引用本文: 許世廣, 王述民. 淺談達芬奇機器人手術500例體會. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2015, 22(10): 895-900. doi: 10.7507/1007-4848.20150225 復制
1 概述
電視胸腔鏡技術(video-assisted thoracic surgery,VATS)于上世紀90年代初期應用于臨床,開創了胸外科手術的微創時代,經過了20余年的臨床實踐,其技術已相當成熟且已廣泛地被患者及臨床醫生所接受和采用。達芬奇-S外科手術系統最早于1997年研制成功,2000年通過美國FDA認證后應用于臨床外科。2006年進入中國大陸,該設備、技術尚處于成長階段,在國內更是如此,關于機器人手術設備與VATS比較,究竟是否有優勢?是否值得臨床進一步推廣?能否被廣大患者和醫生所接受?性價比到底如何?等等問題尚困擾著臨床醫生,尤其是國內的醫生。沈陽軍區總醫院于2011年3月裝機并將達芬奇機器人手術系統應用于臨床手術,目前胸外科已完成各類胸外科疾病的外科手術500余例,結合個人經驗,淺談一下其應用體會,以期對廣大醫生及患者起到一定的借鑒作用。
2 達芬奇機器人手術系統簡介
達芬奇-S外科手術系統(圖 1)包括三部分:醫生操控系統、床旁機械臂系統、成像系統組成。我國于2006年首先由中國人民解放軍總醫院引進并應用于臨床手術治療。

2.1 該系統的特點
(1)術者目鏡(圖 2)中顯示為真實三維立體結構——使得術者如同開放手術一般的視野,且由于有光源照射,胸膜腔內無死角,術野較開放手術更加廣泛、清晰。

(2)術野結構被放大10~15倍——使得手術比開放手術和VATS手術更加安全,副損傷可能性大大降低。
(3)系統具有自動濾除人手抖動功能——從而保證在重要的組織、結構附近操作時,誤傷的可能性大大降低,手術安全性大大提高。
(4)達芬奇機器人計算機系統能成比例(5 : 1或3 : 1)的縮減主刀外科醫生的動作幅度——可以有效地避免手術時術者操作動作過大而造成副損傷的幾率,提高了外科操作的精確性及手術的安全性。
(5)系統由電腦控制,每秒同步1 300次——這是機器有效地進行自檢,可以有效地避免手術過程中由于機器系統出現問題而增加手術風險的可能性。
(6)術者通過雙眼控制系統的啟動——只要術者的雙眼離開目鏡,整個手術系統即刻自動鎖定,這樣就可以有效地避免因為術者眼睛離開目鏡操控系統、由于機械臂的自己活動從而帶來的副損傷。
(7)機器人手術器械關節可完全模仿人手腕動作,7個自由度的活動范圍超過人手的5個自由度(圖 3)——使得術中操作靈活度大大提高,由于器械細小、關節靈活(圖 4),保證在狹小的空間內操作靈活、自如。

(8)鏡頭及手術器械均由術者一人控制——確保了術中能夠隨時達到術者所需的角度、視野,無需對助手進行訓練以及術者與助手的配合訓練,無學習曲線而且保證了操作的靈活性、安全性。
(9)術者由傳統手術的站立著完成手術(圖 5),改為術者無需洗手上手術臺,而是坐在機器人操控臺旁,較為輕松地完成手術。

2.2 傳統手術、VATS與da Vinci對比
傳統手術、VATS與da Vinci機器人手術的特點比較見表 1。
3 機器人手術系統在縱隔腫瘤切除術中的應用體會[6 -10 ]
3.1 孔位設計
一個鏡頭trocar孔(長度為12 mm,置入密閉trocar,通過trocar置入雙目鏡鏡頭)、兩個操作器械trocar孔(長度為8 mm,置入密閉trocar,通過trocar分別置入雙極電凝鉗、單極電凝鉤),孔位(trocar)的具體位置可根據腫瘤的具體部位進行具體設置(圖 6)。

注:圖例為左前縱隔腫瘤,孔位設計:腋后線第7肋間為鏡頭臂孔,腋前線第6肋間和腋中線第4肋間為器械臂孔。
3.2 術中患側胸膜腔內建立8~10 mm Hg人工氣胸
目的:1)壓迫膈肌和肺組織,增加胸腔內操作空間和暴露;2)壓迫縱隔,增加縱隔間隙;3)術中操作過程中,可隨時吹散電凝造成的煙霧,使視野保持清晰;4)當有胸腔粘連時,因壓迫肺造成牽張力,方便單手游離。
3.3 術后絕大多數無需放置胸腔引流管
機器人手術最大限度地減輕了患者術后疼痛感及由于置放胸腔引流管而帶來的不適感,而且術后第一天復查床旁胸部X線片,觀察胸膜腔內無積液、積氣,患者即可出院,我科已行此項手術50余例,效果滿意,真正實現了手術的創傷微創化、康復快速化。
3.4 行全胸腺切除、前縱隔脂肪組織清除術時避免損傷
機器人手術有效地避免了傳統劈胸骨給患者帶來的身體和心理的巨大創傷,深受廣大患者的歡迎和接受。術中處理胸腺靜脈時,只需用雙極電凝鉗于胸腺靜脈根部行雙極電凝、在電凝處的遠端用單極電凝鉤給予離斷即可;在保護對側縱隔胸膜完整性方面,應用單極電凝鉤,采取鈍性與銳性相結合的操作手法,即可保證對側縱隔胸膜的完整性不受破壞,其操作的準確性、穩定性是電視胸腔鏡所無法比擬的。在確保術中血管處理安全、確切的前提下,無需放置胸腔閉式引流管,只需術中充分膨肺、排氣后,即封閉、縫合各操作孔,術后第一天行床旁胸部X線片檢查,正常即可出院,使得患者術后疼痛極大地減輕、住院時間明顯縮短,我科已行此項手術20余例,效果明顯。
4 機器人手術系統在肺葉切除術中的應用體會[10 -14 ]
4.1 麻醉及體位
雙腔氣管內插管、健側臥位、折刀位——以最大限度減少機械臂對患者身體(尤其是胯骨)造成壓迫性副損傷(圖 7)。

4.2 孔位設計(以右肺為例)
8(7)(進鏡孔,腋后線)-8(9)(左手臂孔,肩胛下線)-5(6)(右手臂孔,腋前線)-7(輔助操作口,腋中線,通常長度為3~4 cm),通常行肺下葉切除時,進鏡孔選在腋后線第8肋間,上葉切除時,進鏡孔選在腋后線第7肋間,左手臂孔的位置根據肩胛下角的具體情況,選擇在第8或第9肋間(圖 8~10)。
4.3 器械應用
左手臂為雙極電凝鉗、右手臂為單極電凝鉤,當游離血管及支氣管時,右手臂換為無損傷心包抓鉗。
4.4 術中操作技巧
(1)游離后的血管牽拉問題:達芬奇機器人手術系統無力反饋,故術中機械臂的力量不好掌握,尤其是在牽拉血管時,如果應用常規的絲線牽拉,極易造成血管的切割損傷,為了解決這一問題,我們中心發明了應用彈力線(無菌手套的邊)進行游離后血管的牽拉,有效地解決了這一問題,我們應用了近200例肺葉切除術中,效果良好,值得同行借鑒。
(2)磨玻璃影(GGO)及小結節的尋找:達芬奇機器人手術系統操作器械端無觸覺反饋,在尋找GGO及小結節病灶時相對于開放手術及腔鏡手術困難。我們中心通過50余例臨床標記的經驗是:術前在CT下行經皮穿刺、病變處注射美蘭加以標記,以指導手術切除。穿刺及注射美蘭技術要點:在病灶表面臟層胸膜處至少穿刺2~3針(便于術中尋找病灶)、穿刺針進入臟層胸膜深度為0.5 cm左右(若進針過深,注射美蘭后容易在臟層胸膜表面見不到局部藍染,若進針過淺,注射美蘭后美蘭容易局部擴散、不易準確確定病變部位)、注射美蘭量為1 ml左右效果最佳。在尋找病變時,可將操作器械端與肺表面平行,進行橫向平推,遇阻力或局部結節即可通過視覺表現加以辨別。
(3)術中若有血管損傷,亦可及時有效處理;因達芬奇機器人手術系統的特點,我們中心近200例的肺葉切除手術,僅遇兩例術中損傷血管,均在機器人系統下完成損傷血管的縫合。第一例血管損傷情況:患者擬行單向式左肺上葉切除,游離完肺上葉支氣管后,在置入切割閉合器、擬處理支氣管時,突然造成出血,第一時間將支氣管閉合、切斷并迅速用紗塊壓迫、控制住出血,因出血較猛,判斷為肺動脈干損傷,遂請心外科醫生在腋下另切一長約5 cm切口,在機器人鏡頭光線輔助下,將損傷之肺動脈干破口給予縫合后,繼續在機器人下完成了左肺上葉切除、淋巴結清除術,術中出血量200 ml。
第二例血管損傷情況:患者為右肺上葉巨大結核病變,由于結核病變牽拉造成上葉前段動脈血管位置變異,用電凝鉤游離時造成前段動脈血管破損,迅速用紗塊壓迫、控制出血,在吸引器協助下,準確找到血管破損處后,應用雙極電凝鉗或無損傷心包抓鉗夾住血管破口,在機器人下給予血管縫合,術中出血量不足100 ml。
個人體會:因機器人手術器械細小,即使造成血管損傷,多數情況下出血可被迅速控制,由于機器人手術器械關節的高靈活度,縫合血管破口等操作得心應手、游刃有余。在置入直線切割閉合器時,盡量使得閉合器關節角度與機器人手術器械關節角度一致,以減少由于此兩種器械角度不同、形成夾角而對血管造成的副損傷,若因術中置入切割閉合器造成了血管損傷,往往出血量較大,且由于出血部位顯露不佳,應該及時于腋下輔助小切口或中轉為開胸手術控制、處理出血,以免危及患者生命。
5 對于達芬奇機器人手術系統應用的個人觀點總結
(1)高科技的先進設備、嫻熟的外科手術技巧、配合默契的手術團隊、優秀的術后護理團隊,從而達到以最大限度的手術安全性和手術徹底性、最小的手術創傷、最短的手術時間完成手術并達到患者快速康復的效果。
(2)應以手術適應證為主,而不應術前即盲目而有意地追求超出手術適應證的高難度手術(為手術而手術),因超長時間的手術、超長時間的麻醉藥物應用,一定會對患者造成不必要的傷害。
(3)若術中病情超出了術前預想、出現了超出手術適應證的情況(如胸膜腔粘連閉鎖、腫瘤局部晚期侵犯了周圍臟器并可完整給予切除),如果術者有著過硬的手術技能且預計能夠通過手術切除給患者帶來利大于弊的手術效果時,術者還是應該積極爭取在保證手術安全的前提下,以最小的手術創傷獲取患者最好的手術效果。
6 未來展望
(1)未來的外科手術將是多種術式并存、不可或缺:開放手術、VATS、3D-VATS、da Vinci手術。(2)微創技術必將是未來外科的主流技術。(3)機器人手術系統作為精準微創技術的代表,其臨床應用必定會越來越廣泛。
1 概述
電視胸腔鏡技術(video-assisted thoracic surgery,VATS)于上世紀90年代初期應用于臨床,開創了胸外科手術的微創時代,經過了20余年的臨床實踐,其技術已相當成熟且已廣泛地被患者及臨床醫生所接受和采用。達芬奇-S外科手術系統最早于1997年研制成功,2000年通過美國FDA認證后應用于臨床外科。2006年進入中國大陸,該設備、技術尚處于成長階段,在國內更是如此,關于機器人手術設備與VATS比較,究竟是否有優勢?是否值得臨床進一步推廣?能否被廣大患者和醫生所接受?性價比到底如何?等等問題尚困擾著臨床醫生,尤其是國內的醫生。沈陽軍區總醫院于2011年3月裝機并將達芬奇機器人手術系統應用于臨床手術,目前胸外科已完成各類胸外科疾病的外科手術500余例,結合個人經驗,淺談一下其應用體會,以期對廣大醫生及患者起到一定的借鑒作用。
2 達芬奇機器人手術系統簡介
達芬奇-S外科手術系統(圖 1)包括三部分:醫生操控系統、床旁機械臂系統、成像系統組成。我國于2006年首先由中國人民解放軍總醫院引進并應用于臨床手術治療。

2.1 該系統的特點
(1)術者目鏡(圖 2)中顯示為真實三維立體結構——使得術者如同開放手術一般的視野,且由于有光源照射,胸膜腔內無死角,術野較開放手術更加廣泛、清晰。

(2)術野結構被放大10~15倍——使得手術比開放手術和VATS手術更加安全,副損傷可能性大大降低。
(3)系統具有自動濾除人手抖動功能——從而保證在重要的組織、結構附近操作時,誤傷的可能性大大降低,手術安全性大大提高。
(4)達芬奇機器人計算機系統能成比例(5 : 1或3 : 1)的縮減主刀外科醫生的動作幅度——可以有效地避免手術時術者操作動作過大而造成副損傷的幾率,提高了外科操作的精確性及手術的安全性。
(5)系統由電腦控制,每秒同步1 300次——這是機器有效地進行自檢,可以有效地避免手術過程中由于機器系統出現問題而增加手術風險的可能性。
(6)術者通過雙眼控制系統的啟動——只要術者的雙眼離開目鏡,整個手術系統即刻自動鎖定,這樣就可以有效地避免因為術者眼睛離開目鏡操控系統、由于機械臂的自己活動從而帶來的副損傷。
(7)機器人手術器械關節可完全模仿人手腕動作,7個自由度的活動范圍超過人手的5個自由度(圖 3)——使得術中操作靈活度大大提高,由于器械細小、關節靈活(圖 4),保證在狹小的空間內操作靈活、自如。

(8)鏡頭及手術器械均由術者一人控制——確保了術中能夠隨時達到術者所需的角度、視野,無需對助手進行訓練以及術者與助手的配合訓練,無學習曲線而且保證了操作的靈活性、安全性。
(9)術者由傳統手術的站立著完成手術(圖 5),改為術者無需洗手上手術臺,而是坐在機器人操控臺旁,較為輕松地完成手術。

2.2 傳統手術、VATS與da Vinci對比
傳統手術、VATS與da Vinci機器人手術的特點比較見表 1。
3 機器人手術系統在縱隔腫瘤切除術中的應用體會[6 -10 ]
3.1 孔位設計
一個鏡頭trocar孔(長度為12 mm,置入密閉trocar,通過trocar置入雙目鏡鏡頭)、兩個操作器械trocar孔(長度為8 mm,置入密閉trocar,通過trocar分別置入雙極電凝鉗、單極電凝鉤),孔位(trocar)的具體位置可根據腫瘤的具體部位進行具體設置(圖 6)。

注:圖例為左前縱隔腫瘤,孔位設計:腋后線第7肋間為鏡頭臂孔,腋前線第6肋間和腋中線第4肋間為器械臂孔。
3.2 術中患側胸膜腔內建立8~10 mm Hg人工氣胸
目的:1)壓迫膈肌和肺組織,增加胸腔內操作空間和暴露;2)壓迫縱隔,增加縱隔間隙;3)術中操作過程中,可隨時吹散電凝造成的煙霧,使視野保持清晰;4)當有胸腔粘連時,因壓迫肺造成牽張力,方便單手游離。
3.3 術后絕大多數無需放置胸腔引流管
機器人手術最大限度地減輕了患者術后疼痛感及由于置放胸腔引流管而帶來的不適感,而且術后第一天復查床旁胸部X線片,觀察胸膜腔內無積液、積氣,患者即可出院,我科已行此項手術50余例,效果滿意,真正實現了手術的創傷微創化、康復快速化。
3.4 行全胸腺切除、前縱隔脂肪組織清除術時避免損傷
機器人手術有效地避免了傳統劈胸骨給患者帶來的身體和心理的巨大創傷,深受廣大患者的歡迎和接受。術中處理胸腺靜脈時,只需用雙極電凝鉗于胸腺靜脈根部行雙極電凝、在電凝處的遠端用單極電凝鉤給予離斷即可;在保護對側縱隔胸膜完整性方面,應用單極電凝鉤,采取鈍性與銳性相結合的操作手法,即可保證對側縱隔胸膜的完整性不受破壞,其操作的準確性、穩定性是電視胸腔鏡所無法比擬的。在確保術中血管處理安全、確切的前提下,無需放置胸腔閉式引流管,只需術中充分膨肺、排氣后,即封閉、縫合各操作孔,術后第一天行床旁胸部X線片檢查,正常即可出院,使得患者術后疼痛極大地減輕、住院時間明顯縮短,我科已行此項手術20余例,效果明顯。
4 機器人手術系統在肺葉切除術中的應用體會[10 -14 ]
4.1 麻醉及體位
雙腔氣管內插管、健側臥位、折刀位——以最大限度減少機械臂對患者身體(尤其是胯骨)造成壓迫性副損傷(圖 7)。

4.2 孔位設計(以右肺為例)
8(7)(進鏡孔,腋后線)-8(9)(左手臂孔,肩胛下線)-5(6)(右手臂孔,腋前線)-7(輔助操作口,腋中線,通常長度為3~4 cm),通常行肺下葉切除時,進鏡孔選在腋后線第8肋間,上葉切除時,進鏡孔選在腋后線第7肋間,左手臂孔的位置根據肩胛下角的具體情況,選擇在第8或第9肋間(圖 8~10)。
4.3 器械應用
左手臂為雙極電凝鉗、右手臂為單極電凝鉤,當游離血管及支氣管時,右手臂換為無損傷心包抓鉗。
4.4 術中操作技巧
(1)游離后的血管牽拉問題:達芬奇機器人手術系統無力反饋,故術中機械臂的力量不好掌握,尤其是在牽拉血管時,如果應用常規的絲線牽拉,極易造成血管的切割損傷,為了解決這一問題,我們中心發明了應用彈力線(無菌手套的邊)進行游離后血管的牽拉,有效地解決了這一問題,我們應用了近200例肺葉切除術中,效果良好,值得同行借鑒。
(2)磨玻璃影(GGO)及小結節的尋找:達芬奇機器人手術系統操作器械端無觸覺反饋,在尋找GGO及小結節病灶時相對于開放手術及腔鏡手術困難。我們中心通過50余例臨床標記的經驗是:術前在CT下行經皮穿刺、病變處注射美蘭加以標記,以指導手術切除。穿刺及注射美蘭技術要點:在病灶表面臟層胸膜處至少穿刺2~3針(便于術中尋找病灶)、穿刺針進入臟層胸膜深度為0.5 cm左右(若進針過深,注射美蘭后容易在臟層胸膜表面見不到局部藍染,若進針過淺,注射美蘭后美蘭容易局部擴散、不易準確確定病變部位)、注射美蘭量為1 ml左右效果最佳。在尋找病變時,可將操作器械端與肺表面平行,進行橫向平推,遇阻力或局部結節即可通過視覺表現加以辨別。
(3)術中若有血管損傷,亦可及時有效處理;因達芬奇機器人手術系統的特點,我們中心近200例的肺葉切除手術,僅遇兩例術中損傷血管,均在機器人系統下完成損傷血管的縫合。第一例血管損傷情況:患者擬行單向式左肺上葉切除,游離完肺上葉支氣管后,在置入切割閉合器、擬處理支氣管時,突然造成出血,第一時間將支氣管閉合、切斷并迅速用紗塊壓迫、控制住出血,因出血較猛,判斷為肺動脈干損傷,遂請心外科醫生在腋下另切一長約5 cm切口,在機器人鏡頭光線輔助下,將損傷之肺動脈干破口給予縫合后,繼續在機器人下完成了左肺上葉切除、淋巴結清除術,術中出血量200 ml。
第二例血管損傷情況:患者為右肺上葉巨大結核病變,由于結核病變牽拉造成上葉前段動脈血管位置變異,用電凝鉤游離時造成前段動脈血管破損,迅速用紗塊壓迫、控制出血,在吸引器協助下,準確找到血管破損處后,應用雙極電凝鉗或無損傷心包抓鉗夾住血管破口,在機器人下給予血管縫合,術中出血量不足100 ml。
個人體會:因機器人手術器械細小,即使造成血管損傷,多數情況下出血可被迅速控制,由于機器人手術器械關節的高靈活度,縫合血管破口等操作得心應手、游刃有余。在置入直線切割閉合器時,盡量使得閉合器關節角度與機器人手術器械關節角度一致,以減少由于此兩種器械角度不同、形成夾角而對血管造成的副損傷,若因術中置入切割閉合器造成了血管損傷,往往出血量較大,且由于出血部位顯露不佳,應該及時于腋下輔助小切口或中轉為開胸手術控制、處理出血,以免危及患者生命。
5 對于達芬奇機器人手術系統應用的個人觀點總結
(1)高科技的先進設備、嫻熟的外科手術技巧、配合默契的手術團隊、優秀的術后護理團隊,從而達到以最大限度的手術安全性和手術徹底性、最小的手術創傷、最短的手術時間完成手術并達到患者快速康復的效果。
(2)應以手術適應證為主,而不應術前即盲目而有意地追求超出手術適應證的高難度手術(為手術而手術),因超長時間的手術、超長時間的麻醉藥物應用,一定會對患者造成不必要的傷害。
(3)若術中病情超出了術前預想、出現了超出手術適應證的情況(如胸膜腔粘連閉鎖、腫瘤局部晚期侵犯了周圍臟器并可完整給予切除),如果術者有著過硬的手術技能且預計能夠通過手術切除給患者帶來利大于弊的手術效果時,術者還是應該積極爭取在保證手術安全的前提下,以最小的手術創傷獲取患者最好的手術效果。
6 未來展望
(1)未來的外科手術將是多種術式并存、不可或缺:開放手術、VATS、3D-VATS、da Vinci手術。(2)微創技術必將是未來外科的主流技術。(3)機器人手術系統作為精準微創技術的代表,其臨床應用必定會越來越廣泛。