引用本文：吴沉洲，刘哲.口腔颌面外科医生机器人手术技能培训探讨[J].中国实用口腔科杂志，2024，17（5）：574-578. DOI：10.19538/j.kq.2024.05.012
摘要：手术机器人具有精细度高、稳定性好、操作灵活及可提供三维立体视野等优点，适合在狭小的解剖空间内进行精准手术，在口腔颌面外科领域具有广阔的应用前景。然而，具有机器人手术经验的口腔颌面外科医生数量极少，限制了这项技术的推广应用。目前国内口腔医学院校尚未形成标准化的机器人手术培训方案，培训内容不统一，考核手段不明确，亟需进一步探索和完善。文章针对机器人手术技能培训的关键问题和培训模式展开探讨，旨在推动口腔颌面外科领域机器人手术的普及和发展。
关键词：医学教育；口腔颌面外科；机器人手术；技能培训
随着科学技术的发展及微创理念的提出，外科手术正在快速地由传统开放手术转变至内镜手术和机器人辅助手术。机器人手术系统融合了计算机科学、机械工程及生物力学等多个学科的尖端技术，具有精细度高、稳定性好、灵活性强、可远程操控等优点，有力地推动了微创外科的发展。达芬奇（da Vinci）手术机器人是最具有代表性的机器人系统，目前国内共装机380余台。康多机器人、妙手机器人及精锋MP等国产机器人系统也在积极开展临床试验并获批上市。目前，机器人手术已广泛应用于泌尿外科、胸外科、心脏外科及妇科等科室，总计完成了超过1000万例手术。然而，机器人手术在口腔颌面外科领域尚处于起步阶段，具有相关手术技能的口腔颌面外科医生十分匮乏。如何迅速提高口腔颌面外科医生的机器人手术技能，培养更多的机器人手术专科医生，成为了一个重要的临床教学问题。
基于机器人手术具有眼-手-脚协同操作的特殊性，并需要遵循“永远不在患者身上做第一台手术”的原则［1］，在正式手术前手术团队需要接受严格的培训。泌尿外科、妇科及普外科多采用机器人手术基础（fundamentals of robotic surgery，FRS）、达芬奇技能模拟器（da Vinci skills simulator，DVSS）、dV-Trainer模拟器等国外机器人手术培训系统［2-4］。国产机器人手术培训系统由于起步较晚及缺乏知识产权，在机器人手术技能培训上存在明显不足。目前，口腔颌面外科也缺乏成熟的培训模式。四川大学华西口腔医院头颈肿瘤外科（以下简称“本科室”）于2023年11月完成了首例国产机器人辅助腮腺肿瘤切除手术。随着机器人手术数量的增加，本科室在相关手术技能培训上积累了初步经验，在此就机器人手术技能培训的关键问题和培训模式展开探讨。机器人手术与传统的开放手术存在明显不同，术者在操作台远程操控机械臂，术区的信息主要通过观看屏幕来获得，缺少开放手术时的触觉反馈，视野也更加狭窄。因此，手术团队必须经过系统的理论知识学习和操作技能训练，才能确保安全顺利地完成机器人手术。1. 1. 1 机器人手术系统的技术原理 机器人手术系统包括成像系统、床旁机械臂系统和医生操作台。仪器定泊、线缆连接、内镜和能量设备安装及患者体位安置均是影响顺利开机的因素（图1）。科室可通过组织具有机器人手术经验的专家授课及工程师功能介绍，同时结合FRS、da Vinci Learning等网络学习平台的相关资料及手术视频，使学员了解手术机器人的系统组成及各部件作用，为后续的实践操作打下基础［5-6］。本科室已举办3届“华西口腔头颈肿瘤内镜技术培训班”，采取专家讲座、手术演示、模型练习及动物实操的“四位一体”创新培训模式，对内镜和机器人手术实践中的技术难点逐一讨论和解决，该模式得到学员一致好评。![]()
1. 1. 2 口腔颌面部解剖结构 口腔颌面部解剖结构复杂，穿行其中的神经血管、附着的肌肉及腺体数量众多，涉及咀嚼、吞咽、言语、表情及呼吸等重要功能，手术风险高，操作难度大。机器人手术与开放性直视手术相比视野存在很大差异，对解剖层次的要求更高。术者必须牢固掌握口腔颌面部解剖特点，锻炼在内镜下辨认解剖标志的能力，避免在术中迷失方向或损伤面神经、耳大神经及颈内动脉等重要结构（图2）。![]()
1. 1. 3 机器人手术的适应证和禁忌证 手术机器人具有放大的手术视野，机械臂可在7个自由度灵巧运动，十分适合口腔颌面外科的精细手术。机器人手术的适应证包括直径小于4 cm的腮腺及颌下腺良性肿瘤。手术切口采用耳后发际单切口入路，该切口避免了传统耳前颌后S形切口和下颌下切口位置暴露的缺点，外观满意度更高［7］。机器人手术能够完成肿瘤包膜外切除、腮腺浅叶切除、腮腺全叶切除及颌下腺切除等术式。随着术者经验的积累和技术的不断完善，机器人手术在口腔颌面外科的适应证将进一步扩大至口咽肿瘤切除、颈部淋巴结清扫及显微重建等［8］。然而，机器人手术也不是万能的，对于浸润性生长的腮腺或颌下腺恶性肿瘤，以及位于乳突和下颌升支之间、活动度差的腮腺肿瘤，仍应选择开放手术。1. 2. 1 内镜技术训练 内镜技术在口腔颌面外科的应用范围包括颞下颌关节盘复位固定、唾液腺导管结石取出、腮腺及颌下腺肿瘤切除等［9］。内镜手术与机器人手术的操作类似，术者必须通过内镜观察，操作时手不触碰术区，而是通过抓钳、能量器械等伸入术区操作。在手术机器人模拟训练前，学员应先在腹腔镜模拟训练器上进行内镜技术训练，包括夹球、穿孔、剪纸、剥离及缝合等；这项训练有助于熟悉内镜的调节方法，避免视野盲区，并提高镜下的空间感、距离感及对解剖标志的辨认能力。四川大学华西口腔医院的内镜技术平台配备多台腹腔镜模拟训练器，学员需完成20个学时的操作训练。研究发现，腹腔镜模拟训练可显著提高学员的机器人手术操作能力，并缩短机器人手术的学习曲线［10-11］。鉴于达芬奇手术机器人模拟器价格昂贵，国产手术机器人培训系统尚不完善，内镜技术训练可有效缓解手术机器人模拟器不足的问题，提高学习效率。1. 2. 2 显微外科操作训练 显微外科技术在口腔颌面外科有广泛应用，包括移植游离组织瓣时吻合小血管、面神经断裂伤吻合神经、头面部淋巴水肿吻合淋巴管和静脉及重症角结膜干燥症移植颌下腺等。显微外科操作与手术机器人操作有很多共同点，如术者坐姿、使用显微镜或内镜观察术区、双前臂支撑及通过手指进行精细操作等［12］。学员可使用冰鲜鸡腿、大鼠等模型，对1.0 ~ 3.0 mm管径的血管进行吻合训练；这项训练可提升学员在三维立体视野下的精细操作能力，磨炼对手术的耐心和毅力。Yang等［13］发现，在机器人模拟训练间期补充显微外科操作训练可巩固操作记忆，缩短机器人手术学习曲线。因此，在机器人手术模拟器训练前，学员应进行显微外科操作训练。1. 2. 3 机器人手术模拟器训练 常见的机器人手术模拟器有DVSS、dV-Trainer、Robotic Skills Simulators（RoSS）、RobotiX Mentor及Flex-VR trainer等［14］。机器人手术模拟器能够通过虚拟现实技术逼真地模拟手术操作场景，训练项目包括牵拉、夹持、穿针、缝合、打结、分离组织、摄像头控制、离合控制、三臂操作及能量器械使用等［15］。其优点包括：①训练方式灵活，不受手术机器人的开机时间和地点限制；②视野和机械臂可调节；③利用力反馈技术模拟开放手术的操作手感；④零风险、可重复操作。此外，模拟器还自带评估系统，能够对操作质量进行量化评分，评分项目包括操作准确度、操作时间、操作路径合理度、器械碰撞及超出视野范围等［16］。模拟器训练可有效提高机器人手术操作水平，缩短手术时间，提升手术安全性。1. 2. 4 器官模型及动物模型训练 学员通过模拟器训练获得基本手术操作能力后，可进一步使用手术机器人在硅胶训练模块和器官模型上进行训练（dry-lab）。学员使用真实的手术机器人能够练习各种操作细节，增加对机器人操作系统的熟悉度。Raison等［17］发现，相较于模拟器训练，使用手术机器人的器官模型训练能够更好地提升学员的操作能力。近年来，随着3D打印技术的发展，使用3D打印器官模型代替常规硅胶训练模块可更加逼真地模拟人体解剖结构，提升训练效果［18］。动物模型训练在机器人手术技能培训中具有不可替代的作用。学员在完成器官模拟训练后，应进一步使用手术机器人在动物模型上进行训练（wet-lab）。学员可在动物模型上进行切口设计、翻瓣建腔、组织分离、神经保护、止血与缝合等操作，真实模拟手术从开始到结束的全过程。然而，动物模型训练存在动物模型价格较高的问题。2. 1 担任床旁助手 机器人手术过程中主刀医生位于远离手术台的操作台前，更换手术器械、放置拉钩、使用吸引器、擦拭镜头及放置面神经监测仪探针等工作均由床旁助手完成。床旁助手还需时刻关注机械臂是否发生碰撞及压迫患者身体，以及面神经监测仪上的肌电信号，当出现机器人系统故障、大动脉出血等问题时应迅速反应，协助主刀医生操作。一个训练有素的床旁助手能够确保手术顺利进行，并缩短手术时间［19］。学员在开始独立手术前，应先作为床旁助手参与10台以上的机器人手术（图3）。随着手术量的积累，学员逐渐掌握真实手术情况下的机器人操作技巧，并可锻炼突发情况下的应变能力。每台机器人手术需要一名学员担任床旁助手，其他学员可在主刀医生旁通过3D屏幕观看手术。一些手术机器人系统配备了双医生控制台，能够提供沉浸式体验，并允许在主刀医生和学员之间切换操控权。学员可在主刀医生的监督下完成部分手术操作，包括解剖面神经、分离肿瘤、术区止血、放置修复膜及关闭创面，从而逐步掌握机器人手术的各项技术。除机器人手术操作技巧外，开放手术能力是完成机器人手术的重要基础，学员还应熟练掌握开放手术技巧，这样才能在遇到术中大出血、紧急中转开放手术及需要二次手术等情况时从容应对。![]()
2. 2 获得机器人手术资格证书 在正式开始机器人手术前，学员需要到经过认证的机器人手术培训中心参加培训。国内的达芬奇手术机器人培训中心有解放军总医院机器人手术技能培训中心（北京）、长海医院机器人手术培训中心（上海）、银蛇机器人手术培训中心（上海）及微创医疗技术培训中心（香港）。全国规范化全程机器人手术培训中心（广州）、瑞金-微创手术机器人培训中心（上海）等国产手术机器人配套的培训中心也不断涌现。培训内容包括机器人系统理论知识、手术模拟训练及系统故障排除等。学员通过培训考核并在90 d内完成15例手术后，可获得机器人手术资格证书。此外，医院还应组织3名以上具有高级职称的医生组成考核小组对学员进行考核，包括基础理论考核和操作技能考核。基础理论考核采取闭卷形式，考试内容包括机器人系统基本功能、手术适应证及术中紧急情况处理等；操作技能考核在动物模型上完成，主要评估学员的操作能力和对机器人系统的熟悉度。学员考核合格后方能开展临床手术。2. 3 在有机器人手术经验的专家指导下逐步开展手术 当完成所有培训项目后，学员可在有机器人手术经验的专家指导下逐步开展手术，安全度过机器人手术学习曲线。手术机器人能够消除术者手部颤动，且没有内镜的杠杆作用，学习曲线短于传统内镜手术。目前暂无机器人辅助口腔颌面外科手术学习曲线的相关报道，考虑到机器人辅助直肠癌根治术及胸腺切除术的学习曲线分别为23例和25例［20-21］，口腔颌面外科医生可能需要完成20例左右的机器人手术后才能熟练掌握该项技术。另外，在起步阶段不应选择过于复杂、粘连严重或恶性肿瘤病例，而应选择活动度较好的腮腺或颌下腺良性肿瘤病例［22］。当积累了一定的机器人手术经验，且手术时间、出血量、住院时间及术后并发症等指标达到理想水平后，才能独立开展手术甚至挑战更复杂的病例。2. 4 重视手术团队培训 手术机器人系统操作复杂，专业要求高，需要整个手术团队默契配合、通力合作。除针对手术医生的培训外，还应重视对麻醉医生、手术室护士、消毒供应室工作人员的培训工作。麻醉医生需重点关注肌松深度水平，机械臂对麻醉呼吸机摆放的影响，以及术中特殊体位对全身情况的影响［23］。器械护士应反复练习无菌罩安装、线缆连接、器械安装与更换及手术配合等操作。巡回护士要熟记仪器定泊位置、患者体位要求、系统参数设置及日常维护事项等内容［24］。机器人手术由于器械、内镜及光缆电线等结构精密，其清洗灭菌也有特殊要求，因而同样需要对消毒供应室工作人员进行培训。2. 5 探索符合本专业特点的培训模式 目前已有较多临床专业探索了新的机器人手术培训模式。张超等［25］将虚拟现实技术和分段操作理念引入机器人辅助腹腔镜肾部分切除术中，取得了较好的效果；其首先采用虚拟现实技术对学员进行基础操作培训和缝合强化培训，随后将手术分为6个步骤，学员每次手术完成其中的一个步骤，直至最终独立开展手术。李温霞等［26］将六西格玛管理模式应用于新护士骨科机器人手术培训中，提高了手术室护士配合机器人手术的质量。口腔医生和教师应根据口腔颌面外科的专业特点，设计标准化、同质化的机器人手术培训方案，探索符合本专业特点的培训模式，从而提高培训效果。3 结语
随着微创精准治疗理念的兴起，机器人设备的改进，以及手术技巧的革新，机器人手术必将在口腔颌面外科领域进一步发展。国内口腔医学院校应顺应技术发展潮流，积极探索快速且有效培养机器人手术医生的培训模式，解决机器人手术人才匮乏的问题。同时，随着众多国产手术机器人系统的获批上市，构建符合国情、具有自主知识产权的培训体系对保证机器人手术的安全与质量及提升医疗器械产业的竞争力具有重要意义。
