引用本文： 劉燦, 張成鑫, 劉狀, 葛圣林. 機器人與經胸骨正中切開入路行房間隔缺損修補術的療效對比. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(5): 529-533. doi: 10.7507/1007-4848.202012048 復制
房間隔缺損（atrial septal defect，ASD）是先天性心臟病中最常見的一類，占先天性心臟病的 10%～15%[1-2]。較大的ASD導致心房水平形成左向右的分流，使得右心容量負荷增加，最終發展為艾森門格綜合征。指南[3]推薦，無論患者有無癥狀，一經確診均應行缺損修補治療。微創心臟外科（minimally invasive cardiac surgery，MICS）近年來發展迅速，經皮經胸 ASD 封堵術療效確切，但該術式并不適用于所有類型的缺損，復雜缺損的患者存在封堵器相關并發癥和再手術率增加的風險[4-5]。右側胸壁小切口手術和全胸腔鏡手術在減少創傷的同時，也存在視野暴露欠佳和器械可操作性的不足。機器人輔助技術的出現彌補了這些缺點[6]，將微創心臟外科的發展推向新的高峰。多項研究[7-9]表明機器人輔助技術應用于 ASD 修補是安全可行的，而有關機器人與傳統開胸手術的對比研究報道較少，缺乏術式優越性的循證依據。在本項回顧性研究中，我們比較了機器人與經胸骨正中切開入路兩種術式治療 ASD 的早期臨床結果，為臨床選擇合理有效的手術方式提供指導依據，現報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入我科 2016 年 1 月至 2020 年 5 月接受機器人或正中開胸行 ASD 修補術 140 例患者的臨床資料。根據手術方式將所有患者分為機器人組和正中開胸組，其中機器人組 67 例（47.9%），正中開胸組 73 例（52.1%）。所有患者術前行經胸超聲心動圖或術中行經食管超聲心動圖明確診斷。排除標準：（1）合并有其它復雜的先天性心臟病或大血管疾病需同期行手術治療；（2）冠狀動脈粥樣硬化性心臟病需同期行冠狀動脈旁路移植術；（3）既往胸部手術史，嚴重的胸膜粘連、心包炎等解剖學不適合行內窺鏡檢查；（4）嚴重的哮喘、慢性阻塞性肺疾病等不耐受單肺通氣；（5）嚴重的外周血管疾病限制體外循環通路建立[7]。
記錄患者入院時的性別、年齡、體重、合并基礎疾病等一般資料。收集術前檢驗檢查的結果，包括肌酐值（CRE）、超聲心動圖測定的肺動脈收縮壓（PASP）、左心室射血分數（LVEF）、ASD 類型、缺損直徑、有無三尖瓣關閉不全等。統計手術時間、體外循環時間、術后 24 h 引流量、機械通氣時間、ICU 住院時間、術后總住院時間、術后早期并發癥等主要觀測指標。
1.2 手術方法
1.2.1 機器人組
患者全身麻醉后取仰臥位，右側胸部墊高 30°，行左側單肺通氣，置入食管超聲探頭。右頸內靜脈穿刺置入上腔引流管，游離股動靜脈，全身肝素化后置入動靜脈插管建立外周體外循環。分別于患者右腋前線內側第 3、第 6 肋間作左機械臂孔和右機械臂孔，右鎖骨中線內側第5肋間作心房拉鉤孔，取右鎖骨中線外側第4肋間作長約 3～4 cm 切口為鏡頭工作孔。切開心包后充分暴露術野，游離上下腔靜脈并套繞阻斷帶。控制患者心率 50～60 次/分，平均動脈壓>60 mm Hg 阻斷上下腔靜脈。于距房室溝 1.5 cm 處切開右房，以拉鉤牽引、懸吊房壁暴露缺損，剪取相應大小心包補片，以 4-0 Prolene 線連續縫合補片及缺損邊緣。手術過程中保持左房充盈，并將二氧化碳氣體持續吹入右側胸腔。于房間隔閉合前膨肺，徹底排除左房氣體后牢固打結，以 4-0 Prolene 線連續縫合右房切口。
1.2.2 正中開胸組
患者取胸骨正中切口，直視下打開心包，行主動脈及上下腔靜脈插管后建立體外循環。淺低溫下灌注心肌保護液，于心臟停跳下切開右房，缺損修補步驟同機器人組。
待血流動力學穩定后停止體外循環輔助，魚精蛋白中和肝素后依次拔除動靜脈插管。探查術野無活動性出血后撤除機械臂，留置胸腔引流管，逐層關閉切口。
1.3 統計學分析
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。連續型變量數據以中位數（四分位數間距）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗。分類型變量數據以例數（百分比）表示，組間比較采用 Pearson χ2檢驗或 Fisher 確切概率法。使用多元線性回歸分析手術方式對5項數值結果變量（手術時間、體外循環時間、術后 24 h 引流量、機械通氣時間和術后總住院時間）產生的線性影響，總共分析了 5 個模型。臨床認為相關的基線資料和單因素分析顯著的變量均被納入回歸進行校正后的統計分析[10]。由于樣本量較小，我們將 P<0.10 水平單因素分析顯著的變量納入模型。隨訪兩組患者術后恢復日常鍛煉的時間，采用 Kaplan-Meier 法繪制生存曲線。P<0.05 為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
本研究已通過安徽醫科大學第一附屬醫院臨床醫學研究倫理委員會審批，批準號：P2020-12-34。所有入選患者均已簽署知情同意書。
2 結果
2.1 一般資料比較
兩組患者在性別、年齡、體重指數、合并基礎疾病、術前檢驗檢查結果等基線資料的差異無統計學意義（P>0.05）；見表 1。
表1
兩組基線資料比較［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.2 圍術期指標及術后早期并發癥比較
與正中開胸組相比，機器人組手術需要更長的手術時間［225.0（75.0）min vs. 198.0（60.5）min，P=0.022］和體外循環時間［88.0（30.0）min vs. 52.0（23.0）min，P<0.001］。但其術后 24 h 引流量［220.0（210.0）mL vs. 345.0（265.0）mL，P<0.001］、機械通氣時間［6.0（11.0）h vs. 8.0（11.0）h，P=0.024］、ICU 住院時間［19.0（19.0）h vs. 22.0（25.0）h，P=0.005］、術后總住院時間［9.0（5.0）d vs. 10.0（6.0）d，P=0.003］和圍術期輸血率（28.36% vs. 84.93%，P<0.001）均少于或短于正中開胸組。兩組患者均順利完成手術，無圍術期死亡，術后早期并發癥的發生率差異無統計學意義（P>0.05）；見表 2。
表2
兩組圍術期指標及術后早期并發癥比較［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.3 多元線性回歸分析
多個線性回歸模型校正混雜因素后的統計結果匯總見表 3。機器人手術與更低的術后 24 h 引流量（β=–115.30，95%CI –170.78～–59.82，P<0.001）、更短的機械通氣時間（β=–4.96，95%CI –8.33～–1.59，P=0.004）和更短的術后總住院時間（β=–2.31，95%CI –3.98～–0.63，P=0.007）相關，而手術時間（β=20.24，95%CI 2.31～38.17，P=0.027）和體外循環時間（β=37.79，95%CI 29.61～45.97，P<0.001）均表現出延長的趨勢。
表3
多元線性回歸分析結果匯總
2.4 Kaplan-Meier 生存分析
Kaplan-Meier 曲線表明，機器人組術后恢復日常鍛煉的時間短于正中開胸組，且差異有統計學意義［35.0（32.0）d vs. 90.0（75.0）d，P<0.001］；見圖 1。
圖1
Kaplan-Meier 法比較兩組患者術后恢復日常鍛煉的時間
STER：正中開胸組；ROBO：機器人組
3 討論
經胸骨正中切開入路行 ASD 修補術已被公認是一種死亡率和并發癥發生率都很低的成熟術式。隨著醫學人文素養的進步和醫療技術水平的提高，各種微創心臟外科技術應運而生，傳統開胸手術因其創傷大、恢復緩慢的缺陷逐漸被取代[11-13]。機器人手術能有效減少創傷、改善患者術后生活質量，成為當下微創心臟外科治療的熱點。
Torracca 團隊[14]于 2001 年率先報道 6 例機器人系統輔助 ASD 修補術，初步證實該項手術的技術可行性。機器人內窺鏡輔助技術將術野放大近10倍，其具有清晰的三維立體成像，在心房牽引器和吸引導管的輔助下，心內間隔缺損及周圍組織可以充分暴露，從而更加精準地縫合修補缺損，防止出現術后殘余分流。本中心自 2016 年開展機器人輔助不停跳下 ASD 修補術。這種術式避免使用主動脈阻斷和心臟停搏技術，使心臟趨于生理狀態下進行手術，防止缺血-再灌注損傷，有助于術后減少正性肌力藥物的使用，縮短住院時間。也避免了近端主動脈粥樣硬化患者在阻斷和釋放交叉鉗時，組織栓子的形成與脫落。為了防止空氣栓塞，我們在手術過程中保持左房充盈，持續地吹入二氧化碳進行空氣置換，并于缺損修補閉合前 1～2 針膨肺排氣，房內殘留的少許二氧化碳也很容易被吸收。
Morgan 和 Peacock 等[7]將機器人系統輔助手術與正中開胸行 ASD 修補術進行了比較。機器人組患者在 SF-36 健康調查量表的 8 類維度中有 6 項評分（軀體疼痛、精力、精神健康、社會功能、生理職能和情感職能）均顯著高于正中開胸組（P<0.05）。兩組患者在 ICU 住院時間［（1.4±0.6）d vs.（1.2±0.4）d，P=0.201］和術后總住院時間［（5.6±2.6）d vs.（5.9±2.4）d，P=0.699］的差異無統計學意義。和我們的研究結論有所不同，本研究中機器人組的術后 24 h 引流量、機械通氣時間、ICU 住院時間、術后總住院時間較正中開胸組均顯著縮短。多元線性回歸進行校正后的統計結果表明機器人手術仍具有術后 24 h 引流量低、機械通氣時間和術后總住院時間縮短的趨勢。機器人手術具有三維立體成像系統，能在極高的分辨率和清晰度下放大手術視野，利于減少血管損傷，降低術中出血，使術后引流明顯減少，從而早期拔除引流管，方便患者早期下床活動。另一方面，胸廓的骨性結構得以保留完整，減少了創傷和疼痛刺激，便于咳嗽與排痰，有助于患者術后早期呼吸功能的恢復，從而較早地拔除氣管插管及轉出 ICU[15-17]。
機器人系統安裝步驟復雜、術中配合要求高，本研究中機器人組治療 ASD 的手術時間和體外循環時間均較正中開胸組更長。Bonaros 等[18]報道，機器人手術具有顯著且陡峭的學習曲線，隨著開展例數的增加，手術耗時將明顯縮短。機器人手術作為一項新技術，應用于臨床必定伴隨著高成本和高強度的訓練學習需求，對于多病種、大樣本機器人手術學習曲線的研究總結將是我們下一步工作的重點。
此項研究也存在一定的不足：這是一項樣本量較小的單中心回顧性研究，統計分析的比較存在一定的局限性。盡管我們進行了多元線性回歸分析以增加結論的可靠性，仍不能排除尚有一些臨床相關因素對結果造成影響。最后，本研究缺乏中長期和多途徑評價的隨訪結果，為進一步證實手術的安全性和有效性，未來對于中長期隨訪的調查開展是十分有必要的。
綜上所述，機器人輔助技術可安全有效地應用于 ASD 修補術，臨床效果滿意，利于術后加速康復，是一種科學的、可供選擇的微創手術方式。但本研究結論仍需多中心、大樣本、前瞻性的隨機對照試驗加以驗證和支持。
利益沖突：無。
作者貢獻：劉燦負責論文撰寫與修改、病例數據采集、數據統計分析；張成鑫、劉狀負責論文審閱、研究過程指導；葛圣林負責論文審閱、研究設計與組織實施。
房間隔缺損（atrial septal defect，ASD）是先天性心臟病中最常見的一類，占先天性心臟病的 10%～15%[1-2]。較大的ASD導致心房水平形成左向右的分流，使得右心容量負荷增加，最終發展為艾森門格綜合征。指南[3]推薦，無論患者有無癥狀，一經確診均應行缺損修補治療。微創心臟外科（minimally invasive cardiac surgery，MICS）近年來發展迅速，經皮經胸 ASD 封堵術療效確切，但該術式并不適用于所有類型的缺損，復雜缺損的患者存在封堵器相關并發癥和再手術率增加的風險[4-5]。右側胸壁小切口手術和全胸腔鏡手術在減少創傷的同時，也存在視野暴露欠佳和器械可操作性的不足。機器人輔助技術的出現彌補了這些缺點[6]，將微創心臟外科的發展推向新的高峰。多項研究[7-9]表明機器人輔助技術應用于 ASD 修補是安全可行的，而有關機器人與傳統開胸手術的對比研究報道較少，缺乏術式優越性的循證依據。在本項回顧性研究中，我們比較了機器人與經胸骨正中切開入路兩種術式治療 ASD 的早期臨床結果，為臨床選擇合理有效的手術方式提供指導依據，現報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入我科 2016 年 1 月至 2020 年 5 月接受機器人或正中開胸行 ASD 修補術 140 例患者的臨床資料。根據手術方式將所有患者分為機器人組和正中開胸組，其中機器人組 67 例（47.9%），正中開胸組 73 例（52.1%）。所有患者術前行經胸超聲心動圖或術中行經食管超聲心動圖明確診斷。排除標準：（1）合并有其它復雜的先天性心臟病或大血管疾病需同期行手術治療；（2）冠狀動脈粥樣硬化性心臟病需同期行冠狀動脈旁路移植術；（3）既往胸部手術史，嚴重的胸膜粘連、心包炎等解剖學不適合行內窺鏡檢查；（4）嚴重的哮喘、慢性阻塞性肺疾病等不耐受單肺通氣；（5）嚴重的外周血管疾病限制體外循環通路建立[7]。
記錄患者入院時的性別、年齡、體重、合并基礎疾病等一般資料。收集術前檢驗檢查的結果，包括肌酐值（CRE）、超聲心動圖測定的肺動脈收縮壓（PASP）、左心室射血分數（LVEF）、ASD 類型、缺損直徑、有無三尖瓣關閉不全等。統計手術時間、體外循環時間、術后 24 h 引流量、機械通氣時間、ICU 住院時間、術后總住院時間、術后早期并發癥等主要觀測指標。
1.2 手術方法
1.2.1 機器人組
患者全身麻醉后取仰臥位，右側胸部墊高 30°，行左側單肺通氣，置入食管超聲探頭。右頸內靜脈穿刺置入上腔引流管，游離股動靜脈，全身肝素化后置入動靜脈插管建立外周體外循環。分別于患者右腋前線內側第 3、第 6 肋間作左機械臂孔和右機械臂孔，右鎖骨中線內側第5肋間作心房拉鉤孔，取右鎖骨中線外側第4肋間作長約 3～4 cm 切口為鏡頭工作孔。切開心包后充分暴露術野，游離上下腔靜脈并套繞阻斷帶。控制患者心率 50～60 次/分，平均動脈壓>60 mm Hg 阻斷上下腔靜脈。于距房室溝 1.5 cm 處切開右房，以拉鉤牽引、懸吊房壁暴露缺損，剪取相應大小心包補片，以 4-0 Prolene 線連續縫合補片及缺損邊緣。手術過程中保持左房充盈，并將二氧化碳氣體持續吹入右側胸腔。于房間隔閉合前膨肺，徹底排除左房氣體后牢固打結，以 4-0 Prolene 線連續縫合右房切口。
1.2.2 正中開胸組
患者取胸骨正中切口，直視下打開心包，行主動脈及上下腔靜脈插管后建立體外循環。淺低溫下灌注心肌保護液，于心臟停跳下切開右房，缺損修補步驟同機器人組。
待血流動力學穩定后停止體外循環輔助，魚精蛋白中和肝素后依次拔除動靜脈插管。探查術野無活動性出血后撤除機械臂，留置胸腔引流管，逐層關閉切口。
1.3 統計學分析
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。連續型變量數據以中位數（四分位數間距）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗。分類型變量數據以例數（百分比）表示，組間比較采用 Pearson χ2檢驗或 Fisher 確切概率法。使用多元線性回歸分析手術方式對5項數值結果變量（手術時間、體外循環時間、術后 24 h 引流量、機械通氣時間和術后總住院時間）產生的線性影響，總共分析了 5 個模型。臨床認為相關的基線資料和單因素分析顯著的變量均被納入回歸進行校正后的統計分析[10]。由于樣本量較小，我們將 P<0.10 水平單因素分析顯著的變量納入模型。隨訪兩組患者術后恢復日常鍛煉的時間，采用 Kaplan-Meier 法繪制生存曲線。P<0.05 為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
本研究已通過安徽醫科大學第一附屬醫院臨床醫學研究倫理委員會審批，批準號：P2020-12-34。所有入選患者均已簽署知情同意書。
2 結果
2.1 一般資料比較
兩組患者在性別、年齡、體重指數、合并基礎疾病、術前檢驗檢查結果等基線資料的差異無統計學意義（P>0.05）；見表 1。
表1
兩組基線資料比較［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.2 圍術期指標及術后早期并發癥比較
與正中開胸組相比，機器人組手術需要更長的手術時間［225.0（75.0）min vs. 198.0（60.5）min，P=0.022］和體外循環時間［88.0（30.0）min vs. 52.0（23.0）min，P<0.001］。但其術后 24 h 引流量［220.0（210.0）mL vs. 345.0（265.0）mL，P<0.001］、機械通氣時間［6.0（11.0）h vs. 8.0（11.0）h，P=0.024］、ICU 住院時間［19.0（19.0）h vs. 22.0（25.0）h，P=0.005］、術后總住院時間［9.0（5.0）d vs. 10.0（6.0）d，P=0.003］和圍術期輸血率（28.36% vs. 84.93%，P<0.001）均少于或短于正中開胸組。兩組患者均順利完成手術，無圍術期死亡，術后早期并發癥的發生率差異無統計學意義（P>0.05）；見表 2。
表2
兩組圍術期指標及術后早期并發癥比較［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.3 多元線性回歸分析
多個線性回歸模型校正混雜因素后的統計結果匯總見表 3。機器人手術與更低的術后 24 h 引流量（β=–115.30，95%CI –170.78～–59.82，P<0.001）、更短的機械通氣時間（β=–4.96，95%CI –8.33～–1.59，P=0.004）和更短的術后總住院時間（β=–2.31，95%CI –3.98～–0.63，P=0.007）相關，而手術時間（β=20.24，95%CI 2.31～38.17，P=0.027）和體外循環時間（β=37.79，95%CI 29.61～45.97，P<0.001）均表現出延長的趨勢。
表3
多元線性回歸分析結果匯總
2.4 Kaplan-Meier 生存分析
Kaplan-Meier 曲線表明，機器人組術后恢復日常鍛煉的時間短于正中開胸組，且差異有統計學意義［35.0（32.0）d vs. 90.0（75.0）d，P<0.001］；見圖 1。
圖1
Kaplan-Meier 法比較兩組患者術后恢復日常鍛煉的時間
STER：正中開胸組；ROBO：機器人組
3 討論
經胸骨正中切開入路行 ASD 修補術已被公認是一種死亡率和并發癥發生率都很低的成熟術式。隨著醫學人文素養的進步和醫療技術水平的提高，各種微創心臟外科技術應運而生，傳統開胸手術因其創傷大、恢復緩慢的缺陷逐漸被取代[11-13]。機器人手術能有效減少創傷、改善患者術后生活質量，成為當下微創心臟外科治療的熱點。
Torracca 團隊[14]于 2001 年率先報道 6 例機器人系統輔助 ASD 修補術，初步證實該項手術的技術可行性。機器人內窺鏡輔助技術將術野放大近10倍，其具有清晰的三維立體成像，在心房牽引器和吸引導管的輔助下，心內間隔缺損及周圍組織可以充分暴露，從而更加精準地縫合修補缺損，防止出現術后殘余分流。本中心自 2016 年開展機器人輔助不停跳下 ASD 修補術。這種術式避免使用主動脈阻斷和心臟停搏技術，使心臟趨于生理狀態下進行手術，防止缺血-再灌注損傷，有助于術后減少正性肌力藥物的使用，縮短住院時間。也避免了近端主動脈粥樣硬化患者在阻斷和釋放交叉鉗時，組織栓子的形成與脫落。為了防止空氣栓塞，我們在手術過程中保持左房充盈，持續地吹入二氧化碳進行空氣置換，并于缺損修補閉合前 1～2 針膨肺排氣，房內殘留的少許二氧化碳也很容易被吸收。
Morgan 和 Peacock 等[7]將機器人系統輔助手術與正中開胸行 ASD 修補術進行了比較。機器人組患者在 SF-36 健康調查量表的 8 類維度中有 6 項評分（軀體疼痛、精力、精神健康、社會功能、生理職能和情感職能）均顯著高于正中開胸組（P<0.05）。兩組患者在 ICU 住院時間［（1.4±0.6）d vs.（1.2±0.4）d，P=0.201］和術后總住院時間［（5.6±2.6）d vs.（5.9±2.4）d，P=0.699］的差異無統計學意義。和我們的研究結論有所不同，本研究中機器人組的術后 24 h 引流量、機械通氣時間、ICU 住院時間、術后總住院時間較正中開胸組均顯著縮短。多元線性回歸進行校正后的統計結果表明機器人手術仍具有術后 24 h 引流量低、機械通氣時間和術后總住院時間縮短的趨勢。機器人手術具有三維立體成像系統，能在極高的分辨率和清晰度下放大手術視野，利于減少血管損傷，降低術中出血，使術后引流明顯減少，從而早期拔除引流管，方便患者早期下床活動。另一方面，胸廓的骨性結構得以保留完整，減少了創傷和疼痛刺激，便于咳嗽與排痰，有助于患者術后早期呼吸功能的恢復，從而較早地拔除氣管插管及轉出 ICU[15-17]。
機器人系統安裝步驟復雜、術中配合要求高，本研究中機器人組治療 ASD 的手術時間和體外循環時間均較正中開胸組更長。Bonaros 等[18]報道，機器人手術具有顯著且陡峭的學習曲線，隨著開展例數的增加，手術耗時將明顯縮短。機器人手術作為一項新技術，應用于臨床必定伴隨著高成本和高強度的訓練學習需求，對于多病種、大樣本機器人手術學習曲線的研究總結將是我們下一步工作的重點。
此項研究也存在一定的不足：這是一項樣本量較小的單中心回顧性研究，統計分析的比較存在一定的局限性。盡管我們進行了多元線性回歸分析以增加結論的可靠性，仍不能排除尚有一些臨床相關因素對結果造成影響。最后，本研究缺乏中長期和多途徑評價的隨訪結果，為進一步證實手術的安全性和有效性，未來對于中長期隨訪的調查開展是十分有必要的。
綜上所述，機器人輔助技術可安全有效地應用于 ASD 修補術，臨床效果滿意，利于術后加速康復，是一種科學的、可供選擇的微創手術方式。但本研究結論仍需多中心、大樣本、前瞻性的隨機對照試驗加以驗證和支持。
利益沖突：無。
作者貢獻：劉燦負責論文撰寫與修改、病例數據采集、數據統計分析；張成鑫、劉狀負責論文審閱、研究過程指導；葛圣林負責論文審閱、研究設計與組織實施。
