【CVIA评论】机器人辅助下经皮冠状动脉介入治疗在冠心病中的应用：现状与进展

经皮冠状动脉介入治疗（PCI）逐渐发展成为治疗冠心病最有效的方法之一。2018年，美国约有48.2万名住院患者接受了PCI。根据国家心血管疾病质量控制中心的统计，2021年，中国接受PCI治疗的人数增加到1,325,993人。随着PCI的广泛应用，心血管介入专家们发现了它的缺点，主要是介入操作人员辐射暴露和骨科损伤，这也是自从PCI问世以来，持续面临的问题。鉴于传统PCI (T-PCI)的缺点，机器人PCI (R-PCI)的研究和发展旨在解决这些缺点。在第一个R-PCI机器人系统Niobe问世后，不断推出的新机器人系统引起介入专家的广泛关注。R-PCI目前正在进行小规模临床试验，通过病例报告验证其安全性和有效性。因此，R-PCI的潜在价值以及该方法如何大规模推广还有待进一步探索。

近期，中国医学科学院阜外医院窦克非教授团队在Cardiovascular Innovations and Applications杂志上发表的Robotic Percutaneous Coronary Intervention in Coronary Heart Disease: Applications and Recent Advances的评注中，提供了R-PCI的全面概述，包括基本机器人系统和临床应用的研究进展；总结了R-PCI和T-PCI的主要比较，以突出R-PCI的优缺点。此外，还介绍了一种新的机器人系统，R-PCI WSER-CD01并对R-PCI的未来发展提出了展望。

在2002年问世的第一台血管介入手术机器人——Niobe磁导航手术机器人系统后，R-PCI的开发受到广泛关注，并先后推出了Sensei® X、Amigo、CorPath® 200、Genesis RMN等介入手术机器人系统，它们在导丝递送和操作方式上做出不同的创新和改进。与此同时，关于R-PCI的安全性和有效性在诸多临床试验中得到证明。一项大型多中心临床试验——PRECISE研究，首次验证了T-PCI的安全性和可行性；而2017年的CORA-PCI试验进一步证明了在冠状动脉复杂病变中，R-PCI与T-PCI的临床成功率无显著差异。此外，一些采用R-PCI治疗复杂冠状动脉病变的病例报告进一步支持了在简单和复杂冠脉病变中R-PCI应用的安全性和可行性。

无论从患者还是术者角度，与T-PCI相比R-PCI存在诸多优势。病变长度的评估和术中支架数目的选择在不同程度上会受到手术操作者视觉估计可变性的影响，从而可能导致纵向地理缺失（longitudinal geographic miss，LGM）和支架选择长度与数目的不准确。在目前开展过的临床试验中，R-PCI的使用提升了对病变长度与范围评估的准确性，可以降低LGM并提供更准确的支架选择，以减少支架置入不足或过量的情况，从而避免再次血运重建的发生。此外，R-PCI保护操作人员免受辐射危害和骨科损伤，也降低了医源性感染的可能性。大多数R-PCI系统设计采用主次结构，操作人员在带铅屏蔽后使用远程控制技术操纵导丝，从而从根本上解决了辐射危害问题。然而，R-PCI仍然面临着诸如缺乏力反馈系统，导线兼容性差，可能延长操作时间，成本高等不足。

R-PCI WSER-CD01是一种微创血管介入机器人系统，可实现多仪器协同操作。R-PCI WSER-CD01采用主从式设计，主控制台收集医生的操作指令，从端执行相应的操作完成干预。与以往R-PCI系统相比，该机器人主要在三大方面做出改进创新，即新型导丝驱动结构，通过导丝盘和导丝滚筒的结构设计，可以兼容多种不同尺寸的导丝，具有术中快速交换功能，同时可以实现导丝在湿润环境的精确控，可以实现导管全过程可控；R-PCI安全指标：为动脉血管壁受力变形问题进行理论建模，对边界值进行求解，使得在导丝端面直接接触动脉壁的极端条件下，也能保证血管的安全，为血管介入手术机器人安全指标的确定提供依据，最大程度地避免R-PCI操作过程中可能对血管壁造成的损伤；研究设计了血管介入手术机器人多关节协同控制算法和远程控制算法，实现了远程手术功能。

R-PCI是一项重大创新，不仅展示了保护术者和实现精确干预的优势，而且还为远程机器人和机器人辅助介入治疗的发展做出贡献。在缺乏熟练操作人员或专业设备的地区，患者从门到球囊的时间不可避免地延长，这为R-PCI的引入和发展提供了机会。为了充分发挥R-PCI的潜力，新的机器人系统必须解决上一代系统的技术限制。通过计算机视觉辅助导航系统和力反馈系统，提高R-PCI的兼容性，扩大适用介入范围，提高操作人员的精度，将是未来的重点研究和发展方向。

通讯作者团队简介：

窦克非

窦克非，主任医师，博导，现任中国医学科学院阜外医院内科管委会主任，心血管代谢中心主任，冠心病中心副主任。2020年入选国家百千万人才工程，获有突出贡献中青年专家荣誉称号。担任国家心血管病中心专家委员会心血管代谢医学专委会副主任委员兼秘书长，心血管代谢专病医联体理事长, 中国心胸血管麻醉学会基层心血管医师分会主任委员。长期从事冠心病临床诊断、介入治疗及基础相关工作与研究，作为心脏介入医生完成冠脉介入手术逾20000例，多次以第一术者在美国经导管心血管治疗年会（TCT）、欧洲心血管介入大会（EuroPCR）等国际学术会议进行高难度手术示教演示；以项目负责人身份主持国家自然科学基金面上项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程在内18项科研项目；以第一/通讯作者在包括Eur Heart J、J Am Coll Cardiol、J Nucl Med、JACC Cardiovasc Interv等相关领域顶刊发表SCI论著110余篇；获得省部级科研成果奖励7项；作为主要发明人，获授权专利4项，推动原创新型医疗器械上市销售1项。

宋彦君

中国医学科学院阜外医院 心内科

博士研究生

刘泽辰

中国医学科学院阜外医院 心内科

硕士研究生

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/CVIA.2023.0062

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