達(dá)芬奇機(jī)器人甲狀腺外科手術(shù)的現(xiàn)狀及前景

唐朝賢，龔靖淋，王亞暉，葉果，何云

(重慶大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院·重慶市腫瘤研究所·重慶市腫瘤醫(yī)院，重慶 400038)

甲狀腺腫瘤已經(jīng)成為近年來增長最快的實體腫瘤。根據(jù)最新的2017年美國《癌癥統(tǒng)計》[1]報道：美國2016年女性甲狀腺癌新發(fā)病例42 470例病例，占總新發(fā)癌癥病例5%，居女性惡性腫瘤新發(fā)病例第5位，且呈現(xiàn)出年輕化發(fā)病趨勢。盡管甲狀腺癌發(fā)病率如此之高，其死亡率卻不到1%，尤其是甲狀腺乳頭狀癌，這得益于外科手術(shù)的進(jìn)步。傳統(tǒng)的甲狀腺外科手術(shù)因其頸部切口創(chuàng)面大，頸部手術(shù)瘢痕形成等問題，對年輕患者造成一定心理負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響年輕患者的生活質(zhì)量。隨著現(xiàn)代微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)的發(fā)展，甲狀腺外科技術(shù)要在不降低治療療效的前提下，達(dá)到創(chuàng)傷更小，美容效果更好，并發(fā)癥更小的效果[2]。而達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的腔鏡手術(shù)系統(tǒng)，它比普通的腔鏡系統(tǒng)能更好的應(yīng)用于甲狀腺手術(shù)狹小的操作空間，能夠更加精細(xì)、準(zhǔn)確地完成甲狀腺旁腺和喉返神經(jīng)的外科操作[3-5]。目前，達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)成為甲狀腺外科最先進(jìn)、最佳的輔助設(shè)備，是甲狀腺微創(chuàng)外科手術(shù)的一大進(jìn)步[6-10]。本文就達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺外科應(yīng)用進(jìn)行文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，簡要闡明達(dá)芬奇機(jī)器人甲狀腺外科手術(shù)的現(xiàn)狀及前景。

1 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)簡介

目前，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)主要指達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)。由美國的Intuitive Surgical公司于1995年設(shè)計制造并用于臨床外科治療研究，2000年通過美國FDA安全驗證并開始推廣應(yīng)用。該系統(tǒng)主要由控制臺、機(jī)械臂以及高分辨率的3D影像監(jiān)視系統(tǒng)構(gòu)成[6]。操作器械與機(jī)械臂相連接，通過Trocar插入體內(nèi)，外科醫(yī)生通過控制臺操作手術(shù)器械。達(dá)芬奇影像系統(tǒng)由雙攝像機(jī)組成，可形成雙眼視覺的三維立體圖像，并可放大10～15倍。外科醫(yī)生坐在控制臺前控制機(jī)器人同時通過雙目鏡觀察3D手術(shù)影像。集成計算機(jī)合成的手眼配合協(xié)調(diào)程度完全能達(dá)到甚至超過開放手術(shù)的效果。

內(nèi)關(guān)節(jié)(Endowrist)設(shè)計是達(dá)芬奇系統(tǒng)中操作器械的關(guān)鍵，其具有7個方向的自由度：外部的機(jī)械臂提供前后、旋轉(zhuǎn)、橫向運動等3個方向動作，內(nèi)關(guān)節(jié)提供上下、橫向運動、旋轉(zhuǎn)以及開合等四個自由度。這一仿真手腕式的內(nèi)關(guān)節(jié)設(shè)計增加了操作的靈活程度，使外科醫(yī)生的全部動作被實時轉(zhuǎn)化為精確的機(jī)械手動作，超越人手關(guān)節(jié)活動極限，其精細(xì)程度超過開放手術(shù)。尤其在行深部操作時，由于機(jī)械手臂的體積小巧且動作靈活，相比與開放手術(shù)實際的人手操作具有顯著優(yōu)勢。同時由于機(jī)器人具有計算機(jī)輔助記憶功能，需要更換器械時可以達(dá)到迅速精確回復(fù)至更換前位置，具有“即插即用、無縫連接”的特點。

當(dāng)然，本人認(rèn)為相對于傳統(tǒng)手術(shù)而言，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)仍有其不足之處：(1)未能改善腔鏡手術(shù)操作中的觸覺反饋減弱，導(dǎo)致縫合打結(jié)時斷線或鉗夾導(dǎo)致組織破裂。但隨著時間的推移及經(jīng)驗的增加，大多數(shù)外科醫(yī)生能通過3D影像彌補觸覺缺失。(2)達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)體積龐大，需較大的手術(shù)間用于安裝設(shè)備。機(jī)器臂的連接以及無菌封套的準(zhǔn)備占用較多的時間。(3)費用昂貴。在采用傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)容易完成的腹部外科手術(shù)中并無明顯優(yōu)勢。

2 達(dá)芬奇機(jī)器人甲狀腺外科手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線

運用達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺外科手術(shù)技術(shù)相比于傳統(tǒng)的腔鏡手術(shù)技術(shù)更容易掌握。在達(dá)芬奇機(jī)器人甲狀腺外科手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)中，沒有外科基礎(chǔ)的新手經(jīng)過10次左右的訓(xùn)練即可達(dá)到與腔鏡外科專家相同的成績[7]。而在對機(jī)器人手術(shù)與傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)比較時，其縫合精度和速度也高于傳統(tǒng)手術(shù)，在進(jìn)行較為復(fù)雜的操作時采用達(dá)芬奇系統(tǒng)明顯快于傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)。因此，尚未掌握傳統(tǒng)腔鏡技術(shù)的初學(xué)者能夠很快掌握在機(jī)器人腔鏡下的縫合和其他操作技術(shù)，但腔鏡技術(shù)已非常熟練的腔鏡外科專家開始使用機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行縫合操作時未能感覺有明顯益處。可見，機(jī)器手術(shù)系統(tǒng)對初學(xué)者容易掌握，學(xué)習(xí)曲線短于傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)[8]。

有研究[9]顯示，通過采用不同腔鏡系統(tǒng)進(jìn)行甲狀腺癌手術(shù)的對照研究發(fā)現(xiàn)，達(dá)芬奇機(jī)器人腔鏡系統(tǒng)除了在手術(shù)時間、甲狀腺切除的徹底性、淋巴結(jié)清掃個數(shù)上有明顯優(yōu)勢外，學(xué)習(xí)曲線也比傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)有明顯有明顯縮短，傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)經(jīng)過55～60例的實踐后才能使手術(shù)時間趨于穩(wěn)定，而機(jī)器人手術(shù)經(jīng)35～40例后手術(shù)時間就可明顯縮短。這主要是由于3-D視野、穩(wěn)定圖像、可彎曲操作器械以及兩手操作的高度協(xié)調(diào)，使機(jī)器人手術(shù)在深而小的空間內(nèi)進(jìn)行喉返神經(jīng)和甲狀旁腺顯露以及淋巴結(jié)清掃等操作比統(tǒng)腔鏡手術(shù)有更多的優(yōu)勢。但由于術(shù)者在參與此項研究之前已有80例以上的傳統(tǒng)甲狀腺腔鏡手術(shù)的經(jīng)驗，因此所得結(jié)論可能有一定偏差。如果受試者為沒有腔鏡手術(shù)經(jīng)驗的術(shù)者，可能會顯示出機(jī)器人腔鏡手術(shù)更為明顯的優(yōu)勢。機(jī)器人系統(tǒng)本身設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴。為了能夠減少器械損耗，縮短學(xué)習(xí)曲線，提高初學(xué)者手術(shù)效率，采用機(jī)器人進(jìn)行人體手術(shù)之前需要到專門的機(jī)器人手術(shù)培訓(xùn)中心進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)本身的構(gòu)造，先用模型進(jìn)行手術(shù)練習(xí)，達(dá)到培訓(xùn)要求，取得資格證書后才能進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)器人手術(shù)。此外，由于機(jī)器人腔鏡甲狀腺手術(shù)的入路從甲狀腺側(cè)方或下方進(jìn)入，不同于開放手術(shù)時的前方入路，要求外科醫(yī)生有嫻熟的甲狀腺開放手術(shù)經(jīng)驗，熟知甲狀腺及其周圍的解剖結(jié)構(gòu)，以避免新技術(shù)設(shè)備應(yīng)用導(dǎo)致大血管、神經(jīng)損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生[10]。

3 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺外科中的應(yīng)用

3.1 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)腔鏡系統(tǒng)的對比

傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)能夠完成甲狀腺良性結(jié)節(jié)的切除、甲狀腺部分切除或甲狀腺全切，甚至甲狀腺癌的淋巴結(jié)清掃[11]。但由于甲狀腺腔鏡手術(shù)沒有像腹腔那樣的自然腔隙，人工建立的操作空間相對狹小，鏡下二維圖像以及不能彎曲的長直器械使操作技術(shù)難度增大，學(xué)習(xí)曲線延長，而甲狀腺手術(shù)過程中如因技術(shù)不熟練或操作不慎會增加喉返神經(jīng)損傷或甲狀旁腺損傷的機(jī)會。因此，傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)在甲狀腺外科的應(yīng)用仍未普及。有報道采用達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行了甲狀腺旁腺切除、甲狀腺葉切除和縱隔內(nèi)異位甲狀腺腫切除術(shù)，結(jié)果表明，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用增加了手術(shù)操作的靈活度，放大的三維視野使重要的解剖結(jié)構(gòu)如甲狀旁腺和喉返神經(jīng)更易辨認(rèn)，常規(guī)腔鏡手術(shù)不易操作的部位在機(jī)器人輔助下變得簡便易行[12-19]。但由于機(jī)器人手術(shù)設(shè)備復(fù)雜，術(shù)前準(zhǔn)備工作繁瑣，總的手術(shù)時間比傳統(tǒng)甲狀腺腔鏡手術(shù)明顯延長[20]，因此，在甲狀腺良性疾病并無明顯優(yōu)勢。而甲狀腺癌的淋巴結(jié)清掃術(shù)由于手術(shù)程序復(fù)雜，操作空間有限，至今采用傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)進(jìn)行甲狀腺癌頸淋巴結(jié)清掃的文獻(xiàn)及其完成的例數(shù)均較少[21-22]。而采用機(jī)器人腔鏡手術(shù)進(jìn)行甲狀腺癌手術(shù)則優(yōu)勢明顯，內(nèi)關(guān)節(jié)設(shè)計的分離和提抓器械有利于狹小空間內(nèi)的精細(xì)解剖，胸骨上窩的淋巴結(jié)清掃也能通過可彎曲的器械順利完成，而在傳統(tǒng)腔鏡下對此處的分離操作則非常困難。因此，機(jī)器人腔鏡手術(shù)系統(tǒng)不但可完成甲狀腺全切、中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃，而且能夠完成側(cè)頸區(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)，手術(shù)效果與開放手術(shù)一致，卻避免了巨大的手術(shù)切口。

3.2 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在良性甲狀腺疾病中的應(yīng)用

在我國，賀青卿等[3]回顧性報道了在2014年2月至2015年5月75例甲狀腺患者達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)患者的臨床資料，其中甲狀腺乳頭狀癌患者45例行甲狀腺全切+中央淋巴結(jié)清掃術(shù)，剩余22例結(jié)節(jié)性甲狀腺腫、3例橋本氏甲狀腺炎、5例甲狀腺濾泡狀瘤患者均行甲狀腺腺葉+峽部切除術(shù)。術(shù)中平均出血量(10±2.8)mL，術(shù)后患者痛視覺類比評分(2.9±1.4)，引流天數(shù)(3.9±1.5)d，術(shù)后住院天數(shù)(4.1±1.2)d。所有患者均無喉返神經(jīng)和甲狀腺旁腺損傷。

2016年中國醫(yī)師協(xié)會外科醫(yī)師分會甲狀腺外科醫(yī)師委員會和中國研究型醫(yī)院學(xué)會甲狀腺疾病專業(yè)委員會聯(lián)合發(fā)布的《機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)輔助甲狀腺和甲狀腺旁腺手術(shù)專家共識》中明確提出機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)輔助甲狀腺良性疾病的手術(shù)適應(yīng)證[23]：符合手術(shù)指征的直徑≤5 cm 的甲狀腺腺瘤和結(jié)節(jié)性甲狀腺腫或伴囊性病變；Ⅰ～Ⅱ度腫大的原發(fā)性或繼發(fā)性甲狀腺功能亢進(jìn)。禁忌癥：(1)頸部手術(shù)或頸部有放療史；拒絕實施機(jī)器人甲狀腺手術(shù)病人；妊娠期或哺乳期婦女。(2)頸部短平、胸廓畸形等患者。(3)胸骨后甲狀腺腫。(4)良性甲狀腺腫塊直徑>5 cm。(5)原發(fā)性、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)病人，術(shù)前定位甲狀旁腺位于頸部以外的部位。(6)伴有嚴(yán)重凝血功能障礙、心肺功能障礙，不能耐受全身麻醉和手術(shù)者。

同時，對于擬行達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)的甲狀腺疾病患者，《專家共識》推薦在術(shù)前因行高分辨率CT或者發(fā)射型計算機(jī)斷層現(xiàn)象(ECT)，用于判斷有無頸部以外的甲狀腺旁腺存在，術(shù)前影像學(xué)檢查有助于術(shù)中尋找及保護(hù)甲狀腺旁。

3.3 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在惡性甲狀腺疾病中的應(yīng)用

有研究報道在2007年至2008年利用達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)完成甲狀腺癌手術(shù)338例，是迄今為止采用機(jī)器人手術(shù)治療甲狀腺癌病例數(shù)最多的報道[24]。術(shù)者采用腋窩和乳暈入路，通過牽拉法建立操作空間，順利完成了腔鏡下甲狀腺切除和中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃，手術(shù)時間平均144 min (69～374 min)。去除建立操空間和器械準(zhǔn)備時間，用于腔鏡操作的時間僅(59.1±25.7)min。平均清掃淋巴結(jié)數(shù)為5.00±3.66。除了1例因腫瘤侵及喉返神經(jīng)外，僅有2例術(shù)后出現(xiàn)永久性喉返神經(jīng)損傷。由于甲狀腺癌頸淋巴結(jié)清掃的復(fù)雜性，甲狀腺腔鏡手術(shù)主要被用于無明顯淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的低危甲狀腺癌患者的甲狀腺切除和預(yù)防性中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃。而機(jī)器人腔鏡手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺癌的應(yīng)用擴(kuò)展了腔鏡手術(shù)的適應(yīng)范圍，對于側(cè)頸部淋巴結(jié)清掃也能達(dá)到開放手術(shù)同樣的效果。

同時，Lang等[25]還利用達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)為33例甲狀腺癌進(jìn)行了機(jī)器人輔助下的改良根治手術(shù)，手術(shù)范圍包括甲狀腺全切、中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃和側(cè)頸部淋巴結(jié)清掃術(shù)，手術(shù)時間為(281±41)min，無1例發(fā)生喉返神經(jīng)損傷或甲狀旁腺功能低下等嚴(yán)重并發(fā)癥。手術(shù)過程中達(dá)芬奇系統(tǒng)中操作器的內(nèi)腕設(shè)計使頸內(nèi)靜脈與鎖骨下靜脈連接處(Ⅳ區(qū))以及Ⅱ區(qū)等靠常規(guī)腔鏡器械難以處理的區(qū)域達(dá)到徹底的清掃，增加了手術(shù)的徹底性。

有學(xué)者[26]總結(jié)了4個研究中心的1 043例低危的分化型甲狀腺癌的手術(shù)資料，結(jié)果表明，采用機(jī)器人輔助的腋窩入路進(jìn)行甲狀腺的全切或次全切加頸淋巴結(jié)清掃，平均手術(shù)時間分別為132.4 min和63.9 min，平均腫瘤大小為0.8 cm(0.1～6.0 cm)，清掃的中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)數(shù)目為5.1±3.8(0～26)，與常規(guī)開放手術(shù)的清掃結(jié)果類似。而手術(shù)后較大的并發(fā)癥的發(fā)生率僅為1%，包括5例永久性喉返神經(jīng)損傷、3例氣管損傷、1例術(shù)后出血再次手術(shù)止血和1例Horner’s 綜合征。并發(fā)癥的發(fā)生率與開放手術(shù)類似。結(jié)果表明，機(jī)器人輔助腔鏡甲狀腺手術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)的技術(shù)限制，而且技術(shù)安全可行。隨著機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗增加，將顯示出更大的優(yōu)越性。

以上研究的結(jié)果表明，機(jī)器人輔助腔鏡手術(shù)系統(tǒng)能夠同開放手術(shù)一樣完成精細(xì)的頸淋巴結(jié)清掃術(shù)，同時又具有傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)一樣的美容效果。但由于機(jī)器人手術(shù)過程中缺乏觸覺反饋和張力反饋，因此甲狀腺切除或頸淋巴結(jié)清掃的過程中如在視野范圍外進(jìn)行操作，強(qiáng)有力的機(jī)械臂可能導(dǎo)致氣管、血管以及神經(jīng)等結(jié)構(gòu)的過度牽拉或意外破壞，對經(jīng)驗不足的術(shù)者即使在視野內(nèi)用超聲刀在氣管前方操作時也容易造成氣管的損傷。但這些缺陷可通過3D影像下熟練操作加以彌補。

4 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺外科中的應(yīng)用前景

從2005年達(dá)芬奇機(jī)器人腔鏡系統(tǒng)用于甲狀腺腫的腺葉切除術(shù)[27-29]，到現(xiàn)在已經(jīng)完全將該技術(shù)應(yīng)用于甲狀腺癌的頸淋巴結(jié)清掃術(shù)。研究結(jié)果[30-33]顯示，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)比傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)有明顯的優(yōu)勢，在根治切除以及淋巴結(jié)清掃的同時能為甲狀腺癌患者避免頸部巨大切口，最大限度改善頸部外觀。但由于設(shè)備昂貴以及傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用熟練后人們對新技術(shù)接受有一定的滯后性，機(jī)器人手術(shù)在大部分地區(qū)的普及尚有待時日，傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)在目前仍將內(nèi)占據(jù)腔鏡外科的主導(dǎo)地位。隨著設(shè)備技術(shù)的改進(jìn)，機(jī)器人系統(tǒng)的不足如觸覺和張力反饋弱化、系統(tǒng)體積龐大以及高昂的價格等缺陷得以逐步改善后，腔鏡手術(shù)作為腔鏡外科發(fā)展過程中的一項嶄新技術(shù)，可能會得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，值得外科醫(yī)師關(guān)注。本人認(rèn)為，治療理念、手術(shù)方式和手術(shù)設(shè)備進(jìn)步是外科發(fā)展的三大要素。新型裝備推動外科發(fā)展是科技現(xiàn)代化對醫(yī)學(xué)的重要貢獻(xiàn)之一；腔鏡技術(shù)的運用，將傳統(tǒng)的巨創(chuàng)甲狀腺外科逐漸轉(zhuǎn)換為微創(chuàng)甲狀腺外科，而達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在甲狀腺外科中的應(yīng)用進(jìn)一步將微創(chuàng)甲狀腺外科帶入了智能甲狀腺外科時代，代表了當(dāng)前最先進(jìn)的手術(shù)理念和技術(shù)發(fā)展，是重大突破性技術(shù)進(jìn)步，正在改變現(xiàn)代甲狀腺外科的面貌。

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