機器人NOSES手術(shù)在直腸癌治療中的應(yīng)用現(xiàn)狀

董陳誠, 張秋環(huán)(綜述), 朱 州(審校)

據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)(International Agency for Research on Cancer,IARC)估計,2020年全球癌癥新發(fā)和死亡病例分別為1 930萬和1 000萬,其中結(jié)直腸癌新發(fā)病例193.0萬(10.0%),死亡病例94萬(9.4%),分別位于惡性腫瘤新發(fā)和死亡病例的第三位和第二位[1]。直腸癌作為常見的消化道惡性腫瘤,對廣大人民的生命健康造成嚴重影響。雖然治療方式多樣化,但是外科手術(shù)治療仍然是直腸癌治療的主要手段[2]。自2006年P(guān)igazzi等[3]首次報道使用達芬奇機器人行直腸癌全直腸系膜切除術(shù)(total mesorectal excision,TME)以來,達芬奇機器人手術(shù)操作系統(tǒng)在直腸癌根治手術(shù)中的應(yīng)用在國內(nèi)外逐漸開展。雖然機器人的應(yīng)用克服了傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)治療直腸癌的局限性,但最終仍需要通過輔助切口取出標本,這與醫(yī)患雙方對“微創(chuàng)”與“美容”的追求仍有差距。隨著經(jīng)自然腔道取標本手術(shù)(natural orifice specimen extraction surgery,NOSES)的興起和廣泛應(yīng)用,微創(chuàng)手術(shù)得到了較好發(fā)展,達芬奇機器人手術(shù)操作系統(tǒng)結(jié)合NOSES使直腸癌手術(shù)變得更精細[4]。本文就達芬奇機器人手術(shù)操作系統(tǒng)聯(lián)合NOSES治療直腸癌的應(yīng)用進展進行綜述。

1 機器人手術(shù)系統(tǒng)

1.1概述 機器人手術(shù)操作系統(tǒng)是集現(xiàn)代各領(lǐng)域高科技于一體,以微創(chuàng)的方式輔助復(fù)雜外科手術(shù)的一種操作系統(tǒng)。隨著機器人手術(shù)在心胸及泌尿外科領(lǐng)域的成功應(yīng)用,意味著機器人手術(shù)具有發(fā)展前景。2000年美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA)通過了直覺外科推出的第一代達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)在普通外科手術(shù)中的應(yīng)用許可,2006年推出第二代達芬奇S系統(tǒng),2009年推出第三代達芬奇Si系統(tǒng),2014年推出第四代達芬奇Xi系統(tǒng),外科手術(shù)全面開啟了機器人的微創(chuàng)新時代,達芬奇機器人手術(shù)操作系統(tǒng)也成為世界上應(yīng)用最廣泛的智能化手術(shù)平臺之一[5]。除了典型代表的達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)以外,還有脊柱手術(shù)機器人、Magellan機器人手術(shù)系統(tǒng)、Flex Robotic系統(tǒng)、Verb Surgical、超微型機器人Vi Rob和Tip CAT[6]。目前國內(nèi)的腹腔鏡手術(shù)機器人以達芬奇操作平臺為主,且已更新至第四代Xi系統(tǒng),但大部分地區(qū)仍以第三代系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。較以往系統(tǒng)而言,新一代Xi系統(tǒng)具有機械臂體積小,重量輕,安裝更為便捷,配備了可旋轉(zhuǎn)吊臂,移動范圍更大,覆蓋全腹部,一次定位連接即可進行多個區(qū)域的手術(shù);對鏡頭也進行了輕量化設(shè)計,配合8 mm Trocar,可安裝于任意一條機械臂,調(diào)整手術(shù)視野更方便;同時還配有螢火蟲熒光成像系統(tǒng)顯影可以進行熒光模式下的多種操作[7]。

1.2機器人手術(shù)的優(yōu)點與不足 達芬奇機器人手術(shù)平臺由醫(yī)師操控臺、影像處理平臺和患者手術(shù)平臺三部分組成,其主要優(yōu)點在于放大高清和穩(wěn)定視覺的三維圖像,配合動作矯正、抖動過濾和高自由度可轉(zhuǎn)向器械臂,使得在狹小的空間或相對死角中能進行復(fù)雜精準操作,更好地分離組織,保證組織完整切除,降低手術(shù)對周圍組織所致的損傷,保護盆腔臟器功能,以利于術(shù)后恢復(fù)。達芬奇機器人的不足之處包括操作機械臂時不能向外科醫(yī)師提供實際的觸感和張力反饋,若外科醫(yī)師操作熟練程度不夠,機械臂的快速移動和組織牽拉容易造成組織損傷;機器人的維護成本高、手術(shù)費昂貴;若術(shù)中緊急出血需要中轉(zhuǎn)開腹,可能難以快速轉(zhuǎn)換;機械臂的裝配以及機械臂間相互碰撞增加了手術(shù)時長和操作難度[8]。這些不足之處還有待進一步改善。

1.3機器人學(xué)習(xí)曲線 隨著機器人手術(shù)操作系統(tǒng)在全世界的不斷普及應(yīng)用,機器人治療直腸癌的手術(shù)例數(shù)也在不斷上升,并取得了一定的臨床療效。任何一項新技術(shù)都需經(jīng)過理論學(xué)習(xí)和不斷臨床實踐方可熟練地掌握該技術(shù),該過程稱為“學(xué)習(xí)曲線”,其可以進行量化描述。學(xué)習(xí)曲線描述分析基于累積和(cumulative sum,CUSUM)分析法,CUSUM分析法先應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)W習(xí)曲線的研究,隨后部分學(xué)者僅使用手術(shù)時間單因素指標評估學(xué)習(xí)曲線。由于易于分析,因此時間指標是評估學(xué)習(xí)曲線最常用的變量,但其只能單一反映從生疏到熟練的學(xué)習(xí)過程,并未考慮其他諸多因素對學(xué)習(xí)曲線的影響。我國學(xué)者對其進一步創(chuàng)新,采用多因素CUSUM分析法分析達芬奇機器人輔助直腸癌根治術(shù)學(xué)習(xí)曲線。結(jié)果表明,同其他手術(shù)方式一樣,學(xué)習(xí)曲線也可以分為學(xué)習(xí)提高和熟練掌握兩個階段,第一階段為關(guān)鍵階段,需1～23例,第二階段需24～53例。該研究結(jié)果與許多文獻報道的學(xué)習(xí)曲線15～25例相近,也有文獻報道第一階段最少病例數(shù)為11例,而傳統(tǒng)腹腔鏡直腸癌根治術(shù)的學(xué)習(xí)曲線為30～60例[9-10]。機器人手術(shù)操作系統(tǒng)憑借其固有優(yōu)勢,使得外科醫(yī)師的學(xué)習(xí)曲線明顯縮短。由此可見,機器人手術(shù)系統(tǒng)在主刀視野、清晰度及操作的精確性、靈活性方面較傳統(tǒng)腹腔鏡系統(tǒng)有著巨大優(yōu)勢。

2 機器人與NOSES

2.1機器人直腸癌手術(shù)的發(fā)展過程 2001年,Weber在結(jié)直腸外科領(lǐng)域進行了第一臺機器人結(jié)直腸手術(shù)。隨后世界各地的結(jié)直腸外科醫(yī)師將達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于結(jié)直腸手術(shù),實踐中證明接受機器人輔助下結(jié)直腸癌根治術(shù)的患者在術(shù)后并發(fā)癥及生存率等方面較接受傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)者無明顯差異,表明在結(jié)直腸癌手術(shù)方面機器人操作系統(tǒng)具有和傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)同樣的安全性和有效性[11-12]。特別是在直腸癌外科手術(shù)治療中,機器人手術(shù)操作系統(tǒng)憑借其先進的科技屬性,在肥胖及狹窄骨盆的低位直腸癌術(shù)中的組織分離、神經(jīng)保護等狹小空間的復(fù)雜操作方面體現(xiàn)出強大的優(yōu)勢,在保障腫瘤根治性切除的同時有效地保護了患者的泌尿生殖功能[13-15]。但無論是機器人手術(shù)還是傳統(tǒng)的腹腔鏡手術(shù)都面臨著標本取出的問題,二者最終仍需經(jīng)輔助切口取出標本。體表神經(jīng)的損傷程度與腹壁切口的大小直接相關(guān),腹壁切口增加了患者術(shù)后疼痛、切口感染、切口疝、腸粘連、切口腫瘤種植等情況的發(fā)生率。而NOSES術(shù)式作為一種新興的微創(chuàng)技術(shù),它的出現(xiàn)避免腹部切口,進一步減少了手術(shù)創(chuàng)傷及切口相關(guān)并發(fā)癥,在臨床得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展[16-17]。

2.2NOSES的興起與應(yīng)用現(xiàn)狀 Franklin等[18]在完成了小樣本的乙狀結(jié)腸切除術(shù)后經(jīng)肛門途徑取標本手術(shù)后提出了自然孔道取標本的概念。1994年Wilk在此基礎(chǔ)上提出了“經(jīng)自然腔道內(nèi)鏡外科技術(shù)(natural orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)”[19]。有學(xué)者基于NOTES的入路選擇、入路安全建立與閉合、感染規(guī)避和特殊手術(shù)器械需求等制約因素問題提出了NOSES概念,并開展了NOSES手術(shù)[20]。NOSES概念的提出引起了醫(yī)學(xué)界關(guān)注。隨著NOSES的推廣,NOSES的可行性、安全性及優(yōu)越性已得到廣泛證實。一項研究納入82例老年結(jié)直腸癌患者,術(shù)后對患者進行心理狀態(tài)隨訪,結(jié)果表明NOSES應(yīng)用于老年結(jié)直腸癌患者有助于患者術(shù)后早期康復(fù)和改善患者心理不良情緒,腫瘤學(xué)根治效果與傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)相當(dāng)[21]。陳鴻等[22]對比了NOSES與傳統(tǒng)腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)療效,結(jié)果顯示較傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)組,NOSES術(shù)后的患者下床時間、排氣時間、住院天數(shù)明顯縮短,炎癥反應(yīng)有所減輕,止痛藥的使用頻率減少,對凝血功能及肛門功能影響較小。也有翟振鵬等[23]將加速康復(fù)科(enhanced recovery after surgery,ERAS)模式與NOSES相結(jié)合,研究顯示相對于傳統(tǒng)圍手術(shù)管理模式與ERAS模式,ERAS結(jié)合NOSES縮短了患者術(shù)后康復(fù)時間,術(shù)后疼痛明顯減輕,術(shù)后并發(fā)癥明顯減少。另外一項多中心薈萃分析表示,NOSES組術(shù)后吻合口并發(fā)癥、腹腔內(nèi)感染、盆底功能保護、術(shù)中失血量、淋巴結(jié)清掃數(shù)、3年無病及總生存期等方面的數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)相當(dāng)[24]。雖然NOSES取得了一定的臨床效果,但任何手術(shù)方式都有其適應(yīng)證與禁忌證,外科醫(yī)師應(yīng)盡可能考慮患者的利益。根據(jù)《結(jié)直腸腫瘤經(jīng)自然腔道取標本手術(shù)專家共識(2019版)》[25],開展NOSES對外科醫(yī)師手術(shù)操作水平有一定要求,其重要前提是評估好合適的人群,NOSES可能不適用于部分患者,如體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)高[BMI≥30 kg/m2]、肛周炎癥疾病、肛門狹窄、腫瘤體積較大和結(jié)腸系膜肥厚的患者。也有學(xué)者認為在把握好相對禁忌證的前提下可以適當(dāng)放寬NOSES的適應(yīng)證。NOSES可以在肥胖患者中安全有效地進行,肥胖患者術(shù)后切口更容易感染、脂肪液化甚至傷口裂開導(dǎo)致傷口愈合延遲,而NOSES避免了腹部輔助切口,僅留數(shù)個手術(shù)孔,一定程度上降低切口相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險[26]。因此,相對于傳統(tǒng)的腹腔鏡手術(shù),BMI較高的患者微創(chuàng)手術(shù)NOSES是更好的選擇。手術(shù)標本經(jīng)肛門或陰道取出,是否符合“無菌無瘤”操作原則,目前仍存在爭議。理論上NOSES操作過程中可能會增加腹腔感染率及出現(xiàn)腫瘤細胞脫落種植轉(zhuǎn)移情況。多項研究證實了患者腹腔細菌污染、腹腔腫瘤細胞脫落種植與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的“無菌無瘤”效果差異無統(tǒng)計學(xué)意義[27-29]。此外,研究結(jié)果還指出NOSES人群的選擇,規(guī)范的手術(shù)操作,術(shù)后常規(guī)使用標本保護套,使腹盆腔細菌感染和腫瘤細胞播散的風(fēng)險明顯降低,可達到常規(guī)腹腔鏡手術(shù)相似的“無菌無瘤”效果[30]。

3 機器人NOSES在直腸癌手術(shù)中應(yīng)用的效果

機器人直腸癌NOSES是機器人手術(shù)操作系統(tǒng)發(fā)展的一個重要分支,其具有提高直腸癌手術(shù)質(zhì)量和利于術(shù)后康復(fù)的多個優(yōu)點,作為一種新興的微創(chuàng)手術(shù),在國內(nèi)外得到廣泛開展。2013年10月上海結(jié)直腸腫瘤微創(chuàng)工程技術(shù)研究中心利用NOSES術(shù)式創(chuàng)新性地開展了機器人無切口直腸癌根治術(shù)[31]。隨后國內(nèi)多位學(xué)者針對不同部位的直腸癌,采用機器人聯(lián)合不同NOSES(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)術(shù)式進行手術(shù)治療,均取得了良好的效果,充分發(fā)揮了NOSES的優(yōu)勢[32-35]。周江蛟等[36]通過回顧性分析162例機器人NOSES在直腸癌手術(shù)中應(yīng)用的可行性與安全性,認為機器人NOSES直腸癌在手術(shù)時間、腫瘤根治性、淋巴結(jié)檢出率、術(shù)中出血量、吻合口漏發(fā)生率以及再手術(shù)率等方面均與目前成熟的傳統(tǒng)腹腔鏡NOSES表現(xiàn)相當(dāng),表明了機器人NOSES治療直腸癌效果良好。一項研究為探討機器人NOSES近期療效,回顧性分析31例結(jié)直腸癌患者,結(jié)論與周江蛟等臨床研究結(jié)果一致[37]。國內(nèi)另一項研究也報道了機器人NOSES直腸癌多臟器聯(lián)合切除,結(jié)果顯示術(shù)中出血量較少,術(shù)后并發(fā)癥較少,無盆神經(jīng)損傷、腹腔感染等并發(fā)癥發(fā)生,表明了機器人NOSES直腸癌多臟器聯(lián)合切除較傳統(tǒng)開腹、腹腔鏡、機器人直腸癌聯(lián)合切除具有損傷小、恢復(fù)快的優(yōu)勢[38]。多項研究同樣表明,機器人NOSES治療直腸癌的近期療效較好,安全可行,具有中轉(zhuǎn)開腹率更低,術(shù)中出血量更少,手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)低,胃腸道和泌尿功能恢復(fù)快,并發(fā)癥發(fā)生率降低,術(shù)后疼痛少,附加鎮(zhèn)痛比例低,腹部美容效果好,住院時間短,隨訪期間無明顯排便、排尿及性功能障礙等優(yōu)點[36,39-42]。但目前關(guān)于機器人NOSES長期療效及其他方面的前瞻性研究較少,仍需要多中心、大樣本、長期隨訪的臨床數(shù)據(jù)證明其長期的安全性和有效性。

4 結(jié)語

綜上所述,機器人聯(lián)合NOSES治療直腸癌有良好的可行性及安全性,患者腹壁無明顯切口,達到了良好的美容效果,同時降低了術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險,符合外科醫(yī)師對微創(chuàng)手術(shù)的不斷追求,也提高了患者的滿意度。機器人NOSES具有提高直腸癌手術(shù)質(zhì)量和加速患者術(shù)后康復(fù)的優(yōu)點,將直腸癌手術(shù)操作提升到了新的高度。隨著社會經(jīng)濟與科技水平的發(fā)展,機器人直腸癌手術(shù)也必將在日后的臨床工作中廣泛開展,在嚴格遵守NOSES手術(shù)適應(yīng)證的前提下,機器人NOSES手術(shù)將會使更多的直腸癌患者獲益。