機器人輔助心臟手術(shù)現(xiàn)狀及進展

蔣連勇 綜述 丁芳寶 審校

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院心胸外科，上海 200092)

隨著心臟外科技術(shù)的發(fā)展以及臨床醫(yī)生經(jīng)驗的不斷豐富，大多數(shù)心臟外科手術(shù)已經(jīng)基本趨于成熟，而患者對于美觀及微創(chuàng)的要求越來越高，微創(chuàng)心臟外科已經(jīng)成為各大心臟中心研究的熱點，從小切口心臟手術(shù)到傳統(tǒng)腔鏡心臟手術(shù)再到現(xiàn)在的機器人輔助下心臟手術(shù)，正在不斷努力以求取得更加完美的治療效果。近10年來，經(jīng)過各大臨床中心的不斷研究和臨床應(yīng)用，機器人輔助心臟手術(shù)技術(shù)取得了巨大的進步。自從1999年Mohr等［1］在達(dá)芬奇系統(tǒng)的幫助下完成了首例冠狀動脈旁路移植手術(shù)后，各大臨床中心相繼完成了二尖瓣手術(shù)、心房纖顫射頻消融、左室起搏導(dǎo)線安置、房間隔缺損修補、室間隔缺損修補等各種手術(shù)，并且取得了令人鼓舞的效果。本文將機器人輔助心臟手術(shù)做一簡要綜述。

1 冠狀動脈旁路移植術(shù)

冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)是機器人技術(shù)在心外科最早介入的領(lǐng)域，也是目前機器人技術(shù)應(yīng)用最廣、技術(shù)最為成熟的領(lǐng)域。1999年德國 Mohr等［1］使用達(dá)芬奇系統(tǒng)完成了世界首例機器人輔助下冠狀動脈旁路移植術(shù)，Loulmet等［2］在 Heart-port技術(shù)幫助下完成了首例完全腔鏡下CABG。隨后Falk等［3］借助腔鏡專用的心臟固定器完成了首例非體外循環(huán)完全腔鏡下CABG。如今，機器人輔助下CABG已經(jīng)成為一股熱潮席卷全球，各大臨床中心已完成數(shù)千例手術(shù)，積累了豐富的經(jīng)驗。Srivastava等［4］報道150例機器人輔助下 CABG，所有患者均順利完成手術(shù)，無心肌梗死、卒中、切口感染等并發(fā)癥，無死亡病例，4例因出血再次開胸，平均住院時間僅3.6天，術(shù)后3個月對55例行CTA檢查，無橋血管狹窄。2010年Thierry等［5］報道56例機器人輔助CABG，包括單支或雙支冠狀動脈病變，9例改為小切口輔助或正中開胸手術(shù)，其余均在機器人輔助腔鏡下完成手術(shù)，結(jié)果顯示術(shù)后1年橋血管通暢率達(dá)92%，生存率達(dá)96%。Argebzuano等［6］報道多家臨床中心完成85例全機器人CABG，除5例轉(zhuǎn)為傳統(tǒng)開胸手術(shù)外，其余均在完全機器人腔鏡下完成手術(shù)，無死亡病例及腦卒中發(fā)生，術(shù)后3個月通暢率達(dá)91%。

當(dāng)然，機器人輔助下CABG仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，機器人輔助下CABG對患者的篩選標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，盡管各大中心的標(biāo)準(zhǔn)并不非常一致，但一般都只限于單支冠狀動脈病變，而對于冠狀動脈鈣化嚴(yán)重，心功能低下［一般指射血分?jǐn)?shù)(EF)＜0.30］，肺部病變嚴(yán)重不能耐受單肺通氣(如肺水腫、嚴(yán)重慢性阻塞性肺病、嚴(yán)重肺纖維化等)，循環(huán)不穩(wěn)定，解剖變異如心肌橋或有胸部手術(shù)史導(dǎo)致胸腔粘連等，均不適合機器人輔助CABG。其次，機器人輔助CABG手術(shù)時間較傳統(tǒng)手術(shù)明顯延長。Thierry等［5］報道23例全腔鏡下CABG，手術(shù)時間平均372 min。高長青等［7］報道 58例全腔鏡下CABG，平均手術(shù)時間336 min。手術(shù)時間的延長也正是限制機器人輔助全腔鏡下完成多支冠狀動脈病變CABG的重要原因，盡管近年來有少量報道機器人輔助下完成雙支或三支CABG，但手術(shù)時間較單支 CABG 更是大大延長［8，9］，如 Bonatti等［8］報道 10例雙支CABG，手術(shù)時間平均500 min。所以大多數(shù)研究中心在處理雙支或三支冠狀動脈病變時多選擇另外加用一小切口完成血管口的吻合，或直接改用傳統(tǒng)手術(shù)［4，10］。再次，根據(jù)多家心臟中心的統(tǒng)計，完全腔鏡機器人輔助下CABG吻合口通暢率較傳統(tǒng)手術(shù)低，約 90%［11，12］，增加了患者的再手術(shù)幾率，因而如何提高吻合口通暢率也成為亟待解決的問題。當(dāng)然，除外以上各種不足之外，機器人輔助CABG還有一些困難，如目標(biāo)血管顯露、吻合區(qū)選擇、術(shù)中出血控制等。但我們更應(yīng)該看到它的優(yōu)點，機器人輔助下CABG切口小、疼痛輕、患者恢復(fù)快，還能進行遠(yuǎn)程手術(shù)，避免了正中開胸帶來的諸多并發(fā)癥，這些都是傳統(tǒng)手術(shù)所無法替代的。

2 二尖瓣手術(shù)

1998年，Carpentier等［13］在達(dá)芬奇系統(tǒng)的幫助下完成第一例二尖瓣修復(fù)手術(shù);2003年，在美國食品藥物管理局(FDA)的支持下，East Carolina大學(xué)的Nifong等［14］對20例二尖瓣病變進行了試驗性手術(shù)，該試驗的最初結(jié)果表明，除了手術(shù)時間較傳統(tǒng)手術(shù)長以外，其他方面的結(jié)果均令人滿意。隨后，他們又進行了大量手術(shù)，并在2005年對其最初進行的200例手術(shù)做了詳細(xì)的報道［15］，其中包括瓣葉矩形切除、腱索轉(zhuǎn)移、腱索縮短、成形環(huán)安置等，除4例死亡外，其他均存活，所有患者平均住院時間(4.8±0.2)d，而術(shù)后隨訪結(jié)果也令人非常滿意(僅5例出現(xiàn)中度以上反流)。2011年，Lehr等［16］統(tǒng)計了 11家933例機器人輔助二尖瓣手術(shù)，結(jié)果顯示除2.6%的患者因各種原因轉(zhuǎn)換手術(shù)方式，其余全部成功進行了機器人輔助下二尖瓣手術(shù)，這些病例中總的手術(shù)死亡率約0.6%，卒中的發(fā)生率約1.6%，而手術(shù)時間相對于傳統(tǒng)胸腔鏡下二尖瓣修復(fù)術(shù)短。2011年，Mihaljevic等［17］回顧了759例單純二尖瓣病變手術(shù)，并對其中的機器人手術(shù)和傳統(tǒng)的開胸手術(shù)進行對比，結(jié)果顯示兩組間的死亡率差異無顯著性，盡管手術(shù)時間及主動脈阻斷時間較傳統(tǒng)手術(shù)長，但是住院時間較傳統(tǒng)手術(shù)明顯縮短。值得注意的是，該報道中后期手術(shù)較前期手術(shù)體外循環(huán)時間和心肌缺血時間縮短將近50%，也就是說，隨著手術(shù)熟練程度的增加，手術(shù)時間將會大幅度縮短。Turner等［18］報道，相對于傳統(tǒng)開胸二尖瓣手術(shù)，機器人二尖瓣手術(shù)患者恢復(fù)正常工作的時間明顯縮短，44%的患者術(shù)后4周內(nèi)即能恢復(fù)正常工作，而78%的患者術(shù)后12周內(nèi)能恢復(fù)正常工作，其余患者恢復(fù)時間也較傳統(tǒng)手術(shù)短。同樣，Morgan等［19］報道15例全機器人二尖瓣手術(shù)，并與小切口二尖瓣手術(shù)進行對比，結(jié)果顯示，在恢復(fù)過程中無論是身體上的疼痛還是精神上的壓力，機器人手術(shù)都要明顯減小，這對于患者來說無疑是相當(dāng)重要的。

3 先天性心臟病手術(shù)

隨著機器人輔助CABG及瓣膜手術(shù)的成功開展，各大臨床中心開始把機器人應(yīng)用到先天性心臟病的治療上來，近年來不斷有機器人系統(tǒng)輔助治療先心病的報道，包括房間隔缺損修補、動脈導(dǎo)管結(jié)扎、血管環(huán)切除及室間隔缺損修補等，其中報道最多的是房間隔缺損修補手術(shù)。早在2001年Torracca等［20］就報道了6例全機器人房間隔缺損修補，隨后又有多家臨床中心［21，22］進行了報道，根據(jù)他們的報道，除手術(shù)時間比較長，另外有少數(shù)病例需要轉(zhuǎn)為正中開胸外，在死亡率、修補效果方面均取得了非常好的效果。高長青等［23］在2007年也報道了15例全機器人房間隔缺損修補病例，手術(shù)均取得成功，無殘余分流及惡性心律失常等并發(fā)癥，術(shù)中及術(shù)后出血明顯減少，24小時內(nèi)引流量僅40～100 ml，術(shù)后恢復(fù)明顯加快，術(shù)后2天即能基本恢復(fù)日?；顒印?009年他們開展了不停跳下全機器人房間隔缺損修補術(shù)［24］，至2010年12月進行了40例手術(shù)，并全部取得成功，無死亡，無低心排血量綜合征、惡性心律失常、空氣栓塞等嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，相對于停跳組，手術(shù)時間、體外循環(huán)時間、機器人使用時間均明顯縮短。動脈導(dǎo)管未閉(PDA)結(jié)扎及血管環(huán)切除的報道也不少。2002年Le Bret等［25］報道28例機器人輔助下PDA結(jié)扎術(shù)，并與電視胸腔鏡下PDA結(jié)扎進行對比，結(jié)果顯示，除手術(shù)時間相對較長外，插管時間、住院時間、術(shù)后引流量及膈神經(jīng)損傷等并發(fā)癥與電視胸腔鏡手術(shù)差異無顯著性。Suematsu等［26］2005年報道6例全機器人血管環(huán)切除，除1例因嚴(yán)重胸膜粘連轉(zhuǎn)為開胸手術(shù)外，其余5例均順利完成手術(shù)，術(shù)后平均隨訪20個月，未發(fā)現(xiàn)殘余分流及氣道狹窄等并發(fā)癥。其他如封堵器取出、主動脈縮窄矯治及室間隔缺損修補等也有少量報道?？梢钥闯觯瑱C器人手術(shù)治療先天性心臟病安全、有效，是先天性心臟病治療的發(fā)展方向，而隨著手術(shù)技術(shù)的不斷成熟，手術(shù)器械的不斷更新，相信機器人手術(shù)將會越來越廣泛地應(yīng)用到先天性心臟病的矯治中。

4 左心室起搏導(dǎo)線的安置

已有研究顯示，左心室起搏導(dǎo)線的安置有助于提高慢性心力衰竭患者的心室功能、活動耐量以及生活質(zhì)量。然而，由于冠狀靜脈竇或冠狀靜脈的變異，應(yīng)用傳統(tǒng)的經(jīng)皮穿刺方法，10% ～15%的患者不能成功進行起搏導(dǎo)線的安置，而且此方法近遠(yuǎn)期死亡率均較高［27］。Kronborg 等［28］報道 179 例經(jīng)皮穿刺左室起搏導(dǎo)線植入病例，1年死亡率15%，5年死亡率53%。應(yīng)用機器人腔鏡技術(shù)，左室起搏導(dǎo)線的安置失敗率明顯下降，死亡率也大大降低。2004年Derose等［29］率先報道13例機器人輔助心室起搏導(dǎo)線安置(其中6例有CABG史)，均成功安置起搏導(dǎo)線，無死亡，無出血、心律失常等并發(fā)癥。2005年Joshi等［30］報道42例機器人輔助左室起搏導(dǎo)線安置(其中21例為二次手術(shù))，僅2例因胸膜粘連行胸部小切口手術(shù)，其余40例均在機器人腔鏡下順利完成手術(shù)。Kamath等［31］對78例機器人輔助左室起搏導(dǎo)線安置患者進行了長期隨訪(44±21)月，78例均成功安置左室起搏導(dǎo)線(其中70例為經(jīng)皮穿刺安置失敗者)，隨訪1年死亡率11%，3年死亡率22%;相對于經(jīng)皮穿刺安置左室起搏導(dǎo)線，不但成功率高，而且近期及遠(yuǎn)期死亡率都明顯降低。結(jié)果顯示，機器人腔鏡下起搏導(dǎo)線安置安全可靠，近期及遠(yuǎn)期效果均令人滿意。這給了我們極大的鼓舞，也為那些需要安置心室起搏器的患者帶來了福音，相信在不遠(yuǎn)的將來，機器人輔助起搏導(dǎo)線安置將會越來越廣泛。

5 小結(jié)

相對于傳統(tǒng)的心臟外科而言，機器人輔助微創(chuàng)心臟外科的發(fā)展剛剛起步，盡管在較多方面仍然還不成熟，臨床運用還存在較多的限制，但它的優(yōu)勢無疑是巨大的，如出血少、創(chuàng)傷小、住院時間短、恢復(fù)快、生活質(zhì)量提高等，而且這些優(yōu)勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及我們臨床經(jīng)驗的增加將越來越明顯，而相應(yīng)的運用限制將日趨減少。我們有理由相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在不遠(yuǎn)的將來，機器人輔助心臟手術(shù)在心胸外科的應(yīng)用將會越來越廣泛。

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