引用本文： 羅清泉, 林皓, 黃佳, 許林. 機器人輔助胸腔鏡肺葉切除12例臨床分析. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(1): 25-28. doi: 10.7507/1007-4848.20140008 復制
自20世紀90年代微創胸外科起步以來，以電視胸腔鏡手術（VATS）為代表的微創技術得到了廣泛認同和發展，然而其普及卻受制于VATS失真的二維視野和困難的杠桿式操作。機器人手術作為國際上微創手術的最新研究發展方向之一，擁有仿真的三維視野，更靈巧的腔內操作控制，開始逐漸被胸外科醫師接受和應用[1-3]。上海市胸科醫院2009年引進da Vinci S機器人外科輔助系統，在國內率先將其應用于普胸外科手術[4]，至今施行了12例肺葉切除術，現總結初步經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2009年5月至2013年5月，12例臨床擬診為非小細胞肺癌（NSCLC）患者在上海市胸科醫院接受了機器人輔助胸腔鏡肺葉切除術。其中男6例、女6例，年齡40～61（52±8）歲。術前評估包括一般病史記錄和體檢，胸部CT顯示周圍型疑癌結節≤3 cm，沒有局部外侵表現，排除遠處包括腦、骨、腹腔轉移，足夠心肺功能儲備耐受肺葉切除（平板運動試驗陰性；第1秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%pred）>60%，一氧化碳彌散量占預計值百分比（DLCO%pred）>80%，沒有合并癥等，見表 1。所有患者術前均簽署手術知情同意書。
表1
da Vinci S肺葉切除患者資料（n=12，例）
1.2 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da Vinci S，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。麻醉誘導成功后，雙腔氣管內插管，單肺通氣，右側置頸內靜脈導管。患者對側90°臥位，雙手向前上方伸展，充分增加胸部暴露，手術床腰橋稍頂起，使患者肩部略高于臀部，有利于增加機械手臂和器械活動范圍。da Vinci S機器人觀察孔12 mm，置于術側腋中線第8肋間。2個機械手臂位置分別置孔于腋前線和腋后線第6肋間，均為8 mm，注意與觀察孔保持至少8～9 cm的直線距離。輔助孔（切口）12～40 mm置于腋前線第4肋間（圖 1），或置于腋后線旁第8肋間（圖 2），肋骨不撐開，供吸引器和內鏡手術器械用。推入完成預熱的機器人da Vinci S，與患者完成對接。注意保持和患者脊柱軸線偏額側15°夾角內。于觀察孔接入向下3-D鏡頭，并充入胸腔CO2氣體在10 mm Hg水平，保持10～12 L/min，使肺葉萎陷。在3-D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），選取器械分別為超聲刀和鑷子（圖 3）。肺葉切除解剖進路通常從葉裂入。上葉或中葉切除時，相應肺血管和支氣管的關閉離斷多從腋后線輔助孔進入內鏡切割關閉器；而行下葉切除時，切割關閉器的入路則從腋前線輔助孔入，有時也臨時撤去1號臂（右臂），借用Trocar位置。所有術中冰凍證實肺癌患者均接受系統性淋巴結清掃術，N2清掃范圍包括右側第2～4組、第7～9組淋巴結；左側為第4～9組淋巴結。清掃獲取的淋巴結由特制淋巴結鉗經輔助孔取出送病理檢查。徹底止血完畢后，延長前胸輔助孔，有時需撤去前胸機械臂，延長Trocar孔，伸入標本袋，最后取出標本。清洗胸腔后，再次檢查確認所有創面無出血，撤去機器人，放置胸腔引流管2根，關閉切口，手術結束。
圖1
輔助孔置于腋前線第4肋間??圖 2??輔助孔置于腋后線旁第8肋間??圖 3??機器人系統裝配完畢，右臂和左臂選取器械分別為超聲刀和鑷子
2 結果
全部12例手術包括了所有位置肺葉切除，其中右上葉切除2例，右中葉切除2例，右下葉切除2例，左上葉切除2例，左下葉切除4例。手術均系完全性切除，無中轉開胸。清掃淋巴結4～9（5±1）組。術后病理檢查示：非小細胞肺癌10例，結核1例，炎性肉芽腫1例。非小細胞肺癌中，腺癌9例，鱗癌1例。病理分期為T1N0M0（ⅠA期）7例，T2N0M0（ⅠB期）2例，T2N2M0（ⅢA期）1例。手術時間為60～280（185±78）min，最近5例裝機時間不超過10 min，手術實際操作時間穩定在100 min。術中出血量20～200（108±71）ml，胸腔引流管引流時間3～11（8±7）d，住院時間6～18（14±8）d。所有患者均未發生圍術期并發癥或死亡，圍術期均未輸血。
3 討論
VATS自20世紀90年代早期成功應用于臨床以來，至今已有20年的歷程，憑借不斷成熟的技術和穩定的手術療效甚至被最新NCCN臨床指南推薦為早期非小細胞肺癌外科標準治療的一種選擇[5-6]。但可惜的是這項技術并未如大家熱切期望地普及應用。事實上，全面開展VATS肺葉切除術主要集中在胸外科專業能力較強的大醫院，更多醫院的肺部手術仍然以傳統開胸手術為主要選擇[1, 7]。即使在美國，VATS手術也只占全部肺部手術的6%～20% [8-9]。可能有多種原因影響了這種技術的推廣，但VATS技術本身的缺陷包括失真的二維視野、困難的杠桿式操作毫無疑問是初學者在短期內無法逾越的障礙，漫長的學習曲線必然帶來更多的并發癥，從而形成了目前的困局。
自1999年da Vinci S機器人外科手術輔助系統被美國FDA批準臨床應用以來，作為微創外科的最新代表，它克服了VATS手術的固有缺點，提供了完全仿真的3-D視野，配合向上、向下二種鏡頭角度和旋轉調節，使主刀醫生能完全獲取清晰直觀的全視角視覺體驗，輕松掌握操作器械和靶點的距離感，最大限度地補償了機器人手術不具備觸覺的缺點，甚至可以完成精細操作。而且，機器人配備了腔內可做手腕關節活動的機械臂（Endo-wrist），允許完成7個自由度的活動，極大改進了VATS杠桿式操作時角度的局限性，更勝過真人手腕的靈活性，為輕松掌握微創縫合技術提供了可能。自動對焦并能由主刀醫師操控穩定移動的影像系統能長時間不知疲倦地保持掌鏡穩定性，減少對助手的依賴，使得這種新興微創胸外科技術的前景充滿光明[10]。
有跡象表明，機器人輔助胸腔鏡肺葉切除術的學習曲線可呈現陡峭上升。Veronesi等[11]報道機器人肺葉切除的學習曲線為18例。Park等[12]報道的34例da Vinci S肺葉切除患者中，最后8例手術時間明顯低于平均手術時間218 min。Meyer等[13]提出學習曲線的評估應包括手術時間、圍手術期并發癥和死亡率、中轉開胸率、住院時間和外科醫生舒適度，綜合以上因素，機器人肺葉切除的學習曲線為（18±3）例。本組12例手術的平均手術時間210（60～280）min，最近5例裝機時間不超過10 min，手術實際操作時間穩定在100 min，接近文獻報道平均水平。
本組患者未發生中轉開胸，但文獻報道發生率為8.3% [14]，根據不同手術組波動在2.5%～17.5%，與VATS肺葉切除術中轉開胸率相似[15-17]。中轉開胸的主要原因是術中出血。由于機器人手術擁有良好的3-D視野，術中一般量出血時不必驚慌，可以左臂鑷子直接拿捏血管破口，臺上助手通過輔助切口吸引，保持術野干凈，機器人右臂更換為鈦夾或Hem-lock直接夾閉血管破口。遇較大破口出血時，由助手以小紗塊經輔助孔填塞壓迫，暫時止血，爭取時間撤去機器人，轉為開胸術，控制出血。由此可見，機器人的良好視野和靈巧腔內操作是迅速有效控制出血的優勢所在。
外科醫生舒適度被列為學習曲線的一項獨立的因素，很難以客觀的指標去衡量這種主觀感受[18]。一般情況下可被較多相關因素影響，如手術助手的配合、胸腔粘連的程度、發育不全的肺裂和自身微創手術的經驗等。因此，詳細的術前評估、選擇合適的病例、制定完善的被迫中轉開胸的預案等有助于提升這種感受，達到滿意手術效果。
毫無疑問，機器人手術高昂的成本是限制其廣泛應用的主要障礙[19]。一套最新的da Vinci S系統的購置成本超過300萬美元，而且尚需要每年投入設備維修費用、系統升級費用等。專用的特殊手術器械如Endo-wrist機械臂的成本也在每年4 000美元左右，且僅限10次使用。這使得機器人手術費用較傳統VATS高3萬人民幣。兩種術式相比較，機器人手術由于擁有傳統胸腔鏡無法比擬的技術優勢而具有更為寬廣的發展前景。如果能夠引入醫療保險，一舉解決機器人成本費用這一制約發展的瓶頸，其必然超越傳統VATS，成為微創胸外科的主流。
綜上所述，機器人輔助胸腔鏡肺葉切除初步證明安全有效，相較于VATS，具有更逼真的視野、更靈活穩定的操作，圍手術期效果安全滿意，是新興微創胸部手術的一種重要選擇。而其遠期療效有待于與傳統胸腔鏡VATS、開放性胸部手術的進一步前瞻性對照研究。
自20世紀90年代微創胸外科起步以來，以電視胸腔鏡手術（VATS）為代表的微創技術得到了廣泛認同和發展，然而其普及卻受制于VATS失真的二維視野和困難的杠桿式操作。機器人手術作為國際上微創手術的最新研究發展方向之一，擁有仿真的三維視野，更靈巧的腔內操作控制，開始逐漸被胸外科醫師接受和應用[1-3]。上海市胸科醫院2009年引進da Vinci S機器人外科輔助系統，在國內率先將其應用于普胸外科手術[4]，至今施行了12例肺葉切除術，現總結初步經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2009年5月至2013年5月，12例臨床擬診為非小細胞肺癌（NSCLC）患者在上海市胸科醫院接受了機器人輔助胸腔鏡肺葉切除術。其中男6例、女6例，年齡40～61（52±8）歲。術前評估包括一般病史記錄和體檢，胸部CT顯示周圍型疑癌結節≤3 cm，沒有局部外侵表現，排除遠處包括腦、骨、腹腔轉移，足夠心肺功能儲備耐受肺葉切除（平板運動試驗陰性；第1秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%pred）>60%，一氧化碳彌散量占預計值百分比（DLCO%pred）>80%，沒有合并癥等，見表 1。所有患者術前均簽署手術知情同意書。
表1
da Vinci S肺葉切除患者資料（n=12，例）
1.2 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da Vinci S，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。麻醉誘導成功后，雙腔氣管內插管，單肺通氣，右側置頸內靜脈導管。患者對側90°臥位，雙手向前上方伸展，充分增加胸部暴露，手術床腰橋稍頂起，使患者肩部略高于臀部，有利于增加機械手臂和器械活動范圍。da Vinci S機器人觀察孔12 mm，置于術側腋中線第8肋間。2個機械手臂位置分別置孔于腋前線和腋后線第6肋間，均為8 mm，注意與觀察孔保持至少8～9 cm的直線距離。輔助孔（切口）12～40 mm置于腋前線第4肋間（圖 1），或置于腋后線旁第8肋間（圖 2），肋骨不撐開，供吸引器和內鏡手術器械用。推入完成預熱的機器人da Vinci S，與患者完成對接。注意保持和患者脊柱軸線偏額側15°夾角內。于觀察孔接入向下3-D鏡頭，并充入胸腔CO2氣體在10 mm Hg水平，保持10～12 L/min，使肺葉萎陷。在3-D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），選取器械分別為超聲刀和鑷子（圖 3）。肺葉切除解剖進路通常從葉裂入。上葉或中葉切除時，相應肺血管和支氣管的關閉離斷多從腋后線輔助孔進入內鏡切割關閉器；而行下葉切除時，切割關閉器的入路則從腋前線輔助孔入，有時也臨時撤去1號臂（右臂），借用Trocar位置。所有術中冰凍證實肺癌患者均接受系統性淋巴結清掃術，N2清掃范圍包括右側第2～4組、第7～9組淋巴結；左側為第4～9組淋巴結。清掃獲取的淋巴結由特制淋巴結鉗經輔助孔取出送病理檢查。徹底止血完畢后，延長前胸輔助孔，有時需撤去前胸機械臂，延長Trocar孔，伸入標本袋，最后取出標本。清洗胸腔后，再次檢查確認所有創面無出血，撤去機器人，放置胸腔引流管2根，關閉切口，手術結束。
圖1
輔助孔置于腋前線第4肋間??圖 2??輔助孔置于腋后線旁第8肋間??圖 3??機器人系統裝配完畢，右臂和左臂選取器械分別為超聲刀和鑷子
2 結果
全部12例手術包括了所有位置肺葉切除，其中右上葉切除2例，右中葉切除2例，右下葉切除2例，左上葉切除2例，左下葉切除4例。手術均系完全性切除，無中轉開胸。清掃淋巴結4～9（5±1）組。術后病理檢查示：非小細胞肺癌10例，結核1例，炎性肉芽腫1例。非小細胞肺癌中，腺癌9例，鱗癌1例。病理分期為T1N0M0（ⅠA期）7例，T2N0M0（ⅠB期）2例，T2N2M0（ⅢA期）1例。手術時間為60～280（185±78）min，最近5例裝機時間不超過10 min，手術實際操作時間穩定在100 min。術中出血量20～200（108±71）ml，胸腔引流管引流時間3～11（8±7）d，住院時間6～18（14±8）d。所有患者均未發生圍術期并發癥或死亡，圍術期均未輸血。
3 討論
VATS自20世紀90年代早期成功應用于臨床以來，至今已有20年的歷程，憑借不斷成熟的技術和穩定的手術療效甚至被最新NCCN臨床指南推薦為早期非小細胞肺癌外科標準治療的一種選擇[5-6]。但可惜的是這項技術并未如大家熱切期望地普及應用。事實上，全面開展VATS肺葉切除術主要集中在胸外科專業能力較強的大醫院，更多醫院的肺部手術仍然以傳統開胸手術為主要選擇[1, 7]。即使在美國，VATS手術也只占全部肺部手術的6%～20% [8-9]。可能有多種原因影響了這種技術的推廣，但VATS技術本身的缺陷包括失真的二維視野、困難的杠桿式操作毫無疑問是初學者在短期內無法逾越的障礙，漫長的學習曲線必然帶來更多的并發癥，從而形成了目前的困局。
自1999年da Vinci S機器人外科手術輔助系統被美國FDA批準臨床應用以來，作為微創外科的最新代表，它克服了VATS手術的固有缺點，提供了完全仿真的3-D視野，配合向上、向下二種鏡頭角度和旋轉調節，使主刀醫生能完全獲取清晰直觀的全視角視覺體驗，輕松掌握操作器械和靶點的距離感，最大限度地補償了機器人手術不具備觸覺的缺點，甚至可以完成精細操作。而且，機器人配備了腔內可做手腕關節活動的機械臂（Endo-wrist），允許完成7個自由度的活動，極大改進了VATS杠桿式操作時角度的局限性，更勝過真人手腕的靈活性，為輕松掌握微創縫合技術提供了可能。自動對焦并能由主刀醫師操控穩定移動的影像系統能長時間不知疲倦地保持掌鏡穩定性，減少對助手的依賴，使得這種新興微創胸外科技術的前景充滿光明[10]。
有跡象表明，機器人輔助胸腔鏡肺葉切除術的學習曲線可呈現陡峭上升。Veronesi等[11]報道機器人肺葉切除的學習曲線為18例。Park等[12]報道的34例da Vinci S肺葉切除患者中，最后8例手術時間明顯低于平均手術時間218 min。Meyer等[13]提出學習曲線的評估應包括手術時間、圍手術期并發癥和死亡率、中轉開胸率、住院時間和外科醫生舒適度，綜合以上因素，機器人肺葉切除的學習曲線為（18±3）例。本組12例手術的平均手術時間210（60～280）min，最近5例裝機時間不超過10 min，手術實際操作時間穩定在100 min，接近文獻報道平均水平。
本組患者未發生中轉開胸，但文獻報道發生率為8.3% [14]，根據不同手術組波動在2.5%～17.5%，與VATS肺葉切除術中轉開胸率相似[15-17]。中轉開胸的主要原因是術中出血。由于機器人手術擁有良好的3-D視野，術中一般量出血時不必驚慌，可以左臂鑷子直接拿捏血管破口，臺上助手通過輔助切口吸引，保持術野干凈，機器人右臂更換為鈦夾或Hem-lock直接夾閉血管破口。遇較大破口出血時，由助手以小紗塊經輔助孔填塞壓迫，暫時止血，爭取時間撤去機器人，轉為開胸術，控制出血。由此可見，機器人的良好視野和靈巧腔內操作是迅速有效控制出血的優勢所在。
外科醫生舒適度被列為學習曲線的一項獨立的因素，很難以客觀的指標去衡量這種主觀感受[18]。一般情況下可被較多相關因素影響，如手術助手的配合、胸腔粘連的程度、發育不全的肺裂和自身微創手術的經驗等。因此，詳細的術前評估、選擇合適的病例、制定完善的被迫中轉開胸的預案等有助于提升這種感受，達到滿意手術效果。
毫無疑問，機器人手術高昂的成本是限制其廣泛應用的主要障礙[19]。一套最新的da Vinci S系統的購置成本超過300萬美元，而且尚需要每年投入設備維修費用、系統升級費用等。專用的特殊手術器械如Endo-wrist機械臂的成本也在每年4 000美元左右，且僅限10次使用。這使得機器人手術費用較傳統VATS高3萬人民幣。兩種術式相比較，機器人手術由于擁有傳統胸腔鏡無法比擬的技術優勢而具有更為寬廣的發展前景。如果能夠引入醫療保險，一舉解決機器人成本費用這一制約發展的瓶頸，其必然超越傳統VATS，成為微創胸外科的主流。
綜上所述，機器人輔助胸腔鏡肺葉切除初步證明安全有效，相較于VATS，具有更逼真的視野、更靈活穩定的操作，圍手術期效果安全滿意，是新興微創胸部手術的一種重要選擇。而其遠期療效有待于與傳統胸腔鏡VATS、開放性胸部手術的進一步前瞻性對照研究。
