機(jī)器人輔助胸腔鏡技術(shù)治療小兒先天性肺部疾病的單中心研究

譚 征 俞建根 梁 靚 黃 婷高 躍 章 堅 舒 強(qiáng)

2000年Rothenberg［1］第一次在文獻(xiàn)中描述了小兒胸腔鏡下肺葉切除術(shù)，近年來胸腔鏡下肺葉切除術(shù)在世界各地逐漸開展［2］。文獻(xiàn)報道胸腔鏡輔助下肺葉切除術(shù)仍存在一定局限性，如：主刀醫(yī)生操作過程中觀察到的是二維平面圖像、操作空間有限，手術(shù)時間過長易導(dǎo)致主刀醫(yī)生疲勞等［3，4］。機(jī)器人輔助外科系統(tǒng)的誕生解決上述問題。2008年，Meehan首次報道應(yīng)用機(jī)器人輔助行肺葉切除術(shù)，具有分離血管更精準(zhǔn)、3D成像手術(shù)視野更清晰等優(yōu)勢［5］。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院于2020年4月引進(jìn)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，2020年5月開始進(jìn)行第一臺機(jī)器人輔助胸腔鏡下縱膈腫瘤切除術(shù)，截至2021年3月底共完成小兒胸外科手術(shù)115例，其中小兒肺葉／肺段切除手術(shù)85例。本研究通過回顧性分析上述85例機(jī)器人輔助胸腔鏡下肺葉／肺段切除術(shù)患者的臨床資料，旨在探索機(jī)器人在小兒肺葉切除術(shù)中應(yīng)用的可行性，為后續(xù)該技術(shù)在小兒胸外科手術(shù)中的深入開展提供參考。

材料與方法

一、研究對象及臨床資料

回顧性收集2020年5月至2021年3月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院胸外科行機(jī)器人輔助胸腔鏡下肺部手術(shù)的85例患者臨床資料，男54例、女31例，年齡6個月15天至12歲10個月，平均（17.56±7.35）個月。體重7.1～57.5 kg，平均（10.75±6.42）kg。其中52例產(chǎn)前胎兒超聲確認(rèn)為肺部病變，隨訪至出生后6個月實(shí)施手術(shù)；25例有反復(fù)肺炎病史；3例有咯血史，均為葉內(nèi)型隔離肺。

收集患者的性別、年齡、體重、病變位置、術(shù)前診斷、手術(shù)時間（機(jī)器人連接至撤機(jī)結(jié)束）、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量、術(shù)后胸腔引流時間、圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率及病死率、住院天數(shù)、術(shù)后病理診斷及住院費(fèi)用。

二、手術(shù)方法

在全身麻醉誘導(dǎo)的同時，由經(jīng)過專門培訓(xùn)的護(hù)士啟動機(jī)器人外科輔助系統(tǒng)，完成系統(tǒng)自檢和預(yù)熱，套好無菌袋，備好用于手術(shù)操作的機(jī)械臂待命。采用單氣管插管健側(cè)肺葉或球囊封堵患側(cè)氣管，單肺通氣，麻醉方式同胸腔鏡手術(shù)?；颊呷〗?cè)臥位，下墊墊子，盡量將患側(cè)肋間隙拉大，以便于機(jī)械臂活動。常規(guī)消毒鋪巾。機(jī)器人系統(tǒng)常規(guī)選用鏡頭臂和1、2號機(jī)械手臂（右手臂、左手臂），分別裝入無損傷心包抓鉗和雙極電凝，具體布孔如圖1。

圖1 肺葉切除術(shù)常規(guī)布孔 注 A：輔助孔；C：觀察孔；2：機(jī)器人2號臂；3：機(jī)器人3號臂； 圖2 機(jī)器人輔助胸腔鏡下行肺葉切除術(shù) 注 2A：解剖分離下肺動脈；2B：結(jié)扎離斷下肺動脈；2C：解剖分離下肺支氣管；2D：離斷縫扎支氣管Fig.1 Lobectomy was performed with routine burrowing Fig.2 Da Vinci robot-assisted thoracoscopic lobectomy

以右下肺手術(shù)為例，鏡頭孔位于腋中線第九肋間，置入一個8 mm Trocar，右手臂操作孔位于鎖骨中線第六肋間，左手臂操作孔位于肩胛下線第十肋間，每個切口之間距離＞4 cm，輔助孔5～12 mm大小，位于腋前線第七肋間，推入完成預(yù)熱的機(jī)器人，與患者鞘孔完成對接。于觀察孔接入向下三維鏡頭，并在胸腔充入CO2氣體，將胸腔壓力維持在6～8 mmHg水平，使肺葉萎陷。在三維鏡頭引導(dǎo)下，分別裝配機(jī)器人系統(tǒng)1號臂（右臂）和2號臂（左臂），選取器械分別為無損傷心包抓鉗和雙極電凝。3D鏡頭30°向上，直視下引導(dǎo)抓鉗和雙極置入手術(shù)靶區(qū)。對于肺上葉手術(shù)，可將各孔位置上移一個肋間。對于小年齡的患者可將左右機(jī)械臂的操作孔往鏡頭孔方向靠近。

主刀醫(yī)師坐在操作臺操作，助手通過輔助孔置入抓鉗和吸引器協(xié)助牽拉肺組織，顯露胸腔內(nèi)結(jié)構(gòu)，吸引，放入Hem-o-lock結(jié)扎血管，對葉裂發(fā)育不良者可擴(kuò)大輔助孔至直徑12 mm大小，置入直線切割吻合器離斷葉裂和支氣管，取出肺組織標(biāo)本（圖2）。手術(shù)順序基本同常規(guī)胸腔鏡手術(shù)，優(yōu)先處理肺動脈、肺靜脈，最后處理支氣管，術(shù)后根據(jù)術(shù)中情況酌情決定是否放置引流管，拔管后返回病房。

結(jié) 果

85例均順利經(jīng)機(jī)器人輔助胸腔鏡下完成手術(shù)，包括解剖性肺葉切除術(shù)、肺段切除術(shù)、鍥形切除術(shù)、囊腫剝離術(shù)和葉外隔離肺切除術(shù)，其中1例中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)，為1例7月齡左肺下葉葉內(nèi)型隔離肺患者。所有患者無一例發(fā)生嚴(yán)重圍術(shù)期并發(fā)癥或死亡。胸腔引流時間0～5 d，平均（1.38±0.87）d；住院時間4～10 d，平均（6.23±1.25）d；手術(shù)時間42～270 min，平均（74.76±30.21）min；術(shù)中出血量1～30 mL，平均（4.05±2.21）mL；住院總費(fèi)用61 897～95 033元，平均（70 426.65±6 086.78）元。所有患者圍術(shù)期未行輸血治療。術(shù)后病理診斷：隔離肺23例，其中葉內(nèi)型13例，葉外型10例（4例為膈肌內(nèi)型）；囊腺瘤62例，其中1型19例，2型38例，3型3例，4型2例。具體肺葉／肺段切除情況詳見表1。

表1 肺葉／肺段切除部位及例數(shù)Table 1 Locations and number of cases of lobectomy／segmental resection

分別于術(shù)后1個月、4個月、10個月對患者進(jìn)行隨訪，常規(guī)復(fù)查胸片和CT，至今未見復(fù)發(fā)病例，患者術(shù)后肺代償良好。

討 論

肺葉／肺段切除術(shù)是治療小兒肺囊性病變的經(jīng)典術(shù)式，胸腔鏡下微創(chuàng)手術(shù)近年來得到了飛速發(fā)展，這使得胸腔鏡下肺葉／肺段切除術(shù)越來越多被家長和患者所接受。但是受制于胸腔鏡下的二維視野、不穩(wěn)定的操作視野和操作受限的器械運(yùn)動軌跡，胸腔鏡手術(shù)的推廣應(yīng)用受到限制。機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)提供了一個由術(shù)者控制的、穩(wěn)定的、高分辨率的3D視野，可進(jìn)行手腕樣動作并在有限空間內(nèi)進(jìn)行分離，使腔鏡下肺葉切除術(shù)變得更加容易，也更加安全。2008年，美國西雅圖兒童醫(yī)院Meehan［5］首次報道應(yīng)用機(jī)器人輔助胸腔鏡行小兒肺葉切除術(shù)，2012年，國外報道機(jī)器人肺葉切除術(shù)18例［6］。國內(nèi)僅李帥［7］于2020年報道了2例較大年齡兒童患者在機(jī)器人輔助胸腔鏡下行肺葉切除術(shù)。2020年4月本院引進(jìn)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，至今已完成小兒外科各類手術(shù)400余例。本院為國內(nèi)較早開展胸腔鏡下肺葉切除術(shù)的單位之一，前期積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，為機(jī)器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術(shù)的順利開展奠定了基礎(chǔ)。

一、機(jī)器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術(shù)注意事項(xiàng)

小兒胸腔空間較成人小，因此機(jī)器人輔助胸腔鏡下行小兒肺葉／肺段切除術(shù)成功與否與術(shù)中Trocar放置位置有關(guān)。本院目前應(yīng)用的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，其鏡頭的Trocar直徑和操作孔Trocar直徑均為8 mm；手術(shù)要求操作孔之間及操作孔與鏡頭孔之間的距離不應(yīng)＜8 cm。但在實(shí)際手術(shù)過程中，兩個操作孔之間的距離一般不＜4 cm，距離越遠(yuǎn)越有助于手術(shù)順利完成。在建孔的過程中以鏡頭孔為中心，左右兩個操作孔距離中心孔的垂直距離應(yīng)＞4 cm，而輔助孔根據(jù)助手的站位建于鏡孔和操作孔之間。

本研究中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)的患者為一例7月齡左肺下葉葉內(nèi)型隔離肺患者，系開展機(jī)器人手術(shù)的第3例，當(dāng)時選擇了腋中線布孔，隔離肺的側(cè)支動脈巨大，離斷后左下葉淤血明顯，不能壓縮，空間暴露不良，從而選擇中轉(zhuǎn)開胸完成左肺下葉的解剖性切除術(shù)。

肺葉／肺段切除術(shù)的處理要點(diǎn)是肺動脈和肺靜脈的分離和離斷。相對部分術(shù)者采用抓鉗和單極電凝的手術(shù)方式而言，本研究采用心包抓鉗和雙極電凝抓鉗進(jìn)行血管分離，安全性更高，出現(xiàn)血管損傷后的止血處理更迅速。

二、機(jī)器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

機(jī)器人輔助肺葉／肺段切除術(shù)的步驟與常規(guī)開胸肺葉／肺段切除術(shù)一致，也是先處理肺動脈、肺靜脈，最后處理支氣管。但相較于胸腔鏡下手術(shù)，機(jī)器人手術(shù)具有以下優(yōu)勢：第一，機(jī)器人的三維視野較胸腔鏡的二維視野在分離解剖過程中更有立體感，給術(shù)者更真實(shí)的視野，可以更清楚地辨別解剖結(jié)構(gòu)，使得縫合、打結(jié)等操作更精準(zhǔn)，提高手術(shù)的精確性。第二，機(jī)器人的機(jī)械臂有7個自由度，包括上下、前后、左右運(yùn)動及機(jī)械手的左右、旋轉(zhuǎn)、開合、末端關(guān)節(jié)彎曲共7種動作，每個關(guān)節(jié)活動度均＞90°，并可作沿水平軸270°和垂直軸360°的旋轉(zhuǎn)，可擁有比真人手腕更加靈活的操作，且可在狹窄的解剖環(huán)境中達(dá)到比人手更好的效果。第三，機(jī)械臂特殊的過濾抖動功能使得醫(yī)生在完成精細(xì)解剖時動作更加精準(zhǔn)穩(wěn)定，降低了副損傷概率。機(jī)器人的視野更清楚，操作更靈活，使得手術(shù)更精準(zhǔn)，損傷更小，出血更少，術(shù)后恢復(fù)更快。

但是機(jī)器人輔助肺葉／肺段切除術(shù)也存在一些問題：①在機(jī)器人手術(shù)中，由于術(shù)者不在手術(shù)床邊，一些緊急的操作（如額外的牽拉、暴露、切割閉合器的使用、快速和精確止血）均需助手獨(dú)立完成，而助手看到的是二維圖像，操作的是胸腔鏡器械，完成胸腔鏡下手術(shù)操作的過程中，會受到機(jī)械手臂的干擾、碰撞，所以要求助手必須擁有微創(chuàng)外科的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)。一旦手術(shù)中出現(xiàn)出血等意外情況，助手要能獨(dú)立和迅速地完成機(jī)器人撤除、開胸并控制出血等緊急操作，故要求助手必須是經(jīng)驗(yàn)豐富的小兒胸外科醫(yī)生。②機(jī)器人手術(shù)費(fèi)用昂貴。一套最新的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在2 000萬左右，且每年需要投入設(shè)備維修費(fèi)用、系統(tǒng)升級費(fèi)用等。專用的特殊手術(shù)器械如Endo-wrist機(jī)械臂的成本在40 000元左右，且僅能使用10次，每次使用的成本在4 000元左右，每次手術(shù)會用到專用手術(shù)器械4～5個，這使得機(jī)器人手術(shù)費(fèi)用較傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)高約30 000元。但兩種術(shù)式相比較，機(jī)器人手術(shù)由于擁有傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢，具有更為廣闊的發(fā)展前景。如果能夠引入醫(yī)療保險，一舉解決機(jī)器人手術(shù)成本費(fèi)用這一制約其發(fā)展的瓶頸，機(jī)器人手術(shù)必然超越傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)，成為胸外科微創(chuàng)手術(shù)治療的主流方式。