Robotergestützte Gastrektomie mit 5. Arm

Die laparoskopische Chirurgie ist eine etablierte minimalinvasive Operationsmethode (MIS) und stellt derzeit den Standardbehandlungsansatz für verschiedene gutartige und bösartige chirurgische Erkrankungen des Abdomens dar [1]. Im Vergleich zur traditionellen offenen Chirurgie, bei der ein großer chirurgischer Schnitt erfolgt, verwendet die laparoskopische Chirurgie drei bis sechs kleine (0,5-1,5 cm) Schnitte, um ähnliche operative Verfahren durchzuführen. Basierend auf zahlreichen randomisierten kontrollierten Studien hat sich gezeigt, dass minimalinvasive Operationen im Vergleich zur offenen Chirurgie vorteilhaft sind, um das Patiententrauma und die Morbidität zu reduzieren, die postoperative Genesung zu beschleunigen und das kosmetische Ergebnis zu verbessern [2,3].

Das Bestreben, präzise und sichere MIS zu entwickeln, um das chirurgische Trauma weiter zu verringern und die Patientenergebnisse zu verbessern, bleibt nach wie vor stark. Von Robotertechnologien wird erwartet, dass sie die technischen Herausforderungen der konventionellen laparoskopischen Chirurgie überwinden, einschließlich der Einschränkung des Freiheitsgrades bei konventionellen laparoskopischen Instrumenten sowie des Mangels an Präzision bei der Dissektion. Das da Vinci-Chirurgiesystem (Intuitive Surgical, Inc., Sunnyvale, CA, USA) wurde ursprünglich 1999 entwickelt, um die technischen Nachteile der konventionellen laparoskopischen Chirurgie in Bezug auf Visualisierung und Manövrierfähigkeit zu beheben. Das Robotersystem bietet eine stabile Kameraplattform mit vergrößerter 3D-Ansicht und überträgt Bewegungen intuitiv vom Griff zur Spitze des Instruments mit Tremorfilterung. Die Geschicklichkeit wird durch die EndoWrist-Technologie verbessert, die dem Chirurgen sieben Freiheitsgrade zurückgibt [4].

Trotz ihrer technischen Vorteile wird die Roboterchirurgie stets dafür kritisiert, sehr teuer zu sein, was ihre Zugänglichkeit und breitere Anwendungen eingeschränkt hat [5,6]. Das aktuelle da Vinci-Chirurgiesystem von Intuitive Surgical bietet hohe Leistung und ausgezeichnete Qualität. Die hohen Kosten für jeden roboterassistierten chirurgischen Eingriff haben jedoch erhebliche finanzielle Auswirkungen auf Patienten und Krankenhäuser. Um eine kosteneffektive Lösung zu bieten, ist die Einführung neuer Robotersysteme mit ähnlicher Leistungsqualität und niedrigeren Installations-/Wartungskosten erforderlich.

Roboterchirurgie in der Magenkrebschirurgie Die laparoskopische Chirurgie wird weithin als kurative Behandlung für Magenkrebs (GC) akzeptiert. Mehrere multizentrische randomisierte klinische Studien (RCTs) haben niedrigere Raten postoperativer Komplikationen bei Patienten berichtet, die sich einer laparoskopischen Gastrektomie (LG) unterzogen haben, im Vergleich zur offenen Gastrektomie, jedoch mit ähnlicher Langzeitprognose zwischen beiden [7-11]. Die laparoskopische Gastrektomie weist jedoch immer noch mehrere Nachteile auf, darunter den begrenzten Bewegungsumfang, die Verstärkung von Handzittern des Operateurs und unbequeme chirurgische Positionierung [12-16]. Insbesondere für die D2-Lymphadenektomie fehlt laparoskopischen Instrumenten die Geschicklichkeit während der suprapankreatischen Dissektion, was zu Pankreasverletzungen führt [12-13].

Mit den oben beschriebenen technischen Vorteilen könnte die roboterassistierte Gastrektomie (RG) daher einige der mit LG verbundenen Nachteile überwinden. Eine RCT aus China hat gezeigt, dass RG mit besseren kurzfristigen Ergebnissen verbunden ist, wie niedrigere Morbiditätsrate, schnellere Genesung, mildere Entzündungsreaktionen und verbesserte Lymphadenektomie [17]. Das 3-Jahres-onkologische Ergebnis derselben Studie zeigte auch, dass RG eine verbesserte 3-Jahres-DFS und kumulative Rezidivrate aufweist [18]. Eine weitere RCT aus Japan berichtete über signifikant niedrigere postoperative chirurgische Komplikationen vom Clavien-Dindo-Grad II oder höher, zeigte jedoch keinen Unterschied bei intraabdominalen infektiösen Komplikationen [19].

Sentire Surgical System

Das Cornerstone Robotics Sentire Surgical System [C1000], entwickelt von Cornerstone Robotics Limited (https://www.csrbtx.com), ist ein softwaregesteuertes elektromechanisches System, das Chirurgen für minimalinvasive Eingriffe im Thorax und Abdomen entwickelt wurde. Es besteht aus 1 oder 2 Chirurgenkonsolen [SGC], einem Patientenroboter [PSR] und einem Vision Cart [VCT] und ist für die Verwendung mit einem Endoskop, chirurgischen Instrumenten [SGI] und Zubehör [ACC] vorgesehen. Chirurgen betrachten das 3D-endoskopische Bild durch einen hochauflösenden Stereo-Viewer, der eine Ansicht der Bauch-/Thoraxhöhle und der chirurgischen Instrumentierung bietet, ergänzt durch Symbole und verschiedene Benutzeroberflächenfunktionen, die Navigation und Steuerung erleichtern.

Der VCT enthält elektronische und Videoverarbeitungsgeräte, während der PSR im Operationssaal positioniert ist und vier Arme mit Instrumentenantrieben zum Anbringen chirurgischer Instrumente oder des Endoskops aufweist. Der PSR wird dann über der Zielanatomie des Patienten positioniert. Das Endoskop bietet dem Chirurgen eine hochauflösende 3D-Ansicht. Eine Reihe chirurgischer Instrumente kann einfach an den anderen drei Armen befestigt und gelöst werden, sodass Chirurgen verschiedene chirurgische Aufgaben ausführen können. Das Endoskop und bis zu drei Instrumente können gleichzeitig verwendet werden und durch separate 8-mm- oder 10-mm-Kanülen in den Patienten eintreten.

Die chirurgischen Instrumente sind in Konfigurationen wie Greifer, Scheren und Nadelhalter erhältlich und weisen ein einzigartiges artikulierendes Design an der distalen Spitze auf, das das menschliche Handgelenk, die Schulter und den Ellenbogen für Triangulation und X-Y-Z-Bewegung nachahmt. Jedes Instrument ist für spezifische chirurgische Aufgaben wie Greifen, Nähen, Gewebemanipulation und Elektrochirurgie bestimmt. Sie sind wiederverwendbar und ausschließlich für das Sentire Surgical System entwickelt, programmiert für eine maximale Anzahl von Eingriffen basierend auf Lebensdauertests. Das Endoskop ist wiederverwendbar und liefert ein Stereo-Bild des Operationsgebiets.

Nach Abschluss präklinischer und prospektiver klinischer Studien mit dem Sentire Surgical System (C1000) in Hongkong (vom CUHK-Team) und Festlandchina basierend auf der Methodik der Innovation, Development, Exploration, Assessment, Long-term Study (IDEAL) Collaboration Group erhielt Cornerstone Robotics Limited im September 2024 die Zulassung der National Medical Products Administration (NMPA) in China für das Sentire Surgical System C1000.

Konzept des 5. Arms (Patient Side Single Arm)

Der Patient Side Single Arm [PSR-SA] ist ein unabhängiger Roboterarm, der für die Kompatibilität mit dem C1000 entwickelt wurde und das hybride chirurgische System C1000 Ultra bildet. Mit 14 Freiheitsgraden (DoF) und einem Software-Remote-Center-Design erhöht er die Flexibilität der Portplatzierung, minimiert Armkollisionen mit dem Patienten oder Operationstisch und optimiert das Andocken für nahtlose Integration in den Operationssaal.

Der PSR-SA bietet volle Kompatibilität mit einer Reihe chirurgischer Instrumente, einschließlich Greifern, Scheren, Nadelhaltern und Endoskopen, was Vielseitigkeit bei chirurgischen Eingriffen gewährleistet. Die Steuerung des Hybridsystems kann entweder von einer einzelnen Konsole oder einem Doppelkonsolen-Setup aus erfolgen, je nach Präferenz des Chirurgen. Die 4+1-Konfiguration befähigt Chirurgen, indem sie effektiv als "fünfter Roboterarm" fungiert und es ihnen ermöglicht, neue chirurgische und bettseitige Möglichkeiten direkt von der Konsole aus zu realisieren.

Die Doppelkonsolen-Konfiguration erleichtert die Zusammenarbeit zwischen zwei Chirurgen und ermöglicht die gleichzeitige Steuerung aller Roboterarme mit einer gemeinsamen hochauflösenden 3D-Ansicht des Operationsgebiets. Dadurch können beide Chirurgen ihre Ansatzwinkel angleichen, was die Koordination und Präzision während der Eingriffe erheblich verbessert. Durch die Förderung von Teamarbeit und Kommunikation verbessert dieses innovative System die Wirksamkeit komplexer Operationen und führt letztendlich zu besseren Patientenergebnissen.

Präklinische Daten zum Cornerstone Robotics Sentire Surgical System [C1000 Ultra]

Präklinische Studien, einschließlich Studien an Leichenmodellen, wurden von unserem Chirurgenteam der Abteilung für Chirurgie der Medizinischen Fakultät der Chinesischen Universität Hongkong abgeschlossen. Zwischen März und Juli 2025 wurden neun roboterassistierte Eingriffe in der kolorektalen Chirurgie, Urologie, hepatobiliären und oberen gastrointestinalen Chirurgie unter Verwendung von Leichenmodellen im Multi-scale Medical Robotics Center im Hong Kong Science & Technology Park durchgeführt. Insbesondere zwei roboterassistierte Gastrektomien und eine roboterassistierte Ösophagektomie wurden mit dem System abgeschlossen.

Die Studien bewerteten die Sicherheit und Wirksamkeit des C1000 Ultra, mit dem die Chirurgen alle Eingriffe erfolgreich abschlossen. Klinisches Feedback zur Systemleistung wurde mithilfe eines Likert-Skala-Fragebogens mit Bewertungen von 1 bis 5 gesammelt. Das Akzeptanzkriterium war eine Bewertung höher als 3, wobei höhere Bewertungen positiveres Feedback anzeigen. Die Durchschnittswerte in neun Bereichen – chirurgische Instrumente, Steuerung, Hardware-Benutzerfreundlichkeit, Kompatibilität mit Standard-Operationsinfrastruktur, Hardware-Leistung, Sicherheit, Software-Benutzeroberfläche, Sicht und Gesamtzufriedenheit – erfüllten die Akzeptanzkriterien.

Basierend auf den ermutigenden Ergebnissen der präklinischen Studien mit dem Sentire Surgical System C1000 Ultra planen die Forscher, die erste multizentrische klinische Studie mit dem System für die radikale Gastrektomie durchzuführen.