結腸癌手術微創化現狀與進展

謝繼光，董永紅

(1 山西醫科大學，太原030001；2 山西省人民醫院)

結腸癌是消化系統常見的惡性腫瘤之一，近年隨著我國居民生活水平不斷提高以及飲食習慣和飲食結構改變，其發病率呈逐年上升趨勢[1]。目前，結腸癌治療主要以外科手術(R0切除)為主。結腸癌外科手術大體經歷了開腹手術→腹腔鏡(輔助)手術→機器人手術，主流術式有兩種，即日本學者提出的D3根治術和歐美國家流行的CME根治術。無論是開腹手術、腹腔鏡(輔助)手術，還是機器人手術，都應盡可能在已有設備下達到D3根治或CME根治標準。微創化手術是外科疾病治療的主流方向，結腸癌手術亦朝著微創化方向發展。腹腔鏡(輔助)結腸癌根治術是目前結腸癌手術的主要術式之一，而機器人結腸癌根治術是腔鏡手術的進一步延伸與拓展，是當代科技水平的體現。本文結合文獻就結腸癌手術微創化現狀與進展作一綜述。

1 腹腔鏡技術在結腸癌手術中的應用

人類用內鏡探測腹腔始于20世紀初。1901年，俄羅斯婦科醫師Ott將窺陰器通過腹前壁小切口插入腹腔，利用外部光源反射對腹腔進行檢查，并稱這種檢查為腹腔鏡檢查。1929年，德國胃腸病醫師Kalk發明了一種雙穿刺技術的斜角鏡設備，從而引入了治療性腹腔鏡概念。1987年，法國外科醫師Mouret首次在腹腔鏡下進行膽囊切除術，并獲得成功。該手術一經報道，立即引起了世界轟動。它首先震動了美國外科界，在美國興起了腹腔鏡膽囊切除手術的熱潮，使腹腔鏡膽囊切除術從動物實驗、臨床探索階段發展至臨床研究階段。1990年，美國Jacobs等首次成功實施了1例腹腔鏡右半結腸切除術，證實腹腔鏡技術用于結腸手術是可行的。相比以往開腹手術，腹腔鏡結腸手術具有損傷小、術后恢復快等優點[2，3]，同時被外科醫生和患者廣泛接受，故腹腔鏡技術被迅速用于胃腸道腫瘤領域。

我國應用腹腔鏡技術并不算晚，荀祖武于1991年完成了國內第一例腹腔鏡手術——腹腔鏡膽囊切除術。1993年，鄭民華等完成了國內首例腹腔鏡結腸癌根治術。經過近三十年發展，腹腔鏡結腸癌根治術已成為結腸癌的標準術式之一[4]。腹腔鏡手術適用于各期結腸癌，尤其是早期，其短期療效和長期療效均得到認可。因此，腹腔鏡(輔助)技術正逐步取代傳統開腹手術。

與傳統開腹手術相比，腹腔鏡結腸癌根治術在微創方面具有明顯優勢。第一，腹腔鏡腹壁戳孔小，相對于傳統開腹手術的大切口，對腹壁損傷更小，不僅能降低術后傷口感染風險，還不影響美觀；第二，開腹手術需要頻繁腹腔內操作，術后腹腔并發癥發生率明顯增加，而腹腔鏡操作可減少對腹腔臟器的人為牽拉和誤觸，對腹腔內臟器影響較小，術后排氣時間更短，患者恢復更快[5，6]。Gavriilidis等[7]研究認為，與傳統開腹手術相比，腹腔鏡手術后并發癥少，患者恢復更快，住院時間可縮短4.5天。Tan等[8]研究表明，腹腔鏡手術不僅能降低術后并發癥發生率，還能降低術后30 d和1年內病死率，而且其手術費用并不比傳統開腹手術高。單孔腹腔鏡技術偶有醫院開展，雖然具有更好的微創效果，但由于視野更小、器械相互影響嚴重、操作相對困難等原因，并未大范圍開展。

隨著工業制造技術的不斷進步，腹腔鏡技術也在不斷發展。3D腹腔鏡技術是近年發展起來的新技術之一，該技術可為術者提供立體畫面，不僅增強了視覺舒適度，還能減輕長時間凝視監視器引起的視覺疲勞，在一定程度上革除了傳統腹腔鏡手術的弊端。在如今4K視頻流行的時代，日本奧林巴斯公司于2018年推出的4K腹腔鏡在淋巴結清掃方面已顯現出一定優勢，該設備能為術者提供更清晰的手術視野，使很多以往無法肉眼發現的淋巴結被發現，從而徹底進行淋巴結清掃，國內外已有多家醫院采用。與此同時，3D+4K技術也令很多術者向往，但限于技術原因，目前市場上并無相關產品。

腹腔鏡手術對術者要求很高，不同術者操作技術良莠不齊，在鏡下對腫瘤的處理方式也不盡相同，其治療效果可能不同。對于腫瘤粘連嚴重、解剖結構不清或肥胖等患者，術中腹腔鏡難以操作，必須中轉開腹。腹腔鏡技術學習成本高，學習曲線較長，年輕醫生往往需要數年甚至十幾年的學習方能逐漸掌握。除此以外，設備故障偶有發生，如監視器畫面亮度太低、操作器械接口不良等，有些故障術中往往難以立即修復，成為困擾其臨床應用的重要因素。

2 手術機器人在結腸癌手術中的應用

手術機器人是美國國防部高級研究局最先提出并研發，初衷主要是用于遠程醫療手術。1994年Computer Motion公司研發出第一臺內窺鏡自動定位系統，即AESOP伊索系統，1998年又研發出第二代宙斯系統Zeus。1999年Intuitive Surgical公司收購了Computer Motion公司并推出DVSS，即著名的達芬奇手術機器人系統，這是目前世界上惟一經FDA批準用于臨床的手術機器人。臨床上使用最普遍的是第三代達芬奇手術機器人，最新產品為第四代達芬奇手術機器人，但國內目前鮮有應用第四代手術機器人的病例報道。

1997年，Himpens等首次運用手術機器人進行腹腔鏡膽囊切除術，隨后手術機器人被廣泛用于胸外科、骨科、婦產科等其他臨床科室。2001年Weber等首次報道了機器人輔助下右半結腸良性腫瘤切除術，證實手術機器人用于治療結腸腫瘤安全可行。當前手術機器人方興未艾，美國強生公司已經宣布旗下的醫療設備商Ethicon將與谷歌生命科學部成立Verb Surgical公司，主要研究制作手術輔助機器人，可以想象將來的外科醫學必將是手術機器人的世界，傳統意義上的手術將逐步退出歷史舞臺。目前，全球約有4 000臺達芬奇手術機器人，而我國不足100臺，與發達國家差距還較大。

被稱為“第三次工業革命”的機器人手術系統在一定程度上是腔鏡技術的延伸，由機械臂代替人臂進行鏡下操作，兩者有很多相似之處。從手術時間上來說，機器人手術比腔鏡手術略長，但一般認為隨著技術熟練，手術時間會越來越短。劉東寧等[9]研究發現，機器人組平均手術時間明顯長于腔鏡組，他認為這可能與術者機器人下操作不熟練、Trocar置入經驗不足、機器準備時間過長等因素有關。但王巍等[10]研究顯示，機器人組手術時間略長于腔鏡組，但差異無統計學意義。從術中出血量與術后并發癥上來說，多數學者認為，機器人手術與腔鏡手術類似，術中出血量和術后并發癥比較無明顯統計學差異[11～13]。但機器人手術后排氣時間更短，并且機器人結直腸癌切除術中轉開腹率較低[14，15]。在術后病理結果方面，如術后淋巴結清掃數量、切除腫瘤標本評估等，大多數學者認為兩者比較無明顯統計學差異[16～19]，機器人手術在腫瘤學和臨床結果方面與腔鏡手術相同，是可行的、安全的。但機器人手術對于狹窄盆腔內的操作更具優勢，可更好地保護直腸。由此可見，機器人手術在很大程度上被認為是腔鏡技術的改良，是操作方式的改變，而非徹底的革新。

目前，機器人手術技術優勢要大幅領先腔鏡手術。第一，機器人手術徹底解放了術者手術姿勢。腔鏡手術中術者姿勢以站立為主，往往一個姿勢需要維持數小時，而機器人系統設有專門的操作臺，術者只需等待助手安裝機器、置入Trocar等輔助工作，便可坐在操作臺前操作，大大提升了手術舒適度。由于術者是在操作臺前操作，而非直接與手術患者接觸，隨著5G網絡逐漸普及，遠程機器人手術已經成為現實。第二，機器人系統具有比腔鏡手術更大的視野。傳統腔鏡僅有2倍的放大率，而機器人系統可以提供20倍的放大率，使術野更加清晰、立體，解剖結構呈現巨細無遺，更方便術者精準操作，這是傳統腔鏡所不具備的[20]。第三，機器人手術技術難度并不比腔鏡手術高。已有文獻報道，機器人手術技術更易讓操作者掌握，具有比腔鏡手術技術更短的學習曲線[21]。有研究還認為，如果腹腔內合并多器官腫瘤，機器人手術比腔鏡手術更具優勢[22]，可在一定程度上避免中轉開腹手術概率。

目前，機器人手術未能廣泛開展主要有3個原因。第一，費用高昂。劉東寧等[9]研究認為，機器人組住院費用明顯高于腔鏡組。這是因為達芬奇機器人手術系統壟斷了整個醫療市場，而該機器人系統購置價格非常高。第二，機器人機械臂活動范圍有限、力反饋缺失。這是機器人系統采取操作臺而摒棄術者直接在患者身體上操作的主要弊端。最新版的機器人手術系統為解決這一問題采用了新技術，有望在一定程度上解決這個問題。第三，機器故障難以避免。手術機器人是比腔鏡更加精密、復雜的手術系統，因而故障更易發生。操作臺或機械臂故障更易造成惡劣后果。最近英國首例機器人心臟瓣膜手術致死案，原因之一便是機器故障導致手術失敗。潘冬青等[23]分析了334例機器人手術，共出現40次常見故障，主要是機器人手術器械故障、操作臺故障等。王振等[24]分析了1 000例達芬奇機器人輔助泌尿外科手術，共出現15次故障，其中機械臂故障5次、攝像頭故障3次、影像系統故障3次、電源故障2次、床旁車故障1次、操作臺故障1次。此外，機器人結腸癌手術的遠期效果還不確定，尚需進一步驗證[25，26]。

2014年中南大學湘雅三醫院率先利用國產手術機器人“妙手S”開展了3例手術，其中2例闌尾切除術、1例胃穿孔修補術。3例手術過程均十分順利，患者術后恢復良好。“妙手S”手術機器人完全由我國自主研發，具有完全自主知識產權，打破了國外技術在此領域的壟斷。隨后易波[27]等將“妙手S”用于結腸癌手術，進一步擴大了國產手術機器人的使用領域。國產手術機器人采用自主研發的傳動設計以及輕量化的可重建系統，其性能幾乎可以達到達芬奇手術機器人的水準。但國產機器人手術的開展現階段還只是試驗性的，規模很小，缺乏大規模的臨床研究支持。有關國產手術機器人在結腸腫瘤手術方面的應用更是鮮見報道。

手術機器人是電子機械與光學技術的完美結合，目前我國在這兩個方面都比較落后，其中光學技術的差距尤為顯著。我國光學技術發展起步并不算晚，上世紀四五十年代上海照相機廠的“海鷗”和七八十年代江西光學儀器總廠的“鳳凰”，都曾是國產的驕傲。但隨著光電技術進入數碼化時代，日系廠商如索尼、松下、奧林巴斯等紛紛崛起，霸占了大部分市場。進入21世紀，國產民營光學企業奮起直追，涌現出中一光學、永諾光學等一批優秀的國產原創技術廠商，但發展規模仍然相對較小。

綜上所述，腹腔鏡(輔助)結腸癌根治術是目前結腸癌手術的主要術式之一，具有損傷小、恢復快等優點，已在很大程度上取代了傳統開腹手術。機器人手術是科技和醫學結合的典范，是今后發展的方向，但其仍具有一定局限性，如價格高昂、力反饋缺乏等。我國在這些方面的研究才剛剛起步，隨著國家整體綜合實力的不斷提升，相信我國自主科技必將占有一席之地。