機器人輔助減重手術治療肥胖癥的應用研究進展與爭議

馬永斌，買買提·依斯熱依力，艾克拜爾·艾力,

(1.新疆維吾爾自治區人民醫院微創、疝和腹壁外科，新疆 烏魯木齊，830001；2.新疆醫科大學研究生學院；3.新疆維吾爾自治區人民醫院自治區普外微創研究所；4.新疆維吾爾自治區胃食管反流病及減重代謝外科臨床研究中心)

肥胖癥是由遺傳因素、環境因素共同作用導致的脂肪組織在皮下、內臟堆積的一種代謝性疾病[1]。世界衛生組織報道，2016年全球約19億成年人處于超重狀態，而肥胖人群超過6.5億，分別占全球人口的39%與13%[2]。有研究預測，2030年全球57.8%的人口將處于超重或肥胖狀態，目前減重手術被認為是治療肥胖癥最有效且持久的方法，對重度肥胖的治療效果優于飲食及運動干預[3-4]。隨著科技的發展，人工智能系統被逐漸應用于醫療領域中，其中機器人手術系統是其重要的代表，目前機器人手術系統已被廣泛應用于各類腹部手術中，其在減重代謝外科方面的應用也逐漸在國內外開展，目前機器人輔助腹腔鏡手術(robot assisted laparoscopic surgery，RBS)有逐漸替代傳統腹腔鏡手術的趨勢，但關于其安全性、可行性的研究仍存在爭議，本文通過對國內外相關文獻的綜述，為RBS在臨床中的應用提供參考依據。

1 機器人輔助減重手術的發展歷程

Edward于1967年首次提出了利用外科手術方法干預限制胃容量治療病態肥胖的概念[5]。但早在1952年瑞典醫師Henrikson為一位32歲女性肥胖患者切除長達105 cm的小腸，被認為是減重外科的開端[6]。Wittgrove等[7]于1994年發表了第一例腹腔鏡胃分流術，開啟了微創減重手術的時代。隨著機器人手術系統的應用，1998年Cadiere與他的團隊完成了世界首例RBS，雖然選擇的術式為腹腔鏡可調節胃綁帶術，但也開啟了機器人在減重手術方面的新征程[8]。2003年有研究報道了211例RBS，其中7例機器人輔助胃旁路手術是首次報道[9]。2007年Sudan等[10]報道了機器人輔助膽胰分流并十二指腸轉位術，其中機器人袖狀胃切除術作為手術的一部分被首次提出。一項來自代謝與減重手術認證、質量改進計劃數據注冊中心的46 764例患者的研究顯示，RBS由2015年的6.7%增至2018年的10.3%，其中72.5%為機器人輔助袖狀胃切除術，并且呈逐年增長趨勢[11]。目前在國外，機器人手術系統已在各類減重手術中得到廣泛應用。我國第一臺機器人手術系統于2006年由解放軍總醫院引進。截至2017年5月底，我國大陸地區機器人手術系統總裝機量為65臺[12]。我國內地機器人輔助袖狀胃切除術于2015年初才陸續開展[12]，雖然我國RBS開展較晚，臨床經驗及相關文獻報道有限，但隨著各地區減重中心相關術式的逐步開展及機器人手術系統的逐漸推廣，RBS已逐漸被業界接受[13]。

2 機器人手術硬件的優勢及爭議

目前我國各減重外科中心主要采用腹腔鏡減重手術，但其具有明確的局限性，而RBS的逐漸推廣很大程度上改善、彌補了腹腔鏡減重手術的不足[14]。相比腹腔鏡減重手術，RBS具有以下優勢：(1)機器人手術系統采用裸眼三維立體成像系統，一方面彌補了傳統2D腹腔鏡缺乏層次感的缺陷，另一方面緩解了3D腹腔鏡長時間佩戴3D眼鏡導致的視覺疲勞及眩暈感，并可使術區放大10倍，大大增加了術區解剖結構的辨識度，使得術者操作更為精細[1,13,15]。(2)機器人手術系統采用仿人手模擬系統，模仿了人手腕關節的7個自由度，具備360°的活動角度，最大限度地延展了機器人機械臂的活動范圍，可不同角度的在狹小的術區操作，從而完成復雜、高難度的精細解剖及縫合[13,16-17]，尤其因肝左葉肥大及腹腔內臟脂肪增厚導致操作難度增加的肥胖患者更為有利[1]。(3)雖然機器人手術系統采用了人手模擬系統，但其可自動過濾因人手顫抖及操作桿不穩定導致的震顫，使操作更為穩定，提高了手術安全性及精度，尤其對高難度、精細度要求更高的手術至關重要[1,12-13]。(4)相較傳統腹腔鏡手術，機器人手術系統因科學的設計及人性化的操作方式使得學習曲線更短且更容易達到學習平臺期，而這與上述優點密不可分[1,4,13,18]。Ecker等[19]通過對13位主刀機器人袖狀胃切除術的住院醫師完成手術的時間分析后發現，12位住院醫師的手術時間基本在第5例后達到平臺期。(5)機器人輔助手術系統對手術醫師數量要求較低，僅一人即可獨立完成操作，只在部分操作過程中需要臺上助手協助，這避免了傳統手術配合難度大及手術器械之間互相干擾的問題。很大程度上減輕了醫務人員的工作負荷[13]。以上均為機器人手術系統硬件設施及其相關優勢，但在手術時間、術中出血量、術后住院時間、并發癥發生率、減重效果及其合并癥改善等方面的優勢仍存在一定爭議[13,20-21]。

目前機器人手術系統的優勢已得到認可，但根據多個減重代謝中心的報道，目前還存在以下缺點：(1)相較傳統腹腔鏡手術，術者通過操作臺工作，只有單純的視覺反饋，缺乏觸覺反饋[15]。(2)由于機器人手術系統的初始投資、每次手術的消耗品、年度維修及其他可重復使用的設備占機器人平臺總運營成本的很大一部分，因此與傳統腹腔鏡手術相比，進一步增加了患者負擔[15,21];但目前因其推廣及普及性不夠，尚未進一步納入醫保，也許這一不足會在醫保完善后得到彌補。(3)機器人輔助手術開展早期在術前準備及安裝機械臂方面耗時較長，嚴重影響了工作效率，同時使得麻醉時間增加，增加了麻醉風險[2]。(4)目前在進行機器人袖狀胃切除術過程中，在胃大彎切割吻合操作時仍采用傳統腹腔鏡方法，但新一代的機器人手術平臺簡化了裝機過程，并加入了自動化的機器人切割吻合操作，進一步節省了時間與人力[11,22]。

3 機器人手術系統治療肥胖癥的安全性及可行性爭議

機器人手術系統所體現出的硬件設施優勢在手術過程及患者術后康復中具有重要作用，目前關于RBS治療肥胖癥的關注點仍集中在手術時間、術中出血量、術后并發癥發生率、手術成本、再入院及再手術率等方面，這一系列因素是評估手術治療安全性、可行性的重要指標。

多項研究顯示，RBS較腹腔鏡減重手術需要更長的手術時間，其中包括胃旁路手術、袖狀胃切除術，但不同研究對手術時間的定義并不相同，部分研究未將機器人裝機時間納入，因此各研究間存在高度差異性[18,23-26]。但也有部分研究認為，RBS較腹腔鏡減重手術時間更短，這主要與機器人手術系統的學習曲線更短、術者的熟練程度有關[27-28]。在住院時間方面同樣存在時間定義不明確的問題，因此部分研究認為，腹腔鏡減重手術與RBS的住院時間無差異[18,29]。但也有研究認為，RBS組較腹腔鏡減重手術的住院時間明顯縮短，這主要與機器人手術后患者康復時間有關，而康復過程與術中出血量、胃瘺發生率、術后早期并發癥發生率、中轉開腹率等因素有關，但這一系列因素在不同研究中也存在爭議[30-32]。

關于RBS術后并發癥發生率的研究結果也不盡相同，Liang等[25]、Bailey等[26]的研究認為，與腹腔鏡減重手術相比，RBS在術后并發癥方面無明確優勢。甚至有研究認為，RBS導致了術后更高的并發癥發生率[23,33-34]。而有的研究認為，機器人輔助可調節胃綁帶術后并發癥發生率明顯低于傳統腹腔鏡手術[18]。目前多數研究中所納入的并發癥主要包括胃瘺、器官間隙感染、狹窄、肺栓塞、急性腎損傷等，但針對這一系列術后并發癥的研究結果也存在一定爭議。關于術后胃瘺發生率的研究存在三種結果。Celio等的研究發現，機器人輔助胃旁路手術后胃瘺發生率為1.6%，而傳統腹腔鏡手術為0.2%[23]。有研究認為，與傳統腹腔鏡手術相比，機器人輔助袖狀胃切除術后胃瘺發生率增加[35]。但也有研究認為，腹腔鏡減重手術與RBS在術后胃瘺發生率方面無顯著性差異[18,29]。而Sebastian等利用2015～2016年的代謝與減肥手術認證和質量改進計劃數據庫發現，RBS術后胃瘺發生率顯著降低，得出腹腔鏡減重手術胃瘺發生率是RBS的2倍[36]。發生三種結果的原因主要是2019年前RBS術中未廣泛使用切割吻合器，只是進行了單純的絲線縫合，而許多腹腔鏡減重手術是通過吻合器進行吻合的。也有部分手術團隊在機器人手術時由床邊助理通過腹腔鏡進行胃大彎的切割吻合操作，缺乏標準指南指導的手術醫生進行吻合可能是導致胃瘺發生率差異的主要原因[36]。一項使用代謝與減肥手術認證和質量改進計劃數據庫的研究發現，在胃旁路手術中機器人輔助組手術部位感染率較傳統腹腔鏡具有一定優勢；而多項研究發現，機器人輔助袖狀胃切除術的敗血癥發生率較腹腔鏡袖狀胃切除術高[4,21,35,37]；并且有研究認為，感染風險的增加與30 d再入院率有一定關系[4]。關于其余術后并發癥目前研究結果較一致；Zhang等[18]通過納入7 239例RBS與203 181例腹腔鏡減重手術的薈萃分析發現，吻合口狹窄、肺栓塞方面無顯著差異。但以上諸多研究指出了腹腔鏡袖狀胃切除術在吻合口漏發生率、30 d再入院率及再手術率、中轉開腹率等方面的劣勢，而對機器人輔助胃旁路術的安全性、可行性給予了肯定[11,17,21]。

4 機器人手術系統治療肥胖癥及其合并癥的臨床效果及爭議

減重手術作為治療肥胖癥及其合并癥的主要方式，評估RBS、腹腔鏡減重手術兩種手術方法治療肥胖癥的效果是必不可少的因素[38]。Zhang等[18]的薈萃分析中對兩種減重手術后多余體重減少百分比、BMI進行了評估，發現RBS在四種類型的手術中無顯著差異。但Kannan等[39]的研究中將機器人輔助胃旁路術與腹腔鏡胃旁路術進行對比，發現在體重減輕方面略為有利，而腹腔鏡袖狀胃切除術與機器人輔助袖狀胃切除術在減重方面均無顯著差異。趙寧[1]通過對41例機器人輔助袖狀胃切除術進行術后隨訪發現，術后6個月患者體重、血糖及血脂相關指標均得到顯著改善。張楊等[15]也通過對24例機器人輔助袖狀胃切除術治療肥胖癥及2型糖尿病的效果進行了研究，發現機器人輔助袖狀胃切除術治療肥胖癥合并2型糖尿病具有較高的安全性、可行性。有研究對20例行機器人輔助袖狀胃切除術的肥胖患者進行1年隨訪后發現，脂肪肝、高血壓、高脂血癥、2型糖尿病、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、多囊卵巢綜合征、骨關節炎均得到不同程度的緩解與改善[40]。但以上三項研究并未與腹腔鏡袖狀胃切除術進行對比，因此機器人輔助袖狀胃切除術是否在治療肥胖癥及其合并癥方面優于腹腔鏡袖狀胃切除術尚需進一步明確。

5 機器人輔助手術系統在修正減重手術中的應用與爭議

目前關于機器人修正減重手術方面的研究成為熱點，與首次減重手術相比，修正手術由于首次手術的原因存在粘連、解剖結構改變等因素。在技術上要求更高，這使得機器人手術系統的硬件優勢在術中起到重要作用[41]。減重手術后二次手術的原因主要是減重失敗、胃食管反流[17]。隨著減重手術量的持續增加，修正手術的數量也會隨之增加，其發生率為5%～56%，這主要取決于首次減重手術的類型，在腹腔鏡胃旁路手術后，再次行修正手術的發生率最高[42]。盡管機器人修正減重手術是安全、有效的治療肥胖癥的術式，但與首次減重手術相比，機器人修正減重手術的并發癥發生率更高、手術時間與住院時間更長、減重效果更差、再入院率及再手術率更高[43-45]。有薈萃分析顯示，機器人修正減重手術與標準腹腔鏡手術相比，術中、術后結果無顯著優勢[46]。然而Beckmann等[20]通過對78例修正手術進行研究后發現，機器人輔助修正胃旁路手術后并發癥發生率較低，手術時間及住院時間明顯短于腹腔鏡修正胃旁路術。因此關于機器人修正減重手術的應用存在諸多爭議，需進一步明確其優勢。

綜上所述，RBS因其硬件設施方面的優點在減重手術的應用中具有一定優勢，而其缺點隨著術者技術的提高、操作系統的更新、國家醫保改革等措施也會得到進一步改善；其臨床效果、可行性及安全性等方面仍存在一定爭議，但相信隨著機器人系統的不斷完善、多中心臨床數據的長期隨訪及大樣本臨床研究的開展，其安全性、可行性也會進一步得到明確。