引用本文： 林皓, 黃佳, 羅清泉. 機器人輔助縱隔腫瘤切除術47例分析. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2015, 22(10): 914-918. doi: 10.7507/1007-4848.20150229 復制
在以前，傳統開放性手術切除縱隔腫瘤要求縱行劈開胸骨或20 cm以上的開胸切口，來獲得良好的手術暴露和完全切除的效果，手術創傷大，疤痕長，恢復慢。自上世紀90年代，以電視胸腔鏡手術（VATS）為代表的微創技術因其創傷小，恢復快，切口美觀而得到了廣泛認同和發展[1-2]。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[3]。1999年，機器人手術成功應用于臨床醫療，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[4]。
上海市胸科醫院自2009年引進da Vinci S 機器人外科輔助系統，在國內率先應用于普胸外科手術[5]，期間單一手術組至2015年8月已施行了47例機器人輔助縱隔腫瘤切除術。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
全組47例臨床診斷為縱隔腫瘤的患者在我院單一手術組行da Vinci機器人輔助縱隔腫瘤切除術。術前評估包括一般病史記錄和體檢，胸部CT示縱隔腫瘤≤5 cm，包膜完整，無明顯縱隔大血管或一側肺組織侵犯。胸腺瘤合并重癥肌無力，經術前激素持續治療不少于1個月。肺功能、血氣分析、胸部X線片和氣道檢查正常，術前戒煙不短于兩周。其他納入標準同常規開胸下縱隔腫瘤手術相關要求。沒有合并癥等（表 1）。所有患者術前均簽署手術知情同意書。
表1
機器人微創縱隔腫瘤患者的臨床資料（例/ 1.2 方法
1.2.1 手術準備和操作
全身麻醉誘導同時，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。機器人前縱隔腫瘤手術根據病變主體部位的位置，決定經右或左胸徑路( 靠近病變部位)。對側橈動脈穿刺建立動脈血壓監測，全身麻醉后雙腔氣管內插管。患者術側胸部抬高45°、同側上肢置于半垂固定體位（圖 1），充分暴露術側胸部。穿刺右側頸內靜脈建立大靜脈輸液通路，監測雙上肢經皮血氧飽和度，常規留置導尿管。
圖1
機器人前縱隔腫瘤切除術患者體位
1.2.2 手術技術
1.2.2.1 前縱隔腫瘤切除術（右胸徑路）
左肺單肺通氣后于右側胸壁打孔，內窺鏡孔位于右側胸壁第5肋間隙，腋前線處,避開乳腺組織，開直徑為1 cm 小孔作為內窺鏡孔，放置12 mm穿刺器，并充入胸腔CO2氣體在10 mm Hg水平，保持10 L/min，使肺葉萎陷。伸入內窺鏡，探查胸腔，判斷病變部位、大小、和周圍組織結構的關系，胸膜粘連情況及術側肺是否塌陷滿意。在內窺鏡的引導下于右側胸壁第3肋間隙，鎖骨中線處各開直徑8 mm小孔，分別作為左右機械臂孔，與內窺鏡孔的距離約為10 cm，術中可用一個手掌的大小進行粗略定位。此二孔和切除目標的交角應在70～90°，防止術中機械臂相互碰撞。隨后，機器人系統的機械臂車推至患者左側適當位置，機械臂與穿刺套管連接，插入微創器械，左臂選用Cadiere鑷子，右臂裝配Harmonic超聲刀，保持內窺鏡角度向上（圖 2、圖 3）。
圖2
機器人前縱隔腫瘤術中，右側胸部打孔位置示意圖
圖3
機械臂車推至患者左側適當位置，機械臂與穿刺套管連接。
術者于控制臺前、三維視野下開始手術操作。在右膈神經前方，心包前上方近返折處，提起瘤體下極表面的縱隔胸膜，沿膈神經走向在其前方銳性打開，由下向上進行解剖。隨后向胸骨方向提起瘤體，充分游離瘤體右側邊界及背側，使之和膈神經完全脫離（圖 4）。于胸骨后相同走向打開縱隔胸膜，游離腫瘤腹側，注意保護胸廓內動脈，防止損傷。牽拉瘤體下極，鈍性加銳性解剖游離至對側縱隔胸膜，鈍性推開纖薄的縱隔胸膜，注意尋找保護對側膈神經，沿心包和升主動脈表面自下向上游離，使腫瘤左側邊界和對側縱隔胸膜完全脫離。充分游離了下極、左右側和背腹側后，向右胸腔內牽拉腫瘤，充分暴露腫瘤上極。分離尋找出右無名靜脈和上腔靜脈交匯處，沿其表面向左無名靜脈遠端進行解剖游離。沿途發自左無名靜脈的腫瘤營養支血管（胸腺靜脈），以超聲刀直接夾閉凝斷（圖 5）。較粗的營養支血管，可以鈦夾或Hem-o-lok夾關閉后凝斷。離斷上極后，完成腫瘤切除。
圖4
膈神經前方游離腫瘤
圖5
沿左無名靜脈表面向遠端進行解剖游離
注：胸腺靜脈已凝斷
1.2.2.2 前縱隔腫瘤切除術（左胸徑路）
右肺單肺通氣后于左側胸壁打孔，打孔位置與右胸徑路打孔位置為鏡像關系，但略偏外，避開心臟跳動。操作器械選擇上左臂選用Cadiere鉗，右臂裝配電凝鉤，同樣保持內窺鏡角度向上。手術操作的順序及方向和右胸徑路相同。
1.2.2.3 后縱隔腫瘤切除術
患者體位應為對側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。機器人內窺鏡孔，置于術側腋前線，具體肋間視目標腫物位置而定，一般相距約20 cm。機械手臂打孔位置分別對稱位于內窺鏡孔兩側，一掌距離相距于內窺鏡孔，和目標腫物交角保持70～90°。操作器械選擇上左臂選用Cadiere鉗，右臂裝配電凝鉤或Harmonic超聲刀。腫瘤連同包膜和壁層胸膜完整切除。
所有手術徹底止血完畢后，需撤去一個前胸機械臂，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1根，關閉切口。手術結束。
1.3 統計學分析
學習曲線(learning curve)是以橫軸表示反復次數，以縱軸表示各種學習測試的學習過程的曲線。作為學習測試，在用錯誤數、時間、反應潛時等情況下的負加速下降曲線。對47例機器人輔助縱隔腫瘤切除術手術時間和手術例數建立學習曲線數學模型，利用SPSS 19.0軟件進行分析，統計學方法采用F檢驗。計數資料用百分比表示，計量資料用均數±標準差（
2 結果
2.1 臨床早期結果
所有手術均由同一術者及團隊共同配合完成，一例患者因術中無名靜脈出血而中轉開胸，其余手術均順利。無圍術期死亡或術后并發癥，手術情況見表 2。
表2
機器人微創縱隔腫瘤切除圍手術期結果（n=47，2.2 隨訪結果
本手術組機器人輔助縱隔腫瘤切除術，術中平均出血量和術后住院時間分別是（48±15） d和（4±2） d。全組患者獲得隨訪，時間平均16個月，均存活，其中1例合并重癥肌無力患者術后6個月出現肌無力復發，1例胸腺鱗癌患者術后接受了放療及化療輔助治療。全部患者術后生活質量良好，主訴傷口疼痛感輕微。
2.3 學習曲線
應用SPSS軟件繪制機器人輔助縱隔腫瘤切除手術時間的學習曲線，發現手術20例后，手術時間基本穩定，存在顯著的學習曲線。應用回歸分析得出學習曲線方程式為：y（min）=-20.41 ln(x) + 119.43，R2=0.312，P＜0.01（圖 6）。
圖6
機器人縱隔腫瘤切除術的學習曲線
3 討論
機器人外科手術系統應用在縱隔腫瘤切除手術中的優勢十分明顯。傳統的胸腔鏡器械靈活度較差，在前縱隔胸腺腫瘤切除過程中，缺乏施展的空間、容易損傷無名靜脈等大血管，引起大出血[6]。但是機器人靈活的腔內手腕可以允許外科醫師在狹小的縱隔里面完成各種復雜操作，從而極大地降低了這種風險[7]。本組僅有1例患者，在超聲刀凝斷胸腺靜脈后，靜脈殘端因摩擦以及血管內壓力等綜合因素，術中發生無名靜脈破裂，難以控制而中轉開胸止血。傳統胸腔鏡施行胸腺瘤合并肌無力切除手術，需擴大脂肪清掃時，常因視野暴露差，操作變得非常困難[8-9]。但機器人外科系統卻可以很好憑借其立體的三維視野，清晰穩定的視像系統，輕松觀察到整個縱隔和胸腔，且可以清掃到對側膈神經周圍。如此徹底的清掃周圍脂肪，將大大降低重癥肌無力復發的可能性。因此，有理由相信機器人微創縱隔腫瘤切除術值得在重癥肌無力的治療上大規模推廣應用[10-12]。
對于運用機器人外科系統行前縱隔腫瘤切除手術，我們的經驗主要有以下兩點：（1）3個胸壁打孔的位點和腫瘤在胸廓表面的投影圍成潛在的菱形，其中2個機械臂孔在該菱形的一條對角線上；內窺鏡孔和腫瘤投影點的連線形成另一條對角線，機器人的中軸線也位于該對角線延長線上。兩個機械臂孔和內窺鏡孔的距離大約在10 cm左右（接近于一手掌的長度），這樣可以有效地避免2個機械臂操作過程中相互干擾。（2）內窺鏡孔的位置最好位于腋前線，為手術的暴露提供方便。對于后縱隔腫瘤切除手術，我們認為運用機器人系統切除包膜完整、界限清楚的后縱隔腫瘤，整個過程和使用傳統胸腔鏡手術一樣簡單方便。但是切除位置較高位于胸頂的腫瘤時，由于腫瘤與臂叢神經及無名靜脈界限不清，傳統的胸腔鏡由于二維視野局限，手術時風險較大，有可能損傷血管或神經，但是機器人外科手術系統提供了高清晰度三維圖像，并將手術野放大了10倍，在手術操作過程中可以輕松分辨血管和神經，免于損傷引發不必要的并發癥[13-14]。
機器人輔助縱隔腫瘤切除術手術操作時間可分為兩部分。第1部分從切皮置孔到機器人裝機完成，這一過程完全可以依靠團隊熟練配合而縮短。第2部分從胸內手術操作到縫皮結束，這一部分是真正的手術操作時間[15-16]。早期手術時間長較長，和手術醫師不適應新的操作徑路，操控感有很大關系。相對于開放手術，有熟練胸腔鏡手術操作經驗的醫師能更快掌握機器人輔助外科手術[17-18]。根據我們的經驗，隨著手術例數的增加，手術時間縮短明顯，有一定規律可循。雖然有同行建議學習曲線應同時包含手術時間、圍手術期并發癥及死亡率以及外科醫師的手術舒適度[19]。但我們堅持認為作為一種新興技術在早期成長階段，還是應當注重同行公認的量化指標的比較，才能得出客觀、穩定的結果。而具體到每個外科醫師的主觀舒適度，則無法進行橫向比較。
機器人微創縱隔腫瘤手術的技術優勢在于定位更精確、創傷更小、操作更靈活[19]，切除更徹底，整合了傳統開胸術或普通胸腔鏡手術的優勢，同時避免了其劣勢，引領微創胸外科更上一個新的臺階。相較于普通胸腔鏡手術，機器人縱隔腫瘤切除術操作技術是全新的體驗，外科醫師能取得何種手術成績取決于其本身的外科理解和外科基礎，由于手術中隨時可能因為出現意外情況中轉為開胸術，因此，良好的外科素養是開展這一高新尖端技術的先決條件。
在以前，傳統開放性手術切除縱隔腫瘤要求縱行劈開胸骨或20 cm以上的開胸切口，來獲得良好的手術暴露和完全切除的效果，手術創傷大，疤痕長，恢復慢。自上世紀90年代，以電視胸腔鏡手術（VATS）為代表的微創技術因其創傷小，恢復快，切口美觀而得到了廣泛認同和發展[1-2]。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[3]。1999年，機器人手術成功應用于臨床醫療，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[4]。
上海市胸科醫院自2009年引進da Vinci S 機器人外科輔助系統，在國內率先應用于普胸外科手術[5]，期間單一手術組至2015年8月已施行了47例機器人輔助縱隔腫瘤切除術。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
全組47例臨床診斷為縱隔腫瘤的患者在我院單一手術組行da Vinci機器人輔助縱隔腫瘤切除術。術前評估包括一般病史記錄和體檢，胸部CT示縱隔腫瘤≤5 cm，包膜完整，無明顯縱隔大血管或一側肺組織侵犯。胸腺瘤合并重癥肌無力，經術前激素持續治療不少于1個月。肺功能、血氣分析、胸部X線片和氣道檢查正常，術前戒煙不短于兩周。其他納入標準同常規開胸下縱隔腫瘤手術相關要求。沒有合并癥等（表 1）。所有患者術前均簽署手術知情同意書。
表1
機器人微創縱隔腫瘤患者的臨床資料（例/ 1.2 方法
1.2.1 手術準備和操作
全身麻醉誘導同時，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。機器人前縱隔腫瘤手術根據病變主體部位的位置，決定經右或左胸徑路( 靠近病變部位)。對側橈動脈穿刺建立動脈血壓監測，全身麻醉后雙腔氣管內插管。患者術側胸部抬高45°、同側上肢置于半垂固定體位（圖 1），充分暴露術側胸部。穿刺右側頸內靜脈建立大靜脈輸液通路，監測雙上肢經皮血氧飽和度，常規留置導尿管。
圖1
機器人前縱隔腫瘤切除術患者體位
1.2.2 手術技術
1.2.2.1 前縱隔腫瘤切除術（右胸徑路）
左肺單肺通氣后于右側胸壁打孔，內窺鏡孔位于右側胸壁第5肋間隙，腋前線處,避開乳腺組織，開直徑為1 cm 小孔作為內窺鏡孔，放置12 mm穿刺器，并充入胸腔CO2氣體在10 mm Hg水平，保持10 L/min，使肺葉萎陷。伸入內窺鏡，探查胸腔，判斷病變部位、大小、和周圍組織結構的關系，胸膜粘連情況及術側肺是否塌陷滿意。在內窺鏡的引導下于右側胸壁第3肋間隙，鎖骨中線處各開直徑8 mm小孔，分別作為左右機械臂孔，與內窺鏡孔的距離約為10 cm，術中可用一個手掌的大小進行粗略定位。此二孔和切除目標的交角應在70～90°，防止術中機械臂相互碰撞。隨后，機器人系統的機械臂車推至患者左側適當位置，機械臂與穿刺套管連接，插入微創器械，左臂選用Cadiere鑷子，右臂裝配Harmonic超聲刀，保持內窺鏡角度向上（圖 2、圖 3）。
圖2
機器人前縱隔腫瘤術中，右側胸部打孔位置示意圖
圖3
機械臂車推至患者左側適當位置，機械臂與穿刺套管連接。
術者于控制臺前、三維視野下開始手術操作。在右膈神經前方，心包前上方近返折處，提起瘤體下極表面的縱隔胸膜，沿膈神經走向在其前方銳性打開，由下向上進行解剖。隨后向胸骨方向提起瘤體，充分游離瘤體右側邊界及背側，使之和膈神經完全脫離（圖 4）。于胸骨后相同走向打開縱隔胸膜，游離腫瘤腹側，注意保護胸廓內動脈，防止損傷。牽拉瘤體下極，鈍性加銳性解剖游離至對側縱隔胸膜，鈍性推開纖薄的縱隔胸膜，注意尋找保護對側膈神經，沿心包和升主動脈表面自下向上游離，使腫瘤左側邊界和對側縱隔胸膜完全脫離。充分游離了下極、左右側和背腹側后，向右胸腔內牽拉腫瘤，充分暴露腫瘤上極。分離尋找出右無名靜脈和上腔靜脈交匯處，沿其表面向左無名靜脈遠端進行解剖游離。沿途發自左無名靜脈的腫瘤營養支血管（胸腺靜脈），以超聲刀直接夾閉凝斷（圖 5）。較粗的營養支血管，可以鈦夾或Hem-o-lok夾關閉后凝斷。離斷上極后，完成腫瘤切除。
圖4
膈神經前方游離腫瘤
圖5
沿左無名靜脈表面向遠端進行解剖游離
注：胸腺靜脈已凝斷
1.2.2.2 前縱隔腫瘤切除術（左胸徑路）
右肺單肺通氣后于左側胸壁打孔，打孔位置與右胸徑路打孔位置為鏡像關系，但略偏外，避開心臟跳動。操作器械選擇上左臂選用Cadiere鉗，右臂裝配電凝鉤，同樣保持內窺鏡角度向上。手術操作的順序及方向和右胸徑路相同。
1.2.2.3 后縱隔腫瘤切除術
患者體位應為對側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。機器人內窺鏡孔，置于術側腋前線，具體肋間視目標腫物位置而定，一般相距約20 cm。機械手臂打孔位置分別對稱位于內窺鏡孔兩側，一掌距離相距于內窺鏡孔，和目標腫物交角保持70～90°。操作器械選擇上左臂選用Cadiere鉗，右臂裝配電凝鉤或Harmonic超聲刀。腫瘤連同包膜和壁層胸膜完整切除。
所有手術徹底止血完畢后，需撤去一個前胸機械臂，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1根，關閉切口。手術結束。
1.3 統計學分析
學習曲線(learning curve)是以橫軸表示反復次數，以縱軸表示各種學習測試的學習過程的曲線。作為學習測試，在用錯誤數、時間、反應潛時等情況下的負加速下降曲線。對47例機器人輔助縱隔腫瘤切除術手術時間和手術例數建立學習曲線數學模型，利用SPSS 19.0軟件進行分析，統計學方法采用F檢驗。計數資料用百分比表示，計量資料用均數±標準差（
2 結果
2.1 臨床早期結果
所有手術均由同一術者及團隊共同配合完成，一例患者因術中無名靜脈出血而中轉開胸，其余手術均順利。無圍術期死亡或術后并發癥，手術情況見表 2。
表2
機器人微創縱隔腫瘤切除圍手術期結果（n=47，2.2 隨訪結果
本手術組機器人輔助縱隔腫瘤切除術，術中平均出血量和術后住院時間分別是（48±15） d和（4±2） d。全組患者獲得隨訪，時間平均16個月，均存活，其中1例合并重癥肌無力患者術后6個月出現肌無力復發，1例胸腺鱗癌患者術后接受了放療及化療輔助治療。全部患者術后生活質量良好，主訴傷口疼痛感輕微。
2.3 學習曲線
應用SPSS軟件繪制機器人輔助縱隔腫瘤切除手術時間的學習曲線，發現手術20例后，手術時間基本穩定，存在顯著的學習曲線。應用回歸分析得出學習曲線方程式為：y（min）=-20.41 ln(x) + 119.43，R2=0.312，P＜0.01（圖 6）。
圖6
機器人縱隔腫瘤切除術的學習曲線
3 討論
機器人外科手術系統應用在縱隔腫瘤切除手術中的優勢十分明顯。傳統的胸腔鏡器械靈活度較差，在前縱隔胸腺腫瘤切除過程中，缺乏施展的空間、容易損傷無名靜脈等大血管，引起大出血[6]。但是機器人靈活的腔內手腕可以允許外科醫師在狹小的縱隔里面完成各種復雜操作，從而極大地降低了這種風險[7]。本組僅有1例患者，在超聲刀凝斷胸腺靜脈后，靜脈殘端因摩擦以及血管內壓力等綜合因素，術中發生無名靜脈破裂，難以控制而中轉開胸止血。傳統胸腔鏡施行胸腺瘤合并肌無力切除手術，需擴大脂肪清掃時，常因視野暴露差，操作變得非常困難[8-9]。但機器人外科系統卻可以很好憑借其立體的三維視野，清晰穩定的視像系統，輕松觀察到整個縱隔和胸腔，且可以清掃到對側膈神經周圍。如此徹底的清掃周圍脂肪，將大大降低重癥肌無力復發的可能性。因此，有理由相信機器人微創縱隔腫瘤切除術值得在重癥肌無力的治療上大規模推廣應用[10-12]。
對于運用機器人外科系統行前縱隔腫瘤切除手術，我們的經驗主要有以下兩點：（1）3個胸壁打孔的位點和腫瘤在胸廓表面的投影圍成潛在的菱形，其中2個機械臂孔在該菱形的一條對角線上；內窺鏡孔和腫瘤投影點的連線形成另一條對角線，機器人的中軸線也位于該對角線延長線上。兩個機械臂孔和內窺鏡孔的距離大約在10 cm左右（接近于一手掌的長度），這樣可以有效地避免2個機械臂操作過程中相互干擾。（2）內窺鏡孔的位置最好位于腋前線，為手術的暴露提供方便。對于后縱隔腫瘤切除手術，我們認為運用機器人系統切除包膜完整、界限清楚的后縱隔腫瘤，整個過程和使用傳統胸腔鏡手術一樣簡單方便。但是切除位置較高位于胸頂的腫瘤時，由于腫瘤與臂叢神經及無名靜脈界限不清，傳統的胸腔鏡由于二維視野局限，手術時風險較大，有可能損傷血管或神經，但是機器人外科手術系統提供了高清晰度三維圖像，并將手術野放大了10倍，在手術操作過程中可以輕松分辨血管和神經，免于損傷引發不必要的并發癥[13-14]。
機器人輔助縱隔腫瘤切除術手術操作時間可分為兩部分。第1部分從切皮置孔到機器人裝機完成，這一過程完全可以依靠團隊熟練配合而縮短。第2部分從胸內手術操作到縫皮結束，這一部分是真正的手術操作時間[15-16]。早期手術時間長較長，和手術醫師不適應新的操作徑路，操控感有很大關系。相對于開放手術，有熟練胸腔鏡手術操作經驗的醫師能更快掌握機器人輔助外科手術[17-18]。根據我們的經驗，隨著手術例數的增加，手術時間縮短明顯，有一定規律可循。雖然有同行建議學習曲線應同時包含手術時間、圍手術期并發癥及死亡率以及外科醫師的手術舒適度[19]。但我們堅持認為作為一種新興技術在早期成長階段，還是應當注重同行公認的量化指標的比較，才能得出客觀、穩定的結果。而具體到每個外科醫師的主觀舒適度，則無法進行橫向比較。
機器人微創縱隔腫瘤手術的技術優勢在于定位更精確、創傷更小、操作更靈活[19]，切除更徹底，整合了傳統開胸術或普通胸腔鏡手術的優勢，同時避免了其劣勢，引領微創胸外科更上一個新的臺階。相較于普通胸腔鏡手術，機器人縱隔腫瘤切除術操作技術是全新的體驗，外科醫師能取得何種手術成績取決于其本身的外科理解和外科基礎，由于手術中隨時可能因為出現意外情況中轉為開胸術，因此，良好的外科素養是開展這一高新尖端技術的先決條件。
