機器人輔助胸腔鏡技術治療小兒先天性肺部疾病的單中心研究

譚 征 俞建根 梁 靚 黃 婷高 躍 章 堅 舒 強

2000年Rothenberg［1］第一次在文獻中描述了小兒胸腔鏡下肺葉切除術，近年來胸腔鏡下肺葉切除術在世界各地逐漸開展［2］。文獻報道胸腔鏡輔助下肺葉切除術仍存在一定局限性，如：主刀醫生操作過程中觀察到的是二維平面圖像、操作空間有限，手術時間過長易導致主刀醫生疲勞等［3，4］。機器人輔助外科系統的誕生解決上述問題。2008年，Meehan首次報道應用機器人輔助行肺葉切除術，具有分離血管更精準、3D成像手術視野更清晰等優勢［5］。浙江大學醫學院附屬兒童醫院于2020年4月引進機器人手術系統，2020年5月開始進行第一臺機器人輔助胸腔鏡下縱膈腫瘤切除術，截至2021年3月底共完成小兒胸外科手術115例，其中小兒肺葉／肺段切除手術85例。本研究通過回顧性分析上述85例機器人輔助胸腔鏡下肺葉／肺段切除術患者的臨床資料，旨在探索機器人在小兒肺葉切除術中應用的可行性，為后續該技術在小兒胸外科手術中的深入開展提供參考。

材料與方法

一、研究對象及臨床資料

回顧性收集2020年5月至2021年3月在浙江大學醫學院附屬兒童醫院胸外科行機器人輔助胸腔鏡下肺部手術的85例患者臨床資料，男54例、女31例，年齡6個月15天至12歲10個月，平均（17.56±7.35）個月。體重7.1～57.5 kg，平均（10.75±6.42）kg。其中52例產前胎兒超聲確認為肺部病變，隨訪至出生后6個月實施手術；25例有反復肺炎病史；3例有咯血史，均為葉內型隔離肺。

收集患者的性別、年齡、體重、病變位置、術前診斷、手術時間（機器人連接至撤機結束）、術中出血量、術后引流量、術后胸腔引流時間、圍術期并發癥發生率及病死率、住院天數、術后病理診斷及住院費用。

二、手術方法

在全身麻醉誘導的同時，由經過專門培訓的護士啟動機器人外科輔助系統，完成系統自檢和預熱，套好無菌袋，備好用于手術操作的機械臂待命。采用單氣管插管健側肺葉或球囊封堵患側氣管，單肺通氣，麻醉方式同胸腔鏡手術?；颊呷〗扰P位，下墊墊子，盡量將患側肋間隙拉大，以便于機械臂活動。常規消毒鋪巾。機器人系統常規選用鏡頭臂和1、2號機械手臂（右手臂、左手臂），分別裝入無損傷心包抓鉗和雙極電凝，具體布孔如圖1。

圖1 肺葉切除術常規布孔 注 A：輔助孔；C：觀察孔；2：機器人2號臂；3：機器人3號臂； 圖2 機器人輔助胸腔鏡下行肺葉切除術 注 2A：解剖分離下肺動脈；2B：結扎離斷下肺動脈；2C：解剖分離下肺支氣管；2D：離斷縫扎支氣管Fig.1 Lobectomy was performed with routine burrowing Fig.2 Da Vinci robot-assisted thoracoscopic lobectomy

以右下肺手術為例，鏡頭孔位于腋中線第九肋間，置入一個8 mm Trocar，右手臂操作孔位于鎖骨中線第六肋間，左手臂操作孔位于肩胛下線第十肋間，每個切口之間距離＞4 cm，輔助孔5～12 mm大小，位于腋前線第七肋間，推入完成預熱的機器人，與患者鞘孔完成對接。于觀察孔接入向下三維鏡頭，并在胸腔充入CO2氣體，將胸腔壓力維持在6～8 mmHg水平，使肺葉萎陷。在三維鏡頭引導下，分別裝配機器人系統1號臂（右臂）和2號臂（左臂），選取器械分別為無損傷心包抓鉗和雙極電凝。3D鏡頭30°向上，直視下引導抓鉗和雙極置入手術靶區。對于肺上葉手術，可將各孔位置上移一個肋間。對于小年齡的患者可將左右機械臂的操作孔往鏡頭孔方向靠近。

主刀醫師坐在操作臺操作，助手通過輔助孔置入抓鉗和吸引器協助牽拉肺組織，顯露胸腔內結構，吸引，放入Hem-o-lock結扎血管，對葉裂發育不良者可擴大輔助孔至直徑12 mm大小，置入直線切割吻合器離斷葉裂和支氣管，取出肺組織標本（圖2）。手術順序基本同常規胸腔鏡手術，優先處理肺動脈、肺靜脈，最后處理支氣管，術后根據術中情況酌情決定是否放置引流管，拔管后返回病房。

結 果

85例均順利經機器人輔助胸腔鏡下完成手術，包括解剖性肺葉切除術、肺段切除術、鍥形切除術、囊腫剝離術和葉外隔離肺切除術，其中1例中轉開胸手術，為1例7月齡左肺下葉葉內型隔離肺患者。所有患者無一例發生嚴重圍術期并發癥或死亡。胸腔引流時間0～5 d，平均（1.38±0.87）d；住院時間4～10 d，平均（6.23±1.25）d；手術時間42～270 min，平均（74.76±30.21）min；術中出血量1～30 mL，平均（4.05±2.21）mL；住院總費用61 897～95 033元，平均（70 426.65±6 086.78）元。所有患者圍術期未行輸血治療。術后病理診斷：隔離肺23例，其中葉內型13例，葉外型10例（4例為膈肌內型）；囊腺瘤62例，其中1型19例，2型38例，3型3例，4型2例。具體肺葉／肺段切除情況詳見表1。

表1 肺葉／肺段切除部位及例數Table 1 Locations and number of cases of lobectomy／segmental resection

分別于術后1個月、4個月、10個月對患者進行隨訪，常規復查胸片和CT，至今未見復發病例，患者術后肺代償良好。

討 論

肺葉／肺段切除術是治療小兒肺囊性病變的經典術式，胸腔鏡下微創手術近年來得到了飛速發展，這使得胸腔鏡下肺葉／肺段切除術越來越多被家長和患者所接受。但是受制于胸腔鏡下的二維視野、不穩定的操作視野和操作受限的器械運動軌跡，胸腔鏡手術的推廣應用受到限制。機器人手術系統提供了一個由術者控制的、穩定的、高分辨率的3D視野，可進行手腕樣動作并在有限空間內進行分離，使腔鏡下肺葉切除術變得更加容易，也更加安全。2008年，美國西雅圖兒童醫院Meehan［5］首次報道應用機器人輔助胸腔鏡行小兒肺葉切除術，2012年，國外報道機器人肺葉切除術18例［6］。國內僅李帥［7］于2020年報道了2例較大年齡兒童患者在機器人輔助胸腔鏡下行肺葉切除術。2020年4月本院引進機器人手術系統，至今已完成小兒外科各類手術400余例。本院為國內較早開展胸腔鏡下肺葉切除術的單位之一，前期積累了一定的經驗，為機器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術的順利開展奠定了基礎。

一、機器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術注意事項

小兒胸腔空間較成人小，因此機器人輔助胸腔鏡下行小兒肺葉／肺段切除術成功與否與術中Trocar放置位置有關。本院目前應用的機器人手術系統，其鏡頭的Trocar直徑和操作孔Trocar直徑均為8 mm；手術要求操作孔之間及操作孔與鏡頭孔之間的距離不應＜8 cm。但在實際手術過程中，兩個操作孔之間的距離一般不＜4 cm，距離越遠越有助于手術順利完成。在建孔的過程中以鏡頭孔為中心，左右兩個操作孔距離中心孔的垂直距離應＞4 cm，而輔助孔根據助手的站位建于鏡孔和操作孔之間。

本研究中轉開腹手術的患者為一例7月齡左肺下葉葉內型隔離肺患者，系開展機器人手術的第3例，當時選擇了腋中線布孔，隔離肺的側支動脈巨大，離斷后左下葉淤血明顯，不能壓縮，空間暴露不良，從而選擇中轉開胸完成左肺下葉的解剖性切除術。

肺葉／肺段切除術的處理要點是肺動脈和肺靜脈的分離和離斷。相對部分術者采用抓鉗和單極電凝的手術方式而言，本研究采用心包抓鉗和雙極電凝抓鉗進行血管分離，安全性更高，出現血管損傷后的止血處理更迅速。

二、機器人輔助胸腔鏡下肺葉切除術的優缺點

機器人輔助肺葉／肺段切除術的步驟與常規開胸肺葉／肺段切除術一致，也是先處理肺動脈、肺靜脈，最后處理支氣管。但相較于胸腔鏡下手術，機器人手術具有以下優勢：第一，機器人的三維視野較胸腔鏡的二維視野在分離解剖過程中更有立體感，給術者更真實的視野，可以更清楚地辨別解剖結構，使得縫合、打結等操作更精準，提高手術的精確性。第二，機器人的機械臂有7個自由度，包括上下、前后、左右運動及機械手的左右、旋轉、開合、末端關節彎曲共7種動作，每個關節活動度均＞90°，并可作沿水平軸270°和垂直軸360°的旋轉，可擁有比真人手腕更加靈活的操作，且可在狹窄的解剖環境中達到比人手更好的效果。第三，機械臂特殊的過濾抖動功能使得醫生在完成精細解剖時動作更加精準穩定，降低了副損傷概率。機器人的視野更清楚，操作更靈活，使得手術更精準，損傷更小，出血更少，術后恢復更快。

但是機器人輔助肺葉／肺段切除術也存在一些問題：①在機器人手術中，由于術者不在手術床邊，一些緊急的操作（如額外的牽拉、暴露、切割閉合器的使用、快速和精確止血）均需助手獨立完成，而助手看到的是二維圖像，操作的是胸腔鏡器械，完成胸腔鏡下手術操作的過程中，會受到機械手臂的干擾、碰撞，所以要求助手必須擁有微創外科的手術經驗。一旦手術中出現出血等意外情況，助手要能獨立和迅速地完成機器人撤除、開胸并控制出血等緊急操作，故要求助手必須是經驗豐富的小兒胸外科醫生。②機器人手術費用昂貴。一套最新的機器人手術系統在2 000萬左右，且每年需要投入設備維修費用、系統升級費用等。專用的特殊手術器械如Endo-wrist機械臂的成本在40 000元左右，且僅能使用10次，每次使用的成本在4 000元左右，每次手術會用到專用手術器械4～5個，這使得機器人手術費用較傳統胸腔鏡手術高約30 000元。但兩種術式相比較，機器人手術由于擁有傳統胸腔鏡手術無法比擬的技術優勢，具有更為廣闊的發展前景。如果能夠引入醫療保險，一舉解決機器人手術成本費用這一制約其發展的瓶頸，機器人手術必然超越傳統胸腔鏡手術，成為胸外科微創手術治療的主流方式。