达芬奇机器人手术系统在结直肠癌根治术的应用进展——李太原 江群广

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李太原教授

李太原 江群广

通信作者:李太原

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中华消化外科杂志2016年8月第15卷第8期 776-779页

[size=1em]作者单位

南昌大学第一附属医院普通外科五科

摘      要

手术微创化一直是外科医师追求的目标之一｡达芬奇机器人手术系统以其3D高清影像､灵活的高自由度机械臂､动作校正及颤抖过滤等腹腔镜所不具备的优势在结直肠手术中得到广泛应用｡然而目前达芬奇机器人手术系统与传统腹腔镜手术比较的优势与不足,仍是目前争议和研究的焦点｡笔者将全面阐述达芬奇机器人手术系统在结直肠癌手术的应用进展｡

关  键  词

结直肠肿瘤; 根治性切除; 达芬奇机器人手术系统

  

  手术微创化一直是外科医师追求的目标之一｡1987年Mouret完成第1例LC,标志着微创外科时代的来临[1]｡在一系列如超声刀､腹腔镜器械､能量平台､高清成像等设备及微创理念的推动下,腹腔镜技术得到长足的发展｡但腹腔镜技术不足之处亦暴露,如二维视野,腹腔镜下缝合难度较高,手术器械缺乏灵活性,烟雾模糊镜头等｡因此,经过不断探索,在腹腔镜技术基础上,结合自动机械技术､电子及计算机技术的发展,微创外科迎来了“机器人”时代｡自2000年达芬奇机器人手术系统通过美国食品与药品监督管理局(FDA)认证后,凭借其3D高清影像､灵活的高自由度机械臂,动作校正及抖动过滤等腹腔镜所不具备的优势,目前已广泛使用于泌尿外科､妇产科､普通外科､心胸外科等｡目前全球装机已有3597台,年手术量>60万台｡自Weber 等[2]于2001年首次施行机器人结直肠手术以来,国内机器人结直肠癌手术量也逐渐增多,2015年全年完成1260台,随着经验积累与交流的增多,机器人结直肠手术在国内大型医院呈井喷发展｡

1 达芬奇机器人手术系统在结直肠外科的优势及不足

  与传统腹腔镜及开腹手术比较,达芬奇机器人手术系统更能达到精准切除｡3D高清视野可放大术野10~15倍,器械的除颤可减少视野干扰,特别是机械臂尖端7个自由度540度活动可熟练完成镜下缝合｡良好的视野及高自由度的机械臂对低位直肠癌盆神经保护及直肠全系膜精准切除具有重要意义,另外还可减少外科医师疲劳感[3]｡

  目前达芬奇机器人手术系统仍处于发展初期, 有许多不足之处,如触觉及机械力反馈系统的缺乏, 装机及撤机较为费时｡盆腔手术如直肠癌手术,机械臂在狭小的空间内容易碰撞,特别是腹腔内大出血时,撤机时间不当可能会延误患者的救治｡另外一个比较突出的问题是达芬奇机器人手术系统花费较高[4]｡

2 达芬奇机器人手术系统在直肠癌手术中的应用

  目前达芬奇机器人手术系统应用于直肠癌手术多采用以下方式:杂交手术､全机器人手术､反杂交手术及经自然孔道标本取出技术｡杂交手术是指传统腹腔镜技术联合达芬奇机器人手术系统,传统腹腔镜技术结扎肠系膜下血管及游离结肠脾曲,全直肠系膜切除(total mesorectal excision,TME)术中全直肠系膜游离则采用达芬奇机器人手术系统完成, 不必更换患者**,达芬奇机器人手术系统也可避免反复装机的步骤[5]｡

Park等[6]认为:在行达芬奇机器人手术系统直肠癌手术时,结肠脾曲的游离会受到Trocar位置的限制,需要改变患者**｡部分学者认为:全机器人手术可获得更好的淋巴结清除[6]｡然而,在不改变达芬奇机器人手术系统位置的情况下,部分学者认为结肠脾曲的游离非常困难[7]｡Baik等[8]的研究结果显示:与杂交手术比较,全机器人手术施行直肠癌手术时,具有耗时长､淋巴结清扫率低及吻合口瘘发生率高等不足｡然而随着Trocar孔位置分布的不断改善,无论是杂交手术还是全机器人手术都可达到满意的效果[9]｡笔者认为:大部分直肠癌手术并非必须游离结肠脾曲,仅少部分乙状结肠过短或左结肠动脉缺如者,才需要游离结肠脾曲｡直肠癌患者常不需要更改**,只需根据患者体型将Trocar位置合理布局成大圆弧形即可在达芬奇机器人手术系统下完成直肠癌手术｡对于腹会阴联合直肠癌根治术,可在达芬奇机器人手术系统下完成腹部游离及乙状结肠离断,先关闭盆腔腹膜,再行会**手术,与传统腹腔镜手术比较,可缩短手术时间｡

反杂交手术是指先运用达芬奇机器人手术系统离断结扎肠系膜下血管及精准TME,而后沿用达芬奇机器人手术系统的Trocar孔运用腹腔镜游离结肠脾曲｡该方法有利于盆底解剖及淋巴结合血管的清除,同时亦不需要改变达芬奇机器人手术系统的位置[7]｡

达芬奇机器人手术系统缝合技术的灵活性,有助于开展经自然腔道内镜手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)[10]｡NOTES可避免腹壁辅助切口,但在操作过程中应注意避免肿瘤播散,应严格选择病例,标本应装入标本袋中[11]｡2.1 达芬奇机器人手术系统在直肠癌手术围术期的效果

2.1.1 手术时间:部分研究结果显示:达芬奇机器人手术系统直肠癌手术耗时比传统腹腔镜直肠癌手术更长[11-13]｡这可能与达芬奇机器人手术系统的装机步骤耗时相关｡杂交手术与传统腹腔镜手术耗时比较,差异无统计学意义[14-16]｡笔者认为:随着设备的改进､手术医师经验的增加,手术步骤及流程优化,全机器人手术时间也会缩短,甚至较传统腹腔镜手术时间更短｡随着主刀和助手医师配合时间的固定化及熟练化,镜头距离手术区较远致烟雾模糊机会减少,3D高清画面提供的层面解剖更为清晰等都有利于缩短达芬奇机器人手术系统的手术时间｡

2.1.2 术中出血量与住院时间:一项Meta分析结果表明:达芬奇机器人手术系统直肠癌手术与腹腔镜手术的术中出血量比较,差异无统计学意义[17]｡这与大部分研究结果一致[14-16]｡单中心研究结果显示:达芬奇机器人手术系统直肠癌术后患者平均住院时间为5~7d,比传统腹腔镜手术更短[16]｡达芬奇机器人手术系统直肠癌手术后患者康复更快, 肠道功能恢复时间更短[17]｡

2.1.3 中转开腹:达芬奇机器人手术系统直肠癌TME的中转开腹率为0~7.3%[18]｡部分研究结果显示:传统腹腔镜与达芬奇机器人手术系统行结直肠手术中转开腹率比较,差异无统计学意义[14,19]｡达芬奇机器人手术系统先进的视觉及灵活的机械臂使其具有较低的中转开腹率[20]｡达芬奇机器人手术系统中转开腹可能与患者肥胖程度､手术操作中突发大出血､重度粘连､解剖变异､肿瘤侵犯等因素相关[21]｡但对有经验的外科医师而言,因术中大出血导致中转开腹较为罕见｡

2.1.4 并发症:Baik等[16]的研究结果显示:达芬奇机器人手术系统直肠癌术后并发症发生率为5%, 而传统腹腔镜为19.3%,吻合口瘘发生率为5%~ 11%｡部分研究结果则显示:达芬奇机器人手术系统结直肠癌术后并发症发生率与传统腹腔镜比较, 差异无统计学意义[18]｡盆腔自主神经的损伤是导致直肠癌术后排尿功能及性功能损害的主要原因｡依据国际前列腺症状评分系统(IPSS)及国际勃起功能索引(IIEF)标准,D′Annibale等[20]的研究结果显示:达芬奇机器人手术系统直肠癌TME,术后1个月IPSS评分明显增高,勃起功能下降,但术后1年均可恢复至正常,而传统腹腔镜仅部分恢复｡Kim等[22]进行的排尿及性功能试验,其研究结果显示:达芬奇机器人手术系统直肠癌术后恢复时间为3个月,而传统腹腔镜则需要6个月｡达芬奇机器人手术系统降低结直肠癌术后并发症发生率,可能与其3D高清视野､精准切除及术后快速康复相关｡

2.2 达芬奇机器人手术系统在直肠癌手术的肿瘤疗效

目前尚无数据及报道结果表明机器人直肠癌手术的肿瘤近期或远期疗效优于传统腹腔镜手术｡Pigazzi等[23]报道达芬奇机器人手术系统TME术后患者3年总体生存率为97%,无瘤生存率为77.6%｡Bianchi等[15]报道达芬奇机器人手术系统TME的淋巴结清扫数目及环周切缘与腹腔镜手术比较,差异均无统计学意义｡

Baek等[4]报道达芬奇机器人手术系统直肠癌手术的3年总体生存率为96.2%,无瘤生存率为73.7%｡Park等[24]报道达芬奇机器人手术系统直肠癌手术5年生存率､无瘤生存率､局部复发率分别为92.8%､81.9%､2.3%,与腹腔镜组比较,差异均无统计学意义｡一组200例达芬奇机器人手术系统直肠癌手术回顾分析结果显示:肿瘤复发率为13.5%, 其中局部复发率为3.5%,远处转移率为9.5%,局部复发合并远处转移率为1%[25]｡2012年,由多中心设计的前瞻性､双盲,随机对照试验(ROLARR､NCT01736072)阐明达芬奇机器人手术系统直肠癌手术的肿瘤远期及近期效果正在进行中,该研究将提供更有说服力的循证医学证据[26]｡

3 达芬奇机器人手术系统在结肠癌手术中的应用

自2002年达芬奇机器人手术系统左半结肠切除及右半结肠切除首次报道以来,其在结肠手术中的应用越来越广泛｡Trastulli等[27]报道达芬奇机器人手术系统由于其缝合功能的优势,右半结肠切除可在腹腔内吻合｡肿瘤根治方面,达芬奇机器人手术系统结肠癌手术可以达到D3 及全结肠系膜切除[28]｡Lim等[29]报道虽然达芬奇机器人手术系统结肠癌手术耗时较腹腔镜手术长[(252.5±94.9)min 比(217.6±70.7)min,P=0.016],但其术后肠道功能恢复时间及住院时间均缩短｡笔者认为:达芬奇机器人手术系统右半结肠切除术,得益于3D､稳定的高清图像可降低血管误伤几率,且淋巴结清扫时存在潜在优势｡

4 达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术学习曲线

与腹腔镜比较,机器人手臂更加灵巧､操作舒适, 使得学习曲线更短｡通过比较手术时间､术中出血､中转开腹率､手术疲劳度等方面评价达芬奇机器人手术系统与传统腹腔镜的学习曲线,完成腹腔镜手术学习阶段需要50~250例患者,达芬奇机器人手术系统则仅需要15~30例患者,具有更短的学习曲线[30]｡

5 达芬奇机器人手术系统在结直肠癌手术中的应用前景

达芬奇机器人手术系统已被用于如直肠癌肛提肌外腹会阴联合根治术等各种高难度手术[31]｡Shin等[32]将达芬奇机器人手术系统运用于直肠癌侵犯前列腺切除术,取得较好的肿瘤整块切除效果｡而单孔达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术可能成为发展方向之一,目前Bae等[33]已进行了单孔达芬奇机器人手术系统左半结肠切除术的相关研究｡因此,达芬奇机器人手术系统可能会成为治疗直肠癌的主要手段,为患者带来更好的治疗效果｡

达芬奇机器人手术系统还处于发展成长期,仍有很大发展空间,正在向小型化､无创化､智能化等方向发展｡如达芬奇Xi系统和荧光影像系统兼容, 该影像系统可为医师提供更多实时视觉信息包括血管检测,胆管和组织灌注等,也可为疾病诊断及术中定位提供无缝连接入口｡随着互联网的发展与进步,实现机械手和操控**网,可达到远程手术目的｡达芬奇机器人手术系统以其全新的理念和效果被认为是外科发展史上的一次***,也预示着第3个外科手术时代的来临｡

6 结语

  虽然达芬奇机器人手术系统结直肠癌根治术后肿瘤近期疗效有一定优势,远期疗效尚缺乏大样本临床多中心证据验证｡但随着科学技术和手术理念的不断创新及发展,笔者相信不久达芬奇机器人手术系统的应用领域将不断拓宽发展,加上远程医疗的发展,机器人手术时代将很快到来｡

参考文献

[1] Polychronidis A, Laftsidis P, Bounovas A,et al. Twenty years of laparoscopic cholecystectomy: Philippe Mouret—March 17,1987[J].JSLS,2008,12(1):109-111.

[2] Weber PA, Merola S, Wasielewski A ,et al. Telerobotic-assisted laparoscopic right and sigmoid colectomies for benign disease[J].Dis Colon Rectum,2002,45(12):1689-1696.DOI:10.1097/ 01.DCR.0000037657.78153.A8.

[3] Pigazzi A, Ellenhorn JD, Ballantyne GH,et al. Robotic-assisted laparoscopic low anteriorresection with total mesorectal excision for rectal cancer[J]. Surg Endosc,2006,20(10):1521-1525.DOI: 10.1007/s00464-005-0855-5.

[4] Baek SJ,Kim SH,Cho JS,et al. Robotic versus conventional laparoscopic surgery for rectal cancer: a cost **ysis from a single institute in Korea[J].World J Surg,2012,36(11):2722-2729. DOI:10.1007/s00268-012-1728-4.

[5] deSouza AL, Prasad LM, Marecik SJ,et al.Total mesorectal excision for rectal cancer: the potential advantage of robotic assistance[J]. Dis Colon Rectum,2010,53(12):1611-1617.DOI:10.1007/DCR.0b013e3181f22f1f.

[6] Park YA, Kim JM, Kim SA,et al. Totally robotic surgery for rectal cancer: from splenic flexure to pelvic floor in one setup[J].Surg Endosc,2010,24(3):715-720.DOI:10.1007/s00464-009- 0656-3.

[7] Park IJ, You YN, Schlette E,et al. Reverse-hybrid robotic mesorectal excision for rectal cancer[J]. Dis Colon Rectum,2012,55 (2):228-233.DOI:10.1097/DCR.0b013e31823c0bd2.

[8] Baik SH, Kim NK,Lim DR,et al. Oncologic outcomes and perioperative clinicopathologic results after robot-assisted tumor-specific mesorectal excision for rectal cancer[J].Ann Surg Oncol, 2013,20(8):2625-2632.DOI:10.1245/s10434-013-2895-8.

[9] Choi DJ, Kim SH, Lee PJ,et al. Single-stage totally robotic dissection for rectal cancer surgery: technique and short-term outcome in 50 consecutive patients[J]. Dis Colon Rectum,2009,52(11): 1824-1830.DOI:10.1007/DCR.0b013e3181b13536.

[10] Diana M, Perretta S, Wall J,et al. Transvaginal specimen extraction in colorectal surgery: current state of the art[J]. Colorectal Dis,2011,13(6):e104-111.DOI:10.1111/j.1463-1318.2011. 02599.x.

[11] Choi GS, ParkI J, Kang BM, et al. A novelapproach of roboticassisted anterior resection with trans** or transvaginal retrievalof the specimen for colorectal cancer[J]. Surg Endosc,2009,23 (12):2831-2835.DOI:10.1007/s00464-009-0484-5.

[12] Cho MS, Baek SJ, Hur H,et al. Short and long-term outcomes of robotic versus laparoscopic total mesorectal excision for rectal cancer: a case-matched retrospective study[J]. Medicine(Baltimore),2015,94(11):e522.DOI:10.1097/MD.0000000000000522.

[13]Park SY, Choi GS, Park JS,et al. Short-term clinical outcome of robot-assisted intersphincteric resection for low rectal cancer: a retrospective comparison with conventional laparoscopy[J]. Surg Endosc,2013,27(1):48-55.DOI:10.1007/s00464-012-2405-2.

[14] Yoo BE, Cho JS, Shin JW,et al. Robotic versus laparoscopic intersphinc tericresection for low rectal cancer: comparison of the operative,oncological, and functional outcomes[J].Ann Surg Oncol,2015,22(4):1219-1225.DOI:10.1245/s10434-014-4177-5.

[15] Bianchi PP, Ceriani C, Locatelli A,et al.Robotic versus laparoscopic total mesorectal excision for rectal cancer: a comparative a-nalysis of oncological safety and short-term outcomes[J].Surg Endosc,2010,24(11):2888-2894.DOI:10.1007/s00464-010-1134-7.

[16] Baik SH, Kwon HY, Kim JS,et al. Robotic versus laparoscopic low anteriorresection of rectal cancer: short-term outcome of a prospective comparative study[J]. Ann Surg Oncol,2009,16(6): 1480-1487.DOI:10.1245/s10434-009-0435-3.

[17] Xiong B, Ma L, Zhang C,et al. Robotic versus laparoscopic total mesorectal excision for rectal cancer: ameta-**ysis[J].J Surg Res,2014,188(2):404-414.DOI:10.1016/j.jss.2014.01.027.

[18] Kim NK,Kang J. Optimal Total Mesorectal Excision for Rectal Cancer: the Role of Robotic Surgery from an Expert′s View[J].J Korean Soc Coloproctol,2010,26(6):377-387.DOI:10.3393/ jksc.2010.26.6.377.

[19] Baek JH, Pastor C, Pigazzi A. Robotic and laparoscopic total mesorectal excision for rectal cancer: acase-matchedstudy[J].Surg Endosc,2011,25(2):521-525.DOI:10.1007/s00464-010- 1204-x.

[20] D′Annibale A, Pernazza G, MonsellatoI,et al. Total mesorectal excision: a comparison of oncological and
functional outcomes between robotic and laparoscopic surgery for rectal cancer[J].Surg Endosc,2013,27(6):1887-1895.DOI:10.1007/s00464-012-2731-4.

[21] Kim CW, Kim CH, Baik SH. Outcomes of robotic-assisted colorectal surgery compared with laparoscopic and opensurgery: asystematic review[J]. J Gastrointest Surg,2014,18(4):816-830. DOI:10.1007/s11605-014-2469-5.

[22] Kim JY, Kim NK, Lee KY,et al. A comparative study of voiding and sexual function after total mesorectal excision with autonomic nerve preservation for rectal cancer: laparoscopic versus robotic surgery[J].Ann Surg Oncol,2012,19(8):2485-2493.DOI:10. 1245/s10434-012-2262-1.

[23] Pigazzi A, Luca F, Patriti A,et al. Multicentric study on robotic tumor-specific mesorectal excision for the treatment of rectal cancer [J].Ann Surg Oncol,2010,17(6): 1614-1620.DOI:10.1245/ s10434-010-0909-3.

[24] Park EJ, Cho MS, Baek SJ, et al. Long-term oncologic outcomes of robotic low anterior resection for rectal cancer: a comparative study with laparoscopic surgery[J]. Ann Surg,2015,261(1): 129-137.DOI:10.1097/SLA.0000000000000613.

[25] Hara M, Sng K, Yoo BE,et al. Robotic-assisted surgery for rectal adenocarcinoma: short-term and midterm outcomes from 200 consecutive cases at asingle institution[J]. Dis Colon Rectum,2014, 57(5):570-577.DOI:10.1097/DCR.0000000000000088.

[26] Collinson FJ, Jayne DG, Pigazzi A,et al.An international, multicentre, prospective, randomised,controlled,unblinded,parallel-grouptrial of robotic-assisted versus standard laparoscopic surgery for the curative treatment of rectal cancer[J]. Int J Colorectal Dis,2012,27(2):233-241.DOI:10.1007/s00384-011-1313-6.

[27]Trastulli S, Desiderio J, Farinacci F,et al. Robotic right colectomy for cancer with intracorporeal anastomosis: short-term outcomes from a single institution[J].Int J Colorectal Dis,2013,28(6): 807-814.DOI:10.1007/s00384-012-1604-6.

[28]Mathew R, Kim SH. Robotic right hemicolectomy with D3 lymphadenectomy and complete mesocolic excision: technical detail[J]. OARob Surg,2013,1(1):6.

[29] Lim DR, Min BS, Kim MS,et al. Robotic versus laparoscopic anterior resection of sigmoid colon cancer: comparative study of longterm oncologic outcomes[J]. Surg Endosc,2013,27(4):1379-1385.DOI:10.1007/s00464-012-2619-3.

[30] Mak TW, Lee JF, Futaba K,et al. Robotic surgery for rectal cancer:A systematic review of current practice[J]. World J Gastrointest Oncol,2014,6(6):184-193.DOI:10.4251/wjgo. v6.i6.184.

[31] Marecik SJ, Zawadzki M, Desouza AL,et al.Robotic cylindrical abdominoperineal resection with transabdominal levator transection [J].Dis Colon Rectum,2011,54(10):1320-1325.DOI:10. 1097/DCR.0b013e31822720a2.

[32]Shin JW, Kim J, Kwak JM,et al. First report: Robotic pelvic exenteration for locally advanced rectal cancer[J].Colorectal Dis,2014,16(1):O9-14.DOI:10.1111/codi.12446.

[33] Bae SU, Jeong WK, Bae OS,et al. Reduced-port robotic anterior resection for left-sided colon cancer using the Da Vinci single-site platform[J].Int J Med Robot,2015[Epub ahead of print].DOI: 10.1002/rcs.1677.

(收稿日期:2016-05-14)