基于传统腹腔镜手术经验的ArtiSential?器械操作熟练度提升对比研究

本研究通过前瞻性对照试验，首次系统评估了不同经验层次外科医生操作ArtiSential?关节器械（具备7自由度双关节端部执行器）的学习曲线。研究发现：新手组在第三次 peg transfer training 中时间缩短52.7%，且在传统操作难点方向（3点/5点钟方位）的suture training效率显著提升（p<0.05），证明该器械能有效突破传统腹腔镜手术的空间限制，为微创手术提供了高性价比的机器人技术替代方案。

　　

Abstract

Background

本试点研究探讨了具有不同传统腹腔镜手术经验的外科医生对关节器械（ArtiSential）的适应能力。该器械作为创新型手持式关节工具，旨在以更低成本实现类似机器人平台的关节运动功能。

Methods

2023年6月至11月期间，18名腹腔镜外科医生使用ArtiSential器械进行peg transfer（移钉训练）和suture training（缝合训练）。参与者按传统腹腔镜手术经验分为新手组（1-50例）、中间组（50-100例）和专家组（>100例）。移钉训练采用Artisential fenestrated forceps完成三次重复操作，并比较主利手与非利手表现。缝合训练在4个钟点方向（1点、12点、3点、5点）进行，同样分析三次试验数据。统计采用Mann–Whitney U检验和Kruskall–Wallis检验（p<0.05为显著）。

Results

移钉训练中，三组在第一次（p<0.001）和第二次试验（p=0.011）存在显著差异，但到第三次试验时组间差距缩小。新手组移钉时间从1023.3±184.3秒降至483.7±292.5秒，改善幅度最大。所有组别在3点钟和5点钟方向的缝合时间均低于1点钟和12点钟方向。随着试验推进，各方向缝合时间普遍减少，其中新手组在3点/5点方向呈现稳定下降趋势。专家组则表现出更稳定的操作一致性。

Conclusions

ArtiSential器械即使对新手也展现良好适应性，其关节特性特别有利于右利手医生在传统难点方向（3点/5点钟）进行缝合操作。重复模拟训练可显著缩短器械适应时间，提示该器械具有替代高端机器人系统的临床潜力。

Introduction

腹腔镜手术虽带来革命性变革，但传统器械数十年未突破线性运动限制。机器人系统虽实现关节运动，却受制于高昂成本。ArtiSential器械作为机械传动式关节工具，保留触觉反馈的同时提供7自由度操作，2019年获FDA批准后已应用于前列腺切除术、子宫切除术、心血管手术等多个领域。本研究旨在量化分析不同经验外科医生对该器械的操作熟练度演进规律。

Methods and materials

Artisential instrument

ArtiSential^?采用手枪式设计，通过机械传动实现手-腕-指运动的同步映射。配备双关节端部执行器，提供7自由度操作，轴长包括25cm/38cm/45cm规格（标准直径8mm），新推5mm微型版本适用于减孔手术。器械类型含针持、fenestrated/Maryland解剖器、双极/单极能量设备等，无需专用平台即可兼容传统腹腔镜系统。

Study design and participant’s enrollment

前瞻性对照研究纳入Severance Hospital、Yongin Severance Hospital及Samsung Medical Center的临床外科医生（普外科61.1%，妇产科38.9%），其中教授38.9%、fellow33.3%、住院医师27.8%。所有参与者均签署知情同意，研究经Yongin Severance Hospital伦理委员会批准（9-2023-0123）。

Peg transfer training

使用ArtiSential训练套件（Figure 1A），要求用主利手将12个钉从上块移至下块，再用同手将10个钉移至左侧块，非利手重复相同流程。记录全程时间并重复三次。

Suture training

使用ArtiSential针持和fenestrated forceps在缝合垫上用3-0丝线进行缝合打结（Figure 1B），在12/1/3/5点钟方向各操作三次并计时。

Statistical analysis

采用IBM SPSS v22.0和R v3.3.1进行线性回归分析，数据以均值±标准差表示。

Results

Comparison of peg transfer training time

专家组三次试验时间分别为273.2±114.3秒、202.8±48.7秒、188.7±68.0秒，显著优于其他组（p<0.01）。新手组降幅达52.7%，非利手操作改善速度普遍快于主利手。随着试验推进，组间差异逐渐减弱（Figure 2, Table 1）。

Comparison of suture training time

所有组别在3点/5点方向缝合时间均短于1点/12点方向。新手组在第三次试验时各方向时间差缩小，其中5点方向所有参与者均呈现均匀下降（Figure 3）。专家组时间变化范围最小，表现最稳定（Figure 4, Table 2）。

Discussion

研究证实ArtiSential能有效解决传统器械在特定角度的操作局限，其机械关节设计使3点/5点方向缝合效率提升显著。新手医生通过短期训练即可实现操作时间的大幅降低，提示该器械具有较低的学习门槛。但研究存在样本量小（n=18）、操作任务简化、缺乏质性评估（如掉钉率、缝线准确性）等局限。未来需扩大样本量并开展临床场景验证，进一步量化学习曲线和操作安全性。