《Surgical Endoscopy》：Robotic-assisted endoscopic submucosal dissection: a scoping review of preclinical and early clinical evidence
内镜黏膜下剥离术（ESD）技术难度高，学习曲线陡峭，并发症风险增加。传统内镜的局限性，以及机器人辅助在部分外科术式中已证实的优势，共同推动了机器人系统在高级内镜应用中的研发。该综述旨在梳理机器人内镜系统应用于ESD领域的整体发展态势。研究采用符合PRISMA-ScR（系统综述与荟萃分析首选报告条目扩展——范围综述）框架的方法学，于2025年对六个数据库进行检索，纳入在临床前或临床环境中评估机器人内镜平台进行ESD的研究。两名评审员独立筛选文献，提取研究特征、平台特点、实验设计及结局指标等数据，并以描述性方式综合研究结果。共纳入2010年至2025年间发表的27项研究，其中82%（22项）发表于2019年之后，85%（23项）来自东亚地区。78%（21项）为临床前研究，对应技术成熟度4–7级（TRL 4–7）；22%（6项）报道了早期临床评估（TRL 8），包括一项多中心随机对照试验。胃部是最常研究的部位（18项，67%）。56%（15项）的研究为比较性研究，其中14项比较了机器人辅助ESD（R-ESD）与传统ESD（C-ESD）。在临床前比较研究（n=13）中，R-ESD与更短的黏膜下剥离时间和更高的剥离速度相关。整块切除率总体较高，较低率主要见于初学者操作的C-ESD。穿孔总体少见，较高发生率集中于初学者操作的C-ESD。早期临床研究（IDEAL 1–3期）显示了较高的整块切除率和可接受的安全性。临床前比较证据提示机器人辅助可改善程序效率，尤其在初学者操作环境中；早期临床证据表明其具有可行性和可接受的安全性。然而，这些发现应被视为探索性信号而非已确立的临床优效性证据。在广泛采用前，仍需进一步的技术改进和严谨的临床评估。
背景
内镜黏膜下剥离术（ESD）可实现胃肠道（GI） tract内癌前病变及早期癌的整块切除。相比内镜黏膜切除术（EMR），ESD具有更高的治愈性切除率、更优的组织病理学评估质量及更低的复发率。尽管具备上述优势，ESD技术难度高，手术时间长，并发症风险较高。该技术虽在亚洲广泛应用，但在西方国家的普及相对滞后。ESD需要审慎、精确、逐层的剥离操作，遵循与传统外科相同的核心原则。然而，标准内镜的固有局限性使其难以实施有效的对口牵引，导致黏膜下最佳暴露难以维持。研究人员已开发出多种C-ESD改良术式，如隧道法、口袋法及混合技术等，以规避上述局限。但这些方法仍属被动操作，无法复制高效剥离所需的动态、可调节组织操作。
鉴于此未满足需求，创新聚焦于附件设计及牵引技术，以模拟外科医师第二只手的功能。荟萃分析一致表明，牵引辅助ESD较C-ESD可缩短手术时间、提高剥离速度。牵引技术还能降低技术难度，辅助早期培训阶段的内镜医师。由此涌现出多种牵引方法，广义分为外部牵引（如夹持-圈套技术、外部钳夹、磁性锚定）和内部系统（如S–O夹、夹-扎技术、多环装置）。然而，现有方法均存在实际局限性，无一能在全部ESD场景中提供稳定、定向且可控的牵引。
在此背景下，研发可提供三角定位、主动对口牵引、增强可视化及改善人机工效率的机器人内镜平台日益受到关注。除ESD外，此类系统还潜在应用于内镜全层切除术（EFTR）及经自然腔道内镜手术（NOTES）等其他高级内镜术式。鉴于这些干预措施的技术复杂性及陡峭学习曲线，机器人辅助可能降低手术要求、加速技能习得，并促进不同经验水平内镜医师的广泛采用。
研究目标
该综述的首要目标是描绘机器人内镜系统在ESD领域的发展全景，此外还致力于：描述这些系统的评估背景；运用技术成熟度（TRL）及IDEAL框架评估技术成熟度；总结R-ESD与C-ESD的报告结局并探索趋势；评估R-ESD在早期临床证据中的可行性与安全性；识别知识空白与未来优先方向。
方法
研究设计
该综述遵循Arksey-O'Malley框架及Joanna Briggs Institute（JBI）2024年版证据综合手册，报告符合PRISMA-ScR清单。虽最初计划为系统综述，但鉴于证据主要为临床前、异质性强及探索性特点，最终采用范围综述方法。
纳入标准
纳入在临床前或临床环境中研究机器人内镜系统应用于ESD的研究。临床前研究包括猪离体标本（切除的胃或结肠）或猪在体模型（活体猪），要求实验设置允许对程序进行现实性评估。为确保程序相关性，排除使用人工模型、非猪动物模型或简化台式设置的研究。此外，研究需至少报告以下结局之一：切除标本面积、黏膜下剥离时间、黏膜下剥离速度、整块切除率或穿孔率。排除非原创性发表、仅摘要记录、评估非ESD机器人系统的研究以及非英文发表。
信息来源与检索策略
检索Ovid MEDLINE、Embase、Cochrane Library、Web of Science、Scopus及IEEE Xplore六个数据库。首次检索于2025年2月19–20日进行，为捕获最新发表文献，于2025年10月28–29日重复检索。检索策略由学术图书管理员协助制定。
证据筛选
记录在Covidence中去重后，由两名评审员（S.A.和K.R.）独立进行标题摘要筛选及全文审查，分歧通过共识解决。手工检索纳入研究的参考文献列表以识别其他合格文献。
数据提取
采用与综述目标对齐的结构化Excel表格提取数据，内容包括：研究特征（作者、机构、国家、发表详情）、实验设置（研究设计、靶器官、标本或动物数量、ESD操作例数、病变特征、操作者经验、对照措施、评估的机器人系统）及程序结局（预定义纳入标准）、研究报告的主要发现与局限性。TRL和IDEAL分期由合作者（M.R.）独立复核以确保一致性。
结果综合
证据以描述性方式综合。研究特征使用SPSS汇总。机器人平台按系统分组，根据实验背景及解剖应用进行总结。技术成熟度采用TRL框架评估临床前研究，IDEAL框架评估临床研究。技术规格在各平台间定性综合。比较性临床前结局分别汇总R-ESD和C-ESD的范围，在可获得配对比较之处注明效应方向。因异质性未进行合并分析。临床研究单独总结，报告关键程序及安全性结局。
结果
研究筛选
虽然我们理解论文中包含了图表，但根据您的指示不提及图示标识。筛选过程简述如下：共导入4643条记录，去重后剩余845条独特记录。标题摘要筛选后91项研究进入全文评估，最终27项研究符合纳入标准。
研究特征
27项纳入研究发表于2010年至2025年间，2019年起产出显著增加，2024–2025年达到峰值。大多数研究源自东亚，以中国（9项，33.3%）和韩国（8项，29.6%）为主，日本、新加坡及西方中心贡献较少。总体而言，21项（77.8%）为临床前研究，包括8项离体（29.6%）、11项在体（40.7%）及2项联合（离体/在体）实验。其余6项（22.2%）为临床研究，主要代表早期可行性工作。仅识别出一项多中心随机对照试验（RCT）。
15项（55.6%）为比较性研究，12项（44.4%）为非比较性研究。在比较性研究中，14项比较R-ESD与C-ESD，1项比较同一机器人平台上专家与初学者的表现。14项R-ESD对比C-ESD的研究中，1项为临床，13项为临床前。胃部是最常研究的部位（18项，66.7%），包括3项同时涉及食管的研究；结肠直肠部位见于9项研究（33.3%），其中1项同时包括食管。
机器人内镜平台及其技术成熟度
评估的机器人内镜平台概述如下。最常评估的系统（n=6）为REXTER/ROSE机器人牵引系统，由韩国大学医学院研发，现已演变为ROBOPERA-TraCloser平台（EndoRobotics，韩国首尔）。MASTER机器人及其重新设计的后继产品EndoMaster EASE平台（EndoMaster Pte Ltd，新加坡）在5项研究中评估。其次为FASTER机器人及其商业化平台EndoFaster系统（Robo Medical Technology Co., Ltd.，中国深圳）（n=4）。PETH、FLEX、DREAMS和RAFE系统各在2项研究中评估。另有若干系统在单一研究中评估（EASE、STRAS v2、GIFTS、ETRS）。
纳入平台的开发成熟度采用TRL量表（九点量表，描述技术从初始概念到全面 operational deployment 的进展）评估。多数平台 classified 为TRL 4–7，即在离体模型中验证或在可控在体研究中演示。较少数平台——尤其是ROBOPERA、EndoMaster、FLEX和EndoFaster——达到TRL 8，表明已进入临床评估或早期临床使用阶段。
技术架构与功能分类
各机器人内镜系统存在若干核心技术共性。首先，所有平台均采用遥操作主从架构，即操作者通过主控器输入，转化为内镜和/或器械的远端动力驱动。其次，腱或缆绳驱动传动机制是各系统的主要传动策略。第三，手动内镜插管仍为标准操作，机器人部署通常在镜身定位后进行。第四，所有系统均采用专用操作者控制界面以实现直观的远端控制，部分整合触觉或视觉反馈增强。
尽管这些共享的工程原理奠定了共同的技术基础，各系统依其主要手术目标而分化。从功能角度，平台可分为两大类别：（A）牵引增强型机器人辅助平台——设计提供主动牵引同时保留 largely 传统的单器械ESD工作流，通过单臂附加模块改善组织暴露和稳定性而不根本改变剥离的结构力学，如ROBOPERA、EndoFaster和PETH；（B）双手机器人操作平台——实现双器械控制和三角定位，从而通过同步组织操作和切割改变手术力学，引入不同的程序范式。此类别中机器人驱动程度各异：部分系统提供内镜及器械的机器人控制，包括STRAS v2、EASE、GIFTS、RAFE和ETRS；部分提供机器人器械控制而手动内镜定位，如EndoMaster EASE和DREAMS；FLEX则采用机器人内镜控制与手动驱动器械的独特配置。
除此功能区分外，进一步的结构和工程异质性明显。自由度（DoFs）和机械复杂性差异显著，从相对简单的弯曲机制到多关节双臂配置。器械轮廓和入路策略亦不同，包括外径、工作通道配置及是否需要外套管或专用入路平台，均影响解剖可达性和程序可行性。最后，各系统在工作流整合和部署架构上有所不同，反映机器人组件如何稳定、协调并整合入程序序列。
临床前R-ESD与C-ESD的比较评估
13项临床前研究进行了R-ESD与C-ESD的直接比较。结局报告在研究层面不一致，多项研究仅报告了预定义结局的子集。定量结局呈现格式异质（中位数配合范围或四分位距；均数配合标准差），且研究设计、实验模型、病变特征和操作者经验存在显著异质性。这些异质性来源排除合并分析，故采用描述性综合，分别报告R-ESD和C-ESD的范围，并在可获得配对比较之处注明效应方向。
程序效率结局
8项研究报告了切除标本面积，两种技术间重叠（R-ESD约518–1570 mm
2；C-ESD约525–1407 mm
2），无一致的定向差异。12项报告了黏膜下剥离时间（R-ESD 6–29 min；C-ESD 4.5–79 min）；11项配对比较 favor R-ESD，1项（Iwasa等2018；RAFE）favor C-ESD。8项报告了黏膜下剥离速度（R-ESD 37–240 mm
2/min vs C-ESD 18–170 mm
2/min）；所有配对比较均 favor R-ESD，各平台及操作者间差异幅度不同。
程序成功与安全性结局
所有13项研究均报告了整块切除和穿孔等性能结局。9项研究中两种技术均达100%整块切除。较低整块切除率主要见于初学者操作的C-ESD。穿孔方面，多数研究两种技术均报告0%。较高穿孔率再次集中于初学者操作的C-ESD。在专家主导的研究中，穿孔事件罕见，R-ESD始终为0%，C-ESD显示低穿孔率。
早期R-ESD临床证据概述
识别出6项评估R-ESD的临床研究，跨越IDEAL 1–3期。Phee等（2012）使用MASTER机器人进行了机器人内镜系统的首次人体应用（IDEAL 2a期），在5例早期胃肿瘤患者中进行，实现治愈性切除且无术中不良事件。第二代EndoMaster EASE系统后由Chiu等（2025）在IDEAL 2b期前瞻性II期临床试验中评估，纳入43例早期结直肠肿瘤患者，主要位于乙状结肠和直肠。37例（86%）达到技术成功，6例转为C-ESD。2例（4.6%）发生不良事件——1例穿孔以夹子闭合，1例迟发性出血需内镜止血。
FLEX机器人平台由Morino等（2022）在26例早期直肠肿瘤前瞻性病例系列（IDEAL 2a期）中评估。14例行机器人辅助EFTR，12例行R-ESD。所有病例均达整块切除，R0率为84.6%。无术中不良事件；2例发生严重术后ESD出血，1例需额外经肛门手术。6例需转为标准经肛门内镜手术（TEO）平台以完成剥离或缺损闭合。
Kim等（2025）报告了ROBOPERA系统的初步应用（IDEAL 1期），2例病例涉及乙状结肠侧向发育型肿瘤和可疑神经内分泌肿瘤的中直肠病变。两例均实现整块和R0切除，无并发症。Jeon等（2025）随后在15例早期胃肿瘤病例系列（IDEAL 2a期）中评估该系统。所有切除均为整块和R0，无穿孔，但2例术中出血（13.3%），1例迟发出血（6.7%）。
Fan等（2025）开展了比较EndoFaster辅助ESD与C-ESD的多中心RCT（IDEAL 3期），纳入192例早期胃和食管病变患者。在完整分析集中，EndoFaster在未经调整分析（p=0.00435）及调整病变大小/部位和操作者经验的多变量回归中（β=?0.16 cm
2/min；95% CI ?0.28 to ?0.04；p=0.008）均实现更快剥离速度。安全性结局相当，肌肉层损伤（OR=0.95；p=0.88）和操作者负荷（β=?1.5；p=0.19）无显著差异。整块切除率不劣于C-ESD（98.84% vs 98.13%），无器械相关不良事件。
讨论
ESD为早期GI癌提供治愈性、保器官的途径，但其技术复杂性导致陡峭学习曲线和较高程序风险，限制了在高量专科中心之外的广泛采用。这些挑战激发了对机器人内镜系统日益增长的兴趣，建立在机器人技术克服特定外科手术技术约束的更广泛成功基础之上。在此背景下，ESD已成为内镜机器人的主要目标应用，日益增多的临床前和早期临床证据开始刻画机器人辅助在该场景中的潜在角色。然而，该综述的发现应被解读为潜在获益的探索性信号，而非已确立的临床优效性证据。
尽管兴趣扩大，R-ESD仍为新兴领域，实质性进展仅出现在近年。以可行性为导向的研究优势反映了证据基础仍聚焦于确立技术可行性而非持续临床实施。通过技术成熟度视角审视，多数平台仍处于中级开发阶段——主要在离体或在体环境中验证——仅少数推进至临床评估。这一模式凸显了概念验证演示与常规临床采用之间的转化鸿沟。
研究的地理集中于东亚反映了ESD采用、疾病流行病学和技术专长的长期区域差异。这很可能塑造了该领域技术发展速度和方向。胃部应用的优势与东亚更高的胃癌患病率一致，推动了对胃ESD的更大临床和技术关注。胃模型作为测试环境也具有实际优势——包括更大、更柔顺的操作空间和低于结肠准备的穿孔风险——支持其在ESD培训和早期机器人设备评估中的既定角色。
比较性临床前证据提示R-ESD与传统技术相比可改善程序效率。配对比较中近乎一致的效应方向——在牵引增强辅助和双手机器人操作平台中均观察到——表明一致的定向趋势，而非局限于单一平台或系统类别的效应。这种一致性可能反映了机器人辅助在ESD最具技术挑战性阶段共享的功能获益：改善牵引、更稳定的组织暴露和增强的器械控制。然而，这些比较在平台、操作者或病变复杂性方面未标准化，平台或类别层面的效应幅度稳健比较仍受该异质性及结局选择、定义和报告变异性的约束。实验模型和核心结局指标的更大标准化将加强新兴机器人ESD技术的评估和跨平台可比性。
重要的是，这些效率提升未损害切除质量：切除标本面积相当，整块切除率在各研究中均高，降低率主要见于初学者操作的C-ESD。穿孔率总体亦低，较高发生率集中于初学者操作的C-ESD，提示机器人辅助可能有助于减轻操作者相关风险。在专家主导的研究中，两种方法的穿孔事件均罕见，提示随着 expertise 增加，机器人的增量安全获益减小。综合而言，这些发现提示操作者经验可能作为重要效应修饰因素，机器人辅助在 learning phase 中授予最大相对获益，而非已熟练者手中。然而，并非所有研究均专门设计以分离操作者经验作为因果变量，故这些发现应谨慎解读。这对机器人ESD系统的定位具有重要意义——作为更安全的技能获取和促进ESD在高量专科中心之外更广泛传播的潜在使能者。
R-ESD的临床证据仍处早期且异质。EndoFaster是目前最先进的平台，已达IDEAL 3期评估——但应指出IDEAL 3期代表结构化比较评估而非常规临床获益的确定性证据。相比之下，其他系统仍处于IDEAL 1–2b期，因此尚不能认为已适于广泛采用。跨平台而言，早期人体使用似乎可行，整块切除率和R0切除率持续较高，不良事件率低，提示无归因于机器人辅助的新安全性问题。迄今唯一RCT证明机器人辅助改善程序性能——特别是剥离速度——同时实现与C-ESD相当的安全性和肿瘤学结局。然而，该研究主要评估技术性能终点而非患者中心或长期肿瘤学结局。EndoFaster亦作为牵引增强辅助发挥作用，故其 findings 可能无法直接外推至双手机器人操作平台。机器人辅助最终是否将带来超越程序效率的获益——特别是在肿瘤学结局或患者中心终点方面——仍是重要的未回答问题。
纳入综述的机器人内镜系统间，平台设计和实施存在显著异质性，反映了尚未收敛于主导技术解决方案的领域。但平台仍可广义分为牵引增强辅助系统和双手机器人操作系统，这一区分对程序工作流和系统集成具有重要启示。牵引增强辅助平台整合入otherwise传统的ESD工作流，添加主动组织暴露而不根本改变手术执行方式——其相对简单性提示更易及的学习曲线和更低的采用门槛。双手机器人操作系统则引入不同的手术范式——通过双器械控制实现同步牵引和剥离——可能提供更大的程序能力，但需要更大量的再培训和工作流重组。
除此功能区分外，若干共享限制在各系统中 evident。器械体积和有限的小型化限制可操作性和解剖可达性。机器人辅助 moreover 通常仍局限于黏膜下剥离，若干系统仍需手动内镜或器械操作。原型级可靠性、无菌和设置负担，以及受限的器械组合，进一步限制大多数平台的临床就绪度。
超越技术性能，机器人内镜系统的未来采用还将取决于经济、工作流和监管考量。这些平台引入额外资本成本、维护需求和培训要求，必须由可证明的临床或效率获益来 justify。整合入现有内镜单元可能需要房间设置、人员配置模式和程序后勤的改变。此外，复杂机器人系统的监管批准途径可能冗长且资源密集，特别是随着平台在开发阶段迭代演进。解决这些实施障碍将与持续技术改进同等重要，以决定机器人ESD是从专科研究工具过渡至常规采用的临床技术。
该综述存在若干局限性。首先，纳入标准限于专门评估ESD并报告既定ESD相关结局的机器人内镜系统，故新兴机器人内镜技术若尚未进行正式ESD评估或以替代程序或工程终点报告，则可能被排除，findings因此可能未完全反映内镜机器人创新的广度。其次，数据提取由单一评审员进行，虽可接受于范围综述，但可能增加提取错误风险并限制报告结局的独立验证。第三，研究间显著的方法学异质性排除合并分析，观察到的机器人内镜系统优势应因此被解读为潜在获益的信号而非确定性的优效证据。最后，TRL和IDEAL分期的分配依赖于已发表描述的解读，涉及主观判断。
R-ESD仍为 evolving 领域，多数平台仍处于中级验证阶段，仅少数达早期临床评估。临床前比较证据信号改善的程序效率，不损害切除质量或安全性，获益在经验较少操作者中最明显。临床证据仍限于早期阶段研究，证明可行性和短期安全性，尚未确立对C-ESD的优效性。尚无主导技术解决方案出现，持续的设计异质性、工作流限制和实施障碍表明领域尚未达 maturity。未来进展将取决于改善的工作流整合、标准化结局报告、培训路径评估、成本效益分析和 robust 比较性临床试验——共同决定机器人ESD是从有前景的研究技术过渡至常规采用的临床工具。
