機(jī)器人手術(shù)在胃癌微創(chuàng)手術(shù)中的應(yīng)用：機(jī)遇與挑戰(zhàn)

汪未知 徐皓 徐澤寬

20世紀(jì)80年代，由腹腔鏡開啟了外科手術(shù)的“微創(chuàng)化”時(shí)代，腹腔鏡的出現(xiàn)使微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，與傳統(tǒng)的開放式手術(shù)相比，腹腔鏡手術(shù)能縮短恢復(fù)時(shí)間、痛苦小、粘連少，使病人在術(shù)后能擁有更好的生活質(zhì)量。但是腹腔鏡手術(shù)也存在很多局限，包括不能感知深度、對(duì)相機(jī)的控制不強(qiáng)、儀器尖端能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和空間有限、醫(yī)生手術(shù)器械能活動(dòng)的幅度也受局限。這些局限會(huì)導(dǎo)致外科醫(yī)生在手術(shù)過程中要忍受不自然和痛苦的手術(shù)姿勢，從而容易疲勞,這限制了腹腔鏡技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，由于技術(shù)的迅猛發(fā)展，研究人員把重點(diǎn)放在另一領(lǐng)域。為克服腹腔鏡技術(shù)的不足，機(jī)器人手術(shù)逐漸地成為微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展的主要潮流。手術(shù)機(jī)器人的研制及應(yīng)用，以其全新的理念和良好的效果引領(lǐng)了外科發(fā)展史上又一次風(fēng)潮，可能也預(yù)示著第三代外科手術(shù)時(shí)代的來臨。在2000年7月通過美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)市場認(rèn)證后，“達(dá)芬奇”成為世界上首套可以正式在手術(shù)室中使用的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，從而使外科手術(shù)的精確和技術(shù)超越了人類雙手的極限，從而拓寬了微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用。

目前達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于臨床外科治療，尤其在一些復(fù)雜的手術(shù)像心臟以及前列腺手術(shù)，機(jī)器人應(yīng)用已經(jīng)得到飛速發(fā)展。在腹部外科領(lǐng)域，達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)已被用于膽囊切除術(shù)、胃底折疊術(shù)、胃旁路術(shù)、結(jié)腸切除術(shù)等多種手術(shù)[2]。2002年，日本學(xué)者Hashizume等[3]首次報(bào)道了機(jī)器人輔助胃癌根治術(shù)，為胃癌的手術(shù)治療提供了一種新方式。

國內(nèi)自2006年引入首臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)以來，在過去的十年間中國大陸地區(qū)采用達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行的手術(shù)數(shù)量已經(jīng)超過了萬臺(tái)，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。筆者單位也于近年購入了達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)，并嘗試開展了機(jī)器人輔助胃癌根治術(shù)。

一、機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)腹腔鏡的主要技術(shù)缺點(diǎn)是：二維(2D)攝像機(jī)定位的不穩(wěn)定性，設(shè)備移動(dòng)自由度的受限性，以及操縱的有限性和體位的不適性，這些都導(dǎo)致了“支點(diǎn)效應(yīng)”(即需要外科醫(yī)生向相反的方向移動(dòng)他/她的手，以將手術(shù)器械的伸入腹腔中想到達(dá)到的地方)，加劇了外科醫(yī)生手的生理性震顫，加大了精密操作的難度。

機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)可以克服一些傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的缺點(diǎn)，提高操作性和開闊視野。該系統(tǒng)通過雙光電源和雙三芯片攝像頭提供了放大的三維(3D)高清晰度的圖像和立體視覺，同時(shí)攝像機(jī)裝置由主刀外科醫(yī)生操控的機(jī)械臂控制，進(jìn)一步增強(qiáng)了圖像攝取的穩(wěn)定性。而外科醫(yī)生則坐在主控制臺(tái)上，其手部動(dòng)作通過能除去手部自然震顫計(jì)算機(jī)軟件傳輸?shù)綑C(jī)器人臂。同時(shí)，該系統(tǒng)提供了一個(gè)內(nèi)部關(guān)節(jié)式內(nèi)窺鏡腕(EndoWristTMSystem)來改善系統(tǒng)的敏捷性，通過180°銜接和540°旋轉(zhuǎn)獲得7種自由度，使外科醫(yī)生到腹部的手部動(dòng)作以3∶1或5∶1的比例尺度過濾。

在控制出血方面，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)比傳統(tǒng)腹腔鏡更加便捷。外科醫(yī)生可以直接控制他們的視野，并可以使用三種手術(shù)工具夾持和縫合。在此期間，助手可以用海綿，抽吸和沖洗來保持一個(gè)清潔的手術(shù)視野，傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)重現(xiàn)相同的工作條件則相當(dāng)困難。在淋巴結(jié)清掃方面，傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)存在直臂不能到達(dá)的部位，胰腺的隆起也往往會(huì)對(duì)腹腔鏡器械造成干擾并妨礙外科醫(yī)生的操作。機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的“內(nèi)腕”可以幫助外科醫(yī)生到達(dá)這些較深的部位，使清掃淋巴結(jié)更容易進(jìn)行。此外在全胃切除術(shù)后消化道重建方面，機(jī)器人系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)腹腔鏡可以使消化道重建更加容易。在機(jī)器人的輔助下在食管上進(jìn)行一個(gè)手工縫制的荷包縫合更加容易，食管的吻合就可以像開放手術(shù)一樣用環(huán)狀吻合器吻合。另一種方式是進(jìn)行全機(jī)器人手工縫合食管-空腸吻合，機(jī)器人系統(tǒng)有能力保證外科醫(yī)生即使在深而窄的空間都能進(jìn)行精確的縫合，而這對(duì)于傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)而言是十分困難的。

二、臨床研究結(jié)果

大量研究已經(jīng)證實(shí)了機(jī)器人胃癌根治術(shù)的安全性及可行性[4-5]。近些年關(guān)于機(jī)器人手術(shù)與腹腔鏡手術(shù)及開腹手術(shù)間優(yōu)劣的研究也逐漸增多。韓國的Kim等[6]首次比較了機(jī)器人、腹腔鏡及開腹胃癌根治術(shù)對(duì)早期胃癌病人術(shù)后的影響。研究顯示機(jī)器人手術(shù)組盡管手術(shù)時(shí)間相對(duì)較長，但術(shù)中出血顯著減少，術(shù)后住院時(shí)間顯著縮短，而淋巴結(jié)清掃、術(shù)后并發(fā)癥及短期死亡率等與開腹和腹腔鏡手術(shù)無明顯差異。這一結(jié)果提示了達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)的胃癌根治術(shù)具有良好的短期效果，但該研究存在樣本量較小的局限性。其后，臺(tái)灣的Huang等[7]將39例機(jī)器人胃癌手術(shù)與64例腹腔鏡和586例開腹手術(shù)進(jìn)行了比較，并得出了類似的結(jié)果，同時(shí)研究者還強(qiáng)調(diào)在機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的幫助下，淋巴結(jié)的清掃更為簡單，可以更為精確地清掃幽門下及胰腺上緣的淋巴結(jié)，并減少淋巴結(jié)周圍細(xì)小血管出血導(dǎo)致解剖層面模糊的可能。另一項(xiàng)包含了5 839例病人的大樣本研究(436例機(jī)器人手術(shù)、861例腹腔鏡手術(shù)和4 542例開腹手術(shù))也顯示機(jī)器人手術(shù)在術(shù)后并發(fā)癥、短期死亡率及再手術(shù)率方面與開腹及腹腔鏡手術(shù)區(qū)別不大[8]。然而最新的一項(xiàng)多中心大樣本回顧性研究卻指出，機(jī)器人在耗費(fèi)了更多手術(shù)時(shí)間的前提下，并未獲得優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)的療效，同時(shí)兩種手術(shù)方式的術(shù)中出血量也不存在明顯差異[9]。所以在淋巴結(jié)清掃和手術(shù)出血方面，機(jī)器人手術(shù)與腹腔鏡手術(shù)相比是否存在優(yōu)勢尚存爭議。

然而，淋巴結(jié)的清掃是評(píng)估手術(shù)安全性的重要因素之一，特殊部位淋巴結(jié)的清掃與遠(yuǎn)期療效密切相關(guān)。一些研究表明機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在清掃胃癌第二站淋巴結(jié)時(shí)優(yōu)于傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)。Zhou等[4]通過回顧性比較120例機(jī)器人手術(shù)與394例腹腔鏡手術(shù)，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人手術(shù)除了在控制術(shù)中出血方面具有一定優(yōu)勢外，還清掃了更多的淋巴結(jié)。另一項(xiàng)包含了87例機(jī)器人手術(shù)及288例腹腔鏡手術(shù)的研究，也發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行胃癌根治D2淋巴結(jié)清掃時(shí)，機(jī)器人手術(shù)具有一定的優(yōu)勢，尤其在清掃脾動(dòng)脈區(qū)域時(shí)[10]。Son等[11]的研究結(jié)果也認(rèn)為，同傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相比，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)可以幫助外科醫(yī)生在清掃脾血管及脾門區(qū)域時(shí)，清掃更多的淋巴結(jié)。盡管這些結(jié)果仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證，但從一定程度上反映了機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)提供的廣闊視野及精準(zhǔn)操作可能帶來的優(yōu)勢。

通過進(jìn)一步的薈萃分析[12-14]，不同手術(shù)方式似乎并不影響淋巴結(jié)清掃的結(jié)果，但在控制術(shù)中出血方面，機(jī)器人手術(shù)一致地優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)及開腹手術(shù)；此外在住院天數(shù)方面，機(jī)器人手術(shù)顯著優(yōu)于開腹手術(shù)，稍優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)；但機(jī)器人手術(shù)并未顯著地降低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率；同時(shí)機(jī)器人手術(shù)需要耗費(fèi)更多手術(shù)時(shí)間，這可能歸咎于機(jī)器人系統(tǒng)較為繁瑣的安裝過程。令人欣慰的是，近期研究結(jié)果表明，隨著機(jī)器人手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的增加，手術(shù)時(shí)間正在逐漸縮短[15-17]。

病人術(shù)后的長期生存狀況是評(píng)估手術(shù)優(yōu)劣的重要因素。Pugliese等[18]評(píng)估了70例接受微創(chuàng)治療病人的長期預(yù)后狀況，其中18例接受了機(jī)器人手術(shù)治療，52例接受了腹腔鏡手術(shù)治療，兩組病人術(shù)后3年的生存率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Coratti等[19]隨訪了98例接受機(jī)器人手術(shù)治療的胃癌病人，其平均隨訪時(shí)間為46.9個(gè)月，最終這些病人的5年生存率為73.3%。近期，日本學(xué)者Nakauchi等[20]回顧性比較了84例機(jī)器人手術(shù)病人與437例腹腔鏡手術(shù)病人術(shù)后3年的總生存率及無復(fù)發(fā)生存率，結(jié)果顯示兩種手術(shù)方式間無明顯差異(3年總生存率：機(jī)器人 86.9%，腹腔鏡 88.8%；3年無復(fù)發(fā)生存率：機(jī)器人86.9%，腹腔鏡86.3%)。隨訪時(shí)間最長的研究來自于韓國學(xué)者Son等，該研究的中位隨訪時(shí)間為70個(gè)月，最終機(jī)器人手術(shù)組的5年總生存率為89.5%，無病生存率為90.2%；腹腔鏡手術(shù)組的5年總生存率為91.1%，無病生存率為91.2%，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[11]。

術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率和中轉(zhuǎn)開腹發(fā)生率是評(píng)價(jià)手術(shù)技術(shù)安全性及手術(shù)質(zhì)量的重要指標(biāo)，其發(fā)生直接影響病人住院時(shí)間和費(fèi)用，甚至影響病人生存質(zhì)量。機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)是傳統(tǒng)腹腔鏡技術(shù)的延伸及發(fā)展，其從本質(zhì)上來說是高級(jí)的腹腔鏡技術(shù)，也會(huì)存在諸如腹腔出血、吻合口出血、吻合口瘺、十二指腸殘端瘺等相關(guān)并發(fā)癥，其預(yù)防和處理方式基本與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相同。近些年大量回顧性研究證實(shí)機(jī)器人手術(shù)安全性、可行性及其術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相比無明顯差異，然而機(jī)器人手術(shù)與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)和開腹手術(shù)在手術(shù)并發(fā)癥方面的比較尚需高質(zhì)量的多中心、大樣本量、前瞻性的隨機(jī)對(duì)照研究以及長期隨訪證實(shí)。

總的來說，以上這些研究一定程度上說明了機(jī)器人手術(shù)的安全性及可行性，但仍缺乏多中心大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究來進(jìn)一步證實(shí)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)勢。

三、機(jī)器人系統(tǒng)的缺陷及不足

盡管機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在治療胃癌方面具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢，但作為一項(xiàng)新技術(shù)仍存在著一些缺陷阻礙了其廣泛的應(yīng)用。高昂的使用費(fèi)用是阻礙該技術(shù)進(jìn)一步推廣的重要原因，其設(shè)備本身昂貴的價(jià)格以及單次使用和定期維護(hù)的較高成本均大大增加了手術(shù)的費(fèi)用。多項(xiàng)研究提示病人在接受機(jī)器人手術(shù)治療后，其住院期間的花費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腹腔鏡手術(shù)[9,16]。此外，對(duì)于病人來說在承擔(dān)了高額的治療費(fèi)用后，機(jī)器人手術(shù)的治療效果卻并未明顯優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)，同時(shí)機(jī)器人手術(shù)需要耗費(fèi)更多時(shí)間的問題也未得到很好的解決。而對(duì)于醫(yī)務(wù)工作者來說，機(jī)器人系統(tǒng)有時(shí)局部視野放大效應(yīng)過于明顯，可能會(huì)影響術(shù)者對(duì)整體解剖結(jié)構(gòu)的判斷。機(jī)器人系統(tǒng)也未配備力反饋功能，故操作時(shí)術(shù)者無法感知器械操作的真實(shí)力度，容易因用力過度導(dǎo)致組織損傷[21]。

四、總結(jié)

近些年來，微創(chuàng)外科得到長足的發(fā)展，并正在迅速取代傳統(tǒng)開放手術(shù)。而微創(chuàng)技術(shù)也從普通腹腔鏡發(fā)展到達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)。在多種外科領(lǐng)域中，機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)得到飛速發(fā)展。機(jī)器人作為一個(gè)更為先進(jìn)的手術(shù)平臺(tái)，其可以克服一些相對(duì)于腔鏡技術(shù)的限制，因而具有更廣泛的適用性。在胃癌微創(chuàng)手術(shù)中，傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的技術(shù)難點(diǎn)主要集中于D2淋巴結(jié)清掃以及腔鏡下消化道重建，在這些方面機(jī)器人系統(tǒng)都表現(xiàn)出了潛在的優(yōu)勢。但根據(jù)目前的研究結(jié)果，接受了機(jī)器人手術(shù)的胃癌病人并未明顯獲益，其短期及長期預(yù)后均未明顯優(yōu)于接受腹腔鏡手術(shù)的病人。此外近年來關(guān)于機(jī)器人系統(tǒng)在胃癌中應(yīng)用的研究都提及了其較長的手術(shù)時(shí)間，盡管有研究認(rèn)為相對(duì)較長的手術(shù)時(shí)間并不能掩蓋病人的獲益，但手術(shù)時(shí)間長短對(duì)病人預(yù)后的影響仍存在著爭議。由于缺乏多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究，機(jī)器人系統(tǒng)的使用適應(yīng)證及其真實(shí)優(yōu)劣性仍有待進(jìn)一步評(píng)估。而作為一項(xiàng)尚處于發(fā)展初步階段的新技術(shù)，其必然存在著不足與缺陷，但該技術(shù)已經(jīng)突破了目前腹腔鏡技術(shù)的瓶頸，為外科醫(yī)生利用微創(chuàng)技術(shù)實(shí)施大型疑難手術(shù)提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)，這是現(xiàn)代外科史上的一次巨大的飛躍。我們相信隨著技術(shù)的進(jìn)步以及操作者經(jīng)驗(yàn)的增加，最終機(jī)器人系統(tǒng)理論上的技術(shù)優(yōu)勢將被轉(zhuǎn)化為病人切實(shí)的獲益。