機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)在胸外科的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

李艷君 譚祥秀

【摘要】 隨著微創(chuàng)手術(shù)的不斷發(fā)展和普及，機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)在外科領(lǐng)域逐漸被認(rèn)可并廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)在于高清立體的手術(shù)視野、高度靈活的機(jī)械臂和仿真手腕、有效濾除人手自然顫動(dòng)等。本文闡述了機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)在治療肺癌、縱隔腫瘤、食管癌方面的應(yīng)用現(xiàn)狀及今后的發(fā)展，旨在為今后進(jìn)一步開(kāi)展機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù) 肺癌 縱隔腫瘤 食管癌

[Abstract] With the continuous development and popularization of minimally invasive surgery， robot-assisted thoracoscopic surgery has gradually been recognized and widely used in the field of surgery. Its advantages include high-definition stereoscopic surgical vision， highly flexible manipulator and simulated wrist， and effectively filter out natural tremor of human hands， etc. This paper expounds the application status and future development of robot-assisted thoracoscopic surgery in the treatment of lung cancer， mediastinal tumor and esophageal carcinoma， aiming at providing reference for further robot-assisted thoracoscopic surgery in the future.

[Key words] Robotic-assisted thoracoscopic surgery Lung cancer Mediastinal tumor Esophageal carcinoma

First-author's address： The Third Affiliated Hospital of Kunming Medical University， Kunming 650118， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.15.041

在胸外科領(lǐng)域，早期的手術(shù)方式是傳統(tǒng)的開(kāi)放性手術(shù)，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高，創(chuàng)傷大，術(shù)后恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，圍手術(shù)期并發(fā)癥多。隨著微創(chuàng)理念的不斷更新和技術(shù)的不斷發(fā)展，具有創(chuàng)傷小、疼痛輕、安全性高、并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)的電視輔助胸腔鏡手術(shù)（VATS）在胸外科手術(shù)中的應(yīng)用逐漸廣泛[1]。但傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)多為2D視野，杠桿式操作，沒(méi)有活動(dòng)的關(guān)節(jié)，在狹小胸腔內(nèi)精細(xì)操作方面存在一定的不足。機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)（RATS）應(yīng)運(yùn)而生，不僅具備傳統(tǒng)胸腔鏡的優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在3D成像清晰度高，人手震顫濾過(guò)，機(jī)械手臂靈活等，能夠有效克服傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)的不足[2]。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的回顧和對(duì)未來(lái)機(jī)器人發(fā)展的展望，綜述了機(jī)器人輔助胸腔鏡手術(shù)在胸外科肺癌、縱隔腫瘤、食管癌中的應(yīng)用現(xiàn)狀，旨在為其未來(lái)發(fā)展提供參考。

1 RATS系統(tǒng)

RATS系統(tǒng)由機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和醫(yī)生操作臺(tái)組成。操作臺(tái)離無(wú)菌區(qū)幾米遠(yuǎn)，手術(shù)醫(yī)生坐在操作臺(tái)旁通過(guò)操作手柄進(jìn)行操作，協(xié)調(diào)雙手雙腳發(fā)出移動(dòng)、捏夾、牽拉、縫合、打結(jié)等動(dòng)作指令，指令通過(guò)光纖維數(shù)據(jù)線傳遞給機(jī)械臂后在患者體內(nèi)精確完成外科手術(shù)。與VATS相比，RATS的優(yōu)勢(shì)在于，擁有高清、三維立體成像系統(tǒng)，可以精確地進(jìn)行切割、止血、縫合等操作；可以有效地濾除人手震顫，避免不必要損傷，提高手術(shù)質(zhì)量；有多關(guān)節(jié)機(jī)械臂和仿真手腕，靈活程度堪比手術(shù)醫(yī)生雙手，操作方便。此外，術(shù)者坐在操作臺(tái)前操縱機(jī)械臂為患者實(shí)施手術(shù)，能減少手術(shù)操作中醫(yī)生的疲勞感，完成手術(shù)更加穩(wěn)妥。

2 RATS在胸外科領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 在肺癌手術(shù)中的應(yīng)用 2002年，Melfi等[3]最先報(bào)道了在肺切除手術(shù)中使用達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人。之后，世界各地陸續(xù)傳出了機(jī)器人輔助肺切除手術(shù)的消息。在國(guó)內(nèi)，RATS起步較晚，第一臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)于2006年底由解放軍總醫(yī)院引進(jìn)，第二年1月完成了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)機(jī)器人心外科手術(shù)[4]。而第一例RATS肺癌根治術(shù)于2009年在上海市胸科醫(yī)院完成[5]。在胸外科領(lǐng)域，RATS根治肺癌的安全性和有效性已經(jīng)得到了多項(xiàng)研究的證實(shí)[6]。RATS肺癌手術(shù)根據(jù)腫瘤的大小、位置及患者的自身?xiàng)l件，選擇不同的手術(shù)方式，包括機(jī)器人輔助常規(guī)的肺葉、肺段切除，復(fù)雜的肺袖式切除及非解剖性的肺楔形切除等[7]。

最初RATS肺癌根治術(shù)在Ⅰ、Ⅱ期肺癌中應(yīng)用較多，大多為機(jī)器人輔助解剖性肺段或肺葉等常規(guī)手術(shù)。隨著機(jī)器人輔助下血管和支氣管吻合技術(shù)的逐漸成熟，RATS也逐漸應(yīng)用于肺癌Ⅲ期的根治術(shù)，如肺袖式切除等復(fù)雜的肺部手術(shù)[8]。Li等[9]對(duì)上海市胸科醫(yī)院2013年5月-2016年4月收治的1 075例接受肺葉切除治療的Ⅰ期肺癌患者（RATS組237例、

VATS組838例）進(jìn)行回顧性分析，RATS肺葉切除在清掃淋巴結(jié)數(shù)、術(shù)后引流管留置時(shí)間、術(shù)后第1天引流量、術(shù)后住院時(shí)間等方面的表現(xiàn)均優(yōu)于VATS組。Zhang等[10]多中心回顧性比較分析早期肺癌患者進(jìn)行VATS或RATS肺段切除術(shù)，研究表明在手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、住院時(shí)間、中轉(zhuǎn)開(kāi)胸比例、總并發(fā)癥發(fā)生率方面均沒(méi)有明顯差異，但RATS在N1淋巴結(jié)清掃方面的表現(xiàn)更為優(yōu)異。Jiao等[11]團(tuán)隊(duì)回顧性分析了67例進(jìn)行RATS肺袖式切除的患者，手術(shù)時(shí)間、出血量、并發(fā)癥、住院時(shí)間等指標(biāo)與開(kāi)放手術(shù)相當(dāng)，且未發(fā)生中轉(zhuǎn)開(kāi)胸和圍手術(shù)期死亡病例。也有研究對(duì)2007-2016年在意大利7個(gè)中心進(jìn)行機(jī)器人肺癌根治術(shù)的病理分期N2的患者進(jìn)行回顧分析，研究證實(shí)RATS對(duì)肺癌Ⅲ期的治療是安全有效的，與已報(bào)道的肺癌Ⅲ期的生存期相近[12]。由此可見(jiàn)，RATS在肺部手術(shù)中安全可行，其在復(fù)雜手術(shù)中應(yīng)用也不斷增多。當(dāng)然既往研究也存在研究質(zhì)量不高、研究樣本量小等情況，對(duì)于圍手術(shù)期手術(shù)效果和長(zhǎng)期療效有待開(kāi)展多中心、大樣本的前瞻性研究。國(guó)內(nèi)的RATS手術(shù)費(fèi)用大大高于VATS，故一般不用于肺楔形切除術(shù)。

為保證肺癌手術(shù)的最佳治療效果，系統(tǒng)性清掃淋巴結(jié)是肺癌根治術(shù)特別關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在患者的術(shù)后后續(xù)治療中起至關(guān)重要的作用。VATS淋巴結(jié)清掃受操作角度限制，存在操作死角，淋巴結(jié)暴露不充分，且淋巴結(jié)容易破裂出血，造成視野模糊，增加腫瘤播散種植的風(fēng)險(xiǎn)，因此在術(shù)中建議整塊切除淋巴結(jié)，包括站內(nèi)所有組織，如淋巴結(jié)、脂肪結(jié)締及淋巴管等[13]。RATS利用高清晰的立體成像系統(tǒng)及多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，濾除人手震顫，術(shù)野暴露可與開(kāi)胸手術(shù)相媲美，將肺部血管、氣管、病變組織與正常組織直觀清晰地呈現(xiàn)給手術(shù)醫(yī)生，抓鉗電鉤配合對(duì)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶靈活完整地切除，同時(shí)也可發(fā)現(xiàn)手術(shù)前未評(píng)估到的潛在淋巴結(jié)。此外，其在術(shù)中出血和術(shù)后疼痛方面，比開(kāi)胸手術(shù)占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。故RATS在肺癌手術(shù)中清掃淋巴結(jié)表現(xiàn)更優(yōu)，潛在地為肺癌患者準(zhǔn)確病理分期提供依據(jù)，也給手術(shù)質(zhì)量和術(shù)后生存帶來(lái)益處[14]。

2.2 在縱隔手術(shù)中的應(yīng)用 縱隔內(nèi)空間小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組織來(lái)源廣，周?chē)徑笱芗靶呐K等重要臟器，縱隔腫瘤一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)積極治療，以免壓迫或侵犯周?chē)匾K器。目前治療縱隔腫瘤的方式仍然以手術(shù)為主。前縱隔腫瘤最常見(jiàn)的是胸腺瘤，2001年Yoshino等[15]率先將達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用于胸腺瘤切除術(shù)。到目前為止，RATS縱隔腫瘤切除的歷史已超過(guò)20年。

RATS縱隔腫瘤切除術(shù)的手術(shù)指征與傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)一致。縱隔內(nèi)手術(shù)空間有限，傳統(tǒng)胸腔鏡器械容易相互干擾，影響操作，還可能出現(xiàn)人為手部自然顫動(dòng)，導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤造成不必要的損傷，立體視野顯露不明顯，部分區(qū)域觸及不到，給切除腫瘤增加了難度，也給手術(shù)醫(yī)師提出了更高的技術(shù)要求[16]。RATS配備有7個(gè)自由度的仿真手腕，可實(shí)現(xiàn)人手難以進(jìn)行的反關(guān)節(jié)操作，以及放大10倍以上的3D高清成像，有效還原或接近傳統(tǒng)開(kāi)胸手術(shù)直觀清晰的手術(shù)視野，使縱隔手術(shù)中腫瘤大小、胸膜是否粘連等適應(yīng)證得到拓寬，不再是絕對(duì)的手術(shù)禁忌。2019版《機(jī)器人輔助縱隔腫瘤手術(shù)中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)》指出（ⅡB類(lèi)推薦），若各項(xiàng)條件符合，可首選機(jī)器人輔助胸腔鏡行縱隔腫瘤切除術(shù)[17]。

在治療效果方面，研究表明RATS在縱隔腫瘤切除中具有一定優(yōu)勢(shì)。一項(xiàng)納入2 558例胸腺瘤切除術(shù)患者的回顧性研究顯示（RATS組300例，VATS組280例，開(kāi)放手術(shù)1 978例），RATS組比VATS組中轉(zhuǎn)開(kāi)胸率更低；與開(kāi)放手術(shù)組相比，住院時(shí)間有縮短的趨勢(shì)；長(zhǎng)期生存方面，三組之間5年總生存期（OS）無(wú)明顯差異[18]。一項(xiàng)回顧性隊(duì)列研究，納入了134例縱隔腫瘤切除術(shù)患者，分別為RATS組66例，VATS組68例，研究結(jié)果顯示RATS縱隔腫瘤切除術(shù)安全可靠，與VATS相比，術(shù)后胸腔引流液總量少，縮短了胸引管留置時(shí)間，降低了并發(fā)癥發(fā)生率，提高了患者對(duì)手術(shù)效果的滿意度[19]。一項(xiàng)納入232例縱隔腫物患者的臨床資料分析，包括RATS組113例，VATS組119例，RATS與VATS均可安全有效完成，但RATS與VATS相比，在患者術(shù)后疼痛程度，帶管時(shí)間及住院時(shí)間上的表現(xiàn)均更優(yōu)，能明顯加速患者術(shù)后康復(fù)。但目前RATS手術(shù)費(fèi)用較VATS高，加重了患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，致使機(jī)器人手術(shù)普及存在一定困難[20]。

2.3 在食管癌手術(shù)中的應(yīng)用 食管癌是我國(guó)常見(jiàn)的威脅人類(lèi)健康的消化道惡性腫瘤。目前早期及局部晚期食管癌的治療仍然是以手術(shù)治療為首選。食管癌手術(shù)涉及手術(shù)區(qū)域范圍廣，手術(shù)操作步驟復(fù)雜，致使機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)輔助食管癌手術(shù)起步稍晚。在2003年，美國(guó)醫(yī)師Horgan等[21]首次報(bào)道了在食管裂孔下由機(jī)器人輔助進(jìn)行的食管癌切除手術(shù)，開(kāi)啟了機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在食管癌手術(shù)中的新征程。

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)器人輔助胸腔鏡應(yīng)用于食管癌患者的報(bào)道越來(lái)越多。國(guó)內(nèi)外多篇文獻(xiàn)報(bào)道，機(jī)器人輔助食管癌手術(shù)是安全有效的，短期療效顯著優(yōu)于開(kāi)胸手術(shù)；當(dāng)然也有研究指出，在長(zhǎng)期隨訪中，其效果與腔鏡輔助手術(shù)相當(dāng)[22]。Osaka等[23]回顧性研究分析同時(shí)期機(jī)器人輔助食管癌手術(shù)和開(kāi)放性手術(shù)各30例，發(fā)現(xiàn)兩組淋巴結(jié)清掃數(shù)目大致相同，機(jī)器人組術(shù)中出血量少于開(kāi)放組，術(shù)后住院時(shí)間縮短，而機(jī)器人組手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)于開(kāi)放組。但機(jī)器人組術(shù)中出血減少和術(shù)后住院時(shí)間縮短效果尤其明顯，術(shù)后并發(fā)癥也明顯減少，有利于患者康復(fù)，且與開(kāi)放組相比，其死亡率呈降低趨勢(shì)，可見(jiàn)機(jī)器人對(duì)食管癌手術(shù)的輔助作用比傳統(tǒng)的開(kāi)放性手術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)。一項(xiàng)納入1 862例食管癌手術(shù)患者（機(jī)器人組和腔鏡組各931例）的研究分析顯示，機(jī)器人輔助手術(shù)組的R0切除率、住院時(shí)間、并發(fā)癥發(fā)生率、淋巴結(jié)清掃數(shù)量上均與腔鏡組無(wú)明顯差異，但是術(shù)中失血量和喉返神經(jīng)損傷率比腔鏡組更低[24]。一項(xiàng)通過(guò)對(duì)192例食管鱗癌患者（RATS組94例，VATS組98例）的前瞻性整合隨機(jī)對(duì)照研究，證實(shí)了機(jī)器人在腫瘤治療效果和手術(shù)安全性方面更好，值得繼續(xù)深入研究和推廣[25]。

目前機(jī)器人輔助食管癌手術(shù)方式主要包括3種：經(jīng)頸-胸-腹三切口食管癌切除術(shù)（robot-assisted McKeown esophagectomy）、經(jīng)胸-腹二切口食管癌切除術(shù)（robot-assisted Ivor-Lewis esophagectomy）和膈肌裂孔食管癌切除術(shù)（robot-assisted transhiatal esophagectomy，RATE）。前兩者需要通過(guò)輔助開(kāi)腹或腹腔鏡或機(jī)器人進(jìn)行胃游離進(jìn)行。機(jī)器人McKeown術(shù)式主要用于胸中上段的腫瘤，應(yīng)用較為廣泛。Ivor-Lewis術(shù)式主要治療胸部中下段食管癌患者，RATE主要適用于食管胃結(jié)合部腫瘤，并不適合食管中上段、晚期腫瘤[26]。機(jī)器人手術(shù)在食管良性疾病，如賁門(mén)失弛緩癥、食管平滑肌瘤、食管憩室等也得到應(yīng)用[27]。

在我國(guó)食管癌發(fā)病率高，食管癌手術(shù)程序繁雜，精細(xì)操作要求高，傳統(tǒng)手術(shù)創(chuàng)傷大、并發(fā)癥高的情形下，機(jī)器人輔助食管癌手術(shù)從某種意義上是微創(chuàng)食管手術(shù)外科的延伸和提高。不過(guò)，關(guān)于此，現(xiàn)階段還處于探索時(shí)期，關(guān)于手術(shù)適應(yīng)證、手術(shù)方式、學(xué)習(xí)曲線、術(shù)后操作等仍缺乏統(tǒng)一的臨床規(guī)范，期待更多的臨床研究。縱觀機(jī)器人輔助胸腔鏡在胸外科應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)機(jī)器人輔助食管手術(shù)勢(shì)必會(huì)在領(lǐng)域內(nèi)占有一席之地。

3 總結(jié)與展望

RATS作為胸外科手術(shù)新的發(fā)展方向，經(jīng)過(guò)多年的臨床實(shí)踐，其手術(shù)適應(yīng)證與傳統(tǒng)VATS差別不大，且在一些狹小空間內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，因其能挑戰(zhàn)高難度手術(shù)，提高手術(shù)精準(zhǔn)性而被越來(lái)越多家醫(yī)院應(yīng)用。RATS具有放大10倍以上的高清3D立體視野、靈活的機(jī)械臂、人手震顫過(guò)濾等優(yōu)勢(shì)，在保證胸腔外科各種疾病手術(shù)的安全性和可行性的同時(shí)，清晰暴露肺門(mén)和縱隔各區(qū)域的淋巴結(jié)，對(duì)淋巴結(jié)進(jìn)行更大程度的清掃，使手術(shù)操作更精確，降低術(shù)中出血風(fēng)險(xiǎn)，減少?lài)中g(shù)期并發(fā)癥發(fā)生，從而使住院時(shí)間更短。在高科技、信息化的時(shí)代，針對(duì)臨床需求越來(lái)越高，患者對(duì)健康意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)的理念，RATS方式顯得更符合當(dāng)代社會(huì)的需求。

對(duì)于現(xiàn)存的醫(yī)療水平現(xiàn)狀，RATS還正處于發(fā)展階段，要想在全國(guó)范圍內(nèi)全面開(kāi)展還存在困難，例如多條機(jī)械臂存在多個(gè)操作孔、手術(shù)費(fèi)用和耗材昂貴、機(jī)器人為通科機(jī)器人、手術(shù)醫(yī)生缺失觸覺(jué)反饋等問(wèn)題。針對(duì)這一系列問(wèn)題，我們一直在不斷總結(jié)、實(shí)踐創(chuàng)新的路上。據(jù)報(bào)道，第五代達(dá)芬奇SP產(chǎn)品，作為單孔機(jī)器人代表已經(jīng)在美國(guó)上市，該系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了單個(gè)機(jī)械臂，減小了手術(shù)切口，降低了創(chuàng)傷。而胸腔內(nèi)手術(shù)時(shí)，由于胸內(nèi)臟器被肋骨包圍，肋間隙較窄，單孔Trocar不能置入，但有了劍突下切口入路手術(shù)，單孔機(jī)器人仍具有一定的發(fā)展前景[28]。研發(fā)智能化國(guó)產(chǎn)機(jī)器人是我國(guó)機(jī)器人手術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路，可降低手術(shù)成本，解決民生問(wèn)題。同時(shí)機(jī)器人向?qū)？苹l(fā)展，致力于更好地適用于胸部常規(guī)手術(shù)，可安裝觸感裝置，感知患者組織質(zhì)地與柔韌度，幫助醫(yī)生準(zhǔn)確判斷，提高手術(shù)的安全性。機(jī)器人還可結(jié)合術(shù)中超聲技術(shù)，術(shù)中熒光顯影技術(shù)等精確定位肺小結(jié)節(jié)位置，如術(shù)中規(guī)劃指導(dǎo)手術(shù)切除范圍，減少不必要的組織損傷。對(duì)于目前增多的多發(fā)肺結(jié)節(jié)患者，可以整合射頻微波消融等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多發(fā)結(jié)節(jié)同步手術(shù)，降低患者二次手術(shù)概率。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)患者，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院，邀請(qǐng)知名專(zhuān)家進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，在原單位對(duì)手術(shù)患者進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)和協(xié)調(diào)手術(shù)，減少專(zhuān)家在路途中的來(lái)回奔波，充分利用優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源，最大限度地提高患者的利益。另外，開(kāi)展規(guī)范機(jī)器人手術(shù)操作的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，達(dá)成手術(shù)專(zhuān)家共識(shí)，也可推動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的進(jìn)程。總之，未來(lái)更新升級(jí)的RATS系統(tǒng)必會(huì)引領(lǐng)胸外科手術(shù)繼續(xù)前進(jìn)，不斷適應(yīng)臨床工作，造福廣大人民群眾。

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（收稿日期：2022-12-19） （本文編輯：陳韻）