機器人和4K腹腔鏡在胃癌根治術中淋巴結清掃的比較

周巖冰

我國胃癌以進展期病變為主，D2淋巴結清掃術作為標準手術被廣泛采用[1]。在過去的幾十年中，以腹腔鏡為代表的微創技術已成為胃癌手術的重要方法，手術質量和安全性不斷提升，病人從中受益[2]。腹腔鏡胃癌根治術不同于其他手術，對手術者、器械設備要求較高，學習曲線和手術時間較長，對術中意外掌控能力具有挑戰性。由于2D腹腔鏡缺乏三維空間定位以及器械存在的先天不足，使得某些部位的暴露、解剖、淋巴結清掃、鏡下縫合打結等操作受到限制。因此，手術區域的最佳可視化技術、手術平臺及器械改良至關重要。Hashizume等[3]首次應用達芬奇機器人治療胃癌以來，機器人獨有真實3D視野、放大顯微手術、操作穩定細膩、機械臂腕式鉸鏈七個自由度運動和良好的人體功能學原理，彌補了腹腔鏡的不足，在臨床應用方面取得長足進步[4]。4K高清腹腔鏡有更高清的手術視野及更加細微局部解剖學辨識度，可以使術者更好地把握胃周膜性解剖層面，更仔細地辨識胰周淋巴結與胰腺組織、血管、神經的毗鄰關系，可達到精準操作，減少術中出血及損傷，在胃癌根治術中展現出良好的應用前景[5]。

一、機器人與4K高清腹腔鏡特點及優勢

與傳統腹腔鏡比較，4K腹腔鏡具有超高清、寬色域及超高分辨率圖像的特點，呈現的手術野畫面信息可以到達常規高清畫面的4倍，其鏡頭靈敏度是傳統傳感器的2倍，即使在低光照強度下依然可以獲得高質量圖像。對神經、血管、系膜、淋巴與脂肪組織等的辨識度增加，在此基礎上的精細解剖分離可明顯減少術中出血、保護重要臟器、明確淋巴結清掃范圍與界限等。基于上述特點，4K腹腔鏡可協助手術者輕易辨認重要解剖結構與周圍組織毗鄰關系，完成精準、高質量手術。4K腹腔鏡采取一體化攝像與自動對焦系統，通過視角變換調整手術視野，可減少扶鏡手在術中進行縱深方向的反復變換，降低扶鏡手操作難度，放大并遠離操作區域，改善術者視覺體驗，同時也降低術中超聲刀氣霧對鏡頭的影響。但在啟動自動對焦系統的同時，由于需重新調整焦距，聚焦存在時差，會增加術者的視覺不適，若反復調整焦距會產生視覺疲勞[6]。

達芬奇機器人手術系統通過三維成像、運動縮放、10倍手術野放大、震顫過濾、同軸對準、七個自由度內鏡鉸接腕關節等技術優勢。卓越的手術視野顯露，其真實的3D效果，最大限度減少術中出血量、降低手術創傷、提高外科醫師操作靈巧性，顯著降低操作失誤及副損傷機會，進一步提高胃癌淋巴結清掃質量，實施腹腔鏡難以完成的縫合、打結等操作，更加適合特殊部位手術。此外，達芬奇機器人手術系統操作臺的人體工程學設計可以減少外科醫師的不適疲勞及職業倦怠，特別適合時間較長手術[7]。胃癌淋巴結清掃以胰腺為中心進行，胰腺上緣淋巴結清掃是重要操作步驟之一。我們根據術前CT血管造影，對胃周血管進行分類，提出“以動脈為導向的淋巴結清掃原則”，充分暴露胰腺上緣區域，沿脾動脈、肝總動脈、腹腔動脈進行淋巴結清掃，避免淋巴漏、胰漏、血管損傷、胰腺損傷等，做到精準淋巴結清掃，提高了淋巴結清掃的質量，降低出血、血管損傷、胰漏等并發癥[8]。機器人比腹腔鏡在該區域操作存在更多優勢。腹腔鏡手術時助手牽拉胃胰皺襞、壓迫胰腺進行手術暴露，手術者使用輔助鉗子夾持血管周圍神經纖維進行輔助反牽引，使用超聲刀進行胰腺上緣淋巴結清掃。操作過程中，由于壓迫胰腺進行胰腺上緣暴露，容易造成胰腺損傷，使用超聲刀進行淋巴結清掃，也可以造成胰腺灼傷。機器人手術時，使用3號臂牽拉胃胰皺襞進行主牽引，不壓迫胰腺，通過2號臂在胰腺上緣進行反牽引充分暴露。使用腕部鉸鏈功能的電剪進行銳性分離，清掃脾動脈旁淋巴結，另外，3號臂也具有腕部鉸鏈功能能夠調整胃胰皺襞最佳角度，使用相同腕部鉸鏈功能的電剪進行淋巴結清掃，這是機器人手術的優勢，腹腔鏡無法比擬[9]。圖1是Okabe等[9]介紹的腹腔鏡機器人胃癌切除術淋巴結清掃示意圖。

A-splenic artery脾動脈，V-splenic vein脾靜脈，N-lymph node圖1 淋巴結腹腔鏡、機器人胰腺上緣淋巴結清

二、學習曲線

傳統2D腹腔鏡缺乏立體感知，手術縱深判斷困難，經過培訓、經驗豐富的手術者才能夠勝任各種手術，但需要足夠的學習曲線。4K超高清2D腹腔鏡畫面細節及手術野縱深顯示優于傳統腹腔鏡，有助于學習培訓及手術質量的提升。Thomaschewski等[10]進行一項前瞻性隨機對照研究，觀察62名無腹腔鏡手術經驗受試者在腹腔鏡手術模擬培訓器上使用4K超高清2D腹腔鏡與3D高清腹腔鏡學習四項腹腔鏡基本技能方面的差異，評估參與者每個任務達標所需的重復次數及表現。任務包括“物件收納”(任務1)、“編織”(任務2)、“中國跳繩”(任務3)和“縫合”(任務4)。研究顯示，使用3D腹腔鏡的參與者需要較少的重復來實現任務1和3的目標。相反，任務2和任務4，兩組之間沒有顯著差異。因此，與4K 高清腹腔鏡相比，使用3D高清腹腔鏡掌握腹腔鏡基本技能更快，尤其移動空間較大的操作，空間局限的操作兩個系統無明顯差別。Rana等[11]采取隨機對照研究，評估40名沒有腹腔鏡手術經驗醫學生使用4K高清腹腔鏡與3D腹腔鏡執行標準化手術操作學習曲線的差異。結果顯示，使用3D腹腔鏡減少了持針穿環、打結、圓形切割和持針觸圓操作錯誤的機會。除了打結時間顯著減少，完成其他擬定任務所需的時間相當。3D腹腔鏡較4K高清腹腔鏡顯著提高了任務的精度，由于4K高清腹腔鏡圖像分辨率高、空間定位強，更受初學者喜歡。Wahba等[5]通過隨機對照研究測試醫學生、無腹腔鏡手術資質和有腹腔鏡手術資質醫生使用3D和4K腹腔鏡在模擬培訓完成各種任務的表現情況。和4K腹腔鏡相比，3D腹腔鏡能夠縮短完成不同任務的時間，減少操作錯誤的數量，尤其是那些經驗不足的受試者更加獲益。具有腹腔鏡資質的醫生NASA任務負荷指數(NASA-TLX)3D腹腔鏡更低。作者認為，與4K技術相比，3D腹腔鏡可以改善術中表現，無論外科醫生基礎如何，都能通過可視化技術改進提高手術技藝。

機器人手術系統成像、機械臂及器械不斷改進升級，操作更加穩定、精準,且術者對手術團隊依賴少。因此，機器人手術系統學習曲線要比腹腔鏡手術短。研究顯示，腹腔鏡胃癌手術的學習曲線>40例才能達到穩定狀態[12]。有腹腔鏡胃癌手術基礎，機器人手術系統手術的學習曲線可以降低至10～20例，甚至開腹、腹腔鏡手術經驗豐富的外科醫師即便首例手術也可以安全、有效施行[13]。Kang等[14]比較初始20例和后續80例行機器人手術系統根治性胃切除術療效，結果顯示，20例手術后才能達到滿意療效。Zheng等[15]應用累積和與風險調整累積和分析機器人手術系統手術時間和術后30天內并發癥學習曲線轉折點。機器人手術系統遠端胃切除術和機器人手術系統全胃切除術需克服手術時間的學習曲線平均為22例和20例，需要克服術后并發癥的學習曲線為23例和18例。學習曲線折點后的手術結局優于折點前。機器人手術系統遠端胃切除術病例數的累積促進其全胃切除術學習過程。Kim等[16]前瞻性收集5位外科醫師施行502例機器人手術系統胃切除術的資料，采用風險調整累積和分析法，分析其手術時間和并發癥的學習曲線。3位外科醫師平均需25例病人克服并發癥和手術時間學習曲線到達熟練程度，2位外科醫師需要23例病人才能逐步由熟練期過渡至精通期。學習曲線第一階段(1～25例病人)、第二階段(26～65例病人)、第三階段(66～88例病人)、第四階段(89～125例病人)，其中度并發癥發生率(≥Ⅱ級)分別為20%、10%、26.1%、6.4%；腹腔內出血和腹痛為機器人手術系統胃切除術主要學習相關并發癥，學習曲線受腹腔鏡手術經驗和訓練模式影響。我們認為，技術不熟練嚴重影響機器人手術系統胃切除術療效，該手術方式過程復雜，具有典型的學習曲線，需要對術者進行培訓和認證才能確保手術質量和安全。

三、手術適應證及禁忌證

適應證、禁忌證與腹腔鏡、機器人手術類似，需要術前進行嚴格評估，確定臨床分期[17]。適應證包括：(1)腫瘤浸潤深度≤T4a級；(2)術前腫瘤分期為Ⅰ、Ⅱ期；(3)對于具備豐富胃癌手術經驗且熟練掌握機器人手術系統操作經驗的胃外科醫師，可應用機器人手術系統為術前腫瘤分期為Ⅲ期或需行聯合器官切除的病人開展手術。禁忌證包括：(1)不能耐受全身麻醉或長時間氣腹，如嚴重心、肺等主要器官功能不全；(2)嚴重凝血功能障礙；(3)妊娠期；(4)腹腔嚴重粘連；(5)腫瘤淋巴結轉移且轉移灶融合、包繞重要血管；(6)發生胃癌穿孔、大出血等急診手術。

四、淋巴結清掃范圍

精準淋巴結清掃是胃癌手術的核心，胃周圍淋巴結主要分布在以胰腺為中心的血管周圍，胃周筋膜間隙是淋巴結清掃的關鍵操作平面，遵循胃周筋膜分離清掃淋巴結，可以顯著降低腫瘤細胞脫落種植風險，達到淋巴結整塊清掃及徹底性根治目的。

淋巴結清掃范圍和原則，嚴格遵循開腹、腹腔鏡及機器人手術的原則[17]。對于cT1aN0期胃癌或腫瘤長徑≤2 cm、分化型cT1bN0期胃癌，可行D1淋巴結清掃術；對于其他cT1bN0期胃癌，需行D1+或D2淋巴結清掃術；對于cT1N+M0期及cT2～4N0/+M0期胃癌，應行標準D2淋巴結清掃術。

對于遠端胃切除術，D1淋巴結清掃術清掃范圍 包括第1、3、4sb、4d、5、6、7組淋巴結，D1+淋巴結清掃術清掃范圍包括D1淋巴結清掃術清掃范圍+第8a、9組淋巴結，D2淋巴結清掃術清掃范圍包括D1+淋巴結清掃術清掃范圍+第8a、9、11p、12a組淋巴 結，若腫瘤浸潤范圍突破胃大彎側漿膜層，需追加 第14v組淋巴結清掃。對于保留幽門的胃大部切除術，D1淋巴結清掃術清掃范圍包括第1、3、4sb、4d、6、7組淋巴結，D1+淋巴結清掃術清掃范圍包括D1淋巴結清掃術清掃 范圍+第8a、9組淋巴結。對于近端胃切除術，D1淋巴結清掃術清掃范圍 包括第1、2、3、4sa、4sb、7組淋巴結，D1+淋巴結清掃術清掃范圍包括D1淋巴結清掃術清掃范圍+第8a、9、11p組淋巴結，若腫瘤浸潤食管，需清掃第110組淋巴結。對于全胃切除術，D1淋巴結清掃術清掃范圍包括第1～7組淋巴結，若腫瘤浸潤食管，需清掃第110組淋巴結，D1+淋巴結清掃術清掃范圍包括D1淋巴結清掃術清掃范圍+第8a、9、11p組淋巴結，若腫瘤浸潤食管，需清掃第110組淋巴結，D2淋巴結清掃術清掃范圍包括D1+淋巴結清掃術清掃范圍+第8a、9、10、11p、12a組淋巴結，若腫瘤浸潤食管，需清 掃第19、20、110、111組淋巴結。

對于胃中上部癌是否行脾門淋巴結清掃術，可參考以下原則：(1)胃小彎側癌由于很少轉移至脾門，在探查脾門淋巴結無腫大情況下，可不行脾門淋巴結清掃術；(2)原發腫瘤位于胃大彎側且腫瘤長徑>6 cm、術前分期為T3期或T4期的胃中上部癌，或者當第4sb組或第1ld組淋巴結疑似轉移或經術中快速冷凍切片組織病理學檢查結果示轉移陽性時應考慮清掃第10組淋巴結。

食管胃結合部腺癌的淋巴結清掃范圍目前尚存爭議。綜合目前研究結果，建議對于Siewert Ⅱ型食管胃結合部腺癌，若腫瘤中心位于食管側，在D2淋巴結清掃術基礎上追加清掃第19、20、110、111組淋巴結；若腫瘤中心位于胃側，在 D2淋巴結清掃術基礎上追加清掃第19、20組淋巴結，腫瘤浸潤食管時再追加清掃第110、111組淋巴結。

五、應用現狀

胃周淋巴結主要沿胃周動脈分布、命名編號，淋巴結清掃應嚴格按照淋巴結的解剖學分布進行。徹底淋巴結清掃需沿動脈解剖、裸化，完整切除區域淋巴結及脂肪組織。

1.機器人：不同于開腹、腹腔鏡手術，目前機器人手術設備缺少逆反饋，探查、分離、縫合打結、尋找正確的解剖學平面等操作，經驗豐富的外科醫生能夠通過視覺和經驗來完成手術。Shen等[8]根據術前CT血管造影檢查建立胃癌手術相關動脈影像數據庫，根據不同變異類型及潛在損傷風險，將其分為低風險型和高風險型，提出以動脈為導向的胃癌淋巴結清掃原則，可提高淋巴結清掃質量，降低術中副損傷、出血等并發癥，改善近期臨床結局，尤其是肥胖癥病人，這為術前臨床決策、術中實時導航奠定基礎。機器人手術系統仿人工關節技術七個自由度運動可以讓外科醫師更加從容清掃淋巴結，尤其是胰腺上緣、肝門后方、脾門以及縱隔等特殊部位。Kim等[18]比較韓國國立癌癥中心收治的87例機器人手術系統和288例腹腔鏡輔助遠端胃切除術病人的臨床病理資料，其中D2胃切除術病人中，N2區清掃的淋巴結數目機器人組多于腹腔鏡組，脾動脈周圍清掃的淋巴結數目機器人組多于腹腔鏡組。Tian等[19]的研究結果顯示，機器人手術系統與腹腔鏡比較，前者清掃淋巴結數目更多，尤其是胰腺上緣淋巴結。機器人手術系統成像清晰、穩定及靈活等特點，使其在肥胖癥病人、特殊部位手術具有顯著優勢。Lee等[20]的研究結果顯示：機器人手術系統與腹腔鏡比較，前者在高BMI胃癌病人中可清掃更多淋巴結(>15枚)。王道勝等[21]的單中心RCT，比較Siewert Ⅱ型食管胃結合部癌病人行機器人手術系統與腹腔鏡輔助根治性全胃切除術淋巴結清掃及近期結局，其結果顯示：機器人手術系統根治性全胃切除術安全、可行，手術更加精細、術中出血量更少、淋巴結清掃質量更高，尤其是膈下及下縱隔淋巴結清掃，利于病人腫瘤預后。Yang等[22]分析92例行機器人手術系統根治性全胃切除+脾門淋巴結清掃術，其結果顯示，總手術時間和控制臺操作時間分別為(287.2±66.0)分鐘和(180.2±47.2)分鐘,術中出血量為(141.1±227.0)ml，死亡率為1.1%，術后并發癥發生率為16.3%；術后無胰漏、全脾梗死及脾動脈遲發性動脈瘤發生。總淋巴結清掃數目和脾門淋巴結清掃數目分別為(50.8±18.1)枚和(1.9±2.6)枚，5年總生存率為86.3%，5年無復發生存率為87.4%。我們認為，機器人手術系統保脾脾門淋巴結清掃術安全、可行。

2.4K超高清腹腔鏡：Kanaji等[23]通過前瞻性臨床對照研究，比較3D高清和2D超高清4K腹腔鏡對根治性胃切除術手術結果的影響，兩組在手術時間、總出血量、術后感染并發癥和術后住院時間無明顯差異。3D腹腔鏡縫合時間顯著縮短，胰腺上緣淋巴結清掃，2D超高清4 K腹腔鏡鏡頭清潔次數顯著低于使用3D腹腔鏡。作者認為，使用3D和4K腹腔鏡進行胃癌根治術手術結局相同，3D腹腔鏡減少了消化道重建過程中的縫合時間，而4K腹腔鏡減少了淋巴結清掃中的鏡頭清潔次數。Zhang等[24]的回顧性分析4K高清、3D和2D高清腹腔鏡胃癌根治術近期臨床結局，結果表明，三組手術時間、估計出血量、首次排氣時間、術后住院時間和并發癥等比較無明顯差異。4K、3D及2D高清腹腔鏡組收獲的淋巴結數分別為32.60±10.28枚、29.81±8.94枚和27.69±10.96枚，差異無統計學意義。3D腹腔鏡在視疲勞和暈覺方面得分最低，術野空間定向和深度判斷方面得分最高。4K腹腔鏡在視角控制協調、視覺敏銳度、色彩鮮艷、分辨率、幀數和刷新速率等方面得分最高。2D高清腹腔鏡組的控制感評分明顯低于4K和3D組，色彩分辨率和對比度無顯著差異。我們認為，4K高清腹腔鏡術中表現、近期臨床結局與2D高清、3D腹腔鏡相當，但4K腹腔鏡可以減少不良影響，提高手術質量。