達芬奇機器人在病理學(xué)領(lǐng)域研究應(yīng)用與進展

喬麗葵 天津市第四中心醫(yī)院病理科 （天津 300140）

內(nèi)容提要：手術(shù)是臨床上常用的一種治療方式，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步，達芬奇機器人手術(shù)逐漸出現(xiàn)并應(yīng)用于臨床。對于微創(chuàng)手術(shù)來說，達芬奇機器人將手術(shù)的準確性提高到一個全新的水平，在國外，它早已被廣泛用于骨科、腫瘤科等疾病的治療中，國內(nèi)多家醫(yī)院也已開始使用達芬奇機器人，效果良好。這一新型微創(chuàng)術(shù)式有可提高精確度的震顫過濾系統(tǒng)、操作靈活的機械腕、放大的三維立體術(shù)野等。當前不少醫(yī)院逐漸將達芬奇機器人應(yīng)用于外科手術(shù)治療中。文章主要從分析達芬奇機器人的構(gòu)成與特點入手，并對其在臨床上的應(yīng)用與進展展開綜述。

減少對患者的手術(shù)創(chuàng)傷一直是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的主要目標之一。早在20世紀80年代，腹腔鏡就開辟了微創(chuàng)手術(shù)的時代，但腹腔鏡具有一定的局限性，手術(shù)器械的旋轉(zhuǎn)角度受到限制，這會在手術(shù)中造成一些盲點，并且只能為外科醫(yī)生提供二維的手術(shù)視野。這些因素限制了腹腔鏡技術(shù)向更復(fù)雜的外科手術(shù)的發(fā)展，并且已成為當前腹腔鏡技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”。在21世紀，為克服腹腔鏡技術(shù)的不足，外科手術(shù)機器人逐漸成為微創(chuàng)技術(shù)的主流，外科手術(shù)機器人的發(fā)展和臨床應(yīng)用被認為是具有新概念和新效果的外科手術(shù)發(fā)展史上的一場革命，預(yù)示著第三代外科手術(shù)時代的到來。近年來，基于微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)機器人技術(shù)的出現(xiàn)，通過將手術(shù)的準確性和有效性提高到一個全新的水平，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，有人預(yù)測以手術(shù)機器人為代表，以信息處理為代表，外科手術(shù)的新時代已經(jīng)開始。目前，國外的外科手術(shù)機器人在骨科、泌尿外科、婦產(chǎn)科和腫瘤科領(lǐng)域逐漸普及，并且國內(nèi)的許多醫(yī)療機構(gòu)都在迅速使用達芬奇外科手術(shù)機器人，這代表了目前外科手術(shù)機器人的最高水平。

1.達芬奇機器人的構(gòu)成與特點

達芬奇手術(shù)機器人是由美國發(fā)明的一種提供手術(shù)治療服務(wù)的醫(yī)療器械，目前我國主要引入的手術(shù)機器人為第三代達芬奇機器人，作為一種現(xiàn)代醫(yī)療器械，它的主要構(gòu)成包括了、機械臂和影音設(shè)備。我國引入的達芬奇機器人主要用于腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)的治療中，達芬奇外科手術(shù)機器人的使用不僅具有傳統(tǒng)的腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)的傷口小和快速手術(shù)等優(yōu)勢，而且還能有效地彌補因機械自由度帶來的操作不便方面的缺陷。歷史上最早的外科手術(shù)發(fā)生在1783年。人類第一次通過打開胸腔的方式進行治療，由此人類并進入了外科手術(shù)的治療時代，醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展使外科手術(shù)在今天變得非常重要。腹腔鏡手術(shù)在20世紀80年代的成功標志著微創(chuàng)手術(shù)時代的到來，以達芬奇外科手術(shù)機器人為代表的外科手術(shù)治療已逐漸開始在社會上得到推廣和認可，這也意味著機器人外科手術(shù)治療時代的到來[1]。

2.達芬奇機器人的臨床應(yīng)用

2.1 達芬奇機器人在肺癌根治術(shù)中的應(yīng)用

肺癌是臨床出現(xiàn)率較高且病死率較高的一類惡性腫瘤，早期肺癌主要治療方式為外科手術(shù)，由于醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步，胸腔鏡微創(chuàng)手術(shù)慢慢替代傳統(tǒng)開胸手術(shù)用于肺癌患者治療中。美國的醫(yī)院在2010年之前利用達芬奇機器人進行肺葉切除的比重僅在1%左右，之后這一比重不斷升高，當前已經(jīng)達到10%以上。我國臨床手術(shù)中應(yīng)用達芬奇機器人最早是在21世紀初，到2010年之后，我國借助達芬奇機器人進行手術(shù)的案例數(shù)超過400例，且一直呈逐漸升高趨勢。

早期的一項報道顯示達芬奇機器人的應(yīng)用術(shù)式包括肺大泡切除、腫塊切除以及肺葉切除，之后，肺葉切除術(shù)成為應(yīng)用比較多的一種術(shù)式，當前由于不斷的發(fā)展技術(shù)比較完善[2]。由于達芬奇機器人具備3D術(shù)野、震顫過濾技術(shù)，所以能夠更準確地實施肺部手術(shù)，也使得袖式切除術(shù)、解剖性肺段切除術(shù)的實施成為可能。我國肺部手術(shù)中應(yīng)用達芬奇機器人的時間較晚，基于技術(shù)可行性考慮以及為了保證手術(shù)安全性，我國達芬奇機器人手術(shù)更多用于早期Ⅰ、Ⅱ期的非小細胞肺癌治療中[3]。近些年隨著技術(shù)的逐漸完善、成熟，也逐漸有醫(yī)生在局部進展期肺癌患者治療中輔助應(yīng)用達芬奇機器人進行手術(shù)。

肺葉或肺段切除術(shù)加淋巴結(jié)清掃是肺癌外科治療的主要術(shù)式，3臂、4臂的達芬奇機器人在肺葉切除術(shù)中的應(yīng)用較多，3臂機器人的應(yīng)用相對更早[4]。研究報道了3臂機器人用于肺葉切除術(shù)中的經(jīng)驗，在機器人手術(shù)中應(yīng)用胸腔鏡的切口以及手術(shù)技術(shù)，術(shù)中經(jīng)前向后進行肺門的分離，研究顯示，3臂機器人肺葉切除術(shù)具有可行性，且安全性有保證[5]。但之后有研究提出4臂機器人能夠使術(shù)野得到更大程度暴露，能夠使胸腔內(nèi)操作范圍增大，同時能夠更徹底清掃淋巴結(jié)。在手術(shù)切口的選擇上，研究認為操作孔、鏡頭之間保持9cm距離能夠使4臂機器人各機械臂的干擾減少，并且有研究發(fā)現(xiàn)在第七肋間做全部的切口能夠成功切除全部的肺葉[6]。在肺段切除術(shù)上對于達芬奇機器人的應(yīng)用的報道不多，研究對17例患者利用3臂實施肺段切除術(shù)，對21例患者利用4臂機器人實施肺段切除術(shù)，并且實施淋巴結(jié)清掃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)手術(shù)可行且安全[7]。在20世紀90年代之前，臨床對于早期肺癌的治療一直以胸廓切開行肺葉切除術(shù)為標準術(shù)式，相較于傳統(tǒng)開胸手術(shù)，達芬奇機器人手術(shù)在臨床上應(yīng)用時間較短，臨床病例數(shù)不多，所以手術(shù)實施的效果以及安全性必須進行更多的研究。一項對比研究發(fā)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)開胸手術(shù)，機器人肺葉切除術(shù)后的住院時間明顯縮短，且術(shù)后出現(xiàn)肺部并發(fā)癥、漏氣以及房顫的比重與開胸手術(shù)差異不明顯[8]。另外一項研究顯示，機器人肺葉切除術(shù)能夠使患者術(shù)后并發(fā)癥明顯減少，并且術(shù)后住院時間、胸部引流管留置時間均能夠明顯縮短。在縮短住院時間以及減少圍術(shù)期并發(fā)癥方面，其他研究也證實了機器人肺葉切除術(shù)的優(yōu)勢。

一項回顧性分析顯示，相較于胸腔鏡肺葉切除術(shù)，機器人肺葉切除術(shù)的圍術(shù)期療效比較接近，且相比之下，機器人肺葉切除術(shù)的安全性更高，術(shù)中中轉(zhuǎn)開胸率更低，術(shù)中無法控制的出血量更低[9]。研究進行對比發(fā)現(xiàn)，胸腔鏡肺葉切除術(shù)與達芬奇機器人手術(shù)時間、住院時間、主要術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)中出血量等方面的差異不明顯，而相較之下達芬奇機器人手術(shù)能夠減輕患者術(shù)后疼痛程度，且能夠使患者術(shù)后日?；顒幽芰Ω杆倩謴?fù)。另外一項多中心研究顯示，120例接受達芬奇機器人手術(shù)治療的患者與接受胸腔鏡手術(shù)治療的4000多例患者在術(shù)中并發(fā)癥發(fā)生率、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率方面差異不明顯[10]。另外一項大規(guī)模分析，針對臨床分期Ⅰ、Ⅱ期非小細胞癌患者利用胸腔鏡手術(shù)以及達芬奇機器人手術(shù)治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率差異不明顯，住院時間差異不明顯，術(shù)后一個月的病死率差異也不明顯。

2.2 達芬奇機器人在PFNA內(nèi)固定治療股骨粗隆間骨折中的應(yīng)用

股骨粗隆間骨折是一類易愈合但也易出現(xiàn)髖內(nèi)翻的骨科疾病，常見于老年人且多由外力作用引起。臨床治療主要根據(jù)患者病情實際確定，一般可分為保守治療和手術(shù)治療，前者多采用皮牽引或外固定方式治療，后者則主要包括半侵入式外固定支架、人工假體置換及股骨近端防旋髓內(nèi)釘（PFNA）內(nèi)固定等方式。其中以PFNA為主流，以往臨床行該手術(shù)治療時多依賴于術(shù)中反復(fù)透視，隨著醫(yī)療器械技術(shù)的發(fā)展，機器人輔助技術(shù)的出現(xiàn)，不僅極大提高了內(nèi)固定準確率，也使手術(shù)越發(fā)趨于精準、微創(chuàng)。

有相關(guān)研究表明，在達芬奇機器人輔助下行股骨近端防旋髓內(nèi)釘內(nèi)固定治療股骨粗隆間骨折的臨床應(yīng)用效果顯著[11-13]。該篇文章將納入的患者分為了對照組與觀察組2組，對照組患者給予透視下PFNA內(nèi)固定治療，觀察組患者則給予達芬奇機器人輔助下PFNA內(nèi)固定治療，并于側(cè)髂前上棘置入光學(xué)示蹤器，通過髖關(guān)節(jié)處C臂正側(cè)位攝片情況，確定機器人主控系統(tǒng)導(dǎo)入至術(shù)前數(shù)字化設(shè)計預(yù)設(shè)位置，并于定位處做一導(dǎo)入切口，將機器人微調(diào)后通過切口沿套筒將導(dǎo)針置入髓腔，透視髓腔內(nèi)情況，根據(jù)患者病情實際于近端處擴髓并置入主釘，再將導(dǎo)針置入股骨頸，在遠端瞄準器顯示下于遠端置入螺釘，固定，切口逐層縫合。結(jié)果提示，該篇報道中研究組患者的手術(shù)時間明顯更短，且術(shù)后髖關(guān)節(jié)功能評分也明顯更優(yōu)。由此可知，在達芬奇機器人輔助下PFNA內(nèi)固定在模擬螺釘位置后精準置釘不僅可有效縮減置釘時間，且更有利于準確置釘，減少手術(shù)重復(fù)性操作。研究發(fā)現(xiàn)，股骨粗隆間骨折應(yīng)用PFNA內(nèi)固定治療可實現(xiàn)較理想的臨床療效，且術(shù)后關(guān)節(jié)恢復(fù)情況與其手術(shù)創(chuàng)傷程度具有一定相關(guān)性，術(shù)中精準操作可明顯減少手術(shù)創(chuàng)傷，更好促進患者康復(fù)，使其在臨床療效方面獲得明顯提升[14-18]。

3.討論與展望

雖然臨床實踐顯示達芬奇機器人有比較突出的應(yīng)用優(yōu)勢，不過其也存在一些不足，具體體現(xiàn)在手術(shù)操作者不能準確感受到熱感、振動感、壓力、張力，所以在往后的應(yīng)用研究中，應(yīng)該嘗試將機器人系統(tǒng)結(jié)合一定的設(shè)備軟件，保證手術(shù)醫(yī)生在操作機器人系統(tǒng)時可以有實時且持續(xù)的觸覺反饋，以保證機器人手術(shù)實施的簡便性，同時提升手術(shù)的安全性[19,20]。并且應(yīng)該注意提升機器人系統(tǒng)的精確運動縮放功能，保證能夠?qū)嵤┮恍└呔鹊募毼⒉僮?。另外還應(yīng)該建立清晰度非常高的三維立體影像系統(tǒng)及人機交互平臺，使醫(yī)生能夠觀察到更高清、更真實的術(shù)野結(jié)構(gòu)，提升手術(shù)進行順利性以及安全性。當前的達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)的操作器械大部分都是8mm，機器人鏡頭直徑是12mm，同時床旁機械臂也比較笨重，所以在未來的研究發(fā)展中應(yīng)該不斷縮小床旁機械臂，提升操作的準確性以及靈活性，減少術(shù)前在床旁安裝機器人系統(tǒng)所需的精力和時間。另外還應(yīng)該注重增加機器人的激光、射頻、冷凍等定向治療功能，實現(xiàn)機器人手術(shù)的微創(chuàng)化。