引用本文: 曾理平, 王志田, 何哲浩, 朱林海, 汪路明, 張翀, 胡堅. 達芬奇機器人與胸腔鏡下縱隔腫瘤切除術的回顧性隊列研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2020, 27(3): 279-283. doi: 10.7507/1007-4848.201912063 復制
縱隔腫瘤是胸外科的常見疾病,包括胸腺瘤、神經源性腫瘤、畸胎瘤等,臨床上一般首選手術治療,多數患者治療后獲得了良好預后,改善了生存質量等。和經典的正中開胸或者前外側肋間切口開胸入路相比,大量的病例證明,微創手術具有切口小、創傷小、并發癥少、術后恢復快等優勢,目前已經廣泛應用于縱隔疾病的診斷和治療。但傳統胸腔鏡也存在一些固有的不足,如二維景深、狹小空間內(特別是上縱隔及胸膜頂病變)處理能力不足、縫合打結等操作較困難等。鑒于胸腔鏡的缺陷,達芬奇機器人輔助外科手術系統應運而生,于 2000 年獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準應用于臨床[1]。近年來,達芬奇機器人手術系統已被快速引入國內,廣泛應用于胸外科的各種術式,包括肺癌根治術、食管癌根治術以及縱隔腫瘤切除術等[2-4]。而且,因其卓越的三維視野和極其靈巧的操作[5],達芬奇機器人手術系統正在不斷挑戰胸腔鏡微創手術的傳統地位。
為了總結本單位微創縱隔腫瘤切除的臨床經驗,并盡可能客觀比較機器人和傳統胸腔鏡入路的差異,特對我院胸外科單個醫療組同期進行的機器人及胸腔鏡前縱隔腫瘤切除術的患者資料進行回顧性分析,報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
本研究為回顧性隊列研究,連續納入本院胸外科單個醫療組 2014 年 9 月至 2019 年 11 月收治的微創前縱隔腫瘤切除術患者。根據手術方式將患者分為兩組:機器人組(n=47,男 23 例、女 24 例,平均年齡 52 歲)和胸腔鏡組(n=55,男 29 例、女 26 例,平均年齡 53 歲)。收集兩組患者的性別、年齡、腫瘤大小、肌無力情況、手術入路、手術時間、術中出血量、術后住院時間、術后胸腔引流量、術后胸腔引流時間、手術并發癥和住院費用等資料并進行比較。
納入標準:(1)前縱隔腫瘤并行微創手術治療的患者,影像學傾向于病變為非侵襲性,邊界清晰,無明顯侵犯周圍組織或器官,無包繞大血管或伴有遠處轉移;(2)術前心肺功能基本正常,無嚴重合并癥,無其他胸部手術病史,無結核、膿胸等可能引起胸腔內廣泛粘連的相關病史。排除標準:(1)同期手術治療縱隔腫瘤合并肺部疾病;(2)中、后縱隔腫瘤。
1.2 手術方法
1.2.1 機器人組
麻醉:一般采用全身麻醉雙腔氣管插管、健側單肺通氣,或者單腔插管聯合或者不聯合封堵管,人工氣胸輔助。體位:一般可選擇術側上半身抬高 30°~45° 半仰臥位(患側上肢外展暴露腋窩固定于麻醉架上)等。切口常規選擇:機器人鏡孔(患側腋中線第 5 肋間),操作臂孔(患側腋前線第 3 肋間),操作臂孔(患側鎖骨中線第 5 肋間)。除此之外,根據縱隔病變位置及主刀習慣可適當調整切口的位置及體位等,主要設計原則是面向腫瘤、三角分布打孔,操作臂孔、鏡孔、病變距離一掌以上,避免機械臂干擾。
探查胸腔后,電刀或者超聲刀等能量器械結合,以膈神經、乳內靜脈、無名靜脈、胸骨、心包等為界,切開腫瘤周圍縱隔胸膜,仔細分辨解剖、游離腫物,辨別并保護膈神經,對于較大的滋養血管需完全游離,使用 Hem-o-lock 或鈦夾將血管夾閉后超聲刀切斷。術中注意左無名靜脈的充分顯露,避免損傷。對胸腺瘤等,需行全胸腺切除(如合并重癥肌無力,加行前縱隔脂肪清掃術)。標本取出時,可適當延長操作孔大小。
1.2.2 傳統胸腔鏡組
除了機器人之外,本醫療組還常規開展 3 孔經肋間入路,麻醉、體位、切口選擇和機器人手術類似。
1.3 倫理審查
本研究已通過我院倫理委員會審核,批準號:2019 科研快審第 1501 號。
1.4 統計學分析
所有數據采用 SPSS 22.0 軟件進行分析。若計量資料不符合正態分布,以中位數(范圍)表示,組間比較采用 Man Whitney U 檢驗。計數資料以例數及百分比表示,組間比較采用皮爾森卡方檢驗。P<0.05 為差異具有統計學意義。
2 結果
兩組患者均順利完成手術,順利康復出院。機器人組腫瘤大小 2.5(0.8~8.7)cm,4 例患有重癥肌無力。胸腔鏡組腫瘤大小 3.0(0.8~7.7)cm,5 例患有重癥肌無力。兩組數據均衡性好,具有可比性,差異無統計學意義(P>0.05,表 1)。

機器人組和胸腔鏡組患者的手術資料具體見表 2。手術時間:機器人組 62(30~132)min,胸腔鏡組 60(29~118)min;術中出血量:機器人組 20(2~50)mL,胸腔鏡組 20(5~100)mL;術后胸腔引流量:機器人組 240(20~14 130)mL,胸腔鏡組 295(20~1 070)mL;術后胸腔引流時間:機器人組 2(1~15)d,胸腔鏡組 2(1~5)d。以上指標兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。術后住院時間:機器人組 3(2~18)d,胸腔鏡組 4(2~14)d,差異具有統計學意義(P=0.014);住院費用:機器人組為 67 489(26 486~89 570)元,胸腔鏡組 27 917(16 817~67 603)元,差異具有統計學意義(P=0.000)。

兩組無中轉開胸、圍手術期死亡等嚴重手術并發癥,術后患者均康復出院。兩組并發癥發生率差異無統計學意義。機器人組術后發生 1 例出血,1 例心房顫動,1 例乳糜胸;胸腔鏡組術后發生 1 例心房顫動,均康復出院。機器人組術后病理:良性囊腫 22 例,胸腺瘤 15 例,畸胎瘤 3 例,胸腺增生 2 例、胸腺癌 1 例、淋巴瘤 1 例等。胸腔鏡組術后病理:良性囊腫 29 例,胸腺瘤 15 例,畸胎瘤 2 例,胸腺增生 4 例,胸腺癌 3 例等;見表 3。

3 討論
達芬奇機器人手術系統具有三維立體圖像,放大 10~15 倍的手術視野圖像,7 個自由度的機械臂,人手震顫過濾等獨特優勢[5],具有傳統胸腔鏡難以比肩的優越性。21 世紀初,達芬奇機器人手術系統較早運用在胸外科領域[6-7],初步顯示了機器人技術的可行性及前景。但其在泌尿外科手術中最先被真正廣泛應用,尤其是在根治性前列腺切除術、腎臟部分切除術等方面,并迅速在全球得以普及。目前,達芬奇機器人手術系統已被廣泛地研究、應用和發展于胸外科、普外科和泌尿外科等微創外科手術領域。2014 年 9 月 11 日,浙江省首臺達芬奇手術機器人(Da Vinci Si)在浙江大學醫學院附屬第一醫院裝機落戶,于 2014 年 9 月 14 日完成了首例縱隔腫物切除術,截至 2019 年 11 月,共完成 59 例縱隔腫瘤切除術,涵蓋單純縱隔腫瘤切除、全胸腺切除、擴大全胸腺切除術等。國際上,2001 年,Yoshino 等[8]首先報道應用達芬奇手術系統施行了 1 例縱隔腫物切除術。2009 年,黃佳等[9]完成了中國內地首例胸腺切除術。目前全球機器人縱隔腫瘤切除術已常規化、規模化[8]。
機器人手術系統可以完成經典胸腔鏡下的所有縱隔腫瘤手術,在前、中、后縱隔腫瘤的治療上,機器人手術均顯示出良好的臨床療效和安全性[10]。對胸膜頂等狹小空間內,局部外侵(如侵犯心包、大血管等)的縱隔疾病,機器人手術更有優勢。國內外學者進行了一系列的對比研究,比較機器人手術系統與傳統胸腔鏡治療縱隔腫瘤的療效與安全性。傅世杰等[11]研究分析采用機器人手術、胸腔鏡手術和開胸手術對治療胸腺病變的臨床應用價值,結果顯示機器人手術系統和胸腔鏡手術在治療效果上相似,但在術中操作和安全性上更有優勢。Buentzel 等[12]進行的一項回顧性系統綜述,對比胸腔鏡和機器人胸腺切除術,結果顯示,兩者在中轉開胸率、手術時間、住院時間上相當,而在術中出血量方面,機器人手術組稍多。Qian 等[13]比較了機器人、胸腔鏡、正中開胸三種技術下擴大胸腺切除治療早期胸腺瘤的效果,結果顯示和正中開胸相比,微創手術(包括機器人和胸腔鏡)在技術、安全性上相當;和胸腔鏡相比,機器人顯示出更佳的微創效果,具有更短的住院時間和胸腔引流時間。O'Sullivan 等[14]進行了一項最新的系統性綜述,比較了三種入路胸腺切除的效果,結果顯示,機器人胸腺手術同胸腔鏡技術相比,無明顯差異;但優于開放入路,包括能夠顯著減少出血量、術后并發癥,縮短住院時間以及降低切緣陽性率等。需要補充的是,對縱隔疾病中的特殊亞型,胸腺瘤等,需要長期隨訪、多中心的對照研究,才能客觀評價機器人微創手術治療效果。
本中心的兩組患者數據均衡性好,具有可比性,而且為了消除系統誤差,特選取同一醫療組的微創前縱隔腫瘤切除術的病例進行對比研究,研究結果可信度高。研究顯示,與胸腔鏡組相比,機器人組的手術時間、術中出血量、術后胸腔引流量、胸腔引流時間相當。鑒于本研究納入的病例時間跨度大,機器人組數據涵蓋 2014 年 9 月(首例)到 2019 年 11 月之間所有的前縱隔腫瘤切除術,考慮到機器人組可能存在學習曲線等因素,結果仍提示兩組數據相當,從另一個側面說明了機器人手術的優勢。機器人組術后住院時間顯著短于胸腔鏡組,顯示出更佳的微創效果;此外,和其他中心結果一致,在手術費用上,機器人組相對較高[15]。相信隨著近年來新興機器人品牌(包括國產機器人手術系統)的興起、競爭,患者收入水平的提高,醫保政策的改善,機器人微創手術可以惠及更多人群。
患者的體位及操作臂切口部位的選擇對機器人手術的成功至關重要,在主流成熟模式的基礎上,結合主刀醫生的個人偏好可進行適當微調。而且隨著機器人的更新換代,在更加智能化、精巧的操作器械配合下,未來對患者體位的要求會更小,入路的選擇會更多。目前主流的入路是經肋間及劍突下[16-17]。經肋間入路,可以依據腫瘤所處的部位、腫瘤大小,選擇切口位置。經肋間入路的優勢在于手術視野直觀,操作距離短、相對方便,但存在肋間神經損傷、實體大腫瘤標本難以取出等缺點。對后縱隔腫瘤及良性前縱隔腫瘤病變等,經肋間入路相對比較簡單。經劍突下入路的優點在于不損傷肋間神經,單個切口可及雙側胸腔等[17],可充分清除前縱隔及兩側組織,在人工氣胸或者胸管拉鉤輔助下更佳,尤其適用于前縱隔胸腺瘤、重癥肌無力的治療等,對后縱隔腫瘤等的顯露較為困難。本中心開展的機器人縱隔腫瘤切除術入路以經肋間為主,經劍突下開展較晚,2019 年 7 月開展了首例機器人輔助經劍突下入路的擴大全胸腺切除用于治療胸腺瘤,因此例數較少,未納入分析。相信隨著對這一技術的熟悉,經劍突下入路行擴大胸腺切除用于治療胸腺瘤、重癥肌無力等具有良好的臨床應用前景[18]。
綜上所述,達芬奇機器人手術系統用于前縱隔疾病的外科治療是安全、可行的。隨著機器人外科系統的不斷改進更新、手術技術的持續進步、費用成本的逐漸降低,機器人手術必具有更廣泛的臨床應用前景,惠及更多患者。
利益沖突:無。
縱隔腫瘤是胸外科的常見疾病,包括胸腺瘤、神經源性腫瘤、畸胎瘤等,臨床上一般首選手術治療,多數患者治療后獲得了良好預后,改善了生存質量等。和經典的正中開胸或者前外側肋間切口開胸入路相比,大量的病例證明,微創手術具有切口小、創傷小、并發癥少、術后恢復快等優勢,目前已經廣泛應用于縱隔疾病的診斷和治療。但傳統胸腔鏡也存在一些固有的不足,如二維景深、狹小空間內(特別是上縱隔及胸膜頂病變)處理能力不足、縫合打結等操作較困難等。鑒于胸腔鏡的缺陷,達芬奇機器人輔助外科手術系統應運而生,于 2000 年獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準應用于臨床[1]。近年來,達芬奇機器人手術系統已被快速引入國內,廣泛應用于胸外科的各種術式,包括肺癌根治術、食管癌根治術以及縱隔腫瘤切除術等[2-4]。而且,因其卓越的三維視野和極其靈巧的操作[5],達芬奇機器人手術系統正在不斷挑戰胸腔鏡微創手術的傳統地位。
為了總結本單位微創縱隔腫瘤切除的臨床經驗,并盡可能客觀比較機器人和傳統胸腔鏡入路的差異,特對我院胸外科單個醫療組同期進行的機器人及胸腔鏡前縱隔腫瘤切除術的患者資料進行回顧性分析,報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
本研究為回顧性隊列研究,連續納入本院胸外科單個醫療組 2014 年 9 月至 2019 年 11 月收治的微創前縱隔腫瘤切除術患者。根據手術方式將患者分為兩組:機器人組(n=47,男 23 例、女 24 例,平均年齡 52 歲)和胸腔鏡組(n=55,男 29 例、女 26 例,平均年齡 53 歲)。收集兩組患者的性別、年齡、腫瘤大小、肌無力情況、手術入路、手術時間、術中出血量、術后住院時間、術后胸腔引流量、術后胸腔引流時間、手術并發癥和住院費用等資料并進行比較。
納入標準:(1)前縱隔腫瘤并行微創手術治療的患者,影像學傾向于病變為非侵襲性,邊界清晰,無明顯侵犯周圍組織或器官,無包繞大血管或伴有遠處轉移;(2)術前心肺功能基本正常,無嚴重合并癥,無其他胸部手術病史,無結核、膿胸等可能引起胸腔內廣泛粘連的相關病史。排除標準:(1)同期手術治療縱隔腫瘤合并肺部疾病;(2)中、后縱隔腫瘤。
1.2 手術方法
1.2.1 機器人組
麻醉:一般采用全身麻醉雙腔氣管插管、健側單肺通氣,或者單腔插管聯合或者不聯合封堵管,人工氣胸輔助。體位:一般可選擇術側上半身抬高 30°~45° 半仰臥位(患側上肢外展暴露腋窩固定于麻醉架上)等。切口常規選擇:機器人鏡孔(患側腋中線第 5 肋間),操作臂孔(患側腋前線第 3 肋間),操作臂孔(患側鎖骨中線第 5 肋間)。除此之外,根據縱隔病變位置及主刀習慣可適當調整切口的位置及體位等,主要設計原則是面向腫瘤、三角分布打孔,操作臂孔、鏡孔、病變距離一掌以上,避免機械臂干擾。
探查胸腔后,電刀或者超聲刀等能量器械結合,以膈神經、乳內靜脈、無名靜脈、胸骨、心包等為界,切開腫瘤周圍縱隔胸膜,仔細分辨解剖、游離腫物,辨別并保護膈神經,對于較大的滋養血管需完全游離,使用 Hem-o-lock 或鈦夾將血管夾閉后超聲刀切斷。術中注意左無名靜脈的充分顯露,避免損傷。對胸腺瘤等,需行全胸腺切除(如合并重癥肌無力,加行前縱隔脂肪清掃術)。標本取出時,可適當延長操作孔大小。
1.2.2 傳統胸腔鏡組
除了機器人之外,本醫療組還常規開展 3 孔經肋間入路,麻醉、體位、切口選擇和機器人手術類似。
1.3 倫理審查
本研究已通過我院倫理委員會審核,批準號:2019 科研快審第 1501 號。
1.4 統計學分析
所有數據采用 SPSS 22.0 軟件進行分析。若計量資料不符合正態分布,以中位數(范圍)表示,組間比較采用 Man Whitney U 檢驗。計數資料以例數及百分比表示,組間比較采用皮爾森卡方檢驗。P<0.05 為差異具有統計學意義。
2 結果
兩組患者均順利完成手術,順利康復出院。機器人組腫瘤大小 2.5(0.8~8.7)cm,4 例患有重癥肌無力。胸腔鏡組腫瘤大小 3.0(0.8~7.7)cm,5 例患有重癥肌無力。兩組數據均衡性好,具有可比性,差異無統計學意義(P>0.05,表 1)。

機器人組和胸腔鏡組患者的手術資料具體見表 2。手術時間:機器人組 62(30~132)min,胸腔鏡組 60(29~118)min;術中出血量:機器人組 20(2~50)mL,胸腔鏡組 20(5~100)mL;術后胸腔引流量:機器人組 240(20~14 130)mL,胸腔鏡組 295(20~1 070)mL;術后胸腔引流時間:機器人組 2(1~15)d,胸腔鏡組 2(1~5)d。以上指標兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。術后住院時間:機器人組 3(2~18)d,胸腔鏡組 4(2~14)d,差異具有統計學意義(P=0.014);住院費用:機器人組為 67 489(26 486~89 570)元,胸腔鏡組 27 917(16 817~67 603)元,差異具有統計學意義(P=0.000)。

兩組無中轉開胸、圍手術期死亡等嚴重手術并發癥,術后患者均康復出院。兩組并發癥發生率差異無統計學意義。機器人組術后發生 1 例出血,1 例心房顫動,1 例乳糜胸;胸腔鏡組術后發生 1 例心房顫動,均康復出院。機器人組術后病理:良性囊腫 22 例,胸腺瘤 15 例,畸胎瘤 3 例,胸腺增生 2 例、胸腺癌 1 例、淋巴瘤 1 例等。胸腔鏡組術后病理:良性囊腫 29 例,胸腺瘤 15 例,畸胎瘤 2 例,胸腺增生 4 例,胸腺癌 3 例等;見表 3。

3 討論
達芬奇機器人手術系統具有三維立體圖像,放大 10~15 倍的手術視野圖像,7 個自由度的機械臂,人手震顫過濾等獨特優勢[5],具有傳統胸腔鏡難以比肩的優越性。21 世紀初,達芬奇機器人手術系統較早運用在胸外科領域[6-7],初步顯示了機器人技術的可行性及前景。但其在泌尿外科手術中最先被真正廣泛應用,尤其是在根治性前列腺切除術、腎臟部分切除術等方面,并迅速在全球得以普及。目前,達芬奇機器人手術系統已被廣泛地研究、應用和發展于胸外科、普外科和泌尿外科等微創外科手術領域。2014 年 9 月 11 日,浙江省首臺達芬奇手術機器人(Da Vinci Si)在浙江大學醫學院附屬第一醫院裝機落戶,于 2014 年 9 月 14 日完成了首例縱隔腫物切除術,截至 2019 年 11 月,共完成 59 例縱隔腫瘤切除術,涵蓋單純縱隔腫瘤切除、全胸腺切除、擴大全胸腺切除術等。國際上,2001 年,Yoshino 等[8]首先報道應用達芬奇手術系統施行了 1 例縱隔腫物切除術。2009 年,黃佳等[9]完成了中國內地首例胸腺切除術。目前全球機器人縱隔腫瘤切除術已常規化、規模化[8]。
機器人手術系統可以完成經典胸腔鏡下的所有縱隔腫瘤手術,在前、中、后縱隔腫瘤的治療上,機器人手術均顯示出良好的臨床療效和安全性[10]。對胸膜頂等狹小空間內,局部外侵(如侵犯心包、大血管等)的縱隔疾病,機器人手術更有優勢。國內外學者進行了一系列的對比研究,比較機器人手術系統與傳統胸腔鏡治療縱隔腫瘤的療效與安全性。傅世杰等[11]研究分析采用機器人手術、胸腔鏡手術和開胸手術對治療胸腺病變的臨床應用價值,結果顯示機器人手術系統和胸腔鏡手術在治療效果上相似,但在術中操作和安全性上更有優勢。Buentzel 等[12]進行的一項回顧性系統綜述,對比胸腔鏡和機器人胸腺切除術,結果顯示,兩者在中轉開胸率、手術時間、住院時間上相當,而在術中出血量方面,機器人手術組稍多。Qian 等[13]比較了機器人、胸腔鏡、正中開胸三種技術下擴大胸腺切除治療早期胸腺瘤的效果,結果顯示和正中開胸相比,微創手術(包括機器人和胸腔鏡)在技術、安全性上相當;和胸腔鏡相比,機器人顯示出更佳的微創效果,具有更短的住院時間和胸腔引流時間。O'Sullivan 等[14]進行了一項最新的系統性綜述,比較了三種入路胸腺切除的效果,結果顯示,機器人胸腺手術同胸腔鏡技術相比,無明顯差異;但優于開放入路,包括能夠顯著減少出血量、術后并發癥,縮短住院時間以及降低切緣陽性率等。需要補充的是,對縱隔疾病中的特殊亞型,胸腺瘤等,需要長期隨訪、多中心的對照研究,才能客觀評價機器人微創手術治療效果。
本中心的兩組患者數據均衡性好,具有可比性,而且為了消除系統誤差,特選取同一醫療組的微創前縱隔腫瘤切除術的病例進行對比研究,研究結果可信度高。研究顯示,與胸腔鏡組相比,機器人組的手術時間、術中出血量、術后胸腔引流量、胸腔引流時間相當。鑒于本研究納入的病例時間跨度大,機器人組數據涵蓋 2014 年 9 月(首例)到 2019 年 11 月之間所有的前縱隔腫瘤切除術,考慮到機器人組可能存在學習曲線等因素,結果仍提示兩組數據相當,從另一個側面說明了機器人手術的優勢。機器人組術后住院時間顯著短于胸腔鏡組,顯示出更佳的微創效果;此外,和其他中心結果一致,在手術費用上,機器人組相對較高[15]。相信隨著近年來新興機器人品牌(包括國產機器人手術系統)的興起、競爭,患者收入水平的提高,醫保政策的改善,機器人微創手術可以惠及更多人群。
患者的體位及操作臂切口部位的選擇對機器人手術的成功至關重要,在主流成熟模式的基礎上,結合主刀醫生的個人偏好可進行適當微調。而且隨著機器人的更新換代,在更加智能化、精巧的操作器械配合下,未來對患者體位的要求會更小,入路的選擇會更多。目前主流的入路是經肋間及劍突下[16-17]。經肋間入路,可以依據腫瘤所處的部位、腫瘤大小,選擇切口位置。經肋間入路的優勢在于手術視野直觀,操作距離短、相對方便,但存在肋間神經損傷、實體大腫瘤標本難以取出等缺點。對后縱隔腫瘤及良性前縱隔腫瘤病變等,經肋間入路相對比較簡單。經劍突下入路的優點在于不損傷肋間神經,單個切口可及雙側胸腔等[17],可充分清除前縱隔及兩側組織,在人工氣胸或者胸管拉鉤輔助下更佳,尤其適用于前縱隔胸腺瘤、重癥肌無力的治療等,對后縱隔腫瘤等的顯露較為困難。本中心開展的機器人縱隔腫瘤切除術入路以經肋間為主,經劍突下開展較晚,2019 年 7 月開展了首例機器人輔助經劍突下入路的擴大全胸腺切除用于治療胸腺瘤,因此例數較少,未納入分析。相信隨著對這一技術的熟悉,經劍突下入路行擴大胸腺切除用于治療胸腺瘤、重癥肌無力等具有良好的臨床應用前景[18]。
綜上所述,達芬奇機器人手術系統用于前縱隔疾病的外科治療是安全、可行的。隨著機器人外科系統的不斷改進更新、手術技術的持續進步、費用成本的逐漸降低,機器人手術必具有更廣泛的臨床應用前景,惠及更多患者。
利益沖突:無。