機器人在乳腺手術(shù)中的困境與挑戰(zhàn)

李婷婷 陳莉

達(dá)芬奇機器人輔助手術(shù)系統(tǒng)有3D可視化,靈活性佳,減少術(shù)中震顫等優(yōu)勢,可實現(xiàn)高精度的手術(shù)。機器人輔助外科手術(shù)切口隱蔽,美容效果好,在乳腺手術(shù)中有著明顯的優(yōu)勢。但是,機器人輔助乳腺手術(shù)仍面臨著困境與挑戰(zhàn)。機器人輔助手術(shù)的首次使用是在1985年,主要用于精細(xì)和精確的立體定向神經(jīng)外科活檢[1],后來機器人輔助手術(shù)因其可達(dá)到震顫消除、七個自由度、3D放大視覺等優(yōu)勢逐漸應(yīng)用于普外科、婦科、泌尿外科、整形外科、顯微外科等外科領(lǐng)域[2-3]。近些年,國內(nèi)外學(xué)者陸續(xù)將機器人手術(shù)系統(tǒng)用于各種乳腺手術(shù)中,主要應(yīng)用于機器人輔助保留乳頭乳暈的乳房切除術(shù)(nipple-sparing mastectomy,NSM),機器人輔助背闊肌乳房重建術(shù),機器人輔助腹壁下動脈穿支皮瓣乳房重建術(shù),機器人輔助顯微手術(shù)等[4]。然而,機器人輔助的乳腺手術(shù)仍然存在各種爭議,本文重點對機器人乳腺手術(shù)面臨的困境與挑戰(zhàn)進(jìn)行一定的探討。

一、機器人輔助乳腺手術(shù)與傳統(tǒng)腔鏡乳腺手術(shù)的區(qū)別與困境

傳統(tǒng)開放手術(shù)術(shù)后產(chǎn)生明顯的手術(shù)瘢痕,嚴(yán)重影響美觀及病人的生活質(zhì)量,腔鏡輔助的乳腺手術(shù)可明顯縮小手術(shù)瘢痕,美容效果突出,在病人術(shù)后心理健康方面有著良好的效果。并且隨著技術(shù)的進(jìn)步,腔鏡手術(shù)可應(yīng)用于保乳手術(shù),內(nèi)乳淋巴結(jié)清掃、乳房重建等手術(shù)中[5-7,10]。機器人輔助手術(shù)具有自由度高、消除震顫、3D視覺、提高分辨率等優(yōu)勢,目前已在各個科室迅速應(yīng)用,機器人乳腺手術(shù)也有了積極的探索。與傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)相比,機器人輔助手術(shù)的術(shù)中出血量更少,住院時間更短[11]。傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)有著自由度低、支點效應(yīng)及更高的生理性震顫的劣勢,而機器人手術(shù)由于手術(shù)時間長,價格昂貴以及可能出現(xiàn)機器故障的可能性,部分學(xué)者認(rèn)為機器人乳腺手術(shù)與腔鏡乳腺手術(shù)的優(yōu)勢不明顯。但是隨著國內(nèi)外乳腺外科醫(yī)生對機器人技術(shù)的不斷學(xué)習(xí),國內(nèi)越來越多醫(yī)院的乳腺外科逐漸開展了機器人輔助的乳腺手術(shù)。

機器人靈活多變的機械臂可以在最小的切口內(nèi)精確操作,然后伸入狹窄的手術(shù)部位,以最小的侵入安全有效地完成大多數(shù)手術(shù)程序,以減少并發(fā)癥的發(fā)生率,并產(chǎn)生針對病人的美學(xué)效果。在背闊肌皮瓣獲取時,機器人輔助可克服穿孔內(nèi)鏡的技術(shù)限制,更輕松的在小腔隙中獲得皮瓣[12-13]。腹壁下動脈穿支皮瓣的手術(shù)中神經(jīng)的保護(hù)很重要,機器人輔助手術(shù)的精細(xì)操作及消除震顫的作用可以在術(shù)中最大限度地減少腹直肌前鞘的切口和對腹直肌神經(jīng)支配的破壞,進(jìn)而減少腹壁疝的發(fā)生率[14]。機器人輔助系統(tǒng)的10倍放大效果為顯微外科手術(shù),例如微血管的吻合手術(shù)提供了技術(shù)支持,沒有震顫的機器人輔助手術(shù)在顯微手術(shù)中尤其重要[15],這是傳統(tǒng)開放手術(shù)及腔鏡手術(shù)目前無法達(dá)到的技術(shù)。一項關(guān)于91例腔鏡NSM與40例機器人輔助NSM后即刻假體乳房重建的臨床研究發(fā)現(xiàn),機器人輔助NSM病人對切口滿意度高于腔鏡NSM手術(shù)的病人;與腔鏡NSM相比,機器人輔助NSM的手術(shù)時間更長,醫(yī)療費用更高,但其術(shù)中出血更少,且機器人手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線更短[16]。該研究發(fā)現(xiàn),兩者的乳頭缺血壞死及整體術(shù)后并發(fā)癥無明顯差異。我們期望機器人輔助手術(shù)可以與5G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,發(fā)展安全有效的遠(yuǎn)程手術(shù)及遠(yuǎn)程指導(dǎo),突破時間及空間的限制,大大提高手術(shù)效率及下級醫(yī)院的手術(shù)水平[17-18]。機器人輔助乳腺手術(shù)醫(yī)療費用昂貴,遠(yuǎn)程操作讓術(shù)者無法近距離判斷乳腺皮瓣游離的程度,不能像腔鏡手術(shù)的術(shù)者能及時通過觸感及視覺等判斷游離的程度及位置。另外,機器人在手術(shù)運行過程中突然出現(xiàn)故障,可能會導(dǎo)致周圍器官的損傷或其他更嚴(yán)重的問題,我們必須有所干預(yù)以減少損傷。

二、機器人輔助乳腺手術(shù)Trocar孔的困境

機器人輔助手術(shù)與傳統(tǒng)開放手術(shù)相比,創(chuàng)傷更小,術(shù)區(qū)瘢痕更不明顯,更美觀。Toesca等[19]首先將機器人手術(shù)應(yīng)用在NSM中。具體方法:在腋窩處作長約2.5 cm單切口,在直視下用電刀分離約切口周圍3 cm皮下組織,然后置入一個單一端口,建立機器人操作的單孔通道,然后分離乳房。Lai等[20-21]也報道了單孔機器人輔助NSM及即刻乳房假體重建手術(shù),具體方法與上述類似,只有1例病人術(shù)后腋窩傷口延遲愈合,3例(13%)有-過性乳頭缺血改變,保守治療后好轉(zhuǎn),未見完全性乳頭-乳暈復(fù)合體壞死病例。術(shù)后幾乎所有病人對瘢痕外觀、創(chuàng)面長度和創(chuàng)面位置都很滿意。Sanson等[22]在乳房外側(cè)作三個0.8 cm的切口作為插入Trocar的操作孔,腺體切除后,將三個切口中的2～3個切口連接擴大切口用作取出腺體及置入假體,乳房切除術(shù)后的美容結(jié)果大多是非常滿意的,生活質(zhì)量不受影響。

機器人輔助背闊肌的獲取自2012年就被Selber等[13]首次報道應(yīng)用于臨床,作者將腋下切口延長2～3 cm,在取前哨淋巴結(jié)的同時可以分離背闊肌血管蒂,該切口后續(xù)可作為機器人12 mm的trocar的置放孔,另外在腋下取2個5 mm的Trocar孔(其中一個孔在下皺襞水平,兩個孔之間寬度>8 cm)用作機器人取背闊肌皮瓣。該手術(shù)方式術(shù)后背部沒有明顯瘢痕,手術(shù)瘢痕小且隱蔽。Lai等[23]在機器人腋窩單孔分離乳房的基礎(chǔ)上即刻乳房重建,在腋下另作2個Trocar孔用作取背闊肌皮瓣,并將這2個Trocar孔作為后續(xù)的引流口,與傳統(tǒng)背闊肌的獲取相比,機器人背闊肌獲取美容效果更佳,減少了創(chuàng)面相關(guān)并發(fā)癥,但仍有皮下積液的形成,仍需反復(fù)抽吸。Chung等[24]采用無CO2充氣式機器人手術(shù),減少CO2充氣對皮膚的損傷,該術(shù)式在腋窩切口使用鉸接式長牽開器,并用提升裝置將其牽起,在腋窩口下方作2個8 mm的Trocar孔用作取瓣,如有需要還可在肩胛骨尖端區(qū)域再作一額外的切口?？傮w來說,除了細(xì)微的差別,機器人取背闊肌大多采用三孔模式,并將下方孔作為引流孔,術(shù)后病人對切口的美容效果滿意。

我們團隊從2018年開始開展機器人輔助NSM,本團隊早期選擇三孔入路,具體方法:先在腋窩處作長約3 cm切口,取前哨淋巴結(jié),以此切口置入大的Trocar,然后在乳房下皺襞及腋前線乳房外側(cè)位置分別作長約0.5 cm切口分別置入兩個小Trocar。三孔操作的空間大,與單孔相比器械不易相互干擾,操作更方便。另外,下皺襞及乳房外側(cè)Trocar孔在術(shù)后可置放引流管,不需另外再作切口引流,并且達(dá)到了低位引流,使引流更加充分,術(shù)后出現(xiàn)術(shù)區(qū)積液及血腫形成的可能性低。技術(shù)成熟后,我們團隊也嘗試了兩孔及單孔入路進(jìn)行NSM操作,兩孔入路是在除腋窩切口外,在腋前線再作一個0.5 cm切口操作;單孔入路只需用到腋窩切口。三種方法術(shù)后手術(shù)瘢痕均小,病人滿意度高。但是,機器人單孔操作存在空間小,機器人操作臂較粗大,操作臂之間容易出現(xiàn)碰撞干擾的情況,影響術(shù)者操作。兩孔和三孔的操作更加流暢,但是會增加切口瘢痕的數(shù)量。

三、機器人輔助乳腺手術(shù)適應(yīng)證

在尚未確定機器人輔助乳房切除術(shù)治療或預(yù)防乳腺癌的安全性和有效性的情況下,達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)的使用尚未獲得美國食品和藥物管理局(FDA)的批準(zhǔn)[25]。盡管有幾項研究表明,機器人輔助NSM是一種可行的手術(shù),但只有少數(shù)專業(yè)外科醫(yī)生進(jìn)行[26]。此外,關(guān)于其腫瘤預(yù)后的數(shù)據(jù)報道很少。近期,FDA警告稱機器人乳房手術(shù)只能由專業(yè)外科醫(yī)生進(jìn)行,并建議與病人討論所有可用治療方案的益處、風(fēng)險和替代方案。為了獲得高水平的安全性證據(jù),有研究者設(shè)計了前瞻性探索性隊列研究探索乳房切除術(shù)后重建(包括機器人乳腺手術(shù))的研究[25,27],研究獲得FDA批準(zhǔn)的研究器械豁免。該團隊前期80例機器人輔助NSM病例的回顧性多中心研究的初步結(jié)果表明,對于早期乳腺癌病人,機器人輔助NSM聯(lián)合即刻乳房重建是安全可行的[27],無機器人轉(zhuǎn)開放的病例,僅有1例乳頭壞死需要再次手術(shù)(1.2%),乳頭乳暈復(fù)合體(nipple-areolar complex,NAC)缺血是最常見和最令人關(guān)注的并發(fā)癥,這一比率是可以接受的。另一項國際多中心研究數(shù)據(jù)表明,機器人NSM組術(shù)后30天并發(fā)癥、乳頭壞死和術(shù)后Ⅲ級并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于傳統(tǒng)NSM組[28]。在假體重建中,需要手術(shù)清創(chuàng)的皮膚壞死傳統(tǒng)組(8.0%)比機器人輔助組(2.0%)發(fā)生的頻率明顯更高,在6～12個月時,與傳統(tǒng)乳房重建相比,機器人輔助乳房重建的性健康評分更高[29]。 為了機器人乳腺手術(shù)的安全性,我們對機器人乳腺手術(shù)的適應(yīng)證更進(jìn)一步細(xì)化:(1)乳房中-小體積(乳房罩杯≤ Bra C,最好A/B);(2)年輕致密腺體,與皮膚層次分明,腺體退化不能太明顯;(3)早期乳腺癌;(4)腫瘤-乳頭距離>2.0 cm;(5)無臨床和影像學(xué)證據(jù)證明腫瘤侵犯皮膚、胸壁,病灶距離皮膚>1.0 cm;(6) NAC未受腫瘤侵犯。

四、機器人輔助乳腺手術(shù)的挑戰(zhàn)

機器人輔助手術(shù)技術(shù)具有三維可視化、震顫消除等優(yōu)點,但是仍面臨著系統(tǒng)技術(shù)的挑戰(zhàn)。手術(shù)醫(yī)師依靠內(nèi)窺鏡相機的視覺反饋來觀察表面解剖結(jié)構(gòu)并評估手術(shù)視野,雖然表面解剖可以很容易看到,但隱藏在表面以下的解剖結(jié)構(gòu),比如腺體內(nèi)部腫瘤的位置,由于設(shè)備的局限性,在術(shù)中難以評估。如何在術(shù)中精準(zhǔn)通過系統(tǒng)定位識別腫瘤的具體位置,這具有一定的挑戰(zhàn)性。有術(shù)者將術(shù)中光聲成像集成到達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng),通過光聲成像的高穿透性和高光學(xué)對比度,手術(shù)機器人可以為手術(shù)醫(yī)生提供術(shù)中神經(jīng)血管指導(dǎo),提醒他們存在肉眼看不見的重要底物解剖結(jié)構(gòu),防止出血和癱瘓等并發(fā)癥[30]。該研究描述了實現(xiàn)機器人與圖像系統(tǒng)同步和通信的系統(tǒng)架構(gòu),展示了實時光聲成像和三維重建的功能。進(jìn)一步說明遠(yuǎn)期可實現(xiàn)達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)可與影像成像結(jié)合的可能性,手術(shù)系統(tǒng)與影像學(xué)的結(jié)合在機器人乳腺手術(shù)過程中自動識別腫瘤的精確位置,將為完整且安全切除腫瘤區(qū)域提供更大的可能性,這也是機器人輔助系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)。

五、展望

機器人輔助的乳腺手術(shù)提供的不僅僅是微創(chuàng)手術(shù),更使顯微外科和超顯微外科的益處最大化。機器人手術(shù)的美觀、安全等優(yōu)勢使得其在乳房重建、皮瓣轉(zhuǎn)移、顯微手術(shù)等手術(shù)領(lǐng)域中逐漸應(yīng)用成熟。目前,國產(chǎn)機器人輔助系統(tǒng)已逐漸應(yīng)用于臨床,病人所耗費的經(jīng)濟成本也將有所減少,相信未來有更多的病人從中受益。隨著5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,未來機器人系統(tǒng)輔助手術(shù)不僅能應(yīng)用于遠(yuǎn)程手術(shù),而且在系統(tǒng)技術(shù)方面也會有明顯的進(jìn)步。