基于可穿戴设备评估机器人前列腺切除术中术者精神压力与学习曲线的临床研究

《Annals of Surgical Oncology》：Mental Stress Assessment and Clinical Application of Wearable Devices as Evaluable Outcomes in Robotic Prostatectomy

【编辑推荐】随着机器人辅助前列腺切除术（RARP）的普及，如何科学评估术者精神压力并建立个体化培训体系成为临床难题。日本研究团队创新性地采用Fitbit Charge 2可穿戴设备，连续监测30例手术中新手与资深术者的心率（HR）及心率变异性（HRV）。研究发现：新手术者随着手术例数增加，控制台时间和HR指标显著改善，其学习曲线转折点出现在第6-11例；而资深术者各项参数保持稳定。标准NN间期标准差（SDNN）可作为精神压力的有效生物标志物。这项发表于《Annals of Surgical Oncology》的研究为外科培训提供了客观量化工具，对优化手术教育体系具有重要意义。

　　

在精准医疗时代，机器人辅助根治性前列腺切除术（RARP）已成为局限性前列腺癌患者的重要治疗选择。与传统腹腔镜手术相比，RARP不仅缩短了初学者的学习曲线，更以前所未有的速度在全球临床实践中推广应用。然而在这股技术浪潮背后，一个关键问题日益凸显：现有的外科培训体系缺乏对术者精神状态的科学评估方法。手术室作为高压环境，术者常面临急性精神应激，这可能影响其手术表现甚至患者安全。特别是在机器人手术中，虽然体力负荷减轻，但精神压力并未缓解——手术流程的中断、复杂解剖结构的处理都会显著增加术者的精神负荷。更棘手的是，目前缺乏能够实时、精确评估术者精神压力的有效工具。

为破解这一难题，日本名古屋市立大学的研究团队开展了一项创新性研究，成果发表于外科学顶级期刊《Annals of Surgical Oncology》。研究团队另辟蹊径，将日常生活中常见的可穿戴设备引入手术室，试图通过客观生理指标来揭示RARP手术中术者的精神压力变化规律。

研究采用前瞻性设计，纳入180例接受RARP治疗的患者，重点对比分析两位术者的30例连续手术数据：术者A为RARP新手，术者B则具有超过200例的手术经验。研究人员使用Fitbit Charge 2智能手环（配备光电容积脉搏波PPG传感器和三维加速度计）持续监测术者术中心率参数，包括平均心率、最大心率以及心率变异性（HRV）中的标准NN间期标准差（SDNN）。同时记录手术时间、预估出血量等传统指标，并运用累积和（CUSUM）控制图法定量分析学习曲线。

结果发现，新手术者A随着手术例数增加，控制台时间从最初的202分钟显著缩短，最大心率和平均心率也明显下降。而资深术者B的各项参数保持稳定。特别值得注意的是，作为精神压力生物标志物的SDNN值在术者B中显著优于术者A，表明经验丰富的术者能更好地维持自主神经系统平衡。

通过CUSUM学习曲线分析，研究人员发现新手术者在控制台时间和出血量方面的技能转折点出现在第11例，而基于心率指标的转折点更早出现（平均心率第7例，最大心率第6例）。这表明生理参数可能比传统手术指标更敏感地反映术者的适应过程。进一步分析显示，患者年龄、体重指数（BMI）和前列腺体积等因素对术者心率变异性无显著影响，证实了监测结果的可靠性。

关键技术方法包括：使用Fitbit Charge 2可穿戴设备监测术者心率参数；通过SDNN分析心率变异性；采用CUSUM控制图法构建学习曲线；基于RARP手术流程分区评估不同阶段精神压力变化。研究对象为名古屋市立大学及附属医院收治的局限性前列腺癌患者。

患者手术结果与HRV数据对比

数据显示，资深术者B在控制台时间（130分钟 vs 202分钟）和预估出血量（51mL vs 205mL）方面显著优于新手术者A。术者B的术前心率、平均心率和最大心率均显著较高，这可能反映其自主神经系统调节能力更强。随着手术经验积累，术者A每完成10例手术，其心率参数就出现显著改善，而术者B的各项参数保持稳定。

HRV对手术结果的评估价值

相关性分析显示，手术例数与控制台时间、出血量及心率参数均呈负相关，但与SDNN15无显著关联。这表明SDNN更适合用于整体评估术者间差异，而非单个病例的细微变化。

学习曲线的CUSUM分析

通过Joinpoint线性回归分析，确定术者A在不同指标上的学习转折点：控制台时间和出血量（11例）、平均心率（7例）、最大心率（6例）。而SDNN未出现明显转折点，再证实其更适合跨术者比较。

患者相关因素对术者的影响

逻辑回归分析显示，患者年龄、BMI和前列腺体积并非SDNN15降低的风险因素，而术者经验水平（术者A vs B）是显著影响因素（OR=3.78），排除了患者选择偏倚对结果的干扰。

研究表明，可穿戴设备能有效监测RARP术者的精神压力水平，为外科培训提供客观量化工具。新手术者的心率参数改善先于传统手术指标，可作为培训效果的早期预警指标。这种实时监测方法有助于建立个体化培训体系，优化手术室人力资源配置。尽管存在样本量有限等局限性，但本研究开创性地将消费级可穿戴设备应用于外科教育评估，为未来多中心研究奠定基础。随着技术发展，这种便捷、低成本的监测方案有望成为外科培训的标准配置，最终提升手术安全性和医疗质量。