引用本文: 張含露, 劉倫旭, 陳龍奇, 車國衛, 林一丹, 王子豪, 鄭羽, 耿英才, 王福強, 袁勇, 馬林, 王允. 機器人輔助經劍突下胸腺(擴大)切除手術的臨床應用. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2017, 24(10): 743-747. doi: 10.7507/1007-4848.201708061 復制
胸腔鏡輔助胸腺切除由于能有效減少圍術期心肺并發癥及危象發生率[1],得到越來越廣泛的臨床應用,其中經劍突下胸腔鏡胸腺切除由于可以獲得與胸骨正中切口類似的手術視野,充分暴露頸根部和雙側胸腔,目前已成為近年微創胸腺切除的熱點術式之一[2]。醫用機器人技術由于良好的人機工程學體驗,靈活穩定的操作系統以及 3D 高清手術視野[3],已逐漸成為許多傳統胸腔鏡手術的“升級版”。
機器人輔助胸腺切除,國際上已有相當數量的臨床報道[4-6],但大多是經一側胸壁入路[7],經劍突下入路的僅有日本 Suda 一家,而它們還是采用機器人+胸腔鏡的 Hybrid 方式。我科在常規開展機器人輔助胸科手術及腔鏡輔助經劍突下胸腺[5]切除的基礎上,摸索出機器人輔助經劍突下胸腺切除的新技術,并取得較好的短期臨床效果。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2016 年 8 月至 2017 年 8 月共 62 例胸腺腫瘤和重癥肌無力患者于四川大學華西醫院胸外科行達芬奇機器人(Intuitive Surgical,Inc.,USA)輔助經劍突下胸腺切除手術。其中男 34 例、女 28 例,平均年齡(38±11)歲。胸腺腫瘤由術前胸部(增強)CT 明確診斷,重癥肌無力患者術前均行低頻重復電刺激,新斯的明試驗,抗乙酰膽堿受體抗體和抗肌肉特異性激酶抗體等輔助檢查,同時結合患者的臨床癥狀和體征,由神經內科醫生明確診斷。該手術作為外科新技術獲得四川大學華西醫院倫理委員會審查通過,所有操作均取得患者的知情同意并簽署知情同意書。納入標準:(1)術前明確診斷為重癥肌無力(myasthenia gravis,MG)且患者癥狀控制穩定;(2)臨床診斷為胸腺腫瘤,患者術前影像學評估 Masaoka 分期為Ⅰ期、Ⅱ期或可切除的Ⅲ期患者;(3)一般情況良好,心功能、肝腎功能及肺功能等可以耐受手術。排除不愿意行該術式的患者。
1.2 手術方法
患者取仰臥伴頭高腳低位,單腔氣管插管,靜脈吸入復合全身麻醉。患者體位及切口見圖 1,劍突下做一 2 cm 左右的縱行切口為腔鏡孔,逐層切開皮膚、淺筋膜、腹直肌鞘前層,暴露并保留劍突。手指沿劍突及胸骨后方鈍性分離,使兩側縱隔胸膜之間、膈肌上方及胸骨后方的胸膜外間隙充分擴展,然后在左右兩側鎖骨中線肋緣下置入直徑 0.8 cm 操作孔穿刺鞘至胸膜外間隙,機器人位于患者頭側,其中心柱與患者身體長軸平行(圖 2),分別對接機器人鏡頭臂、1 號和 2 號臂。術中使用 CO 2 人工氣胸,壓力設置為 8 mm Hg。首先,沿胸骨后打開雙側縱隔胸膜,當雙側胸膜腔與前縱隔相互貫通后,于腋前線第 5 或第 6 肋間隙置入直徑 0.8 cm 操作孔穿刺鞘,對接 3 號機械臂。其中從兩操作孔分別置入無創抓鉗進行牽拉暴露,另一操作孔置入超聲刀或電凝鉤等能量器械進行游離或切割,切開雙側縱隔胸膜至左右乳內靜脈匯入無名靜脈處。然后從雙側心膈腳開始,暴露雙側膈神經,沿左右側膈神經(圖 3、4)內側緣向頭側方向,切除心包前方的胸腺及周圍脂肪組織,暴露左無名靜脈匯入上腔靜脈處及左乳內靜脈匯入左無名靜脈處,然后沿左無名靜脈表面從左向右游離胸腺,仔細游離胸腺靜脈,胸腺靜脈大多可以用超聲刀直接切斷,必要時可以用 Hem-o-lok 夾閉。在頸部區域切除左右胸腺上極時,應用有手腕的電凝鉤更為方便(圖 5)。首先顯露出頸根部的甲狀腺下極和胸腺上極,然后向肛側牽拉胸腺上極,從胸腺上極的近端開始向遠端切除頸部胸腺上極及周圍脂肪組織,最后完整切除頸部胸腺的左右上極。此時在左無名靜脈上方,頭臂干、右頸總動脈和氣管均已暴露(圖 6)。若腫瘤同時侵犯心包、肺、左無名靜脈、膈神經等組織或器官時,可同期行心包部分切除、肺楔形切除、左無名靜脈成形或離斷及膈神經切除。若為重癥肌無力患者,同時行胸腺周圍前縱隔脂肪組織切除,切除胸腺周圍的異位胸腺組織。最后,從劍突下切口取出手術標本,檢查無出血后,從一側肋弓下切口安置胸腔閉式引流管,逐層關閉手術切口。






2 結果
全組 62 例患者均順利完成手術。重癥肌無力患者 15 例(24.2%),重癥肌無力合并胸腺腫瘤 5 例(8.1%),無重癥肌無力的胸腺腫瘤患者 47 例(75.8%)。所有患者的平均手術時間為(116.0±34.0)min,術中平均出血量(5.6±4.3)ml,胸腔引流管置留時間(2.5±1.2)d,引流量(410.0±324.0)ml,術后平均住院時間(4.0±2.2)d。無中轉開胸、術中大出血及圍手術期輸血的患者,圍手術期及隨訪期間所有患者病情平穩,無并發癥發生及死亡病例發生。
3 討論
在重癥肌無力和胸腺腫瘤患者外科治療中,行胸腺(擴大)切除的手術方式多種多樣且具有爭論[8],由于經前正中開胸手術視野暴露好,能達到胸腺擴大切除的要求,目前仍是行胸腺切除術的金標準術式[9]。但是該術式創傷大,患者住院時間可能較長、切口感染、呼吸衰竭及重癥肌無力危象等并發癥發生率及術后死亡率較高。
胸腔鏡手術由于操作更加精細、減少了術中創傷及出血量。因此,一定程度上降低了并發癥發生率,加速了患者術后恢復[10]。研究提示在治療的效果上,微創胸腺切除或擴大切除術不劣于開胸手術[11]。據我們所知,胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除,由于可以獲得與傳統經胸骨正中開胸手術類似的手術視野,能很好地暴露頸根部和雙側胸腔,近年來獲得越來越廣泛的臨床應用[12-14]。但是傳統胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除手術難度相對較大,學習曲線可能較長,一定程度上限制了該術式的廣泛開展。首先,經劍突下路徑的操作器械從雙側肋緣下進入,下方的腹壁會阻礙器械的“下壓”動作。其次,對于不可彎曲的胸腔鏡器械而言,與操作平面最佳的夾角是 45~60 度左右。但是胸腔鏡輔助經劍突下術式的操作器械與水平面的成角大多不超過 30 度,人體工程學不夠友好,主刀醫師易疲勞。此外,當游離左無名靜脈平面及以上的胸腺時,操作距離較長,手術器械頭端的穩定性較差,理論上,傳統胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除手術中損傷左無名靜脈導致大出血的機率也可能大于開胸手術及經側胸胸腔鏡手術。
應用醫用機器人進行經劍突下入路胸腺切除,主刀醫師通過手柄操作手術器械,人體工程學體驗良好,不易疲勞。并且,機械臂的可轉腕手術器械以及震顫過濾技術在狹窄的前縱隔操作中優勢明顯,一定程度上彌補了傳統胸腔鏡在經劍突下路徑胸腺切除的不足,大大提高了術中技術動作的精確性和安全性。
根據我們從 PubMed 上查閱文獻,迄今應用機器人進行經劍突下胸腺切除僅有日本的 Suda 臨床報告[5],他們先用單孔胸腔鏡進入胸膜外縱隔間隙(鈍性分離形成的胸骨后方,膈肌前方和雙側縱隔胸膜之間的間隙),切開兩側縱隔胸膜,建立手術空間后再從兩側肋間置入機器人機械臂,實際上是機器人+單孔胸腔鏡的 Hybrid 手術。分析他們采用這樣手術流程設計的原因,可能主要是由于機械臂長度可能不足以從肋緣下伸入頸根部進行操作。我們采用了與 Suda 不同的方法,即充分利用醫用機器人有三個機械操作臂的優勢,在 1#、2# 臂完成胸膜外縱隔間隙與兩側胸腔的貫通后,從肋間置入 3# 臂,從而實現了該手術完全應用機器人完成。
此外,由于前縱隔間隙狹小,行經劍突下胸腺切除時為擴大操作空間,常用的辦法有兩個:特制的胸骨懸吊器械上提胸骨[15-16],或術中下壓縱隔,前者會增加手術創傷,而后者常常因心臟受壓而出現術中心律失常、循環不穩定等問題。根據本研究的初步經驗,在機器人手術中可以通過升高鏡頭臂來來適度抬舉胸骨,不僅達到與胸骨懸吊器械類似的效果,而且與傳統胸腔鏡經劍突下手術相比,大大減少了患者術中心律失常和循環不穩定等不良事件發生的概率。
根據我們初步的試驗結果,所有 62 例胸腺腫瘤或重癥肌無力患者的短期治療效果良好,手術時間、術中出血量以及術后平均住院時間與本醫療組行胸腔鏡輔助經劍突下胸腺(擴大)切除手術的相關指標相當,且無術中大出血、中轉開胸、圍手術期死亡及并發癥發生。綜上,機器人輔助經劍突下胸腺切除手術安全可行。與傳統胸腔鏡經劍突下胸腺切除術相比,在手術準確性、安全性及人機工程學體驗上均具有一定優勢。
胸腔鏡輔助胸腺切除由于能有效減少圍術期心肺并發癥及危象發生率[1],得到越來越廣泛的臨床應用,其中經劍突下胸腔鏡胸腺切除由于可以獲得與胸骨正中切口類似的手術視野,充分暴露頸根部和雙側胸腔,目前已成為近年微創胸腺切除的熱點術式之一[2]。醫用機器人技術由于良好的人機工程學體驗,靈活穩定的操作系統以及 3D 高清手術視野[3],已逐漸成為許多傳統胸腔鏡手術的“升級版”。
機器人輔助胸腺切除,國際上已有相當數量的臨床報道[4-6],但大多是經一側胸壁入路[7],經劍突下入路的僅有日本 Suda 一家,而它們還是采用機器人+胸腔鏡的 Hybrid 方式。我科在常規開展機器人輔助胸科手術及腔鏡輔助經劍突下胸腺[5]切除的基礎上,摸索出機器人輔助經劍突下胸腺切除的新技術,并取得較好的短期臨床效果。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2016 年 8 月至 2017 年 8 月共 62 例胸腺腫瘤和重癥肌無力患者于四川大學華西醫院胸外科行達芬奇機器人(Intuitive Surgical,Inc.,USA)輔助經劍突下胸腺切除手術。其中男 34 例、女 28 例,平均年齡(38±11)歲。胸腺腫瘤由術前胸部(增強)CT 明確診斷,重癥肌無力患者術前均行低頻重復電刺激,新斯的明試驗,抗乙酰膽堿受體抗體和抗肌肉特異性激酶抗體等輔助檢查,同時結合患者的臨床癥狀和體征,由神經內科醫生明確診斷。該手術作為外科新技術獲得四川大學華西醫院倫理委員會審查通過,所有操作均取得患者的知情同意并簽署知情同意書。納入標準:(1)術前明確診斷為重癥肌無力(myasthenia gravis,MG)且患者癥狀控制穩定;(2)臨床診斷為胸腺腫瘤,患者術前影像學評估 Masaoka 分期為Ⅰ期、Ⅱ期或可切除的Ⅲ期患者;(3)一般情況良好,心功能、肝腎功能及肺功能等可以耐受手術。排除不愿意行該術式的患者。
1.2 手術方法
患者取仰臥伴頭高腳低位,單腔氣管插管,靜脈吸入復合全身麻醉。患者體位及切口見圖 1,劍突下做一 2 cm 左右的縱行切口為腔鏡孔,逐層切開皮膚、淺筋膜、腹直肌鞘前層,暴露并保留劍突。手指沿劍突及胸骨后方鈍性分離,使兩側縱隔胸膜之間、膈肌上方及胸骨后方的胸膜外間隙充分擴展,然后在左右兩側鎖骨中線肋緣下置入直徑 0.8 cm 操作孔穿刺鞘至胸膜外間隙,機器人位于患者頭側,其中心柱與患者身體長軸平行(圖 2),分別對接機器人鏡頭臂、1 號和 2 號臂。術中使用 CO 2 人工氣胸,壓力設置為 8 mm Hg。首先,沿胸骨后打開雙側縱隔胸膜,當雙側胸膜腔與前縱隔相互貫通后,于腋前線第 5 或第 6 肋間隙置入直徑 0.8 cm 操作孔穿刺鞘,對接 3 號機械臂。其中從兩操作孔分別置入無創抓鉗進行牽拉暴露,另一操作孔置入超聲刀或電凝鉤等能量器械進行游離或切割,切開雙側縱隔胸膜至左右乳內靜脈匯入無名靜脈處。然后從雙側心膈腳開始,暴露雙側膈神經,沿左右側膈神經(圖 3、4)內側緣向頭側方向,切除心包前方的胸腺及周圍脂肪組織,暴露左無名靜脈匯入上腔靜脈處及左乳內靜脈匯入左無名靜脈處,然后沿左無名靜脈表面從左向右游離胸腺,仔細游離胸腺靜脈,胸腺靜脈大多可以用超聲刀直接切斷,必要時可以用 Hem-o-lok 夾閉。在頸部區域切除左右胸腺上極時,應用有手腕的電凝鉤更為方便(圖 5)。首先顯露出頸根部的甲狀腺下極和胸腺上極,然后向肛側牽拉胸腺上極,從胸腺上極的近端開始向遠端切除頸部胸腺上極及周圍脂肪組織,最后完整切除頸部胸腺的左右上極。此時在左無名靜脈上方,頭臂干、右頸總動脈和氣管均已暴露(圖 6)。若腫瘤同時侵犯心包、肺、左無名靜脈、膈神經等組織或器官時,可同期行心包部分切除、肺楔形切除、左無名靜脈成形或離斷及膈神經切除。若為重癥肌無力患者,同時行胸腺周圍前縱隔脂肪組織切除,切除胸腺周圍的異位胸腺組織。最后,從劍突下切口取出手術標本,檢查無出血后,從一側肋弓下切口安置胸腔閉式引流管,逐層關閉手術切口。






2 結果
全組 62 例患者均順利完成手術。重癥肌無力患者 15 例(24.2%),重癥肌無力合并胸腺腫瘤 5 例(8.1%),無重癥肌無力的胸腺腫瘤患者 47 例(75.8%)。所有患者的平均手術時間為(116.0±34.0)min,術中平均出血量(5.6±4.3)ml,胸腔引流管置留時間(2.5±1.2)d,引流量(410.0±324.0)ml,術后平均住院時間(4.0±2.2)d。無中轉開胸、術中大出血及圍手術期輸血的患者,圍手術期及隨訪期間所有患者病情平穩,無并發癥發生及死亡病例發生。
3 討論
在重癥肌無力和胸腺腫瘤患者外科治療中,行胸腺(擴大)切除的手術方式多種多樣且具有爭論[8],由于經前正中開胸手術視野暴露好,能達到胸腺擴大切除的要求,目前仍是行胸腺切除術的金標準術式[9]。但是該術式創傷大,患者住院時間可能較長、切口感染、呼吸衰竭及重癥肌無力危象等并發癥發生率及術后死亡率較高。
胸腔鏡手術由于操作更加精細、減少了術中創傷及出血量。因此,一定程度上降低了并發癥發生率,加速了患者術后恢復[10]。研究提示在治療的效果上,微創胸腺切除或擴大切除術不劣于開胸手術[11]。據我們所知,胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除,由于可以獲得與傳統經胸骨正中開胸手術類似的手術視野,能很好地暴露頸根部和雙側胸腔,近年來獲得越來越廣泛的臨床應用[12-14]。但是傳統胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除手術難度相對較大,學習曲線可能較長,一定程度上限制了該術式的廣泛開展。首先,經劍突下路徑的操作器械從雙側肋緣下進入,下方的腹壁會阻礙器械的“下壓”動作。其次,對于不可彎曲的胸腔鏡器械而言,與操作平面最佳的夾角是 45~60 度左右。但是胸腔鏡輔助經劍突下術式的操作器械與水平面的成角大多不超過 30 度,人體工程學不夠友好,主刀醫師易疲勞。此外,當游離左無名靜脈平面及以上的胸腺時,操作距離較長,手術器械頭端的穩定性較差,理論上,傳統胸腔鏡輔助經劍突下胸腺切除手術中損傷左無名靜脈導致大出血的機率也可能大于開胸手術及經側胸胸腔鏡手術。
應用醫用機器人進行經劍突下入路胸腺切除,主刀醫師通過手柄操作手術器械,人體工程學體驗良好,不易疲勞。并且,機械臂的可轉腕手術器械以及震顫過濾技術在狹窄的前縱隔操作中優勢明顯,一定程度上彌補了傳統胸腔鏡在經劍突下路徑胸腺切除的不足,大大提高了術中技術動作的精確性和安全性。
根據我們從 PubMed 上查閱文獻,迄今應用機器人進行經劍突下胸腺切除僅有日本的 Suda 臨床報告[5],他們先用單孔胸腔鏡進入胸膜外縱隔間隙(鈍性分離形成的胸骨后方,膈肌前方和雙側縱隔胸膜之間的間隙),切開兩側縱隔胸膜,建立手術空間后再從兩側肋間置入機器人機械臂,實際上是機器人+單孔胸腔鏡的 Hybrid 手術。分析他們采用這樣手術流程設計的原因,可能主要是由于機械臂長度可能不足以從肋緣下伸入頸根部進行操作。我們采用了與 Suda 不同的方法,即充分利用醫用機器人有三個機械操作臂的優勢,在 1#、2# 臂完成胸膜外縱隔間隙與兩側胸腔的貫通后,從肋間置入 3# 臂,從而實現了該手術完全應用機器人完成。
此外,由于前縱隔間隙狹小,行經劍突下胸腺切除時為擴大操作空間,常用的辦法有兩個:特制的胸骨懸吊器械上提胸骨[15-16],或術中下壓縱隔,前者會增加手術創傷,而后者常常因心臟受壓而出現術中心律失常、循環不穩定等問題。根據本研究的初步經驗,在機器人手術中可以通過升高鏡頭臂來來適度抬舉胸骨,不僅達到與胸骨懸吊器械類似的效果,而且與傳統胸腔鏡經劍突下手術相比,大大減少了患者術中心律失常和循環不穩定等不良事件發生的概率。
根據我們初步的試驗結果,所有 62 例胸腺腫瘤或重癥肌無力患者的短期治療效果良好,手術時間、術中出血量以及術后平均住院時間與本醫療組行胸腔鏡輔助經劍突下胸腺(擴大)切除手術的相關指標相當,且無術中大出血、中轉開胸、圍手術期死亡及并發癥發生。綜上,機器人輔助經劍突下胸腺切除手術安全可行。與傳統胸腔鏡經劍突下胸腺切除術相比,在手術準確性、安全性及人機工程學體驗上均具有一定優勢。