使用外科机器人进行远程胰腺空肠吻合术的可行性:一项基于商用光网络的初步研究

《Asian Journal of Endoscopic Surgery》:The Feasibility of Telerobotic Pancreaticojejunostomy Using a Surgical Robot: A Pilot Study With Commercial Optical Networks

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Asian Journal of Endoscopic Surgery 0.9

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  胰腺十二指肠切除术(PD)中的远程机器人手术可行性研究。通过Hirosaki大学医院和Tsugaru综合医院连接的远程机器人手术系统,五名肝胆胰外科医生在人工器官模型上成功完成胰腺空肠吻合术。测试了三种通信线路(保证型100Mbps、尽力而为型1Gbps、IOWN 10Gbps)的延迟(均低于12毫秒),并评估了图像质量(IQS)、系统可用性(mSUS)和机器人操作性评分。结果表明,远程手术和辅助指导均未出现技术问题,图像质量和操作评分无显著差异。研究证实远程机器人手术在复杂手术中具有可行性,可缓解医疗资源区域不平衡问题。

  这项研究探讨了远程机器人手术在复杂外科手术中的应用可能性,特别是在胰十二指肠切除术(PD)中进行胰胆管空肠吻合术(pancreaticojejunostomy)的可行性。PD是胃肠外科中最具挑战性的手术之一,通常伴随着较高的并发症发生率和死亡率,因此对于这种手术的远程辅助具有重要的临床意义。研究使用了hinotori手术机器人系统,通过光纤网络连接了位于日本青森县的弘前大学医院和津轻综合医院,两地相距约30公里。研究团队评估了三种不同通信线路(保证型100 Mbps、尽力型1 Gbps、下一代高容量IOWN线路)在远程手术中的表现,同时对五位经验丰富的外科医生进行了远程手术操作,并指导四位没有专门培训的本地外科医生完成手术任务。

研究结果显示,通信延迟稳定在12毫秒以下,这在手术操作中是可接受的,并未对操作造成影响。此外,在图像质量、系统可用性以及机器人操作性方面的评分均未出现显著差异,表明远程手术环境下的操作表现与本地手术相当。所有手术均使用改良的Blumgart吻合技术完成,且没有出现任何问题,进一步验证了远程机器人手术在该复杂手术中的可行性。这些结果不仅展示了远程手术技术的潜力,也为未来在医疗资源匮乏地区推广远程手术支持提供了依据。

胰十二指肠切除术作为一项复杂的外科手术,其术后并发症率高达30%至50%,其中胰瘘(postoperative pancreatic fistula, POPF)是最常见的并发症之一,严重情况下被归类为B/C级(根据国际胰腺手术研究小组的标准)。手术技术的熟练程度被认为是影响并发症发生率的关键因素之一,因此提高手术技能对于降低风险至关重要。近年来,微创手术在PD中的应用逐渐增加,包括腹腔镜和机器人辅助手术,这些技术的普及使得手术操作更加精确,同时也为远程手术提供了技术支持。

研究团队指出,虽然机器人辅助手术在学习曲线方面相较于腹腔镜手术更短,但仍需大量的临床实践来掌握。过去的研究表明,开放手术的学习曲线通常需要超过100例,腹腔镜手术则在40至60例之间,而机器人辅助手术的学习曲线较短,约为20至40例。这一差异可能源于机器人手术系统在图像质量、手术器械操作和手术视野稳定性方面的技术优势,使得外科医生在更短的时间内能够适应和掌握手术技能。因此,机器人辅助手术不仅具有较高的操作精度,还具备良好的教育价值,有助于提升年轻外科医生的技能水平。

在远程手术的背景下,通信延迟一直是最大的技术挑战之一。研究指出,超过100毫秒的延迟可能会影响手术操作,而本研究中通信延迟仅为12毫秒,远低于这一临界值。这表明,当前的通信和视频处理技术已经足够成熟,能够支持高质量的远程手术。此外,研究团队还利用了机器人手术系统的远程指导功能,使得经验丰富的外科医生能够实时协助本地医生完成手术,从而在一定程度上弥补了医疗资源分布不均的问题。

然而,尽管研究取得了积极成果,但仍存在一些局限性。首先,研究仅在人工器官模型上进行,未能完全模拟真实临床环境中的复杂情况,如组织脆弱性、出血、炎症反应以及术中突发状况。因此,研究结果不能直接应用于临床实践,仍需通过动物实验和临床试验进一步验证。其次,本研究仅涉及PD手术中的重建部分(即胰胆管空肠吻合术),未对切除阶段进行评估。由于切除过程中可能面临较高的出血风险,未来的研究应包括对整个手术流程的评估,以确保远程手术的全面性和安全性。

此外,研究团队在远程手术中使用了相同的商业光纤线路进行音频和视频传输,未能对音频和视频延迟进行独立评估。这意味着未来的研究需要更细致地分析音频传输的延迟问题,以确保远程沟通的清晰度和实时性。同时,手术时间的测量和分析未被纳入研究,这被视为一个重要的局限性。在实际临床环境中,手术时间的长短直接影响患者的恢复情况和医疗资源的利用效率,因此未来研究应考虑对这一参数进行系统评估。

为了推动机器人远程手术技术的临床应用,研究团队强调需要进一步完善技术基础设施,包括通信技术和操作系统的优化。同时,建立统一的机构框架,开展多中心合作研究,积累更多的临床证据,是实现该技术广泛应用的关键。此外,加强本地医生的培训和教育,确保其具备足够的技能来应对远程手术的挑战,也是技术推广过程中不可或缺的一环。

总的来说,这项研究展示了机器人远程手术在胰胆管空肠吻合术中的安全性和技术可行性,为未来在医疗资源不足地区推广远程手术支持提供了重要的理论和实践依据。随着技术的不断进步和临床验证的深入,远程机器人手术有望成为解决医疗资源分布不均、提升手术教育水平以及改善患者治疗效果的重要工具。然而,要实现这一目标,仍需克服一系列技术和操作上的挑战,确保远程手术在实际应用中的稳定性和可靠性。
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