《European Journal of Surgical Oncology》：Robot-assisted endoscopic retrograde cholangiopancreatography for biliary stent placement in an
in vivo porcine model:a proof-of-concept investigation
編輯推薦：
機器人輔助ERCP系統開發及豬模型可行性驗證，通過機械臂控制與觸覺反饋提升操作精度，降低輻射暴露風險。
王志杰|盧磊|吳浩|陳軒華|婁啟峰|顧偉剛|馬文聰|金航斌|楊建峰|張曉峰
中國浙江省杭州市西湖大學醫學院附屬杭州第一人民醫院消化內科，310006
摘要
背景
內鏡逆行胰膽管造影（ERCP）是一種先進的內鏡技術，需要使用X光透視，因此可能對醫務人員造成職業性輻射暴露的風險。由于該技術的技術復雜性較高，對操作者的手部靈巧性和穩定性也有很高的要求。
方法
為了解決這些問題，我們開發了一種名為“Qifengda”的機器人系統來輔助ERCP手術。本研究開發了一種用于柔性內鏡檢查的新機器人系統，并在豬模型中評估了其在ERCP手術中的輔助可行性。
結果
使用該機器人系統成功完成了插管、膽管造影和膽道支架置入，且未出現任何與手術相關的不良事件。
討論
這項臨床前初步研究證明了這種機器人內鏡系統在輔助ERCP手術中的概念可行性。在未來的研究中，我們將進一步驗證該系統在人體受試者中的可行性和安全性。
引言
內鏡逆行胰膽管造影（ERCP）是最先進的內鏡技術之一，其診斷和治療應用不斷擴展。然而，由于手術的復雜性以及相關風險，ERCP需要操作者具備高度的靈巧性和穩定性，這使得掌握這項技術頗具挑戰性。此外，笨重的防護裝備大大增加了操作者的身體負擔，也無法完全解決職業性輻射暴露的問題。為了解決這些問題，我們開發了一種名為“Qifengda”的新型機器人內鏡系統，并旨在豬模型中驗證其輔助ERCP手術的概念可行性。
“Qifengda”系統（上海操作機器人有限公司制造）是一種用于柔性內鏡檢查的機器人操作裝置。該系統基于醫生輔助的合作模式設計，主要包括三個部分：主控制臺、床邊機械輔助單元和附件支撐單元。
首先，主控制臺（圖1A）由三個部分組成：內鏡控制模塊、附件控制模塊和主顯示器屏幕。內鏡控制模塊（不包含推進或收回內鏡的功能）配備了一個模擬標準內鏡手柄的操作把手，以降低學習曲線（圖1B），以及一個觸摸控制屏幕（圖1C）。內鏡可以通過操作把手或觸摸控制屏幕進行有效控制。附件控制模塊用于執行輔助任務，包括一個用于控制內鏡附件方向移動的操縱桿、一個用于管理附件更換或導絲輸送的腳踏控制器（圖1D），以及一個用于觀察附件狀態和配置相關參數的小顯示器屏幕（圖1E）。值得注意的是，該系統具有觸覺反饋功能，通過監測內鏡附件的推進速度或導管相對于導絲的相對速度來生成實時阻力反饋。因此，在推進導絲等附件時，操作者可以通過操縱桿實時感知遇到的阻力，而量化后的阻力值會顯示在觸摸控制屏幕上。主顯示器屏幕同時提供內鏡視圖、X光視圖以及機器人系統和實驗對象的視圖，用于實時監控ERCP手術過程。
其次，床邊機械輔助單元負責執行主控制臺的指令（圖2A）。它由兩個主要部分組成：一部分裝有凹槽和固定裝置，用于對接標準內鏡手柄（圖2B）；另一部分（附件驅動單元）連接到附件支撐單元，用于控制附件的移動（圖2C）。附件支撐單元用于放置和攜帶各種內鏡附件及造影劑注射器（圖2D）。在手術前，可以在附件支撐單元中手動預裝手術中可能使用的附件（如導絲和支架）。在更換附件時，操作者需要手動斷開附件驅動單元與當前接口的連接，并將其重新連接到與新附件對應的預裝接口。所有其他技術步驟（如注射、取石、支架置入和預切割）均由內鏡醫生通過主控制臺遠程控制。
經過12小時的禁食后，一只雄性豬（Sus scrofa domesticus，蘭德瑞斯品種）被插入氣管導管，并在全身麻醉后連接到麻醉工作站。隨后，由具有3000多例ERCP手術經驗的資深內鏡醫生（XF.Z.）進行了體內膽道支架置入的機器人輔助ERCP手術。動物實驗方案已獲得上海Mincal醫學研究有限公司大型動物研究中心醫學倫理委員會的批準（編號[2022]08-04）。
實驗片段
結果
首先，通過口腔手動插入十二指腸鏡（JF260，奧林巴斯，日本），并將其推進到十二指腸乳頭處。然后將十二指腸鏡手柄裝入床邊機械輔助單元，并預先安裝了所需的附件，如膽管支架和括約肌切開器。
準備好手術室后，操作者進入相鄰的控制室，繼續進行后續操作
討論
作為一項輻射強度較高的手術，ERCP使內鏡醫生及其助手面臨輻射暴露的風險，尤其是每年進行數百例ERCP手術的醫生。盡管國際原子能機構強調了防護裝置和最佳實踐的重要性，但韓國的一項調查顯示內鏡醫生對輻射防護的遵守情況不佳且意識不足[1]。除了使用防護裝備外
倫理聲明
本研究方案（動物實驗）已獲得上海Mincal醫學研究有限公司大型動物研究中心醫學倫理委員會的批準（編號[2022]08-04）。作者聲明
王志杰：負責原始稿件的撰寫、數據整理和方法學設計。盧磊：數據整理、方法學設計及調查。吳浩：方法學設計。陳軒華：調查。婁啟峰：方法學設計。顧偉剛：數據整理。馬文聰：數據整理。金航斌：驗證。楊建峰：撰寫、審稿和編輯、資金籌集、概念構思及監督。張曉峰：撰寫、審稿和編輯、資金籌集、概念構思及監督。
資金信息
本研究得到了杭州市重點醫學學科建設基金（2025HZGF05）、浙江省重點研發計劃（編號2023C03054、2024C03048）以及浙江省自然科學基金（編號LQN25H030008）的支持。利益沖突
上海操作機器人有限公司免費提供了該研究所需的機器人系統及相關技術支持，但未參與論文的撰寫、數據分析或手稿的準備工作。作為所有共同作者的代表，我，張曉峰，聲明與本論文無關的其他利益沖突。本文所述工作未受到任何個人或組織的財務或個人關系的不當影響。
