虚拟现实训练在机器人辅助根治性前列腺切除术吻合技术中的应用研究

作者及机构
本研究由上海长海医院泌尿外科团队完成，通讯作者为Bo Yang。研究团队包括Fubo Wang、Chao Zhang、Fei Guo等，论文发表于《Asian Journal of Urology》，2019年12月正式刊出。

学术背景

前列腺癌是全球男性高发恶性肿瘤，机器人辅助根治性前列腺切除术（Robot-Assisted Radical Prostatectomy, RARP）因其操作灵活性和稳定性成为主流治疗手段。然而，手术中最具挑战性的步骤是膀胱尿道吻合术（vesicourethral anastomosis），其质量直接影响患者术后尿控功能。传统RARP培训周期短（如达芬奇系统仅提供2天课程），难以满足复杂操作需求。虚拟现实（Virtual Reality, VR）训练通过模拟真实手术环境，有望缩短学习曲线并提升手术质量。本研究旨在评估VR训练对RARP吻合技术的实际效果。

研究流程与方法

1. 研究对象分组
- 受训组：3名有腹腔镜前列腺切除术经验但无RARP经验的泌尿外科医生，接受VR训练。
- 对照组：3名同资质医生未接受训练。
- 临床验证：18例RARP患者随机分配至两组医生完成吻合术（每组9例）。

2. 训练与评估流程
- 第一阶段（基础技能训练）：通过VR模块（如“摄像头操控”“器械腕部操作”“缝合针控制”）熟悉机器人系统。
- 第二阶段（虚拟吻合训练）：完成20次“管道吻合”模拟任务，记录以下参数：
- 整体评分（Overall score）
- 吻合时间（Time of anastomosis）
- 动作经济性（Economy of motion，即器械移动距离）
- 器械碰撞次数（Instrument collisions）
- 视野外操作（Instrument out of view）
- 目标遗漏（Missed targets）
- 第三阶段（临床实施）：两组医生分别对患者实施吻合术，由资深医生监督。记录手术时间、引流液肌酐水平、术后住院天数等指标，并通过生理盐水泄漏测试评估吻合质量。

3. 数据分析
采用SPSS 16.0进行统计学分析，配对样本t检验比较训练前后参数，独立样本t检验比较两组临床结果。

主要研究结果

1. VR训练效果显著
- 整体评分从65.0±10.8提升至92.7±3.5（p=0.014）。
- 吻合时间缩短57.2%（279.0±48.0秒 vs. 119.3±12.5秒，p=0.005）。
- 动作经济性改善（移动距离从459.0±59.2 cm降至239.3±33.9 cm，p=0.008）。
- 器械碰撞次数显著减少（7.0±2.0次 vs. 1.3±1.5次，p=0.018）。

2. 临床验证结果
- 吻合时间：受训组（25.1±7.1分钟）显著短于对照组（40.0±12.4分钟，p=0.015）。
- 并发症：对照组出现2例吻合口漏需资深医生补救缝合，受训组无此情况。
- 其他指标（手术总时间、引流肌酐水平等）无显著差异，表明VR训练未牺牲安全性。

结论与价值

1. 科学价值：首次证实VR训练可系统性提升RARP吻合技术，缩短学习曲线，为机器人手术培训提供标准化方案。
   
2. 应用价值：VR训练可减少术中失误（如吻合口漏），提升手术效率，尤其适合资源有限地区推广。
   
3. 局限性：样本量小（仅6名医生）、未评估其他手术步骤，需多中心研究进一步验证。
   

研究亮点

• 方法创新：首次将VR训练与临床RARP操作直接关联，量化评估参数（如动作经济性）。
  
• 临床意义：为机器人手术培训体系优化提供实证依据，推动虚拟现实技术在医疗教育中的应用。
  
• 技术细节：采用Mimic®软件模拟真实吻合场景，其“管道练习”模块高度还原手术难点。
  

未引用文献：文中提及但未标注的文献[8]涉及RARP与传统手术对比，可能为历史数据支撑。

（注：术语翻译示例：vesicourethral anastomosis首次出现译为“膀胱尿道吻合术”，Robot-Assisted Radical Prostatectomy译为“机器人辅助根治性前列腺切除术”）