻合连接器）、多发射夹钳器以及心脏腔内稳定器。
图6. Mantra手术系统
（图片源自参考文献1）
七、Avatera手术系统
Avatera系统于2019年11月获得CE认证，此后主要应用于泌尿外科和妇科手术。该系统特点包括：四个机械臂固定于单一推车、10毫米内窥镜、以及旨在降低成本的5毫米一次性使用器械。外科医生控制台采用开放式设计，配备类显微镜技术，通过目镜提供3D高清视觉（图7）。这种设计使术者头部无需嵌入系统，有利于与手术团队沟通。控制台集成坐姿调节装置及环状器械控制手柄。该系统临床数据尚未公开发布。
图7. Avatera 手术机器人与控制单元
八、Hinotori手术系统
"Hinotori"手术机器人系统已获得日本厚生劳动省的监管批准。该系统由三大单元组成：外科医生操控舱、手术单元（配备四臂单吊臂结构）及视觉单元（图8）。其机械臂具有8自由度运动能力，采用器械"免对接"设计（器械支点由软件设定），并配备腕式环状控制手柄（图9）。
图8. Hinotori外科医生操作舱与手术单元
图9. MIRA机器人
九、MiroSurge手术系统
MiroSurge机器人手术平台是一个仅重10公斤的轻量化系统。该机械臂采用仿人体手臂设计，包含肩部上臂、肘部、前臂和腕部结构。其独特之处在于可移动支点技术，能够在呼吸过程中对移动胸壁实施手术操作。系统器械具备七自由度运动能力，并可选配触觉反馈功能。虽然该平台最初是为微创腹部和胸部手术而研发，但尚未进入临床前或临床研究阶段。
十、Single-port robotic platforms手术系统
随着传统机器人系统在各类外科手术中的应用不断拓展，创新者们开始致力于机器人腹腔镜单孔（R-LESS）手术的研究。该手术的额外优势包括减少切口数量、美容效果更佳、减轻术后疼痛、缩短恢复时间以及降低术后切口疝的发生率。
除达芬奇SP1098 平台（图 10）外，多种机器人系统已进入临床前研究和人体试验阶段。其中包括美国医疗公司研发的单孔道机器人技术手术系统（SPORT），以及美国公司开发的微型体内机器人手术系统（MIRA）（图 9）。目前这两种系统在任何国家均未获批销售或使用。
图10.达芬奇SP
（图片源自参考文献1）
总 结
在短短二十余年间，手术机器人已经彻底改变了外科专科的格局，使手术过程更加高效且符合外科医生操作需求。随着各类医疗手术机器人涌入市场并竞相成为下一代机器人手术的护理标准，其成本与腹腔镜手术相当的时代必将到来。事实上，凭借卓越的可操作性、放大功能和精准度，机器人手术已成为复杂外科治疗不可或缺的工具。未来，虚拟现实和增强现实技术的改进应用，以及人工智能数据分析、深度学习和机器学习算法的引入，不仅将进一步提升手术安全性，同时也为培养新一代外科医生提供了丰富的技能训练机会。
参考文献
1.Kinju Adhikari,et al.Revolutionizing urology: the advancements and applications of robotic platforms.J Robot Surg . 2024 Mar 4;18(1):106.
执行：Lya
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来源：医脉通泌尿外科