達芬奇機器人在結(jié)直腸癌手術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀＊

高 峰 徐 明

（中國人民解放軍蘭州總醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科 甘肅蘭州 730050）

以腹腔鏡為技術(shù)平臺的外科手術(shù)開創(chuàng)了微創(chuàng)外科的新時代，使結(jié)直腸癌手術(shù)在技術(shù)層面取得長足進步，2000年達芬奇手術(shù)機器人問世，為微創(chuàng)外科的發(fā)展再添新活力［1］。盡管目前達芬奇手術(shù)機器人大量裝備在北美、歐洲、日本和韓國，中國大陸僅裝備70余臺，但是中國大陸機器人輔助手術(shù)的數(shù)量增長趨勢強勁。據(jù)達芬奇手術(shù)機器人中國代理商“美中互利醫(yī)療”統(tǒng)計，中國大陸平均每臺機器人開展的手術(shù)量遙遙領(lǐng)先于世界平均水平，是世界平均利用率的兩倍。達芬奇機器人手術(shù)在結(jié)直腸外科領(lǐng)域廣泛開展以來，除展現(xiàn)其立體視野、操作靈活、視野穩(wěn)定等優(yōu)勢外，也顯示了部分不足之處，如手術(shù)成本較高、視野范圍受限等?，F(xiàn)就達芬奇手術(shù)機器人在結(jié)直腸癌領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀綜述如下。

1 達芬奇手術(shù)機器人的特點

達芬奇機器人是醫(yī)療輔助機器人，主要由醫(yī)師部分（操作臺）、患者部分（機械臂）和影像部分這三部分組成，通過光纜將三者鏈接起來形成一個整體。醫(yī)師通過操作臺對鏈接于機械臂并插入機體的手術(shù)器械進行準(zhǔn)確、實時操控，完成手術(shù)程序，機械臂沒有自主識別、行動的功能。攝像系統(tǒng)實時為術(shù)者反饋手術(shù)器械活動的范圍及手術(shù)視野的變化。三部分之間實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸是達芬奇機器人輔助完成手術(shù)的根本保證。達芬奇手術(shù)機器人是通過高度精密的人機配合，準(zhǔn)確、高效地完成手術(shù)操作，醫(yī)生的技術(shù)水平?jīng)Q定了達芬奇機器人手術(shù)效果。

2 達芬奇手術(shù)機器人在結(jié)直腸癌中的應(yīng)用

2.1 達芬奇手術(shù)機器人的優(yōu)勢

2.1.1 明顯降低了手術(shù)醫(yī)師的體力消耗 機器人輔助手術(shù)主刀醫(yī)師坐在操作臺上根據(jù)攝像系統(tǒng)反饋的圖像對機器手機械臂進行操作，無需長時間站立，抓持組織的力量與手指所使的力度無關(guān)，切割、縫合、打結(jié)等所有操作都由機器手完成，手術(shù)過程中主刀醫(yī)師可以隨時停下操作，并使手術(shù)視野保持在原位。這樣就可以大大降低主刀醫(yī)師的體力消耗，使長時間手術(shù)成為可能。而且機器人輔助手術(shù)的絕大多數(shù)操作由主刀一人完成，助手負(fù)責(zé)牽拉、暴露和施放血管夾、閉合器等操作，主刀醫(yī)師的工作強度明顯低于較開腹和腹腔鏡手術(shù)。

2.1.2 操作更精細(xì)、容易掌控 達芬奇機器人手術(shù)的放大倍數(shù)達到10～15倍，使術(shù)野更清晰，尤其容易辨認(rèn)上腹下神經(jīng)叢、腹下神經(jīng)叢、盆壁神經(jīng)叢等細(xì)微結(jié)構(gòu)，使得結(jié)直腸手術(shù)的保留植物神經(jīng)等操作更準(zhǔn)確可靠［2］。機器人具有獨特的、按比例縮小的人手運動與機械臂活動幅度比例 （人手與機械臂的活動幅度比例為1:1.5～1:3），使得機械臂操作更精細(xì)、更穩(wěn)妥、更流暢。較大的放大倍數(shù)和可靈活轉(zhuǎn)彎的手術(shù)器械，使達芬奇手術(shù)器械在狹小空間里進行操作亦具有一定的優(yōu)勢［3］。達芬奇手術(shù)機器人小巧的器械頭部設(shè)計，避免了對組織進行大塊鉗夾等操作，可以縮小手術(shù)創(chuàng)傷范圍。達芬奇手術(shù)機器人穩(wěn)妥、精細(xì)的操作優(yōu)勢，也使得沒有腹腔鏡手術(shù)操作經(jīng)驗的醫(yī)生有可能直接進行機器人輔助手術(shù)操作［4-5］。

2.1.3 對側(cè)方操作的優(yōu)勢 常規(guī)腹腔鏡手術(shù)器械呈直桿狀，操作范圍主要在手術(shù)器械的前方，而達芬奇機器人的手術(shù)器械頭端靈活的關(guān)節(jié)設(shè)計，使其能夠進行540°的旋轉(zhuǎn)，可以對手術(shù)器械側(cè)方進行靈活、準(zhǔn)確的解剖操作，克服了腹腔鏡直桿器械對側(cè)方操作時的“相對死角”。特別是在對位于盆腔側(cè)壁的側(cè)方淋巴結(jié)進行清掃、盆壁神經(jīng)進行準(zhǔn)確分離、或是對直桿器械可視而不可及的部位進行操作時，達芬奇機器人展示出其一定的優(yōu)勢［6］。

2.1.4 改進了腹腔鏡下縫合、打結(jié)較困難的不足同樣是由于腹腔鏡手術(shù)器械前端不能轉(zhuǎn)彎的弊端，使得腹腔鏡下縫合打結(jié)對多數(shù)醫(yī)生而言是個不易逾越的技術(shù)瓶頸，而達芬奇機器人隨意活動的器械頭端使鏡下縫合變得異常靈活、簡單，這也可能是達芬奇機器人在泌尿外科應(yīng)用更廣泛的原因之一［7］。在機器人結(jié)直腸手術(shù)方面，可以對直腸殘端、吻合口、出血點等進行準(zhǔn)確、靈活、快速的縫合操作，有效改進了腹腔鏡手術(shù)所存在縫合、打結(jié)困難的不足。

2.1.5 達到了對結(jié)直腸癌的根治性操作要求 根治性是評價腫瘤外科技術(shù)平臺最重要的指標(biāo)。Jayne等［8］對比研究了腹腔鏡與達芬奇機器人手術(shù)對結(jié)直腸癌手術(shù)的安全性和根治性，結(jié)果表明兩種技術(shù)平臺的手術(shù)在中轉(zhuǎn)開腹率、手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率、環(huán)周切緣陽性率、術(shù)后性功能和排尿功能障礙發(fā)生率等方面均沒有明顯的差異。尚有觀點認(rèn)為［9］，達芬奇手術(shù)機器人對局部進展期直腸癌的手術(shù)操作和根治性方面具有一定的優(yōu)勢。

2.2 達芬奇手術(shù)機器人的不足之處及改進措施

2.2.1 裝機時間較長 由于達芬奇機器人機械臂必需放置在規(guī)定的位置和角度、術(shù)中不能自由移動以及手術(shù)器械的專用性和戳卡安置的要求等原因，手術(shù)開始前的裝機時間相對較長、平均時間近1 h，而熟練的醫(yī)護配合可使裝機時間縮短。

2.2.2 機械臂缺乏力度反饋 達芬奇手術(shù)機器人主刀醫(yī)師的操作信號通過電纜傳輸給機械臂，醫(yī)師的手感覺不到機械手臂及手術(shù)器械的力度，容易造成誤傷。操作者必須通過視覺感知手術(shù)器械對組織的擠壓、牽拉程度，切割速度等信息來彌補缺乏力度反饋的不足，以避免不必要的損傷。

2.2.3 機械臂活動范圍受限 達芬奇手術(shù)機器人機械臂的前后活動范圍有限、機器人的患者部分不易靈活移動以及鏡頭臂和器械臂不能互換等原因，使得機器人手術(shù)的術(shù)野范圍受到一定的限制，特別是機器人全結(jié)腸切除手術(shù)受到限制。目前應(yīng)用于臨床的達芬奇手術(shù)機器人多數(shù)是da Vinci Si級機器人，最新研制da Vinci Xi級機器人部分改進了此項不足［10-11］。

2.2.4 費用明顯增加 達芬奇手術(shù)機器人成本較高，多數(shù)手術(shù)器械為專用耗材并設(shè)定了固定壽命，所以機器人手術(shù)的費用明顯增加［12］。增加輔助孔、減少機器人手術(shù)戳卡、減少術(shù)中器械的更換以及手術(shù)前先用普通腹腔鏡探查等措施或可避免不必要的探查和減少手術(shù)費用［13］。當(dāng)然，隨著達芬奇手術(shù)機器人專利期的結(jié)束，其他公司手術(shù)機器人的上市，有望降低機器人手術(shù)費用，使其得到更廣泛的普及，惠及更多的醫(yī)生和患者。

2.2.5 機械故障 達芬奇機器人結(jié)直腸手術(shù)的適應(yīng)證與并發(fā)癥和傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相似，由于其機械設(shè)備的特殊性，機器人手術(shù)可能發(fā)生其特殊的風(fēng)險，如：機械臂失控或不靈活、組織嵌入手術(shù)器械關(guān)節(jié)、“熱剪”保護套破裂，導(dǎo)致意外灼燒、手術(shù)器械無法到達目標(biāo)區(qū)域、醫(yī)師控制臺與機械臂系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳等。故對于操作者而言，熟練的操作技術(shù)及良好的應(yīng)急應(yīng)變能力是需要具備的。

3 小結(jié)與展望

達芬奇機器人手術(shù)是醫(yī)師在計算機輔助下通過操作柄控制手術(shù)器械來完成手術(shù)，并非機器人自主進行手術(shù)操作，故認(rèn)為醫(yī)師的技術(shù)水平?jīng)Q定了達芬奇機器人的手術(shù)效果。若欲實現(xiàn)手術(shù)機器人進行全自動操作，實現(xiàn)自動分離、切割、縫合而不需醫(yī)生的干預(yù)，這不僅僅是技術(shù)層面的問題，更主要的是安全層面的問題，還有倫理層面的問題。隨著手術(shù)經(jīng)驗的積累，更多疑難復(fù)雜手術(shù)或都可以利用機器人輔助進行［6,14］，進一步減輕外科醫(yī)師的疲勞程度，有望延長外科醫(yī)師的執(zhí)業(yè)時間。此外，相信隨著手術(shù)機器人的不斷更新?lián)Q代，其不足之處將會得到卓有成效的改進。

［1］LEAL GHEZZI T,CAMPOSCORLETA O.Years of robotic surgery［J］.World JSurg,2016,40(10):2550-2557.

［2］PANTELEIMONITIS S,AHMED J,HARPER M,et al.Critical analysis of the literature investigating urogenital function preservation following robotic rectal cancer surgery［J］.World JGastrointest Surg,2016,8(11):744-754.

［3］LAGARES-GARCIA J,O'CONNELL A,FIRILASA,et al.The influence of body mass index on clinical short-term outcomes in robotic colorectal surgery ［J］.Int JMed Robot,2016,12(4):680-685.

［4］ TSUKAMOTO S,NISHIZAWA Y,OCHIAI H,et al.Surgical outcomes of robot-assisted rectal cancer surgery using the da Vinci Surgical System:a multi-center pilot Phase II study［J］.Jpn JClin Oncol,2017,47(12):1135-1140.

［5］ BELL S,CARNE P,CHIN M,et al.Establishing a robotic colorectal surgery programme［J］.ANZ J Surg,2015,85(4):214-216.

［6］ MORELLI L,PERUTELLI A,PALMERI M,et al.Robotassisted surgery for the radical treatment of deep infiltrateting endometriosis with colorectal involvement:short-and mid-term surgical and functional outcomes［J］.Int J Colorectal Dis,2016,31(3):643-652.

［7］ NG A T,TAM PC.Current status of robot-assisted surgery［J］.Hong Kong Med J,2014,20(3):241-250.

［8］ JAYNE D,PIGAZZI A,MARSHALL H,et al.Effect of robtic-assisted vs conwentional laparoscopic surgery on risk of conwersion to open laparotomy among patients undergoing resection for rectal cancer ［J］.JAMA,2017,318(16):1569-1580.

［9］ SHIN J W,KIM J,KWAK J M,et al.First report:Robotic pelvic exenteration for locally advanced rectal cancer［J］.Colorectal Dis,2014,16(1):9-14.

［10］ PROTYNIAK B,JORDEN J,FARMER R.Multiquadrant robotic colorectal surgery:the da Vinci Xi vs Si comparison［J］.J Robot Surg,2017,8.doi:10.1007/s11701-017-0689-x.［Epub ahead of print］

［11］ PANTELEIMONITISS,HARPER M,HALL S,et al.Precision in robotic rectal surgery using the da Vinci Xi system and integrated table motion,a technical note ［J］.J Robot Surg,2017,15.doi:10.1007/s11701-017-0752-7.［Epub ahead of print］

［12］ MORELLI L,GUADAGNI S,LORENZONI V,et al.Robot-assisted versus laparoscopic rectal resection for cancer in a single surgeon's experience:a cost analysis covering the initial 50 robotic cases with the da Vinci Si［J］.Int JColorectal Dis,2016,31(9):1639-1648.

［13］ BAE S U,JEONG W K,BAE O S,et al.Reduced-port robotic anterior resection for left-sided colon cancer using the Da Vinci single-site(R)platform ［J］.Int JMed Robot,2016,12(3):517-523.

［14］ XU J M,WEI Y,WANG X Y,et al.Robot-assisted onestage resection of rectal cancer with liver and lung metastases［J］.World JGastroenterol,2015,21(9):2848-2853.