Dit protocol demonstreert Single-port (SP) robotische transanale totale mesorectale excisie (taTME) in een varkensmodel, waarbij procedurele haalbaarheid, technische stappen en preklinische toepasbaarheid voor minimaal invasieve rectale chirurgie worden benadrukt.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Enkelpoorts robotische transanale totale mesorectale excisie in een varkensmodel (Sus scrofa domesticus)
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Deze studie presenteert een stapsgewijze procedure met behulp van een robotsysteem voor het uitvoeren van SP robotic transanal total mesorectal excisie (taTME) in een varkensmodel. Het doel is om de haalbaarheid, procedurele kenmerken en directe postoperatieve uitkomsten van deze nieuwe aanpak te evalueren. In vergelijking met conventionele laparoscopische en robotsystemen biedt deze techniek potentiële voordelen in wendbaarheid en visualisatie binnen de smalle bekkenruimte. Dit protocol omvat sequentiële abdominale en transanale fasen, met duidelijke richtlijnen voor chirurgische voorbereiding, robotkoppeling, dissectie, monsteropvang en anastomose. De studie bevat ethische overwegingen en gedetailleerde intraoperatieve behandeling om reproduceerbaarheid te waarborgen. Representatieve resultaten tonen een succesvolle rectale resectie aan zonder intraoperatieve complicaties. De totale operatietijd was 140 minuten, inclusief 25 minuten voor robotkoppeling, 45 minuten voor de abdominale fase, 35 minuten voor transanale dissectie en 35 minuten voor anastomose en sluiting. Het geschatte bloedverlies was ongeveer 10 ml. Dit protocol maakte gebruik van het SHURUI SP robotsysteem, met een slangachtig ontwerp met een dubbel continuüm slangachtig arm, dat verbeterde behendigheid en instrumentcontrole bood in beperkte anatomische ruimtes. De beschreven methode creëert een gestandaardiseerd en reproduceerbaar preklinisch kader en dient als een waardevol platform voor technische training, geavanceerde apparaattesten en de verfijning van SP-robotische taTME-protocollen voorafgaand aan klinische vertaling.
Inleiding
Minimaal invasieve chirurgie heeft de behandeling van rectale kanker gerevolutioneerd door het verminderen van chirurgisch trauma en het verbeteren van het herstel na de operatie. TaTME biedt uitstekende toegang tot het diepe bekken en verbetert de visualisatie van distale resectievlakken 1,2. Conventionele laparoscopische taTME wordt echter beperkt door suboptimale ergonomie, beperkte instrumentmobiliteit en een steile leercurve binnen de smalle bekkenholte.
Recente robotchirurgische systemen zijn ontwikkeld om deze uitdagingen aan te pakken en hebben veelbelovende toepassingen laten zien in colorectale chirurgie 4,5. Hoewel single-port (SP) platforms zoals de da Vinci SP de invasieve werking verminderen, blijven ze duur en zijn ze afhankelijk van gearticuleerde instrumenten die bestaan uit stijve schakels en gewrichten. Deze conventionele ontwerpen zijn doorgaans afhankelijk van enkelkabel-actuatie, waarbij het breken van één kabel ervoor zorgt dat het hele instrument faalt, zonder actuatiekedundantie.
Als reactie daarop werd het SHURUI Endoscopisch Chirurgisch Robotsysteem ontwikkeld om deze mechanische beperkingen te overwinnen (Figuur 1). In tegenstelling tot rigid-link systemen beschikt dit systeem over een uniek dual continuum mechanisme (slangachtige arm) dat gebruikmaakt van redundant gerangschikte super-elastische nitinol-ruggengraat om beweging te bereiken via continue vervorming. Dit ontwerp maakt niet alleen een strak buigende pols mogelijk voor superieure intra-abdominale behendigheid, maar verbetert ook de laadcapaciteit en veiligheid door actuator-redundantie, waardoor het systeem ook onder belasting functioneel blijft. Dit protocol demonstreert de toepassing van het systeem voor robotische taTME in een varkensmodel, met als doel de procedurele haalbaarheid te beoordelen en een gestandaardiseerde workflow op te zetten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle procedures met dieren zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee van Daping Hospital, Army Medical University (Goedkeuringsnr. 2024(325)). De studie werd uitgevoerd in overeenstemming met nationale en institutionele richtlijnen voor de verzorging en het gebruik van proefdieren.
1. Preoperatieve voorbereiding
- Koop een gezond vrouwelijk varken (Sus scrofa domesticus) van ongeveer 65 kg bij een erkende leverancier van laboratoriumdieren. Bevestig de gezondheidstoestand met een officieel veterinair gezondheidscertificaat.
- Vasten het dier 12 uur voor de operatie, zodat je vrij toegang tot water krijgt.
- Dien premedicatie toe via intramusculaire injectie van atropine (0,02 mg/kg) om de afscheiding te verminderen. Induceer algehele anesthesie met een tiletamine–zolazepam injecteerbaar anestheticum (1:1 combinatie, 0,08 mL/kg) intramusculair. Na endotracheale intubatie moet je de anesthesie behouden met 1,5%–2% isoflurane inhalatie. Dien profylactische antibiotica intraveneus toe tijdens de ingreep.
- Plaats het dier in rugligging op de operatietafel. Desinfecteer de buik, perianale gebieden en het rectale lumen met behulp van een povidon-jodiumoplossing.
- Plaats een urinekatheter om blaasbeschadiging tijdens de bekkendissectie te voorkomen.
2. Robotische buikfase
- Maak een periumbilicale incisie van 3–4 cm en plaats het SP-toegangsapparaat in de buikholte.
- Stel pneumoperitoneum vast bij 12 mmHg met CO2-insufflatie. Bevestig succesvolle plaatsing van de poort door het vermogen om een stabiele 12 mmHg pneumoperitoneum gedurende de buikfase te behouden.
- Koppel het SP-robotsysteem aan het toegangsapparaat, waarbij het loodrecht op de operatietafel aan de linkerzijde wordt geplaatst. Configureer de vier instrumentarmen als volgt: Arm 1 voor bipolaire dissectietang, Arm 2 voor grijptang, Arm 3 voor de endoscoop en Arm 4 voor monopolaire elektrocauterie-schaar (Figuur 1). De koppelconfiguratie tijdens de buikfase is weergegeven in Figuur 2A.
- Begin met buikonderzoek om te bevestigen dat er geen onverwachte laesies of afwijkingen zijn.
- Identificeer de inferior mesenterische arterie (IMA) en skelettiseer de vaten, waarbij een lymfadenectomie langs de wortel van de IMA wordt uitgevoerd. Wees voorzichtig met elektrocauterisatie om thermische verspreiding naar omliggende weefsels te minimaliseren.
- Knip en deel de IMA distaal van de oorsprong van de linker koliekslagader (LCA), waarbij de LCA behouden blijft om voldoende bloedtoevoer naar de proximale dikke darm te waarborgen.
- Mobiliseer de sigmoïde colon en de dalende colon door langs het mesocolische vlak te dissecten.
- Voer bekkendissectie uit langs het mesorectale vlak tot aan het niveau van de peritoneale reflectie.
3. Robotische transanale voorbereiding
- Voor de incisie voert u een perianale lokale infiltratieblok uit met een langwerkende anestheticum om voldoende postoperatieve pijn te garanderen. Gebruik het gerefereerde chirurgische retractieapparaat om circumferentiële anale retractie vast te stellen en de chirurgische blootstelling te optimaliseren.
- Plaats een gesmeerde transanale poort. Desinfecteer het rectale lumen met behulp van met povidonjodium doordrenkt gaas, gevolgd door spoeling met een verdunde povidon-jodiumoplossing.
- Plaats een circumferentiële sutur van de purse-string ongeveer 5 cm proximaal van de anale rand om het rectale lumen te blokkeren. De koesdraad blijkt succesvol te zijn wanneer volledige occlusie van het rectale lumen is bereikt, waardoor intraluminale besmetting tijdens de daaropvolgende proctectomie wordt voorkomen (Figuur 2B).
- Voor pneumorectuminfluflatie wordt het distale rectale lumen grondig geïrrigeerd met steriele zoutoplossing om afval en restvloeistof van povidon-jodium te verwijderen.
- Plaats een aangepaste SP transanale toegangsplatform in het anale kanaal.
- Vestig pneumorectum met CO2-insufflatie bij 12 mmHg. Succesvolle plaatsing van de transanale poort wordt bevestigd door het bereiken van een stabiel pneumorectum bij 12 mmHg en een duidelijke endoscopische visualisatie van het distale rectale lumen.
- Koppel het robotsysteem aan de transanale toegangspoort. Wijs de instrumentarmen als volgt toe: de eerste arm aan de bipolaire dissectietang, de derde aan de endoscoop en de vierde aan de monopolaire elektrocauteriehaak.
4. Robotische transanale fase
- Voer een volledige dikte circumferentiële proctectomie uit 0,5–1,0 cm distaal van de koesdraad-naad.
- Betreed het mesorectale (heilige) vlak en start een bottom-up dissectie.
- Dissectie achteraan langs het avasculaire vlak richting het heiligbeen.
- Ga verder met laterale dissectie en behoud zorgvuldig de neurovasculaire bundels.
- Beweeg naar voren, waarbij het rectum wordt gescheiden van aangrenzende bekkenstructuren.
- Strek de dissectie kraniaal uit richting de peritoneale reflectie.
OPMERKING: De dissectie is bevestigd voltooid op het punt waar het mesorectale (heilige) vlak dat van de transanale route is gedissecteerd, succesvol verbinding maakt (rendez-vous) met het tijdens de abdominale fase gemobiliseerde vlak.
5. Monsteropvang en anastomose
- Haal het geresecte rectum en mesorectum transanaal uit via de toegangspoort (Figuur 2C).
- Controleer de resectiemarges om de volledigheid te bevestigen.
- Bereid de proximale dikke darm voor op anastomose.
- Voer een met de hand genaaide coloanale anastomose uit onder directe visualisatie met onderbroken absorberbare hechtingen (Figuur 2D).
6. Sluiting
- Verwijder de transanale poort en zorg voor hemostase in de bekkenholte.
- Ontsuffliseer de buik en verwijder de buikpoort.
- Sluit de buikincisie in lagen met absorberbare hechtingen voor fascia en huid.
- Verwijder de urinekatheter.
- Na afloop van de operatie, terwijl het dier nog onder diepe algehele narcose is, euthanasen het dier humane via een intraveneuze overdosis pentobarbital natrium (100 mg/kg). Bevestig het ontbreken van hartslag en ademhaling om de dood te bevestigen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Tijdens het gebruik van het SHURUI SP-robotsysteem werden geen significante operationele problemen of obstakels ondervonden, en er traden geen noemenswaardige bijwerkingen binnen operatieve operaties op. Het geschatte bloedverlies was ongeveer 10 mL. De totale operatieve tijd was 140 minuten, bestaande uit 25 minuten voor koppeling, 45 minuten voor de transabdominale fase, 35 minuten voor de transanale fase en 35 minuten voor anale anastomose en sluiting. Deze bevindingen leveren voorlop...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De succesvolle implementatie van SP robotische taTME in een varkensmodel toont de haalbaarheid en technische betrouwbaarheid van deze aanpak aan. Verschillende cruciale stappen zijn essentieel om procedureel succes te waarborgen. Nauwkeurige plaatsing van de transanale suture van de beurskoes is essentieel om intraluminale besmetting tijdens de proctectomie te voorkomen. Evenzo is het behouden van een stabiel pneumorectum cruciaal voor optimale visualisatie en precieze dissectie binnen d...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs willen het chirurgisch team en het dierenzorgpersoneel van het Daping Hospital, Army Medical University, bedanken voor hun technische hulp en dierenbeheer tijdens deze studie. We danken ook Beijing Surgerii Robotics Co., Ltd. voor het leveren van het SHURUI SP robotplatform dat in dit onderzoek wordt gebruikt.
Dit werk werd ondersteund door het Chongqing Medical Scientific Research Project (gezamenlijk project van de Chongqing Municipal Health Commission en Science and Technology Bureau) onder subsidienummer 2022ZDXM015.
Dankbetuigingen
De auteurs zijn dankbaar voor hun hulp aan de chirurgische en dierenzorgteams. Het SHURUI SP robotplatform dat bij deze procedure werd gebruikt, werd vriendelijk door de fabrikant geleverd. Dit werk werd ondersteund door het gezamenlijke project van de Chongqing Health Commission en het Science and Technology Bureau (subsidienummer 2022ZDXM015) en het Chongqing Health Technology Promotion Project (subsidienummer 2026cyjstg004).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Lone Star Retractor System | chirurgisch retractieapparaat | ||
| SHURUI single-port robotisch systeem | Beijing Surgerii Technology Co., Ltd., China | SHURUI SP (SR-ENS-600) | Het Shurui single-port robotische chirurgische systeem is een nieuwe robotplatform ontworpen voor minimaal invasieve chirurgie via een enkele incisie. Het staat bekend om zijn slangachtige armen en continue vervormingsmechanismen, die mogelijk voordelen bieden in wonduiterlijk en flexibiliteit in vergelijking met traditionele multi-port robotische chirurgie of laparoscopische chirurgie met enkele incisie. |
| STARport | Shinaide, Xiamen, China | gemodificeerde single-port robot-geassisteerde transanale minimaal invasieve chirurgie platform |
Referenties
- 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).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
