在过去的几十年中，肾脏肿瘤的发病率一直呈上升趋势^[1]，其中小肾肿瘤(T1a)的比例越来越高，可能与检查手段的提高、健康体检的普及有关^[2]。肾部分切除术是治疗T1a期肾肿瘤的“金标准”，与根治性切除术相比，肾部分切除术的肿瘤学疗效类似，肾功能保护效果更好，并且远期心血管事件风险更低^[3-5]。随着手术技术的进步，肾部分切除术的适应证进一步放宽，对于T1b期肿瘤甚至T2期肿瘤，在技术允许的情况下，也建议行肾部分切除术^[6]。因此，肾部分切除术在肾脏肿瘤手术中的比例逐渐升高。

由于能够减少手术创伤、加快术后恢复、缩短住院时间，微创手术在近30年得到了极大发展。1993年，Winfield等^[7]首次报道了腹腔镜肾部分切除术，开启了微创肾部分切除术的新纪元，随后越来越多的手术得以在腹腔镜下完成。肾部分切除术中最关键的步骤是肿瘤的切除和肾脏的重建，同时这也是难度最大的步骤，需准确切除肿瘤，确切、安全地缝合创面，并尽可能缩短肾脏热缺血时间。与传统开放手术不同，腹腔镜手术通过细长的器械进行操作，无疑增加了该步骤的难度，往往只有大型中心、高年资的医师才能够顺利、安全地开展该术式。机器人系统具有操作灵活、稳定性好、配备3D视野等特点，极大地改善了这一困境。2004年，Gettman等^[8]率先报道了机器人辅助腹腔镜肾部分切除术(robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy，RAPN)，取得了良好的效果。与传统腹腔镜肾部分切除术相比，RAPN肾脏热缺血时间更短、并发症发生率更低^[9]，值得推广。我国近年达芬奇(da Vinci)手术机器人系统的数量急剧增加，截至2020年4月12日，我国内地共装机144台，急需培养能够熟练操作机器人系统的泌尿外科医师。目前达芬奇手术机器人公司为医师提供为期2 d的培训，主要内容包括熟悉设备的基本原理和操作方式、简单的动物实验。机器人手术的视野及手术操作与传统腹腔镜存在较大差异，而肾部分切除手术难度也较高，由公司提供的简单的操作培训无法满足需求。本研究采用虚拟现实技术和分段操作相结合的培训方式，建立了RAPN培训体系，希望在保证手术安全性、有效性的基础上，培养更多优秀的泌尿外科机器人手术医师。

选择1名近期取得达芬奇机器人手术资格的泌尿外科医师，具有腹腔镜肾部分切除术操作经验，但无RAPN操作经验。

在熟悉达芬奇手术机器人系统基本操作的基础上，采用Mimic^TM虚拟培训系统进行培训，完成镜头操控、机械臂操控、能量运用等训练。随后，针对RAPN肾脏重建这一关键步骤，反复进行包括运针、缝合、缝针控制在内的多项缝合相关强化练习。记录初次练习和第20次练习时的得分，对比训练前后的数据。虚拟培训各项目平均分达到90分以上，则可进入分段操作培训阶段；若平均分未达90分，需进行强化虚拟培训，直至平均分达到90分以上为止。

将经腹腔RAPN分为6个步骤。(1)结肠的游离：手术开始至升结肠或降结肠完全游离完毕；(2)肝脏或脾脏的游离：离断肝肾韧带或脾肾韧带，将肝脏或脾脏向腹侧、头侧游离，直至不遮挡肾脏手术区域；(3)输尿管的寻找：于髂窝区域寻及输尿管，上挑输尿管后，沿腰大肌平面游离至肾门；(4)肾动脉的游离：在肾门处游离肾动脉，便于后续阻断；(5)肿瘤的游离：打开脂肪囊，沿肾脏表面充分游离，暴露肿瘤及其周边正常肾组织；(6)肿瘤的切除和肾脏的重建：阻断肾动脉后，沿肿瘤边缘小心切除肿瘤，将肿瘤置入标本袋中，以倒刺线重建创面，并开放肾动脉。受训医师在上级医师的带领下参与实际手术操作，在每次手术中，受训医师操作6个手术步骤中的1个，其余步骤由其上级医师完成。记录患者的年龄、性别、BMI、肿瘤大小、手术时间、术中出血量、围手术期并发症、术后住院时间，并与其上级医师同期独自所开展手术的相关指标进行比较。

完成虚拟现实培训和分段操作培训后，选取T1a期外生性肿瘤，受训医师在上级医师指导下独立开展手术。记录患者的年龄、性别、BMI、肿瘤大小、手术时间、术中出血量、肾脏热缺血时间、围手术期并发症、术后住院时间及手术切缘情况。

采用SPSS 16.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以x±s表示，虚拟培训前后操作技能指标的比较采用配对样本t检验，同期手术数据的比较采用独立样本t检验；计数资料以例数和百分数表示，同期手术数据的比较采用Fisher确切概率法。检验水准(α)为0.05。

受训医师顺利完成基础操作，并完成各项缝合相关训练。缝合相关训练包括海绵缝合、棋盘缝合、管状吻合、缝针穿环、缝针定位等(图 1)。经过20次训练后，效果明显，受训医师在操作时间、器械碰撞、掉针、脱离目标次数等方面均有较大提高，总得分从第1次训练时的(63.4±5.9)分提高到(94.8±3.2)分，差异有统计学意义(P＜0.05)。随后受训医师反复进行纵向切口缝合、横向切口缝合、连续缝合、多角度缝合等进阶缝合训练(图 2)，在打结、缝针控制、缝合效率3个方面均达到90分以上。

图 1 缝合相关训练 Fig 1 Suture-related trainings A: Sponge sutures with accurate needle in and out points; B: Sponge sutures with inaccurate needle out points; C: Chessboard suture; D: Tube anastomosis; E: Needle through the rings; F: Needle puncture

图 2 缝合进阶训练 Fig 2 Advanced suture trainings A: Vertical suture; B: Horizontal suture; C: Continuous suture; D: Multi-angle suture

在分段操作阶段，受训医师参与完成手术共计18例，其中完成结肠的游离2例，肝脏的游离和脾脏的游离各2例，输尿管的寻找2例，肾动脉的游离3例，肿瘤的游离2例，肿瘤的切除和肾脏的重建5例。在受训医师完成肿瘤的切除和肾脏的重建手术过程中，1例患者出现术后血尿，予以持续膀胱冲洗后改善。其余病例未发现围手术期并发症。由表 1可见，与上级医师同期手术相比，受训医师参加的分段操作手术平均手术时间延长27 min，但差异无统计学意义(P＝0.087)；术中出血量、围手术期并发症发生率、术后住院时间等指标差异均无统计学意义(P均＞0.05)。

表 1 (Tab 1)

表 1 受训医师分段操作病例与上级医师同期手术病例的比较 Tab 1 Comparison between cases of segmented operation participated by the trained urologist and operation carried out by superior doctor during the same period   N＝18 Index Segmented operation Operation by superior doctor Age (year), x±s 56.4±10.4 60.4±8.5 Male n (%) 13 (72.2) 11 (61.1) BMI (kg·m－2), x±s 25.0±3.1 26.6±3.6 Tumor diameter (cm), x±s 2.7±0.7 3.0±0.8 Operation time (min), x±s 161±51 134±41 Estimated blood loss (mL), x±s 121±81 128±48 Complication n (%) 1 (5.6) 0 Postoperative hospital stay (d), x±s 4.1±0.7 3.9±0.8 BMI: Body mass index

表 1 受训医师分段操作病例与上级医师同期手术病例的比较 Tab 1 Comparison between cases of segmented operation participated by the trained urologist and operation carried out by superior doctor during the same period

分段操作训练结束后，受训医师独立开展3例T1a期肾肿瘤RAPN，均顺利完成，未发生围手术期并发症，手术切缘均为阴性(表 2)。

表 2 (Tab 2)

表 2 受训医师独立完成的RAPN病例情况 Tab 2 Case data of RAPN performed by the trained urologist independently Index Case 1 Case 2 Case 3 Age (year) 67 55 51 Gender Male Male Female BMI (kg·m－2) 25.7 26.4 22.1 Tumor diameter (cm) 2.5 2.7 3.1 Operation time (min) 185 220 160 Estimated blood loss (mL) 150 200 100 Warm ischemia time (min) 28 27 24 Surgical margin Negative Negative Negative Complication No No No Postoperative hospital stay (d) 5 5 4 RAPN: Robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy; BMI: Body mass index

表 2 受训医师独立完成的RAPN病例情况 Tab 2 Case data of RAPN performed by the trained urologist independently

随着手术机器人应用的逐渐成熟，应用RAPN治疗的肿瘤越来越复杂，手术越来越精准。Buffi等^[10]回顾了RAPN治疗的255例PADUA评分≥10分的患者资料，平均手术时间为165 min，平均肾脏热缺血时间为18.6 min，约5.1%的患者出现Clavien-Dindo分级Ⅱ级以上并发症，切缘阳性率为1.9%，62.0%的患者“三连胜”(trifecta)达标(无严重并发症、热缺血时间＜20 min、手术切缘阴性)。虽然仍有提升的空间，但对于复杂肿瘤来说，该结果尚令人满意。2009年Mottrie等^[11]提出利用手术机器人系统进行肾脏肿瘤剜除术是未来的趋势，随后越来越多的肾脏肿瘤剜除术利用手术机器人系统完成，在保证手术安全和疗效的前提下，更好地保护了肾功能^[12-13]。此外，手术机器人系统可与多种影像学技术进行融合，如将术前重建的血管图像导入术中画面，进行实时引导，可大大降低手术难度^[14]。鉴于RAPN的诸多优势，其应用也越来越广泛，需要建立规范、系统的培训体系，以培养更多优秀的泌尿外科机器人手术医师。

有研究认为，仅熟练操作手术机器人系统就需要10 h以上的训练时间^[15]。在此基础上，主刀医师还要适应在没有触觉反馈的情况下进行手术操作。然而，目前机器人公司仅提供为期2 d的适应性训练，无法满足实际需要。利用Mimic^TM系统进行虚拟现实培训是最常用的方法之一^[9]。由于RAPN对缝合技术要求较高，除了基础操作之外，我们对受训医师进行了缝合强化培训，精确规定了进出针点的位置，希望受训医师经过强化训练后，在进行创面缝合时能够精确掌控进出针点的位置，提高出血点缝合的准确性和安全性。经过20次训练后，受训医师在操作时间、器械碰撞、掉针、脱离目标次数等方面均有较大的提高，总得分由(63.4±5.9)分提高到(94.8±3.2)分，效果显著。随后受训医师反复进行纵向切口缝合、横向切口缝合、连续缝合、多角度缝合等进阶缝合训练，在打结、缝针控制、缝合效率3个方面均达到90分以上。

如何在保证手术安全性和质量的前提下使受训医师获得实战经验是非常重要的课题。我们采取分段操作的方法，将RAPN分割为多个步骤，受训医师参与手术操作，每次手术操作其中的一个步骤。采用该方式能够使受训医师获得手术全程的操作经验，同时减少其在每台手术中的操作比例，从而控制手术时间，保证手术安全性。本研究中，受训医师对18例RAPN进行了分段操作，平均手术时间与上级医师同期手术相比延长了27 min，差异无统计学意义(P＜0.05)，其他围手术期指标与上级医师同期手术相比也均无统计学意义，说明分段操作可以较好地保证手术安全。受训医师每次仅完成手术的一小部分、通过多例手术获得全程手术操作经验的培训方式能够有效控制手术时间，减轻对患者的影响。

通过虚拟现实培训和分段操作训练后，受训医师在上级医师指导下独立开展手术，顺利完成3例RAPN，手术切缘均为阴性，围手术期未见明显并发症，取得了良好的效果。RAPN的学习曲线比腹腔镜手术更短，通常只需要15~25例即可达到较好的结果^[16]。本研究中的受训医师具有腹腔镜手术经验，配合团队也经过相关培训^[17]，提高了手术流畅性，培训全程仅参与18例手术，且操作仅为手术的一小部分，取得了满意的效果。对于无腹腔镜手术经验的医师，可能需要参与更多病例的手术才能达到较好的培训效果。

总之，手术机器人系统具有操作灵活等特点，适合在肾部分切除术中应用。通过虚拟培训、分段操作的方式，可以较好地培养受训医师，使其高效、高质量地完成RAPN。