達芬奇機器人在胃癌手術中的應用進展

金馳 王彤

胃癌在世界范圍內有著位列第3的致死率[1]，在國內，其發病率和致死率分列第二、第三位[2]。根治性手術是胃癌的主要治療方式，隨著微創技術的發展，微創外科的重要性不言而喻。近年來，隨著腹腔鏡技術在胃癌手術中應用的愈發成熟，為了解決淋巴結清掃，術中出血量，術后恢復效果等問題，達芬奇機器人微創外科手術系統自2002年起逐漸嶄露頭角。本文將對達芬奇機器人微創外科手術系統在胃癌手術中的應用進展進行綜述。

一、達芬奇機器人在胃癌中的應用現狀

1994年起，達芬奇機器人系統經歷了由自動定位內鏡系統到宙斯宇宙機器人系統至最終成型達芬奇系統的變化過程。自2002年Hashizume等首次完成達芬奇機器人手術輔助胃癌治療后，達芬奇機器人于胃癌手術中的應用在世界范圍內逐漸增多。國內進展稍慢，于2010年由余佩武等率先進行達芬奇機器人胃癌根治術[3]。有調查顯示，截至2016年全球已有3500多個機構應用達芬奇機器人系統先后實施了50多萬例胃腸道腫瘤手術[4]。

二、達芬奇機器人在胃癌中的應用發展

1.胃癌應用達芬奇機器人的適應證變化：達芬奇機器人手術標志著外科手術繼腹腔鏡后的又一次飛躍，在發展早期達芬奇機器人主要應用于胃腸道良性疾病，如胃底折疊術，Heller肌切開術和機器人輔助下減肥術等[5]。隨著在惡性腫瘤中應用的增多，為了使手術效果得到最大化，手術適應證的制訂顯得尤為重要。早期由于國內應用較少，國內外尚無統一的臨床標準[6]。2011年余佩武等認為適合行內鏡下黏膜切除術治療的早期胃癌病人、腫瘤分期已達T4的病人以及既往有上腹部手術史的病人不宜行達芬奇胃癌治療手術。隨著胃癌應用達芬奇機器人治療的增多，我國于2015年成功制定《機器人胃癌手術專家共識2015版》[7]，指出機器人手術應用的明確適應證：(1)胃癌腫瘤浸潤深度小于或等于T4a期；(2)胃癌術前/術中分期Ⅰ，Ⅱ期者；(3)對于胃癌手術經驗豐富，機器人操作熟練的醫師，可用于分期為Ⅲ期者。國外尚無達芬奇機器人應用于胃癌治療的明確適應證。至2017年國內外學者認為胃癌病人主要適用達芬奇手術的為Ⅰa期行縮小淋巴結清掃和某些可根治Ⅰb和Ⅱa期行D2淋巴結清掃[8]。目前，達芬奇機器人的應用大多局限于早期胃癌，且主要局限于亞洲人群。2017年王曉鵬等[9]在達芬奇機器人的基礎上成功利用納米碳淋巴示蹤技術完成多例進展期遠端胃癌根治術。對于能否將適應證擴大至進展期，由于總體應用的較少，各種多中心隨機對照研究也正在緩慢進行中。2016年韓國一份關于達芬奇手術應用于老年胃癌人群的研究顯示，在老年人群中應用達芬奇手術是安全可行的，且與年輕人群比較，術后結果差不多，可以在老年人群中應用推廣，這將有利于老年胃癌人群的手術治療，減少術后風險的發生[10]。除惡性腫瘤外，近來有研究表明達芬奇機器人可用于胃腸道間質瘤的治療，在不論其腫瘤大小和定位的情況下采用保守的手術方式[11]。

2.達芬奇機器人應用的難點：目前，達芬奇機器人已廣泛用于胃癌的手術治療，其開闊的手術視野，清晰的解剖層次，較少的出血量以及較短的學習曲線均使達芬奇機器人在胃癌治療的應用中有著更好的發展優勢。同時，治療過程中所面臨的難點問題仍不容忽視。

淋巴結清掃一直是胃癌根治術中的難點，尤其是第7，8a，9，6組淋巴結以及新提出的14v組，是術中出血的常見淋巴區域[12]。有研究證實，機器人系統淋巴結清掃的安全可行性[13]，但對其淋巴結清掃程度尚存爭議。在美國癌癥協會國家癌癥數據庫統計的2010～2012年共6427例病人中，機器人的手術方式相較于腹腔鏡有著更高幾率切除至少15個淋巴結[14]。2017年王沛云等[15]進行的Meta分析中，納入機器人手術組1676例，腹腔鏡手術組4111例，在進行亞組分析后，兩種手術方式的胃癌淋巴結清掃數目(WMD=1.37，95%CI=-2.94～15.68，P=0.85)無明顯差異。隨著新興技術的發展，2018年Kwon等[16]的研究證實術前1天注射靛青綠后使用近紅外拍照技術(NIR)進行淋巴熒光拍照，有利于在胃癌手術中進行淋巴檢索同時能更有效地清除淋巴結(48.9個，注射靛青綠組；35.2個，普通組，P<0.001)。此外，胃癌手術中的消化道重建也是微創外科手術中的難點。傳統腹腔鏡由于術者對較深部位的空間距離難以把握，操作范圍有限等因素，消化道重建過程困難[17]，有悖于加速康復外科理念，而達芬奇機器人的應用能更好的解決這些問題。國內達芬奇發展早期，2010年孫益紅等根據臨床經驗，指出吻合操作更傾向于體外開放吻合，體內吻合較費時。高BMI病人行消化道重建時，體外吻合所需切口更大，故更傾向于體內吻合。同時，機器人系統的應用使得醫生由體外吻合轉向體內吻合也變得更為方便。除了吻合方式的選擇外，Liu等[12]在機器人手術過程中發現荷包縫合的應用效果更佳。

隨著虛擬現實(virtual reality,VR)和增強現實(augmented reality,AR)技術的出現，達芬奇機器人的發展也進入了新的階段。AR的出現提出了“人機合作機器人(cobots)”這一新的概念[18]，使得手術醫生與病人之間不再局限于電腦功能，脫離了醫生單純控制機器人的模式。AR可以為醫生提供物理觸覺的替代物，解決了微創手術中由于缺乏觸覺在辨別重要器官組織時的安全隱患。利用VR以及超聲3D技術，醫生在胃癌手術過程中能獲得病人的實時計算機斷層掃描(computer tomography,CT)和核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的三維重建圖像，將實時圖像重疊于病人后即為AR[19]。這一新技術的出現大大降低了淋巴結清掃和消化道重建的手術難度，提高了胃癌手術安全性，除此之外對于醫生實行模擬訓練也有著很大的幫助[18]。

3.達芬奇機器人主要并發癥及術后療效：胃癌應用達芬奇機器人術后的主要并發癥為傷口感染、出血、膿腫和吻合口漏等。2012年Caruso等[20]回顧分析5893例胃切除手術，其中4542例開腹，861例腹腔鏡，426例機器人，結果顯示3種手術方式之間的總并發癥率并沒有顯著差異，三者間的差異主要體現在瘺，梗阻和膿腫這3個主要并發癥發生率上。與腹腔鏡相比，達芬奇機器人應用于胃癌治療的早期中轉手術更多，2017年Yang等[21]報道的173例達芬奇治療胃癌手術中已無一例中轉，機器人應用于胃癌治療日漸趨于成熟。

并發癥只是評估手術結果的一個方面，術后首次下床時間，進流食時間，住院時間等均是評定因素。2017年Yang等[21]提出應用“CUSUM圖”對手術結果進行評估。既往已有大量研究顯示，達芬奇手術的短期手術效果與腹腔鏡相比無顯著不同[22]，其中2016年由Kim等[23]進行的第一個大樣本，多中心前瞻性研究也表明達芬奇手術在圍手術期中的效果并無明顯指標說明其優于腹腔鏡技術，但研究指出達芬奇機器人對于醫生的未來，延長手術醫生的職業生涯非常有利。迄今為止，多數研究為短期療效的分析[24]，缺乏對病人的長期隨訪，2017年Obama等[25]對達芬奇和腹腔鏡進行了目前最大最全面的綜合性比較，在311例達芬奇組和311例腹腔鏡組實行胃癌根治術后，隨訪的中位數為85個月，結果表明在長期腫瘤學效果上兩種手術方式并無顯著差別，5年總存活率(OS)(P=0.5207)和無病存活率(RFS)(P=0.2293)兩者間無顯著差別。

術后效果除了手術本身的影響外，天津醫科大學腫瘤醫院在對2016年至2017年間120例達芬奇手術研究發現，術后48小時運動量與首次進食時間、肛門排氣時間、胃乏力發生率等均呈反比。整個術后護理均需遵循加速康復外科(ERAS)的護理原則[26]，達到ERAS與機器人微創的有效聯合。

三、達芬奇機器人在胃癌手術中的主要優勢和局限性

1.胃癌應用達芬奇機器人的主要優勢：隨著機器人系統臨床應用的增多，相較于腹腔鏡手術中的二維成像，機器人系統可以呈現出高解析，多象限的3D圖像，使整個手術視野更加開闊，淋巴結與血管間的解剖關系更加清晰，從而減少了術中出血，失血的減少潛在的抑制了癌細胞的自由擴散，也有利于術后免疫功能的維持，這使得胃癌的局部進展受限[27]。同時，對機械臂的熟練控制，也使操作局限性的問題得以解決。另外，機器人系統的使用大大克服了操作醫生面對復雜病例自身的工作恐懼心理，更利于醫生進行復雜胃癌病例的長時間操作。作為一項新的技術，達芬奇機器人在腹腔鏡的基礎上有其不容忽視的發展優勢。學習曲線和累積求和模型可以客觀反應及評估醫生對機器人技術的接受水平。研究顯示，腹腔鏡醫生經30例左右即能熟練掌握該項技術。所以在機器人推廣方面，學習曲線并不會制約其發展，而且當同時學習機器人和腹腔鏡技術時，兩者間相互有利[12]。

2.胃癌應用達芬奇機器人的局限性：達芬奇機器人不可否認是繼腹腔鏡后微創外科領域新的技術突破，考慮到上述的優勢，達芬奇有著腹腔鏡不可比擬的先進性，但至少目前，較長的手術時間以及高昂的手術費用仍將成為其發展的掣肘。機器的復雜性導致了手術的準備時間較長，病人的麻醉時間也會相應延長，這可能會對病人產生有害的結果，在緊急情況下不宜應用[27]。時間的問題可能會隨著手術團隊熟練度的提高以及機器人技術的發展被解決。在費用方面，胃癌手術應用達芬奇機器人的費用與腹腔鏡相差約2800美元[27]，費用的差異主要體現在器械上，這使得機器人手術的成本效率降低。瑞士將部分病人的胃腸道機器人手術費用納入衛生保健系統，盡管2012至2015年間手術費用變化不大，病人于2015起償還應繳費用顯著降低導致衛生保健系統出現赤字[28]。日本厚生勞動省于2018年4月起將機器人手術納入醫療保險范圍[1]。雖然醫院的利潤減少，但有利于達芬奇手術的加速發展。在國內中科院列出的12項“改變未來的顛覆性技術”中，醫療手術機器人位列第5位，機器人手術走向普及已是必然趨勢，故能將機器人手術納入醫療保需提上議程，近年上海也正探索嘗試將醫療保險與商業保險相結合，這是使得機器人手術價格降低可實現的方式。

四、胃癌手術應用達芬奇機器人的應用前景

達芬奇機器人技術仍處于發展階段，應用中存在的問題在后續的研究中必然會得到解決，如最新研發的達芬奇系統優化了既往的達芬奇S和Si，新增加了4個可自由拆卸的微創手術刀設計，手術刀可取出及重新植入體內，能實現180度的旋轉，增大了手術的活動區域，使胃癌手術中的復雜操作得到簡化[29]。達芬奇Xi在達芬奇S和Si的基礎上實現了技術的革新，可以實現相對較短的胃癌手術時間[30]。除了機器本身的進步之外，手術技術本身也在進步。南京軍區總醫院趙坤等于2013年就提出過關于胃癌手術路徑的創新，“斯諾克路徑”，有利于降低血管分類和淋巴清掃的難度，同時也可一定程度上解決較長的時間問題。

近年來，隨著第五代移動通信技術(5G)的快速發展，“遠程醫療”已逐步應用于慢性病的遠程監控以及急救醫學領域，避免與病人面對面接觸的同時，為病人提供更高質量更低費用的服務，不僅解決了距離問題，也使受惠人群更廣，使更多早期胃癌病人在遠距離的情況下就可對自身手術情況進行評估。實時高速的5G網絡也使得達芬奇機器人應用于遠程醫療成為可能[31-32]。

五、總結

胃癌根治術作為當今胃癌治療的主要治療方式，術式本身的革新一直都是發展的中心。在早期胃癌治療中，由于不需進行深部淋巴結清掃，血管組織結構較清晰，腹腔鏡手術已足夠應對，但當面對逐漸增加的進展期胃癌病例時，腹腔鏡操作局限，視野有限，對醫生操作穩定要求性高等缺點被放大，故達芬奇微創機器人手術系統應運而生。達芬奇機器人獨有的三維成像，降低了深部淋巴結清掃難度，使血管脈絡化清晰，減少術中出血。同時，穩定的操作系統有利于醫生面對復雜病例的長時間手術。除此之外，與腹腔鏡相比短期和長期療效也無明顯差異，一系列研究也均證實了達芬奇手術系統應用于胃癌治療的安全及可行性。

綜上，達芬奇微創機器人手術系統作為一項新型發展的技術，具備自身特有的技術優勢，雖然大部分醫院已臨床應用于胃癌治療，但其較長的手術時間，昂貴的手術費用等缺點是該技術后期推廣發展需要重點解決的問題。隨著該技術在醫院臨床應用的增多，研究依據的樣本例數逐漸增多，在后期研究中樣本量不足不再是研究進行的問題。迄今為止已有較多的關于術后短期療效的單中心回顧性研究，雖已有少量多中心前瞻性研究[23]，但數量有效，尤其是關于術后長期療效的研究也很少，需要進行更多的研究加以證實。與此同時，關于達芬奇機器人應用于胃癌的遠程醫療方面還處于探索階段，研究報道均較少，其只在超聲心動圖等遠程檢查及胃癌術前評估中有所嘗試[33-34]。不可否認的是，達芬奇微創外科手術系統擁有巨大的發展空間，其勢必會在未來的胃癌治療中伴有重要的角色，系統存在的缺陷也會隨著社會進步被逐一解決。