การผ่าตัดมะเร็งไตสามารถทำได้ 2 ลักษณะขึ้นอยู่กับระยะ ขนาด และตำแหน่งของก้อนมะเร็ง คือการผ่าตัดเอาเนื้อไตออกทั้งหมด (radical nephrectomy) ซึ่งแพทย์จะตัดไตข้างใดข้างหนึ่งออกทั้งหมด และการผ่าตัดเอาเนื้อไตออกบางส่วน (partial nephrectomy) เป็นการผ่าตัดเอาเฉพาะส่วนที่เป็นเนื้องอกร้ายออก โดยเก็บรักษาไตไว้ ใช้ในกรณีที่ก้อนมะเร็งยังมีขนาดเล็ก และแพทย์พิจารณาแล้วว่าเนื้อไตส่วนที่เหลือยังสามารถทำหน้าที่ได้ ซึ่งปัจจุบัน ผู้ป่วยส่วนใหญ่มาพบแพทย์ในขณะที่ก้อนมะเร็งยังมีขนาดเล็กเนื่องจากมีการตรวจคัดกรองมากขึ้น การรักษาจึงมักเป็นการผ่าตัดเอาเนื้อไตออกบางส่วนแล้วเก็บไตส่วนใหญ่ไว้

หลังจากได้รับยาระงับความรู้สึกและใส่ท่อช่วยหายใจโดยวิสัญญีแพทย์แล้ว ผู้ป่วยจะถูกจัดให้อยู่ในท่าตะแคง แขนกลหุ่นยนต์ที่อยู่ด้านข้างเตียงผู้ป่วยและศัลยแพทย์จะทำหน้าที่สอดใส่กล้องและเครื่องมือผ่าตัดเข้าไปในร่างกายของผู้ป่วยผ่านแผลผ่าตัดขนาดเล็กๆ 4-5 ตำแหน่งบริเวณผนังหน้าท้อง

ขณะผ่าตัดศัลยแพทย์จะใส่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในช่องท้องเพื่อให้มีพื้นที่สำหรับการผ่าตัดและทำให้มองเห็นอวัยวะภายในได้ชัดเจนขึ้น

          ศัลยแพทย์จะทำการผ่าตัดผ่านจอภาพจากส่วนควบคุมสั่งการ (console) โดยระบบจะถ่ายทอดสัญญาณการเคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์จากมือ ข้อมือ และนิ้วของแพทย์ไปยังเครื่องมือผ่าตัดที่ติดอยู่กับแขนกลหุ่นยนต์เพื่อทำการผ่าตัดภายในร่างกายของผู้ป่วย

ทั้งนี้ หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดประกอบด้วยแขนกล 4 แขน แขนที่ 1 ใช้ในการถือกล้องเพื่อส่งภาพขยายแบบ 3 มิติที่มีความคมชัดสูงของอวัยวะภายในของผู้ป่วยออกไปยังจอมอนิเตอร์ ส่วนอีก 3 แขนใช้ถือเครื่องมือผ่าตัดที่สามารถโค้งงอและหมุนได้ถึงเจ็ดทิศทาง จึงสามารถเคลื่อนไหวในตำแหน่งที่คับแคบหรือลึกได้อย่างอิสระมากกว่ามือมนุษย์ ขณะที่เครื่องมือในการผ่าตัดส่องกล้องธรรมดาสามารถเคลื่อนไหวได้เพียงสี่ทิศทาง

          ในการผ่าตัดเอาเนื้องอกร้ายออกและเย็บเนื้อเยื่อไตที่เหลือเข้าด้วยกัน จำเป็นต้องทำในขณะที่ไม่มีเลือดมาเลี้ยงไต แพทย์จึงต้องหยุดเลือดที่มาเลี้ยงไตชั่วคราวด้วยการใช้อุปกรณ์หนีบห้ามเลือด ซึ่งไม่ควรหยุดนานเกินกว่า 25-30 นาทีเพื่อรักษาสภาพไต การผ่าตัดเอาเนื้อไตออกบางส่วนจึงเป็นการผ่าตัดที่ต้องทำแข่งกับเวลา การผ่าตัดและเย็บจะต้องรวดเร็ว แม่นยำ และมีประสิทธิภาพสูงสุด

          หลังการผ่าตัด แพทย์จะใส่สายระบายน้ำเหลืองและเลือดภายในออกมาทางผนังหน้าท้อง ซึ่งจะถอดออกประมาณ 2-3 วันหลังผ่าตัดเพื่อตรวจสอบว่ามีปัสสาวะรั่วจากแผลผ่าตัดหรือไม่

การผ่าตัดเอาเนื้อไตออกบางส่วนใช้เวลาโดยเฉลี่ยประมาณ 3 ชั่วโมง หลังผ่าตัดอยู่โรงพยาบาลประมาณ 3 วัน

เพื่อให้การผ่าตัดเป็นไปอย่างราบรื่น ปลอดภัย และเป็นการลดภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดจากการผ่าตัดลง แพทย์จะประเมินสภาพและความพร้อมของผู้ป่วยโดยการซักประวัติ การตรวจร่างกาย และการส่งตรวจทางห้องปฏิบัติการ จากนั้นจึงนำข้อมูลมาประเมินความเสี่ยงในการผ่าตัดและการให้ยาระงับความรู้สึก

          ผู้ป่วยและญาติจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการให้ยาระงับความรู้สึก ขั้นตอนการผ่าตัด การดูแลหลังผ่าตัด และภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นได้

ผู้ป่วยจะได้รับการเตรียมสภาพร่างกายให้พร้อมผ่าตัด เช่น ควบคุมความดันเลือด ระดับน้ำตาลในเลือด สมดุลของสารน้ำและเกลือแร่ รักษาภาวะติดเชื้อ เป็นต้น

ผู้ป่วยจะต้องงดน้ำและอาหาร 8 ชั่วโมงก่อนผ่าตัดเพื่อป้องกันการสูดสำลักเศษอาหารเข้าปอด

ภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัดที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่

• ภาวะการเสียเลือด ซึ่งอาจต้องให้เลือดขณะผ่าตัด หรือหลังผ่าตัด
• ระหว่างการผ่าตัด หากไตขาดเลือดนานเกินไปหรือนานเกินกว่า 25-30 นาทีอาจส่งผลให้ไตฟื้นตัวช้าหรือไม่ฟื้นตัวเลย หรืออาจต้องมีการฟอกไตชั่วคราวหรือถาวร
• ภาวะปัสสาวะรั่วทางแผลผ่าตัด ซึ่งพบน้อยมาก
• ภาวะการติดเชื้อที่แผลผ่าตัด

• หลังการผ่าตัดผู้ป่วยยังต้องงดอาหารและน้ำ 1 วันเพื่อรอให้ลำไส้กลับมาทำงานเป็นปกติก่อน ระหว่างนั้นผู้ป่วยจะได้รับสารอาหารทางหลอดเลือดดำ
• ผู้ป่วยจะได้รับยาบรรเทาอาการปวด และคำแนะนำในการจัดการกับอาการปวด
• ระยะเวลาที่ใช้พักฟื้นในโรงพยาบาล ประมาณ 3-4 วัน ในกรณีที่ไม่มีภาวะแทรกซ้อนเกิดขึ้น
• เมื่อผู้ป่วยได้รับอนุญาตให้กลับบ้าน แพทย์จะนัดตรวจหนึ่งสัปดาห์หลังการผ่าตัดเพื่อประเมินผลการผ่าตัด

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดให้ผลดีกับผู้ป่วย คือ

• ลดภาวะแทรกซ้อนภายหลังการผ่าตัด เช่น ลดการติดเชื้อของแผลผ่าตัด ลดการกระทบกระเทือนต่ออวัยวะหรือเนื้อเยื่ออื่นรอบๆ ไต
• ผู้ป่วยเสียเลือดน้อย เจ็บตัวน้อยลง และฟื้นตัวเร็วขึ้น ทำให้ใช้เวลาพักฟื้นในโรงพยาบาลน้อยกว่า
• หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดสามารถเย็บเนื้อเยื่อไตได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และมีประสิทธิภาพ
• ระยะเวลาที่ไตขาดเลือดระหว่างการผ่าตัดสั้นกว่าเนื่องจากเย็บซ่อมเนื้อไตได้รวดเร็วและแม่นยำกว่าได้ดีขึ้น
• รอยแผลเป็นจากการผ่าตัดมีขนาดเล็กมาก เมื่อเทียบกับการผ่าตัดแบบเปิดซึ่งผู้ป่วยจะมีแผลผ่าตัดจากใต้ชายโครงลงไปยาว 8-12 นิ้ว