范德比尔特开发的手术机器人可以使根治性前列腺切除术更安全侵入性更小

范德比尔特外科与工程研究所的研究人员开发了一种微型机器人，可以彻底改变治疗前列腺癌的外科手术，前列腺癌影响着九分之一的男性。

该团队使用逼真的模型证明，手术机器人不仅可以通过尿道去除前列腺和组织，还可以完成将膀胱缝合到尿道的困难步骤。

描述他们研究的文章“经尿道根治性前列腺切除术后的经尿道吻合术：使用同心管机器人进行腔内缝合的幻影研究”发表在电气和电子工程师协会杂志上。

典型的根治性前列腺切除术是前列腺癌的标准治疗方法，需要切开腹部才能到达前列腺。这种切割和暴露健康组织和神经会导致一些接受手术的人出现尿失禁和勃起功能障碍。目前没有替代的内窥镜移除技术，因为没有可用的器械可以实现如此小规模的手术灵巧性。

RobertWebster，RichardA.Schroeder机械工程教授兼医学和泌尿外科副教授一直致力于开发同心管机器人，这些机器人通过内窥镜实现了这种灵巧性。他和泌尿学、生物医学和机械工程教授杜克·赫雷尔(DukeHerrell)开发了一种手术机器人平台，该平台有两个手臂，由可伸缩的针头大小的管制成，并通过软件控制技术进行操作。

继2005年发明后，韦伯斯特和现在的赫雷尔与范德比尔特研究人员团队一起，包括泌尿外科助理教授尼克·卡沃西、研究生多米尼克·罗佩拉、博士后学者ErnarAmanov和研究员NarenNimmaggada，进一步将原型机器人开发成可用的工具它在尿道内起作用，尿道的直径只有几分之一英寸。

“我们一直试图解决的最大挑战是尿道的大小，”韦伯斯特说，他也是医学工程和发现实验室的VISE教员。“在这么大的面积上缝纫是一项非常技术性的挑战。我们的工作规模如此之小，以至于其他仪器都无法可靠地执行此程序。”

通过尿道取出前列腺后，外科医生能够操纵同心管机器人将尿道精确缝合到膀胱颈部。该手术称为吻合术，是最具挑战性的步骤之一，对恢复泌尿功能至关重要。Herrell和Webster还怀疑，保持周围结构完好无损，包括支持性功能的韧带和神经，减少创伤和牵引力，将降低手术并发症的发生率。

在手术过程中，刚性内窥镜将两个同心管机械臂带到尿道。递送后，针臂刺穿并拉动缝合线穿过组织。第二只手臂抓住缝合线并将其带​​回膀胱。韦伯斯特解释说，在七到八针内，手术的吻合部分就完成了，他同时也是电气工程、神经外科和耳鼻喉头颈外科教授。

在开发这项技术时，韦伯斯特说：“VISE的外科医生和工程师之间的计划外互动使我们的工作变得与众不同。这个想法的起源来自Herrell，他想知道如果他使用的激光被添加到我们的一个机器人设备中并且仪器缩小以适应标准内窥镜配置文件会发生什么。VISE促进了很多这样的头脑风暴互动，这是变革性新想法的种子。”

未来，MEDLab将继续试验该程序及其对缝合体内其他微小区域的适用性。除了这项工作之外，韦伯斯特和赫雷尔针对泌尿科和妇科手术的其他外科发明正在通过他们的初创公司VirtuosoSurgical商业化，并获得范德比尔特的许可。

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