Dieses Protokoll demonstriert die Single-Port (SP) robotische transanale totale mesorektale Exzision (taTME) in einem Schweinemodell und hebt die prozedurale Machbarkeit, technische Schritte und präklinische Anwendbarkeit für minimalinvasive rektale Chirurgie hervor.
Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.
Methodenartikel
Einport-robotische transanale totale mesorektale Exzision in einem Schweinemodell (Sus scrofa domesticus)
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Diese Studie stellt ein Schritt-für-Schritt-Protokoll vor, indem ein robotisches System zur Durchführung der SP-robotischen transanalen totalen mesorektalen Exzision (taTME) in einem Schweinemodell durchgeführt wird. Das Ziel ist es, die Machbarkeit, die prozeduralen Merkmale und die unmittelbaren postoperativen Ergebnisse dieses neuartigen Ansatzes zu bewerten. Im Vergleich zu herkömmlichen laparoskopischen und robotischen Systemen bietet diese Technik potenzielle Vorteile bei der Manövrierfähigkeit und Visualisierung im engen Beckenraum. Dieses Protokoll umfasst sequentielle abdominale und transanale Phasen und bietet klare Anweisungen für die chirurgische Vorbereitung, das robotische Andocken, die Dissektion, die Entnahme der Probe und die Anastomose. Die Studie beinhaltet ethische Überlegungen und eine detaillierte intraoperative Behandlung, um die Reproduzierbarkeit sicherzustellen. Repräsentative Ergebnisse zeigen eine erfolgreiche rektale Resektion ohne intraoperative Komplikationen. Die gesamte Betriebszeit betrug 140 Minuten, darunter 25 Minuten für das Docken des Roboters, 45 Minuten für die Bauchphase, 35 Minuten für die transanale Dissektion und 35 Minuten für Anastomose und Verschluss. Der geschätzte Blutverlust betrug etwa 10 ml. Dieses Protokoll nutzte das SHURUI SP-Robotersystem mit einem doppelkontinuierlichen, schlangenartigen Armdesign, das verbesserte Fingerfertigkeit und Instrumentensteuerung in engen anatomischen Räumen bietet. Die beschriebene Methode etabliert einen standardisierten und reproduzierbaren präklinischen Rahmen und dient als wertvolle Plattform für technische Ausbildung, fortgeschrittene Gerätetests und die Verfeinerung der SP-Roboter-taTME-Protokolle vor der klinischen Übersetzung.
Einleitung
Die minimalinvasive Chirurgie hat die Behandlung von Rektalkrebs revolutioniert, indem sie chirurgische Traumata reduziert und die postoperative Genesung verbessert hat. TaTME bietet einen ausgezeichneten Zugang zum tiefen Becken und verbessert die Sichtbarkeit der distalen Resektionsebenen 1,2. Konventionelle laparoskopische TaTME ist jedoch durch suboptimale Ergonomie, eingeschränkte Instrumentenbeweglichkeit und eine steile Lernkurve innerhalb der engen Beckenhöhlebegrenzt.
Neuere robotische Operationssysteme wurden entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen, und haben vielversprechende Anwendungen in der kolorektalen Chirurgie 4,5 gezeigt. Während Ein-Port-(SP)-Plattformen wie die da Vinci SP die Invasivität verringern, bleiben sie teuer und setzen auf gelenkige Instrumente, die aus starren Gliedern und Gelenken bestehen. Diese konventionellen Konstruktionen basieren typischerweise auf einer Einkabel-Aktivierung, bei der der Bruch eines Kabels das gesamte Instrument zum Ausfall führt und keine Betätigungsredundanz entsteht.
Als Reaktion darauf wurde das SHURUI Endoscopic Surgical Robotic System entwickelt, um diese mechanischen Einschränkungen zu überwinden (Abbildung 1). Im Gegensatz zu starren Verbindungssystemen verfügt dieses System über einen einzigartigen dualen Kontinuumsmechanismus (Schlangenarm), der redundant angeordnete superelastische Nitinol-Rückgrate nutzt, um Bewegung durch kontinuierliche Verformung zu erreichen. Dieses Design ermöglicht nicht nur ein straff beugendes Handgelenk für überlegene intraabdominale Fingerfertigkeit, sondern verbessert auch die Nutzlastfähigkeit und Sicherheit durch Betätigungsredundanz, sodass das System auch unter Belastung funktionsfähig bleibt. Dieses Protokoll demonstriert die Anwendung des Systems für robotische taTME in einem Schweinemodell, mit dem Ziel, die prozedurale Machbarkeit zu bewerten und einen standardisierten Arbeitsablauf zu etablieren.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Protokoll
Alle Verfahren mit Tieren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee des Daping Hospital, Army Medical University, genehmigt (Genehmigungsnummer 2024(325)). Die Studie wurde in Übereinstimmung mit nationalen und institutionellen Richtlinien für die Pflege und Nutzung von Labortieren durchgeführt.
1. Präoperative Vorbereitung
- Erwerben Sie ein gesundes weibliches Schwein (Sus scrofa domesticus) mit einem Gewicht von etwa 65 kg bei einem lizenzierten Lieferanten von Labortieren. Bestätigen Sie den Gesundheitszustand mit einem offiziellen tierärztlichen Gesundheitszertifikat.
- Das Tier vor der Operation 12 Stunden fasten, sodass er freien Zugang zu Wasser ermöglicht.
- Verabreichen Sie Prämedikation mittels intramuskulärer Injektion von Atropin (0,02 mg/kg), um die Sekretion zu reduzieren. Vollnarkose mit einem intramuskulären Tiletamin-Zolazepam-Injektionsmittel (1:1-Kombination, 0,08 mL/kg) induzieren. Nach der endotrachealen Intubation wird die Anästhesie mit 1,5–2 % Isofluran-Inhalation aufrechterhalten. Verabreichen Sie während des Eingriffs prophylaktische Antibiotika intravenös.
- Legen Sie das Tier in Rückenlage auf den Operationstisch. Desinfizieren Sie den Bauch, die perianalen Bereiche und das rektale Lumen mit Povidon-Jod-Lösung.
- Führen Sie einen Harnkatheter ein, um eine Blasenverletzung während der Beckendissektion zu verhindern.
2. Roboterabdominale Phase
- Erzeugen Sie einen 3–4 cm langen periumbilikalen Schnitt und führen Sie das SP-Zugangsgerät in die Bauchhöhle ein.
- Pneumoperitoneum bei 12 mmHg mit CO-2-Insufflation etablieren. Bestätigen Sie die erfolgreiche Portplatzierung durch die Fähigkeit, während der gesamten Bauchphase ein stabiles 12 mmHg Pneumoperitoneum aufrechtzuerhalten.
- Docken Sie das SP-Robotersystem an das Zugangsgerät an und positionieren Sie es senkrecht zum Operationstisch auf der linken Seitenseite. Konfigurieren Sie die vier Instrumentenarme wie folgt: Arm 1 für bipolare Dissektionszangen, Arm 2 für Greifzangen, Arm 3 für das Endoskop und Arm 4 für die monopolare Elektrokauterie-Schere (Abbildung 1). Die Andockkonfiguration während der Abdominalphase ist in Abbildung 2A dargestellt.
- Beginnen Sie mit der Bauchuntersuchung, um unerwartete Läsionen oder Auffälligkeiten zu bestätigen.
- Identifizieren Sie die inferiore Mesenterisarterie (IMA) und skelettisieren Sie die Gefäße, wobei eine Lymphadenektomie entlang der Wurzel der IMA durchgeführt wird. Seien Sie bei der Elektrokauterisierung vorsichtig, um die thermische Ausbreitung auf das umliegende Gewebe zu minimieren.
- Schneiden und teilen Sie die IMA distal zum Ursprung der linken Kolikarterie (LCA), wodurch die LCA erhalten bleibt, um eine ausreichende Durchblutung zum proximalen Dickdarm aufrechtzuerhalten.
- Mobilisieren Sie den sigmoiden Kolon und den absteigenden Dickdarm, indem Sie entlang der mesokolischen Ebene sezieren.
- Führen Sie eine Beckendissektion entlang der mesorektalen Ebene bis zur Ebene der peritonealen Reflexion durch.
3. Robotische transanale Zubereitung
- Vor dem Schnitt wird ein perianaler lokaler Infiltrationsblock mit einem langwirksamen Narkosemittel durchgeführt, um eine angemessene postoperative Analgesie zu gewährleisten. Verwenden Sie das referenzierte chirurgische Retraktionsgerät, um eine umlaufende Analretraktion zu bestimmen und die chirurgische Exposition zu optimieren.
- Setzen Sie einen geschmierten transanalen Port ein. Desinfizieren Sie das rektale Lumen mit Povidon-Jod-getränktem Gaze, gefolgt von einer Spülung mit verdünnter Povidon-Jod-Lösung.
- Setzen Sie etwa 5 cm proximal zum Analrand eine circumferentielle Naht mit der Beutelschnur an, um das rektale Lumen zu verschließen. Die Beutelschnur ist als erfolgreich bestätigt, wenn eine vollständige Verschlussfolgerung des rektalen Lumens erreicht ist und eine intraluminale Kontamination während der anschließenden Proktektomie verhindert wird (Abbildung 2B).
- Vor der Pneumorektum-Insufflation wird das distale rektale Lumen gründlich mit steriler Kochsalzlösung gespült, um Rückstände und restliche Povidon-Jod-Lösung zu entfernen.
- Führen Sie eine individuell angepasste SP transanale Zugangsplattform in den Analkanal ein.
- Pneumorektum mit CO-2-Insufflation bei 12 mmHg herstellen. Eine erfolgreiche Platzierung des transanalen Ports wird durch ein stabiles Pneumorektum bei 12 mmHg und eine klare endoskopische Sichtbarkeit des distalen rektalen Lumens bestätigt.
- Docke das Robotersystem an den transanalen Zugangsanschluss. Weisen Sie die Instrumentenarme wie folgt zu: Der erste Arm der bipolaren Sektionszange, der dritte dem Endoskop und der vierte dem monopolaren Elektrokauteriehaken.
4. Roboter-transanale Phase
- Führen Sie eine volldicke Circumferentialproktektomie 0,5–1,0 cm distal zur Purse-String-Naht durch.
- Tritt in die mesorektale (heilige) Ebene ein und beginne eine Bottom-up-Dissektion.
- Schneide nach hinten entlang der avaskulären Ebene in Richtung Kreuzbein.
- Setzen Sie die laterale Dissektion fort und bewahren Sie die neurovaskulären Bündel sorgfältig.
- Vorne vorangehen, wobei das Rektum von den benachbarten Beckenstrukturen getrennt wird.
- Strecke die Dissektion kraniell in Richtung der peritonealen Reflexion aus.
HINWEIS: Die Dissektion ist an dem Punkt bestätigt, an dem die von der transanalen Route getrennte mesorektale (heilige) Ebene erfolgreich mit dem während der Bauchphase mobilisierten Flugzeug verbunden ist (Rendezvous).
5. Probenentnahme und Anastomose
- Entfernen Sie das resektierte Rektum und Mesorektum transanal durch den Zugangsport (Abbildung 2C).
- Überprüfen Sie die Resektionsmargen, um die Vollständigkeit zu bestätigen.
- Bereiten Sie den proximalen Dickdarm auf eine Anastomose vor.
- Führen Sie eine handgenähte koloanale Anastomose unter direkter Visualisierung mit unterbrochenen, absorbierbaren Nähten durch (Abbildung 2D).
6. Schließung
- Entfernen Sie den transanalen Port und stellen Sie eine Hämostase in der Beckenhöhle sicher.
- Desufflieren Sie den Bauchraum und entfernen Sie den Bauchport.
- Schließen Sie den Bauchschnitt schichtweise mit resorbierbaren Nähten für Faszie und Haut.
- Entfernen Sie den Harnkatheter.
- Nach Abschluss des chirurgischen Eingriffs, während das Tier noch unter tiefer Vollnarkose ist, wird das Tier human durch eine intravenöse Überdosis Pentobarbitalnatrium (100 mg/kg) eingeschläfert. Bestätigen Sie das Fehlen von Herzschlag und Atmung, um den Tod zu bestätigen.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Ergebnisse
Während der Nutzung des SHURUI SP-Robotersystems traten keine nennenswerten betrieblichen Probleme oder Hürden auf, und es traten keine nennenswerten intraoperativen unerwünschten Ereignisse auf. Der geschätzte Blutverlust betrug etwa 10 ml. Die gesamte Operationszeit betrug 140 Minuten, davon 25 Minuten für das Andocken, 45 Minuten für die transabdominale Phase, 35 Minuten für die transanale Phase und 35 Minuten für anale Anastomose und Verschluss. Diese Ergebnisse liefern vorläufige Be...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Diskussion
Die erfolgreiche Implementierung des SP-robotischen taTME in einem Schweinemodell demonstriert die Machbarkeit und technische Zuverlässigkeit dieses Ansatzes. Mehrere entscheidende Schritte sind entscheidend, um den Verfahrenserfolg zu gewährleisten. Die genaue Platzierung der transanalen Taschensaitennaht ist entscheidend, um eine intraluminale Kontamination während der Proktektomie zu verhindern. Ebenso ist die Aufrechterhaltung eines stabilen Pneumorektums entscheidend für eine optima...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Offenlegungen
Die Autoren möchten dem chirurgischen Team und dem Tierpflegepersonal des Daping Hospital, Army Medical University, für ihre technische Unterstützung und das Tiermanagement während dieser Studie danken. Wir danken auch der Beijing Surgerii Robotics Co., Ltd. für die Bereitstellung der SHURUI SP Roboterplattform, die in dieser Forschung verwendet wird.
Diese Arbeit wurde vom Chongqing Medical Scientific Research Project (gemeinsames Projekt der Chongqing Municipal Health Commission und des Science and Technology Bureau) mit der Fördernummer 2022ZDXM015 unterstützt.
Danksagungen
Die Autoren sind den chirurgischen und tiermedizinischen Teams für ihre Hilfe dankbar. Die für dieses Verfahren verwendete SHURUI SP-Roboterplattform wurde freundlicherweise vom Hersteller bereitgestellt. Diese Arbeit wurde durch das gemeinsame Projekt der Chongqing Health Commission und des Science and Technology Bureau (Zuschussnummer 2022ZDXM015) sowie das Chongqing Health Technology Promotion Project (Fördernummer 2026cyjstg004) unterstützt.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Lone Star Retractor System | chirurgisches Retraktionsgerät | ||
| SHURUI single-port robotergesteuertes System | Beijing Surgerii Technology Co., Ltd., China | SHURUI SP (SR-ENS-600) | Das Shurui Single-Port-Roboter-Operationssystem ist eine neuartige Roboterplattform, die für minimal-invasive Operationen durch einen einzigen Einschnitt entwickelt wurde. Es ist bekannt für seine schlangenartigen Arme und kontinuierlichen Verformungsmechanismen, die potenziell Vorteile in Bezug auf Wunderscheinung und Flexibilität im Vergleich zur traditionellen multi-port Roboterchirurgie oder single-incision Laparoskopie bieten. |
| STARport | Shinaide, Xiamen, China | modifizierte Single-Port-roboterunterstützte transanale minimal-invasive Operationsplattform |
Referenzen
- Sylla, P., et al. NOTES transanal rectal cancer resection using transanal endoscopic microsurgery and laparoscopic assistance. Surg Endosc. 24 (5), 1205-1210 (2010).
- Atallah, S., et al. Transanal minimally invasive surgery for total mesorectal excision (TAMIS-TME): a stepwise description of the surgical technique with video demonstration. Tech Coloproctol. 17 (3), 321-325 (2013).
- Sparreboom, C. L., et al. Transanal total mesorectal excision: how are we doing so far. Colorectal Dis. 21 (7), 767-774 (2019).
- Jayne, D. G., et al. Effect of robotic-assisted vs conventional laparoscopic surgery on risk of conversion to open laparotomy among patients undergoing resection for rectal cancer. JAMA. 318 (16), 1569-1580 (2017).
- Keller, D., et al. First clinical report of the international SP robotic rectal cancer registry. J Gastrointest Surg. 29 (2), 101929(2025).
- Marks, J. H., et al. Robotic taTME: state of the art. Clin Colon Rectal Surg. 30 (5), 357-364 (2017).
- Bianchi, P. P., et al. Feasibility of robotic right colectomy with complete mesocolic excision and intracorporeal anastomosis: short-term outcomes of 161 consecutive patients. Updates Surg. 73 (3), 1065-1072 (2021).
- Penna, M., et al. taTME: international registry results of the first 720 cases. Ann Surg. 266 (1), 111-117 (2017).
- de Lacy, A. M., et al. Transanal natural orifice transluminal endoscopic surgery (NOTES) rectal resection: “down-to-up” total mesorectal excision (TME)-short-term outcomes in the first 20 cases. Surg Endosc. 27 (9), 3165-3172 (2013).
- Lee, I. K., et al. Clinical feasibility and technical aspects of single-port robotic transanal minimally invasive surgery (SP-rTAMIS) for rectal neoplasm. Int J Med Robot. 21 (1), e70026(2025).
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Nachdrucke und Genehmigungen
