一种基于异构主从控制算法的新型机器人系统：设计及其在内镜下黏膜下剥离术中的临床应用

《Journal of Robotic Surgery》：A novel robotic system based on heterogeneous master–slave control algorithm: design and its clinical application in endoscopic submucosal dissection

　　内窥镜黏膜下剥离术（ESD）技术挑战在于 visualization、traction 和 instrument control，EndoFaster机器人系统通过实时牵引辅助验证，临床试验显示其全块切除率与常规组相当（98.84% vs 98.13%），但显著缩短 dissecton 时间（P=0.00435），降低肌肉损伤和操作者负荷，同时保持临床流程标准。

　　

摘要

内镜下黏膜下剥离术（ESD）是早期胃肠道肿瘤切除的金标准，但由于可视化、牵拉和器械控制的限制，该技术仍具有较高的操作难度。为此，研究人员开发了一种灵活的单臂经腔内镜辅助机器人（FASTER，EndoFaster），以提供实时牵拉辅助。EndoFaster系统经过了两阶段的验证：技术评估确认了其实时控制性能，包括运动延迟、轨迹精确度和位置准确性。随后，在六家医院进行了一项前瞻性、随机化的多中心试验，共有192名ESD患者参与，他们被随机分配到机器人辅助ESD组或传统ESD组。主要终点是整块切除率（R0切除率）；次要终点包括剥离时间、黏膜下层可视化情况、术中并发症以及操作者的工作负荷。EndoFaster实现了稳定且精确的运动性能，系统验证表明主从控制器之间的实时运动映射在临床可接受的范围内。多中心临床试验结果显示，EndoFaster组（98.84%）与传统组（98.13%）的整块切除率相当，证实了其非劣效性。该系统显著缩短了剥离时间（P = 0.00435），改善了黏膜下层的可视化效果，并降低了肌肉损伤的发生率和操作者的工作负荷。EndoFaster机器人辅助系统如同一个动态的“第三只手”，有效增强了黏膜下层的可视化和牵拉控制，从而提高了ESD的安全性和效率，同时保持了标准的临床操作流程。

内镜下黏膜下剥离术（ESD）是早期胃肠道肿瘤切除的金标准，但由于可视化、牵拉和器械控制的限制，该技术仍具有较高的操作难度。因此，研究人员开发了一种灵活的单臂经腔内镜辅助机器人（FASTER，EndoFaster），以提供实时牵拉辅助。EndoFaster系统经过了两阶段的验证：技术评估确认了其实时控制性能，包括运动延迟、轨迹精确度和位置准确性。随后，在六家医院进行了一项前瞻性、随机化的多中心试验，共有192名ESD患者参与，他们被随机分配到机器人辅助ESD组或传统ESD组。主要终点是整块切除率（R0切除率）；次要终点包括剥离时间、黏膜下层可视化情况、术中并发症以及操作者的工作负荷。EndoFaster实现了稳定且精确的运动性能，系统验证表明主从控制器之间的实时运动映射在临床可接受的范围内。多中心临床试验结果显示，EndoFaster组（98.84%）与传统组（98.13%）的整块切除率相当，证实了其非劣效性。该系统显著缩短了剥离时间（P = 0.00435），改善了黏膜下层的可视化效果，并降低了肌肉损伤的发生率和操作者的工作负荷。EndoFaster机器人辅助系统如同一个动态的“第三只手”，有效增强了黏膜下层的可视化和牵拉控制，从而提高了ESD的安全性和效率，同时保持了标准的临床操作流程。