达芬奇机器人手术系统在消化外科的应用与展望——余佩武 罗华星

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余佩武教授

余佩武 罗华星

通信作者:余佩武

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中华消化外科杂志2016年9月第15卷第9期 861-866页

[size=1em]作者单位

第三军医大学西南医院全军普通外科中心 微创胃肠外科中心

摘      要

达芬奇机器人手术系统由于具有除颤,三维视野及操作灵活等优点,在消化外科领域,逐步应用于胃癌根治术､结直肠癌根治术､复杂肝段切除､胆道手术､胰腺部分切除和胰十二指肠切除术等手术中,取得了满意的临床疗效｡与传统腹腔镜与开腹手术比较,达芬奇机器人手术系统在消化外科手术中操作更精准､灵活,有明显的微创优势,具有良好的应用价值与前景,但仍存在手术时间较长,手术费用高,恶性肿瘤远期疗效尚不确切等不足｡

关  键  词

胃肿瘤; 结直肠肿瘤; 肝肿瘤; 胆道疾病; 胰腺肿瘤; 达芬奇机器人手术系统; 腹腔镜检查

  自2000年达芬奇机器人手术系统用于临床以来,由于其具有除颤,三维视野及操作精准灵活等优点,将手术的精准度和微创性提升到了一个新的高度｡目前,达芬奇机器人手术系统已在心胸外科､泌尿外科､妇科等领域逐渐开展[1-3]｡在消化外科领域,达芬奇机器人手术系统也逐步应用于胃癌根治术､结直肠癌根治术､复杂肝段切除､胆道手术､胰腺部分切除和胰十二指肠切除术等手术中,并取得了满意的临床疗效｡

1 达芬奇机器人手术系统在胃癌手术中的应用

2002年日本Hashizume等[4]首次报道了达芬奇机器人手术系统胃癌根治术,开辟了机器人胃癌手术的先河｡此后,达芬奇机器人手术系统胃癌手术在国内外的临床报道逐渐增多｡其中部分学者进行的是单纯达芬奇机器人手术系统胃癌手术临床疗效的研究,部分是达芬奇机器人手术系统胃癌手术与开腹､腹腔镜胃癌手术临床疗效对比的临床研究[5-11]｡Pugliese等[12]报道了17例胃癌行达芬奇机器人手术系统胃癌D2根治术,行根治性远端胃切除术16例, 全胃切除术1例,术中平均出血量为87mL,平均清扫淋巴结25.5枚,切缘距肿瘤距离为6.4cm,平均住院时间为10d｡Kim等[13]研究比较了同期的16例达芬奇机器人手术系统胃癌根治术､11例腹腔镜胃癌根治术､12例开腹胃癌根治手术,机器人手术组患者手术时间为259.2min,长于腹腔镜手术组203.9min及开腹组126.7min;术中3组患者清扫淋巴结数目分别为41.1､37.4､43.3枚,术后并发症分别为0､1､2例,3组患者上述指标比较,差异均无统计学意义;3组患者进食时间比较,差异也无统计学意义;但机器人手术组患者术后住院时间为5.1d,较腹腔镜手术组6.5d及开腹组6.7d短｡Woo等[14]比较了同期进行的236例达芬奇机器人手术系统胃癌根治术和591例腹腔镜胃癌根治术的临床疗效,机器人手术组患者平均手术时间比腹腔镜手术组长49min,但术中出血量显著减少,术中死亡率与手术并发症发生率分别为0.4%､11.0%,与开腹组比较,差异均无统计学意义;机器人手术组患者行D1+α淋巴结清扫5例,D1+β126例,D2105例,分别清扫淋巴结27.2､36.7､42.4枚,均与腹腔镜手术组相当｡2012年韩国Kim等[15]报道了达芬奇机器人手术系统胃癌手术病例436例,与同期4542例开腹胃癌手术,861腹腔镜胃癌手术比较,总体手术并发症发生率为10.5%,手术死亡率为0.4%,3组患者比较,差异无统计学意义;但其研究结果发现,微创手术(达芬奇机器人手术系统和腹腔镜胃癌手术) 吻合口瘘的发生率要明显高于开腹手术｡2013年笔者单位报道了48例达芬奇机器人手术系统胃癌手术与传统腹腔镜手术的对比研究:机器人手术组患者手术时间长,术中出血量少,淋巴结清扫数目多,在近切缘､远切缘､术后肠道功能恢复时间､术后进流食时间､并发症､术后住院时间方面与腹腔镜手术组比较,差异无统计学意义[16]｡2010年3月至2014年12月笔者单位共施行达芬奇机器人手术系统胃癌手术305例,中转开腹4例,平均手术时间为226min,出血量125mL,清扫淋巴结34枚,术后下床活动时间为3.2d,胃肠功能恢复时间为3.1d,进食流质食物时间为3.5d,术后住院时间为7.9d,术后并发症发生率为9.2%,均经治疗后痊愈出院[17]｡上述临床研究结果均提示:达芬奇机器人手术系统胃癌手术虽手术时间较长,但术后微创优点明显,术后并发症少,在肿瘤完整切除､肿瘤周围足够正常组织的切除范围及淋巴结清扫数量方面与传统腹腔镜及开腹手术相当或优于腹腔镜及开腹手术,能达到对胃癌的根治性切除,术后近期疗效好｡在消化道重建方面,达芬奇机器人手术系统胃癌手术目前主要采用小切口辅助吻合器进行,行全胃切除术消化道重建时,对于肥胖,前后径较大,肋弓角较小的患者,小切口或腹腔镜下抵钉座置入较困难, 在达芬奇机器人手术系统下行食管､空肠手工缝合吻合安全可行,有一定的技术优势[18-19]｡

  关于达芬奇机器人手术系统胃癌根治术的中远期疗效,达芬奇机器人手术系统胃癌根治术能达到与腹腔镜､开腹手术相当的中远期疗效｡Pugliese 等[20]研究观察了18例胃癌患者行达芬奇机器人手术系统辅助胃切除术中期生存情况,与同期52例行传统腹腔镜手术进行比较,平均随访时间为25个月｡其结果发现:机器人手术组患者3年生存率为78%,而腹腔镜手术组为85%,两组患者生存率比较,差异无统计学意义｡Coratti等[21]报道98例达芬奇机器人手术系统胃癌手术患者(Ⅰ期46例､Ⅱ期25例､Ⅲ期26例､Ⅳ期1例)的长期随访情况,患者中位随访时间为46.9个月,5年总体生存率为73.3%,其中ⅠA期为100.0%,ⅠB期为84.6%,Ⅱ期为76.9%,Ⅲ期为21.5%,Ⅳ期患者术后8个月死亡,这提示达芬奇机器人手术系统胃癌手术与传统开腹手术及腹腔镜手术的疗效相当｡笔者单位早期病例报道2010年3月至2013年5月有514例胃癌患者行机器人及传统腹腔镜手术,其中机器人手术组120例,腹腔镜手术组394例,机器人手术组患者1､2､3年生存率分别为90.2%､78.1%､67.8%,而腹腔镜手术组为87.3%､77.1%､69.9%,两组患者比较,差异无统计学意义[22]｡上述研究果显示: 达芬奇机器人手术系统胃癌根治术能取得满意的中远期疗效｡但由于上述研究均为回顾性研究,且病例数少,机器人胃癌手术术后远期疗效仍需大宗病例的多中心临床与传统腹腔镜及开腹胃癌根治术的前瞻性随机对照研究才能得出结论｡

2 达芬奇机器人手术系统在结直肠癌手术中的应用

  自2001年首次报道了2例达芬奇机器人手术系统结肠良性疾病手术以来,达芬奇机器人手术系统结直肠手术在国内外逐步得到了开展,已有的研究结果均显示:该手术方式能取得满意的近期疗效[23-27]｡Lujan等[28]报道52例达芬奇机器人手术系统右半结肠切除术,其中30例为结肠癌｡其结果显示:平均手术时间为193.2min,出血量为47.8mL,术中无并发症发生,清扫淋巴结20.7枚,术后有9例出现并发症,其中1例为吻合口瘘｡Morpurgo 等[29]报道48例达芬奇机器人手术系统与48例腹腔镜根治性右半结肠切除术的临床研究结果显示: 机器人手术组采用达芬奇机器人手术系统辅助腹腔内回结肠吻合,而腹腔镜手术组采用小切口腹腔外回结肠吻合,机器人手术组患者手术时间为266min,稍长于腹腔镜手术组的223min,两组清扫淋巴结数目相当,分别为26枚及25枚,术后肠道恢复时间及住院时间机器人手术组均短于腹腔镜手术组,机器人手术组无并发症发生,而腹腔镜手术组有4例吻合口并发症及4例切口疝发生｡Liao等[30]的一项Meta 分析包含4项随机对照研究,对比分析了110例达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术和116例腹腔镜手术的疗效｡其结果显示:与腹腔镜手术比较,机器人手术组患者术中出血量､中转开腹率､术后胃肠功能恢复时间均下降,而在术后并发症､近远切缘､淋巴结清扫数目和住院时间等方面比较,差异无统计学意义｡笔者单位2010年3月至2014年12月共开展达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术342例, 其中直肠癌301例,中转开腹2例,平均手术时间为181min,出血量为110mL,清扫淋巴结19枚,术后下床活动时间为2.9d,胃肠功能恢复时间为2.7d,术后住院时间为7.1d,术后并发症发生率为8.8%,经治疗后痊愈出院[17]｡上述临床研究结果均显示:达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术安全有效,手术时间稍长于腹腔镜手术,但并发症发生率较低,能达到肿瘤的根治性切除,且术后恢复快､住院时间短,近期疗效好｡

  对于低位直肠癌及肛管癌根治术患者,达芬奇机器人手术系统由于在盆腔狭小的空间中可以获得灵活的操作和清晰的视野,在低位直肠癌根治手术中能分辨并保护盆底自主神经､输尿管和生殖血管, 能较好地保护患者的泌尿功能及性功能｡Kim 等[31]对比分析了达芬奇机器人手术系统低位直肠癌手术和腹腔镜低位直肠癌手术,机器人手术组患者术后排尿功能为3个月,勃起功能恢复为6个月,腹腔镜手术组分别为6个月和12个月,机器人手术组患者泌尿及性功能恢复时间较腹腔镜手术组明显的提前｡Broholm等[32]的一项包含达芬奇机器人手术系统直肠癌手术152例与腹腔镜直肠癌手术161例的比较研究发现:在国际前列腺症状IPSS评分及国际勃起功能IIEF评分均显示机器人手术组优于腹腔镜手术组｡机器人结直肠癌手术的远期疗效目前仅有少量回顾性对照研究报道｡Park等[33]报道133例达芬奇机器人手术系统直肠癌手术与同期84例腹腔镜直肠癌手术的疗效比较:患者中位随访时间为58个月,机器人手术组和腹腔镜手术患者5年总生存率分别为92.8%､93.5%,无瘤生存率分别为81.9%､78.7%,局部复发率分别为2.3%､1.2%,两组患者上述指标比较,差异均无统计学意义｡Ghezzi等[34]报道65例达芬奇机器人手术系统直肠癌手术和前期109例开腹直肠癌手术的随访结果比较,两组患者5年总生存率比较,差异无统计学意义｡Kim等[35]报道533例达芬奇机器人手术系统直肠癌全直肠系膜切除(total mesorectal excision, TME)手术与同期1095例开腹手术及486腹腔镜手术比较,3组患者3年局部复发率､总生存率及无病生存率比较,差异均无统计学意义｡由于达芬奇机器人手术系统结直肠癌手术开展时间仅有10余年,对于手术病例缺乏足够长的随访时间,目前关于其远期疗效仍缺乏大宗病例的前瞻性对照研究才能得出结论｡

3 达芬奇机器人手术系统在肝胆手术中的应用

  达芬奇手术机器人手术系统的出现极大地带动了微创精准肝切除的开展,达芬奇机器人手术系统肝切除术应用于肝脏良､恶性疾病,取得良好的临床疗效｡周宁新等[36]报道17例达芬奇机器人手术系统肝切除术,平均手术时间为280min,术中出血量为150mL,术中发生大出血3例,其中2例为巨大肝血管瘤中转开腹切除,采用Pringle法肝切除4例, 采用肝实质缝扎和超声刀离断肝实质交替法施行左肝外叶切除4例,平均住院时间为7d,术后发生严重并发症2例,腹腔内出血1例,肺部感染1例,均经保守治疗治愈,无胆汁漏等严重并发症和围术期死亡｡曹利等[37]报道达芬奇机器人手术系统辅助腹腔镜肝切除术35例,包括原发性肝癌14例,肝内外胆管结石13例,肝脏良性肿瘤8例,平均手术时间为279.26min,术中出血量为408.86mL,输血率为14.29%,术后平均住院时间为13d,术中1例因肝静脉主干撕裂出血中转开腹,术后1例发生胆汁漏,3例发生肝断面积液,均经保守治疗后痊愈,无术后死亡病例｡14例肝癌患者切缘均为阴性,随访5~42个月,1例术后5个月复发死亡,4例复发带瘤生存,9例无复发｡Spampinato等[38]报道25例达芬奇机器人手术系统大范围肝切除术与25例腹腔镜大范围肝切除术对比结果显示:两组患者均有1例中转开腹,两组患者在手术时间､术中出血量､术中输血量､术后并发症发生率､病死率,住院时间比较,差异均无统计学意义;机器人手术组无需间断阻断肝门,而腹腔镜手术组有8例患者需间断阻断肝门｡Ho等[39]纳入19项含217例患者的Meta分析研究结果显示:目前大多数达芬奇机器人手术系统辅助肝切除术为肝脏楔形切除或肝段的切除,右肝切除仅在少数中心施行,中转率及并发症发生率分别为4.6%和20.3%,最常见的中转原因为肿瘤边界不清楚,腹腔积液是术后最常见的并发症,平均手术时间为200~507min,术中出血量为50~660mL, 平均住院时间为5.5~11.7d,最长随访时间结直肠癌肝转移为36.0个月,肝细胞癌为25.1个月｡已有的研究结果提示:达芬奇机器人手术系统肝切除术安全､可行,中转开腹率低､术中出血量少､创伤小､恢复快､术后住院时间短等优点,更好地体现了精准肝切除的理念[40-43]｡

  达芬奇机器人手术系统在胆道手术目前主要应用于胆总管探查､胆道镜取石､一期缝合､胆总管囊肿切除､胆肠吻合术等[44]｡对于恶性胆道疾病,如胆囊癌､肝门部胆管癌､肝内胆管细胞癌等,达芬奇机器人手术系统行胆总管空肠Roux-en-Y吻合较为简单,利于复杂胆道手术中进行精细的胆肠吻合,也能降低手术难度｡达芬奇机器人手术系统在各种胆道良恶性疾病中同样是安全､可行､有效的｡方晶晶等[45]报道15例达芬奇机器人手术系统辅助下复杂肝内胆管结石切除术的疗效:15例患者均顺利完成手术,无中转开腹,术中无损伤重要血管及脏器发生,术后并发症4例,其中胆道出血1例,肝创面出血2例,肺部感染1例,无围术期肝衰竭及死亡患者;全部患者获得随访,随访时间为3个月至2年, 平均随访时间为11个月,疗效优良者12例,残余结石者3例,结石复发者1例｡周宁新等[46]报道了58例达芬奇机器人手术系统胆道恶性肿瘤手术患者的疗效,仅2例中转开腹,平均住院时间为11.9d,并发症发生率为13.8%,病死率为3.4%;胆管良性疾病手术49例,包括复杂肝内胆管结石12例,医源性胆管损伤6例,无1例中转手术,平均住院时间为9.7d,并发症发生率为2.0%,无术后死亡患者｡

4 达芬奇机器人手术系统在胰腺手术中的应用

Giulianotti等[47]在2003年首次报道达芬奇机器人手术系统辅助胰十二指肠切除术,此后机器人手术各种手术方式的胰腺切除术,胰头局部切除､胰体中段切除､胰体尾部切除及胰腺十二指肠切除报道逐渐增多｡已有的结果均显示:达芬奇机器人手术系统胰腺手术的术中出血量少,并发症发生率低, 住院时间短,对于胰腺癌手术,虽缺乏远期疗效的评价,但淋巴结清扫及肿瘤切缘均是满意的[48-55]｡目前达芬奇机器人手术系统辅助胰腺手术主要集中在胰体尾部切除及胰十二指肠切除｡由于无需消化道重建｡达芬奇机器人手术系统胰体尾切除术较胰十二指肠手术容易开展,这类手术可以使中转率降低, 脾脏保留率升高,出血量减少,提高胰腺癌R0切除率及增加淋巴结清扫数目｡

  对于良性和低度恶性的胰体尾部肿瘤,保留脾脏可以减少感染的风险及手术并发症发生率[56-57]｡Kang等[58]及Waters等[59]的研究结果显示:对于胰腺肿瘤患者,达芬奇机器人手术系统可以显著提高脾脏保留率｡Kang等[58]比较25例腹腔镜及20例达芬奇机器人手术系统胰体尾切除术的疗效,机器人手术组患者脾脏保留率为95.5%,而腹腔镜手术组为64.0%｡Waters等[59]比较17例达芬奇机器人手术系统､28例腹腔镜及32例开腹胰体尾切除术的临床疗效:机器人手术组患者脾脏保留率为65%,显著高于其他两组｡Goh等[60]比较8例达芬奇机器人手术系统及31例腹腔镜胰远端切除术的临床疗效也发现机器人手术组患者脾脏保留率及脾血管保留率明显高于腹腔镜手术组｡

  达芬奇机器人手术系统辅助胰腺十二指肠切除术手术步骤与经典的开腹手术类似,其遵循的主要原则为:在血管结构上安全地分离,控制出血,保证切缘阴性,能进行有效分期的淋巴结清扫,安全有效的消化道重建｡达芬奇机器人手术系统由于其稳定性,操作灵活及放大效应,各手术步骤完成尤其是消化道的重建较开腹手术及腹腔镜手术更为便利,因此,在胰十二指肠切除术中将发挥重要作用｡施昱晟等[61]报道达芬奇机器人手术系统辅助胰头十二指肠切除术治疗38例胰头部恶性肿瘤,38例患者均顺利完成手术,R0切除率为97%,R1切除率为3%,中位手术时间为413min,术中出血量为320mL,淋巴结清扫数目为15枚,术后住院时间为20d,术后并发症发生率为42%,其中胰瘘8例､胆瘘2例､术后感染6例,术后生存时间为25个月,无瘤生存时间为14个月｡Giulianotti等[62]报道了各类达芬奇机器人手术系统辅助胰腺手术134例,其中达芬奇机器人手术系统胰十二指肠切除术60例,平均手术时间为331min,平均住院时间为9.3d,中转开腹手术14例,术后并发症发生率为26.0%,围术期死亡率为2.2%,其研究结果显示:达芬奇机器人手术系统手术安全可行,可以使胰腺微创手术中困难操作简单化,能获得和开腹手术同样的治疗结果｡Zureikat 等[63]报道30例达芬奇机器人手术系统辅助的重大胰腺切除与重建手术,其中包括24例达芬奇机器人手术系统辅助胰十二指肠切除术,平均手术时间为512min,术中出血量为320mL,住院时间为9d,术后病死率为3.3%,胰液漏发生率为27%｡该作者认为包括达芬奇机器人手术系统胰十二指肠切除术在内的机器人辅助重大胰腺手术,在胰腺手术例数多､手术经验丰富的医疗单位开展,完全可以达到开腹手术相同的效果｡

  胰腺中段的切除较少,多见于病变位于胰颈部或体部,而无需行胰体尾部切除术时｡胰腺中段切除后有两个胰腺残端,远端需要吻合,难度较大,目前临床研究结果显示:达芬奇机器人手术系统辅助胰腺中段手术安全可行,较开腹手术出血少,恢复快[64]｡沈柏用等[65]报道10例达芬奇机器人手术系统胰腺中段切除术,与同期36例开腹胰中段切除术进行对比分析,其结果显示:两组患者术后肠道恢复时间､胰液漏发生率及并发症发生率比较,差异无统计学意义,机器人手术组患者术中出血量明显少于开腹组,输血率及术后住院时间均优于开腹组｡腹腔镜胰头局部切除术尚未见报道,可能是胰腺残端吻合困难,而达芬奇机器人手术系统解决了以往腹腔镜胰腺手术过程中吻合重建困难的问题,使得保留十二指肠的胰头局部切除成为可能｡Peng等[66] 报道4例达芬奇机器人手术系统辅助保留十二指肠的胰头局部切除术,平均手术时间为298.8min,出血量为425.0mL,取得了良好的近期疗效｡随着达芬奇机器人手术系统技术的进步和术者经验的积累, 达芬奇机器人手术系统胰腺手术的技术优势将更加明显｡传统胰十二指肠切除术后并发症发生率与病死率通常为30%~50%,而最近的一项Meta分析结果显示:达芬奇机器人手术系统辅助胰腺手术相对于开腹手术其术后并发症发生率与病死率下降了12%,故采取达芬奇机器人手术系统辅助胰腺手术能有效降低胰腺手术的并发症发生率[67]｡

  虽然达芬奇机器人手术系统胰腺手术目前开展不多,但上述国内外研究结果提示:达芬奇机器人手术系统可应用于几乎所有的胰腺手术,技术上安全可行,其临床疗效有待进一步研究｡

5 达芬奇机器人手术系统在消化外科手术中存在的问题

  达芬奇机器人手术系统消化外科手术相对于传统腹腔镜与开腹手术有明显的优势,但其开展的时间仍较短,国内开展的单位也较少,仍存在手术时间较长,手术费用高等一些缺陷需进一步改进｡达芬奇手术机器人手术系统自身的主要缺陷有:触觉反馈功能缺失;整套设备体积过于庞大;系统的技术复杂,使用过程中可能发生各种程序和机械故障;术前准备及术中更换器械等操作耗时较长;达芬奇手术机器人手术系统的购置及使用成本都很昂贵｡为此,国内外研究人员正在进行各种新的达芬奇手术机器人手术系统及其辅助设备､耗材研制｡我国也有多家单位正在加紧研发具有自主知识产权的各种手术机器人｡从长远看,手术机器人还处于发展成长期,有很大发展空间,需进一步向小型化､无创化､智能化和远程化等方向发展,使用成本下降也是必然趋势｡达芬奇机器人手术系统目前国内报道的病例数及开展的单位仍较少,其在恶性肿瘤如胃肠道肿瘤､肝癌､胆管癌､胰腺癌中的应用远期疗效尚需多中心的大宗病例的与传统腹腔镜､开腹手术进行对照才能得出结论｡虽然目前达芬奇机器人手术系统辅助外科技术还不尽完美,但近几年,达芬奇手术机器人的数量在国内外迅速增加,其辅助完成的手术数量和种类快速增多,充分说明了外科医师对它的信任和肯定以及其潜在临床应用价值,它的精､准､稳､灵和可用于远程外科的技术性能是传统外科和腹腔镜外科永远都不可能达到的｡

6 结语

  大量的临床实践证明:达芬奇机器人手术系统辅助下完成的手术质量得到了新的提升,特别是一些复杂､疑难的外科手术,其优势更为显著｡笔者相信:随着手术机器人缺陷的改进､新型手术机器人的诞生和配套网络系统的改造升级,必将使外科发生***性变化,现代外科将逐渐走向机器人手术时代｡

参考文献

（参考文献略）