引用本文: 薛家龍, 徐惟, 劉星池, 劉博, 許世廣, 胡博瀟, 龔小康, 李旭, 王述民. 達芬奇機器人與電視胸腔鏡手術對非小細胞肺癌患者術后免疫功能影響的對比研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(5): 534-539. doi: 10.7507/1007-4848.202010063 復制
世界衛生組織最新數據統計顯示,2018年全球新發肺癌病例(占所有新發癌癥的11.6%)以及死亡病例(占比18.4%)均位列所有癌癥首位[1]。在我國,肺癌發病率占所有惡性腫瘤的20.03%,同樣位居首位[2]。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌中最常見的惡性腫瘤,約占所有肺癌的80%,目前手術為治療早期NSCLC最有效的方式[3]。
隨著微創理念的深入以及微創技術的不斷發展,具有創傷小、術后恢復快等諸多優點的電視胸腔鏡手術(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)技術被廣泛應用于胸外科疾病的治療[4-5]。近年來興起的達芬奇機器人手術(da Vinci robot-assisted thoracoscopic surgery,RATS)在具有微創優點的同時,具有操作范圍廣、手術切口小、出血量少、術后并發癥少等特點[6-7],可以滿足術者進行復雜的手術操作[6-8],有望彌補VATS的弊端,被視為是VATS的一種替代技術[4, 8-9]。自2000年美國食品藥品監督管理局(FDA)批準達芬奇機器人系統應用于臨床以來,諸多學者對其在手術中的安全性[10-12]以及短期效果[8, 13-15]進行了研究。相對于VATS,RATS表現出住院時間短[14-15]、術后并發癥發生率低[14]等優勢。但就手術本身而言,無論何種手術,勢必會對患者自身免疫系統造成影響[16]。手術過程中所產生的創傷性損傷會導致患者機體免疫功能受到影響[17],其程度與術中創傷程度顯著相關[18]。已有研究[19-20]發現,微創手術可以有效地減少患者術后疼痛等指標,而疼痛與術后炎性因子之間存在著顯著的關聯[21]。此外,微創手術有利于保護患者的免疫功能[22-23],降低術后白細胞介素(IL)-6、IL-8以及IL-10等炎性因子水平[17, 24-25]以及自然殺傷細胞(NK)和 CD4+ T 等免疫細胞水平[26]。目前有關RATS對患者機體免疫功能方面影響的研究較少,另一方面,有關VATS和RATS兩種方式對于患者免疫方面影響的比較研究也較少。
本文通過對RATS和VATS術后患者外周血中白細胞亞群、C-反應蛋白(CRP)以及炎性因子水平進行分析,通過對比RATS與VATS對NSCLC患者炎癥和免疫反應的影響,為臨床中NSCLC的有效治療提供技術選擇依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析北部戰區總醫院 2019年 6~11 月行肺癌根治術90例患者的臨床資料,其中男 49 例、女 41 例,平均年齡 62.67(37~84)歲。基于患者的病情及各自選擇治療方式的意愿,將患者分為RATS組(接受RATS手術,n=50)和VATS組(接受VATS手術,n=40)。術前經胸部CT、頭部CT、全身骨顯像、腹部超聲、肺功能、心電圖等檢查,術前評估患者均能夠耐受肺葉切除術,且排除遠處轉移和術中轉開胸病例。經病理學檢查,所有患者均確診為NSCLC。兩組患者一般臨床資料差異無統計學意義(P>0.05);見表1。


1.2 手術方式
1.2.1 RATS組
患者取健側臥位,頭高腳低折刀位。雙腔氣管插管,健側單肺通氣。本研究所有患者均采用RAL-3方式進行手術。具體而言,采用三臂法,即1個鏡頭臂,2個器械臂,使用達芬奇機器人專用戳卡。于腋后線與肩胛線間第7肋間切3 cm小口做輔助口,探查胸腔內無粘連;于腋后線第8肋間切1.5 cm小口做進鏡口,于腋前線第5肋間與肩胛線第7肋間分別切0.8~1 cm小口做器械操作臂口。輔助切口內置入切口保護套。切除樣本通過輔助口取出。
1.2.2 VATS組
患者取健側臥位,雙腔氣管插管,上胸部墊高,健側單肺通氣。于腋中線第7肋間或第8肋間切1.5 cm為進鏡口并置入戳卡,于腋前線第4肋間小切口3~5 cm為主操作口并使用一次性切口保護套,必要時適當延長該切口,視術中情況于腋后線第9肋間或肩胛下線第8肋間切1.5 cm作為輔助操作口。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般臨床指標
記錄兩組患者的術中出血量、手術時間(手術時間定義為從患者切皮開始到縫皮結束的全部時間)、術后72 h引流量、術后引流管留置時間、住院時間等指標。
1.3.2 炎性因子檢測
分別在術前 1 d 以及術后第 3 d 清晨,抽取所觀察患者的空腹靜脈血,經離心處理后,血清送至北部戰區總醫院檢驗科測定血清中IL-6、CRP、降鈣素原(PCT)等指標含量。
1.3.3 免疫因子、免疫細胞檢測
分別在術前 1 d 以及術后第 3 d 清晨,抽取所觀察患者的空腹靜脈血,隨后送至北部戰區總醫院醫學檢驗科,采用 ELISA 技術測定免疫球蛋白 G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)與免疫球蛋白 M(IgM)的水平,采用FACSCantoⅡ流式細胞儀(美國BD公司)測定外周血 T 淋巴細胞亞群 CD4+、CD8+、CD4+ / CD8+、B 淋巴細胞以及 NK 細胞的水平。
1.4 統計學分析
所有數據采用SPSS 22.0進行統計分析,基于單樣本K-S檢驗結果,正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布的計量資料采用箱線圖并以四分位數和中位數形式表示,組間比較采用t檢驗。計數資料采用例數和百分比(%)表示,組間比較采用卡方檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
1.5 倫理審查
本研究經中國人民解放軍北部戰區總醫院倫理委員會審查批準,批準號:Y(2020)059號。
2 結果
2.1 兩種手術方式圍術期指標比較
RATS組在術后引流量、引流管留置時間以及術后住院時間方面少于或短于VATS組,差異無統計學意義(P>0.05)。但RATS顯著縮短了手術時間并減少了術中出血量(P<0.05);見表2。


2.2 兩種手術方式患者炎性因子水平比較
RATS組患者術后CRP和IL-6水平顯著低于VATS組患者(P<0.05);見表3。PCT作為全身炎癥反應狀態診斷的生物標志物,通過箱線圖可以發現,除1例患者外,兩組大多數患者術前PCT濃度均在0.05 ng/mL以下;見圖1。VATS組術后產生炎癥反應的患者數多于RATS手術組(PCT>0.5 ng/mL)。



圖中菱形樣點代表不同患者PCT濃度分布,長方形上下邊框分別代表上四分位數(
2.3 兩組免疫功能的比較
兩組患者術前免疫球蛋白水平差異無統計學意義;見表4。與術前相比,兩組患者術后免疫球蛋白水平均低于術前水平,其中患者IgG水平下降的最為顯著(P<0.05)。但就術后而言,兩組間免疫球蛋白水平差異無統計學意義(P>0.05)。在免疫細胞方面,相較于術前,兩組患者的免疫細胞在術后也有不同程度的變化;見表5。其中NK細胞在RATS組中下降顯著,B淋巴細胞在兩組中均顯著上升(P<0.05),但術后兩組患者免疫細胞水平之間差異無統計學意義(P>0.05)。




3 討論
在世界范圍內,肺癌是具有多種組織學亞型的最致命疾病[28],其目前的發病率和死亡率位列所有癌癥首位[1]。近年來美國等發達國家肺癌的發病率有所降低[29],但5年的相對存活率仍然很低(< 21%)[30]。Martín-Sánchez等[31]通過Bayesian模型擬合預測發現,2015~2030年間肺癌死亡率仍會增加,其中,中國由肺癌導致的死亡率約提高了40%[28, 31]。對于肺癌中占比很大的NSCLC患者來說,手術仍是首選的治療方案[3]。
就手術本身而言,勢必會對患者造成創傷。手術時間、術中出血量、術后并發癥發生率等指標是反映創傷程度的重要指標。本研究中,所有患者均由同一術者進行,排除了不同術者就術式傾向性上所造成的偏差。本研究通過對比發現,在手術時間和術中出血量方面,RATS組顯著優于VATS組(P<0.05),這與之前的臨床數據相一致[32]。但也有研究[14, 33]發現RATS的手術時間較長。Oh等[14]通過對一系列數據進行比對分析發現,行RATS手術的手術時間要明顯長于VATS組。但相較于VATS來說,RATS具有較短的學習曲線[8, 34];此外,隨著術者技術的熟練,其手術時間也會大幅度縮短[33, 35]。本院自2011年引進達芬奇機器人系統以來,已采用該系統成功完成超千余例外科手術,具有熟練的操作經驗,這為本院采用RATS治療NSCLC奠定了堅實的基礎。盡管在部分術中指標上,RATS組優于VATS組,但在術后引流管留置時間、術后住院時間等術后恢復指標,兩組差異無統計學意義(P>0.05)。
微創手術在造成患者機體創傷的同時,會導致患者術后應激反應,加劇促炎細胞因子的釋放[36]。IL-6作為固有免疫系統對機體損傷最初的響應因子[37],可以通過刺激下丘腦,引起肝急性期蛋白反應,誘導術后急性蛋白CRP的合成[23, 38],在外科中常被作為全身炎癥程度指標[38]。CRP是作為最廣泛的急性期蛋白,其與機體損傷密切相關[39]。同時這兩種指標可以有效地反映機體所受到的創傷程度[40-41]。與傳統開胸手術相比,VATS手術能夠降低患者術后IL-6水平[24, 42],說明微創手術有助于降低患者術后的炎性反應。本研究對比的兩種手術方式(RATS和VATS)同屬于微創手術,且RATS組患者術后CRP以及IL-6的升高程度均顯著低于VATS組(P<0.05),我們猜測行RATS手術可能有助于降低患者術后炎癥反應[37]。但RATS手術方式在術后炎癥方面的優勢仍需要大樣本臨床數據進一步探究。PCT被視為炎癥反應狀態的診斷標志物[43],其濃度可以有效地反映患者全身炎癥情況。本研究中兩組患者術后PCT濃度差異無統計學意義,但術后VATS組產生炎癥反應的患者數多于RATS組(PCT>0.5 ng/mL),這一結果側面反映出RATS組在術后炎癥方面的優越性。
手術造成機體創傷,引起炎性因子變化的同時,會對患者自身免疫系統造成影響[16, 44-45],其特點可歸結于淋巴細胞的相對變化[38]。本研究中,兩組患者術后免疫球蛋白IgG、IgA和IgM水平以及外周血T細胞亞群在術后表現出不同程度的變化,其中IgG下降最為顯著(P<0.05),B淋巴細胞上升最為顯著(P<0.05)。IgG通過阻止病原菌與細胞結合,在機體免疫中其重要作用;此外,T淋巴細胞亞群與機體免疫之間具有正相關關系,可直接反映機體細胞免疫情況[46],但本研究兩組術后免疫球蛋白水平之間差異并無統計學意義(P>0.05)。目前已有研究[45]發現,與傳統開胸手術相比,VATS可以降低CD3+,CD4+,CD8+細胞含量,但有關RATS對患者術后免疫的影響尚不清楚。基于本研究結果,RATS在術后免疫方面并未表現出顯著優越性。
綜上所述,RATS與VATS相比,具有手術時間短、術中出血量少、術后引流量較少等優勢。在術后炎癥反應方面,RATS同樣有助于降低患者術后炎癥反應程度。但由于樣本量的限制,有關兩種手術方式對患者免疫方面的影響仍需要大樣本進一步研究。
利益沖突:無。
作者貢獻:薛家龍負責患者資料的收集、數據的整理與分析以及論文的撰寫;王述民負責指導項目研究的確立以及論文設計,論文審閱及修改;徐惟、劉星池、劉博、許世廣參與了本研究的文章修改;胡博瀟、龔小康、李旭參與了本研究文獻收集、分析過程。
世界衛生組織最新數據統計顯示,2018年全球新發肺癌病例(占所有新發癌癥的11.6%)以及死亡病例(占比18.4%)均位列所有癌癥首位[1]。在我國,肺癌發病率占所有惡性腫瘤的20.03%,同樣位居首位[2]。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌中最常見的惡性腫瘤,約占所有肺癌的80%,目前手術為治療早期NSCLC最有效的方式[3]。
隨著微創理念的深入以及微創技術的不斷發展,具有創傷小、術后恢復快等諸多優點的電視胸腔鏡手術(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)技術被廣泛應用于胸外科疾病的治療[4-5]。近年來興起的達芬奇機器人手術(da Vinci robot-assisted thoracoscopic surgery,RATS)在具有微創優點的同時,具有操作范圍廣、手術切口小、出血量少、術后并發癥少等特點[6-7],可以滿足術者進行復雜的手術操作[6-8],有望彌補VATS的弊端,被視為是VATS的一種替代技術[4, 8-9]。自2000年美國食品藥品監督管理局(FDA)批準達芬奇機器人系統應用于臨床以來,諸多學者對其在手術中的安全性[10-12]以及短期效果[8, 13-15]進行了研究。相對于VATS,RATS表現出住院時間短[14-15]、術后并發癥發生率低[14]等優勢。但就手術本身而言,無論何種手術,勢必會對患者自身免疫系統造成影響[16]。手術過程中所產生的創傷性損傷會導致患者機體免疫功能受到影響[17],其程度與術中創傷程度顯著相關[18]。已有研究[19-20]發現,微創手術可以有效地減少患者術后疼痛等指標,而疼痛與術后炎性因子之間存在著顯著的關聯[21]。此外,微創手術有利于保護患者的免疫功能[22-23],降低術后白細胞介素(IL)-6、IL-8以及IL-10等炎性因子水平[17, 24-25]以及自然殺傷細胞(NK)和 CD4+ T 等免疫細胞水平[26]。目前有關RATS對患者機體免疫功能方面影響的研究較少,另一方面,有關VATS和RATS兩種方式對于患者免疫方面影響的比較研究也較少。
本文通過對RATS和VATS術后患者外周血中白細胞亞群、C-反應蛋白(CRP)以及炎性因子水平進行分析,通過對比RATS與VATS對NSCLC患者炎癥和免疫反應的影響,為臨床中NSCLC的有效治療提供技術選擇依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析北部戰區總醫院 2019年 6~11 月行肺癌根治術90例患者的臨床資料,其中男 49 例、女 41 例,平均年齡 62.67(37~84)歲。基于患者的病情及各自選擇治療方式的意愿,將患者分為RATS組(接受RATS手術,n=50)和VATS組(接受VATS手術,n=40)。術前經胸部CT、頭部CT、全身骨顯像、腹部超聲、肺功能、心電圖等檢查,術前評估患者均能夠耐受肺葉切除術,且排除遠處轉移和術中轉開胸病例。經病理學檢查,所有患者均確診為NSCLC。兩組患者一般臨床資料差異無統計學意義(P>0.05);見表1。


1.2 手術方式
1.2.1 RATS組
患者取健側臥位,頭高腳低折刀位。雙腔氣管插管,健側單肺通氣。本研究所有患者均采用RAL-3方式進行手術。具體而言,采用三臂法,即1個鏡頭臂,2個器械臂,使用達芬奇機器人專用戳卡。于腋后線與肩胛線間第7肋間切3 cm小口做輔助口,探查胸腔內無粘連;于腋后線第8肋間切1.5 cm小口做進鏡口,于腋前線第5肋間與肩胛線第7肋間分別切0.8~1 cm小口做器械操作臂口。輔助切口內置入切口保護套。切除樣本通過輔助口取出。
1.2.2 VATS組
患者取健側臥位,雙腔氣管插管,上胸部墊高,健側單肺通氣。于腋中線第7肋間或第8肋間切1.5 cm為進鏡口并置入戳卡,于腋前線第4肋間小切口3~5 cm為主操作口并使用一次性切口保護套,必要時適當延長該切口,視術中情況于腋后線第9肋間或肩胛下線第8肋間切1.5 cm作為輔助操作口。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般臨床指標
記錄兩組患者的術中出血量、手術時間(手術時間定義為從患者切皮開始到縫皮結束的全部時間)、術后72 h引流量、術后引流管留置時間、住院時間等指標。
1.3.2 炎性因子檢測
分別在術前 1 d 以及術后第 3 d 清晨,抽取所觀察患者的空腹靜脈血,經離心處理后,血清送至北部戰區總醫院檢驗科測定血清中IL-6、CRP、降鈣素原(PCT)等指標含量。
1.3.3 免疫因子、免疫細胞檢測
分別在術前 1 d 以及術后第 3 d 清晨,抽取所觀察患者的空腹靜脈血,隨后送至北部戰區總醫院醫學檢驗科,采用 ELISA 技術測定免疫球蛋白 G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)與免疫球蛋白 M(IgM)的水平,采用FACSCantoⅡ流式細胞儀(美國BD公司)測定外周血 T 淋巴細胞亞群 CD4+、CD8+、CD4+ / CD8+、B 淋巴細胞以及 NK 細胞的水平。
1.4 統計學分析
所有數據采用SPSS 22.0進行統計分析,基于單樣本K-S檢驗結果,正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布的計量資料采用箱線圖并以四分位數和中位數形式表示,組間比較采用t檢驗。計數資料采用例數和百分比(%)表示,組間比較采用卡方檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
1.5 倫理審查
本研究經中國人民解放軍北部戰區總醫院倫理委員會審查批準,批準號:Y(2020)059號。
2 結果
2.1 兩種手術方式圍術期指標比較
RATS組在術后引流量、引流管留置時間以及術后住院時間方面少于或短于VATS組,差異無統計學意義(P>0.05)。但RATS顯著縮短了手術時間并減少了術中出血量(P<0.05);見表2。


2.2 兩種手術方式患者炎性因子水平比較
RATS組患者術后CRP和IL-6水平顯著低于VATS組患者(P<0.05);見表3。PCT作為全身炎癥反應狀態診斷的生物標志物,通過箱線圖可以發現,除1例患者外,兩組大多數患者術前PCT濃度均在0.05 ng/mL以下;見圖1。VATS組術后產生炎癥反應的患者數多于RATS手術組(PCT>0.5 ng/mL)。



圖中菱形樣點代表不同患者PCT濃度分布,長方形上下邊框分別代表上四分位數(
2.3 兩組免疫功能的比較
兩組患者術前免疫球蛋白水平差異無統計學意義;見表4。與術前相比,兩組患者術后免疫球蛋白水平均低于術前水平,其中患者IgG水平下降的最為顯著(P<0.05)。但就術后而言,兩組間免疫球蛋白水平差異無統計學意義(P>0.05)。在免疫細胞方面,相較于術前,兩組患者的免疫細胞在術后也有不同程度的變化;見表5。其中NK細胞在RATS組中下降顯著,B淋巴細胞在兩組中均顯著上升(P<0.05),但術后兩組患者免疫細胞水平之間差異無統計學意義(P>0.05)。




3 討論
在世界范圍內,肺癌是具有多種組織學亞型的最致命疾病[28],其目前的發病率和死亡率位列所有癌癥首位[1]。近年來美國等發達國家肺癌的發病率有所降低[29],但5年的相對存活率仍然很低(< 21%)[30]。Martín-Sánchez等[31]通過Bayesian模型擬合預測發現,2015~2030年間肺癌死亡率仍會增加,其中,中國由肺癌導致的死亡率約提高了40%[28, 31]。對于肺癌中占比很大的NSCLC患者來說,手術仍是首選的治療方案[3]。
就手術本身而言,勢必會對患者造成創傷。手術時間、術中出血量、術后并發癥發生率等指標是反映創傷程度的重要指標。本研究中,所有患者均由同一術者進行,排除了不同術者就術式傾向性上所造成的偏差。本研究通過對比發現,在手術時間和術中出血量方面,RATS組顯著優于VATS組(P<0.05),這與之前的臨床數據相一致[32]。但也有研究[14, 33]發現RATS的手術時間較長。Oh等[14]通過對一系列數據進行比對分析發現,行RATS手術的手術時間要明顯長于VATS組。但相較于VATS來說,RATS具有較短的學習曲線[8, 34];此外,隨著術者技術的熟練,其手術時間也會大幅度縮短[33, 35]。本院自2011年引進達芬奇機器人系統以來,已采用該系統成功完成超千余例外科手術,具有熟練的操作經驗,這為本院采用RATS治療NSCLC奠定了堅實的基礎。盡管在部分術中指標上,RATS組優于VATS組,但在術后引流管留置時間、術后住院時間等術后恢復指標,兩組差異無統計學意義(P>0.05)。
微創手術在造成患者機體創傷的同時,會導致患者術后應激反應,加劇促炎細胞因子的釋放[36]。IL-6作為固有免疫系統對機體損傷最初的響應因子[37],可以通過刺激下丘腦,引起肝急性期蛋白反應,誘導術后急性蛋白CRP的合成[23, 38],在外科中常被作為全身炎癥程度指標[38]。CRP是作為最廣泛的急性期蛋白,其與機體損傷密切相關[39]。同時這兩種指標可以有效地反映機體所受到的創傷程度[40-41]。與傳統開胸手術相比,VATS手術能夠降低患者術后IL-6水平[24, 42],說明微創手術有助于降低患者術后的炎性反應。本研究對比的兩種手術方式(RATS和VATS)同屬于微創手術,且RATS組患者術后CRP以及IL-6的升高程度均顯著低于VATS組(P<0.05),我們猜測行RATS手術可能有助于降低患者術后炎癥反應[37]。但RATS手術方式在術后炎癥方面的優勢仍需要大樣本臨床數據進一步探究。PCT被視為炎癥反應狀態的診斷標志物[43],其濃度可以有效地反映患者全身炎癥情況。本研究中兩組患者術后PCT濃度差異無統計學意義,但術后VATS組產生炎癥反應的患者數多于RATS組(PCT>0.5 ng/mL),這一結果側面反映出RATS組在術后炎癥方面的優越性。
手術造成機體創傷,引起炎性因子變化的同時,會對患者自身免疫系統造成影響[16, 44-45],其特點可歸結于淋巴細胞的相對變化[38]。本研究中,兩組患者術后免疫球蛋白IgG、IgA和IgM水平以及外周血T細胞亞群在術后表現出不同程度的變化,其中IgG下降最為顯著(P<0.05),B淋巴細胞上升最為顯著(P<0.05)。IgG通過阻止病原菌與細胞結合,在機體免疫中其重要作用;此外,T淋巴細胞亞群與機體免疫之間具有正相關關系,可直接反映機體細胞免疫情況[46],但本研究兩組術后免疫球蛋白水平之間差異并無統計學意義(P>0.05)。目前已有研究[45]發現,與傳統開胸手術相比,VATS可以降低CD3+,CD4+,CD8+細胞含量,但有關RATS對患者術后免疫的影響尚不清楚。基于本研究結果,RATS在術后免疫方面并未表現出顯著優越性。
綜上所述,RATS與VATS相比,具有手術時間短、術中出血量少、術后引流量較少等優勢。在術后炎癥反應方面,RATS同樣有助于降低患者術后炎癥反應程度。但由于樣本量的限制,有關兩種手術方式對患者免疫方面的影響仍需要大樣本進一步研究。
利益沖突:無。
作者貢獻:薛家龍負責患者資料的收集、數據的整理與分析以及論文的撰寫;王述民負責指導項目研究的確立以及論文設計,論文審閱及修改;徐惟、劉星池、劉博、許世廣參與了本研究的文章修改;胡博瀟、龔小康、李旭參與了本研究文獻收集、分析過程。