引用本文： 吳志遠, 李擁軍. 達芬奇機器人系統在血管外科的應用現狀. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(9): 1142-1145. doi: 10.7507/1007-9424.20160292 復制
縱觀外科發展史，大致經歷了三代的發展。第一代主要為開放性手術時代，當時面臨的主要問題是疼痛、感染、出血等，這些問題在20世紀都得到了相應解決。1985年德國Mühe成功實施了首例腹腔鏡膽囊切除術[1]，從而開啟了外科手術的微創時代。自20世紀90年代開始，外科機器人開始進入臨床領域。其中，達芬奇機器人系統（da Vinci surgical system，DVSS）最早于1998年應用于心胸外科手術[2]。2000年美國FDA批準DVSS應用于臨床后，其逐漸成為外科機器人手術系統的主流。筆者通過文獻回顧，主要闡述DVSS在血管外科應用的現狀。
1 DVSS概述
DVSS是目前世界上最為成熟、應用最為廣泛的機器人外科手術系統之一，它是一種高級的機器人手術平臺，主要是利用微創的方法實施復雜的外科手術。該系統主要由三個基本部分組成：外科操作控制平臺、床旁機械臂系統及成像系統。
1.1 外科操作控制平臺
手術時外科醫生可坐在遠離手術臺的控制臺前，醫生接受來自不同攝像機的、經過三維視覺系統處理形成的三維立體圖，進而雙手控制操作桿，通過動作定標系統模擬外科醫生的技術動作完成手術。
1.2 床旁機械臂系統
該系統放在手術臺周圍，含有3個或者4個執行醫生命令的機械臂。這些機械臂采用的是一種稱之為“內手腕”的技術，“內手腕”有7個自由度，可以完全模仿人的動作，而且較人手具有更高的靈活度。
1.3 成像系統
通過采集并儲存攝像頭搜集的信號，進行處理融合，將普通平面的圖像轉換為3D圖像，使得圖像更加清晰，且可放大10～15倍，可準確進行手術的組織定位和器械操作。
2 目前DVSS國內外應用現狀
解放軍總醫院學者于2007年開展了中國第1例不開胸機器人心臟手術，開創了中國機器人心臟外科手術領域的先河[3]。同時解放軍總醫院開展的二尖瓣成形、冠狀動脈旁路移植、先天性心臟病矯正、心臟腫瘤切除等機器人心臟手術技術及種類均位居世界前列，其中多個術式為世界首創[4]。此后，我國機器人手術迅速發展。截至2015年，至少有25個省市、自治區有機器人手術相關文獻發表[5]。目前DVSS主要應用在普通外科、泌尿外科、心臟外科、婦科、耳鼻喉頭頸外科、脊柱外科、神經外科等領域。心臟外科[6]：全胸腔內心臟搭橋術、房間隔缺損修補術、冠狀動脈旁路移植術[2]等；胸外科[7]：肺葉切除術、縱隔腫瘤切除術、食管癌切除術等；泌尿外科[8-9]：前列腺切除術、膀胱切除術、腎切除術等；婦科[10]：子宮切除術、卵巢切除術等；普通外科[11]：膽囊切除術、抗反流手術、胃旁路手術、結直腸手術、胰十二指腸切除術、肝切除術、脾臟次全切除術、胃癌手術中的胃切除術[12]等；耳鼻喉頭頸外科[13]：扁桃體切除術、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、喉頭切除術等；脊柱外科[14]：前路腰椎椎體融合；神經外科[14]：經口咽途徑治療嚴重脊髓病。但是國內應用DVSS于血管外科鮮見報道，在國外，手術機器人系統在血管外科主要應用于血管吻合等。
3 DVSS在血管外科中的應用
目前所見的DVSS應用于血管外科主要涉及主髂動脈閉塞癥、動脈瘤、血管腔內修復（endovascular aneurysm repair，EVAR）術后Ⅱ型內漏、腹腔干動脈壓迫綜合征等。
3.1 主髂動脈閉塞癥
Desgranges等[15]應用DVSS輔助腹腔鏡技術對5例主髂動脈病變患者施行了主股動脈旁路術，其中4例患者的近端血管吻合操作由DVSS成功完成，另1例患者由于DVSS故障術中中轉為開放手術。美國底特律Henry Ford醫院的Lin等[16]首次報道了對主髂動脈閉塞癥和腹主動脈瘤患者行手術治療時采用DVSS輔助腹腔鏡技術將腹主動脈腎下段和髂動脈進行剝離，并進行血管吻合。該技術克服了單純腹腔鏡手術對主動脈分離時存在的困難。隨后Lin等[17]對3例不適合腔內治療或者腔內治療失敗的主髂動脈閉塞癥患者施行了主動脈-雙股動脈旁路手術，其中DVSS主要用于腹腔內血管的剝離、切開和血管吻合。Martinez等[18]于2009年首次報道了完全機器人下行主動脈-雙股動脈移植和動脈內膜剝脫術。
截止到2016年3月，臨床上報道最多的采用DVSS行血管外科手術的團隊是來自捷克共和國的Stádler團隊，他們于2006年[19]報道對27例主髂動脈閉塞癥患者行腹腔鏡手術治療時，采用DVSS行主動脈的血管吻合、血栓動脈內膜切除以及后腹膜縫合。該團隊[20]再次于2008年報道對100例患者行DVSS輔助腹腔鏡下主髂動脈手術，包括90例主髂動脈閉塞癥，7例腹主動脈瘤，2例髂總動脈瘤及1例主髂動脈閉塞合并髂動脈瘤患者，其中有97例成功完成機器人輔助手術，平均手術時間為235 min，平均血流阻斷時間為42 min，平均血管吻合時間為29 min，平均失血量為430 mL，術后30 d存活率為100%，非致死性并發癥發生率為3%。Stádler等[19-20]認為，機器人輔助主髂動脈手術是安全的，而且技術成功率很高，其在血管吻合方面較傳統的腹腔鏡下更快、更精確。該團隊[21]于2010年進一步報道，2005年11月至2009年9月期間團隊共對150例患者施行DVSS輔助主髂動脈重建，以及腹主動脈、盆腔動脈、脾動脈等動脈的動脈瘤手術，其中4例（2.7%）中轉為常規手術，4例（2.7%）出現嚴重術后并發癥，死亡率為0，再次證明機器人手術是安全可靠的，且準確性更高、更加靈敏、手術過程更可控。
3.2 動脈瘤
DVSS除了應用于主髂動脈閉塞癥的手術治療外，在動脈瘤方面也有所應用。除上文提及的Stádler團隊及Lin團隊外，Luke等[22]于2006年首次報道對1例2.5 cm大的左腎動脈瘤采用DVSS進行瘤體切除，在腎動脈的前下支分支重建時采用DVSS施行。Giulianotti等于2010年對腎動脈瘤成功施行DVSS輔助腹腔鏡手術[23]，2011年對脾動脈瘤成功施行DVSS輔助手術[24]。該團隊對5例女性（平均年齡為63.8歲）行DVSS輔助腹腔鏡下腎動脈瘤切除術，其中2例患者表現為癥狀性，5例患者均行原位動脈瘤切除并血管重建，平均手術時間為288 min，平均失血量100 mL，平均術后住院時間為5.6 d，死亡率為0。之后該團隊[24]對9例脾動脈瘤患者成功施行了DVSS手術，其中6例行DVSS輔助的脾動脈瘤切除術，余下3例分別行機器人輔助動脈結扎、機器人輔助部分脾臟切除術及腹腔鏡下脾臟切除術；平均手術時間為212 min，平均失血量為186.6 mL，平均術后住院時間為7.1 d，手術并發癥發生率為11.1%，死亡率為0。Wu等[25]報道了1例采用DVSS輔助腹腔鏡技術治療腎下腹主動脈瘤的病例，其中DVSS主要用于經腹膜后入路、在右側結腸旁溝分離小腸以充分暴露主動脈。
3.3 EVAR術后Ⅱ型內漏
Lin等[26]成功將手術機器人系統應用于1例腸系膜下動脈結扎手術中，以治療動脈瘤EVAR術后Ⅱ型內漏。該例84歲老年男性患者因無癥狀性腎下腹主動脈瘤行EVAR手術后，在術后隨訪過程中，CT平掃顯示Ⅱ型內漏，主要來自于腸系膜下動脈，并于18個月內由5.0 cm擴大至6.1 cm，故采用DVSS行腸系膜下動脈結扎。術中使用機器人從左髂動脈開始沿著腹主動脈左側向上剝離至腎動脈，之后完成腸系膜下動脈的剝離，再使用5 mm的Visu-Loc結扎夾閉并切斷腸系膜下動脈，同時從外側入路對腰動脈進行切斷。手術時間為249 min，其中機器人占用時間為180 min，術中出血量約為50 mL，該患者于術后2 d出院。
3.4 腹腔干動脈壓迫綜合征
關于腹腔干動脈壓迫綜合征的治療有爭議。Jaik等[27]于2007年對1例23歲女性腹腔干動脈壓迫綜合征患者第1次采用DVSS輔助腹腔鏡技術分離中弓韌帶并取得成功。之后，2012年Meyer等[28]術中對另1例腹腔干動脈壓迫綜合征患者采用機器人輔助技術，DVSS主要用于暴露主動脈和腹腔干，并分離中弓韌帶，術后16個月隨訪時患者生活良好，無飲食受限等表現。Thoolen等[29]回顧性分析了9例腹腔干動脈壓迫綜合征患者的臨床資料，結果顯示，采用DVSS對中弓韌帶分離的成功率達100%，平均出血量小于50 mL，住院時間為2～3 d，無再入院或者再手術患者。其他學者[30-31]的報道也證實了DVSS的安全性和有效性。
4 DVSS的安全性與有效性評估
2015年美國內鏡外科醫師協會科技價值評估委員會（SAGES TAVAC）對DVSS在胃腸道手術中的應用進行了評估[32]，其主要從安全性、有效性以及價格三個方面進行了評估。在安全性方面，SAGES TAVAC認為，與腹腔鏡相比，DVSS并沒有增加相關并發癥的發生率和死亡率；醫生經過足夠的訓練后施行DVSS是安全的。在有效性方面，他們認為，DVSS在胃腸道手術中的應用是有效的，但并不優于常規的腹腔鏡手術；和開放手術相比，DVSS的優點類似于腹腔鏡手術；但是在腫瘤手術方面，尚缺乏相關數據。在價格方面DVSS則更為昂貴。Yu等[33]開展了DVSS安全性與有效性的研究，他們認為DVSS與開放手術、腹腔鏡手術在住院時間、失血量等方面具有顯著差異。確切結論還需進一步研究。
5 DVSS的優缺點
DVSS因具有較好的視野和3D效果，使其在相對狹窄的手術區域比腹腔鏡顯示出更大的自由度[25]。同時，DVSS在提高血管吻合速度及縮短術中血管阻斷時間上較腹腔鏡具有更大的優勢[34]。在學習曲線方面，DVSS單純血管縫合的學習曲線較短，但是整體的學習曲線較長。但是，費用較高和觸覺反饋缺乏是制約其應用的主要因素[35-37]。DVSS的具體優缺點見表 1。
表1
DVSS的優缺點
6 小結
DVSS在血管外科領域的應用是安全可靠的，由于具有較大的優勢，其已經越來越多地應用于血管外科領域，但是仍需要更多的臨床試驗以評估其遠期效果及相關并發癥情況。
縱觀外科發展史，大致經歷了三代的發展。第一代主要為開放性手術時代，當時面臨的主要問題是疼痛、感染、出血等，這些問題在20世紀都得到了相應解決。1985年德國Mühe成功實施了首例腹腔鏡膽囊切除術[1]，從而開啟了外科手術的微創時代。自20世紀90年代開始，外科機器人開始進入臨床領域。其中，達芬奇機器人系統（da Vinci surgical system，DVSS）最早于1998年應用于心胸外科手術[2]。2000年美國FDA批準DVSS應用于臨床后，其逐漸成為外科機器人手術系統的主流。筆者通過文獻回顧，主要闡述DVSS在血管外科應用的現狀。
1 DVSS概述
DVSS是目前世界上最為成熟、應用最為廣泛的機器人外科手術系統之一，它是一種高級的機器人手術平臺，主要是利用微創的方法實施復雜的外科手術。該系統主要由三個基本部分組成：外科操作控制平臺、床旁機械臂系統及成像系統。
1.1 外科操作控制平臺
手術時外科醫生可坐在遠離手術臺的控制臺前，醫生接受來自不同攝像機的、經過三維視覺系統處理形成的三維立體圖，進而雙手控制操作桿，通過動作定標系統模擬外科醫生的技術動作完成手術。
1.2 床旁機械臂系統
該系統放在手術臺周圍，含有3個或者4個執行醫生命令的機械臂。這些機械臂采用的是一種稱之為“內手腕”的技術，“內手腕”有7個自由度，可以完全模仿人的動作，而且較人手具有更高的靈活度。
1.3 成像系統
通過采集并儲存攝像頭搜集的信號，進行處理融合，將普通平面的圖像轉換為3D圖像，使得圖像更加清晰，且可放大10～15倍，可準確進行手術的組織定位和器械操作。
2 目前DVSS國內外應用現狀
解放軍總醫院學者于2007年開展了中國第1例不開胸機器人心臟手術，開創了中國機器人心臟外科手術領域的先河[3]。同時解放軍總醫院開展的二尖瓣成形、冠狀動脈旁路移植、先天性心臟病矯正、心臟腫瘤切除等機器人心臟手術技術及種類均位居世界前列，其中多個術式為世界首創[4]。此后，我國機器人手術迅速發展。截至2015年，至少有25個省市、自治區有機器人手術相關文獻發表[5]。目前DVSS主要應用在普通外科、泌尿外科、心臟外科、婦科、耳鼻喉頭頸外科、脊柱外科、神經外科等領域。心臟外科[6]：全胸腔內心臟搭橋術、房間隔缺損修補術、冠狀動脈旁路移植術[2]等；胸外科[7]：肺葉切除術、縱隔腫瘤切除術、食管癌切除術等；泌尿外科[8-9]：前列腺切除術、膀胱切除術、腎切除術等；婦科[10]：子宮切除術、卵巢切除術等；普通外科[11]：膽囊切除術、抗反流手術、胃旁路手術、結直腸手術、胰十二指腸切除術、肝切除術、脾臟次全切除術、胃癌手術中的胃切除術[12]等；耳鼻喉頭頸外科[13]：扁桃體切除術、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、喉頭切除術等；脊柱外科[14]：前路腰椎椎體融合；神經外科[14]：經口咽途徑治療嚴重脊髓病。但是國內應用DVSS于血管外科鮮見報道，在國外，手術機器人系統在血管外科主要應用于血管吻合等。
3 DVSS在血管外科中的應用
目前所見的DVSS應用于血管外科主要涉及主髂動脈閉塞癥、動脈瘤、血管腔內修復（endovascular aneurysm repair，EVAR）術后Ⅱ型內漏、腹腔干動脈壓迫綜合征等。
3.1 主髂動脈閉塞癥
Desgranges等[15]應用DVSS輔助腹腔鏡技術對5例主髂動脈病變患者施行了主股動脈旁路術，其中4例患者的近端血管吻合操作由DVSS成功完成，另1例患者由于DVSS故障術中中轉為開放手術。美國底特律Henry Ford醫院的Lin等[16]首次報道了對主髂動脈閉塞癥和腹主動脈瘤患者行手術治療時采用DVSS輔助腹腔鏡技術將腹主動脈腎下段和髂動脈進行剝離，并進行血管吻合。該技術克服了單純腹腔鏡手術對主動脈分離時存在的困難。隨后Lin等[17]對3例不適合腔內治療或者腔內治療失敗的主髂動脈閉塞癥患者施行了主動脈-雙股動脈旁路手術，其中DVSS主要用于腹腔內血管的剝離、切開和血管吻合。Martinez等[18]于2009年首次報道了完全機器人下行主動脈-雙股動脈移植和動脈內膜剝脫術。
截止到2016年3月，臨床上報道最多的采用DVSS行血管外科手術的團隊是來自捷克共和國的Stádler團隊，他們于2006年[19]報道對27例主髂動脈閉塞癥患者行腹腔鏡手術治療時，采用DVSS行主動脈的血管吻合、血栓動脈內膜切除以及后腹膜縫合。該團隊[20]再次于2008年報道對100例患者行DVSS輔助腹腔鏡下主髂動脈手術，包括90例主髂動脈閉塞癥，7例腹主動脈瘤，2例髂總動脈瘤及1例主髂動脈閉塞合并髂動脈瘤患者，其中有97例成功完成機器人輔助手術，平均手術時間為235 min，平均血流阻斷時間為42 min，平均血管吻合時間為29 min，平均失血量為430 mL，術后30 d存活率為100%，非致死性并發癥發生率為3%。Stádler等[19-20]認為，機器人輔助主髂動脈手術是安全的，而且技術成功率很高，其在血管吻合方面較傳統的腹腔鏡下更快、更精確。該團隊[21]于2010年進一步報道，2005年11月至2009年9月期間團隊共對150例患者施行DVSS輔助主髂動脈重建，以及腹主動脈、盆腔動脈、脾動脈等動脈的動脈瘤手術，其中4例（2.7%）中轉為常規手術，4例（2.7%）出現嚴重術后并發癥，死亡率為0，再次證明機器人手術是安全可靠的，且準確性更高、更加靈敏、手術過程更可控。
3.2 動脈瘤
DVSS除了應用于主髂動脈閉塞癥的手術治療外，在動脈瘤方面也有所應用。除上文提及的Stádler團隊及Lin團隊外，Luke等[22]于2006年首次報道對1例2.5 cm大的左腎動脈瘤采用DVSS進行瘤體切除，在腎動脈的前下支分支重建時采用DVSS施行。Giulianotti等于2010年對腎動脈瘤成功施行DVSS輔助腹腔鏡手術[23]，2011年對脾動脈瘤成功施行DVSS輔助手術[24]。該團隊對5例女性（平均年齡為63.8歲）行DVSS輔助腹腔鏡下腎動脈瘤切除術，其中2例患者表現為癥狀性，5例患者均行原位動脈瘤切除并血管重建，平均手術時間為288 min，平均失血量100 mL，平均術后住院時間為5.6 d，死亡率為0。之后該團隊[24]對9例脾動脈瘤患者成功施行了DVSS手術，其中6例行DVSS輔助的脾動脈瘤切除術，余下3例分別行機器人輔助動脈結扎、機器人輔助部分脾臟切除術及腹腔鏡下脾臟切除術；平均手術時間為212 min，平均失血量為186.6 mL，平均術后住院時間為7.1 d，手術并發癥發生率為11.1%，死亡率為0。Wu等[25]報道了1例采用DVSS輔助腹腔鏡技術治療腎下腹主動脈瘤的病例，其中DVSS主要用于經腹膜后入路、在右側結腸旁溝分離小腸以充分暴露主動脈。
3.3 EVAR術后Ⅱ型內漏
Lin等[26]成功將手術機器人系統應用于1例腸系膜下動脈結扎手術中，以治療動脈瘤EVAR術后Ⅱ型內漏。該例84歲老年男性患者因無癥狀性腎下腹主動脈瘤行EVAR手術后，在術后隨訪過程中，CT平掃顯示Ⅱ型內漏，主要來自于腸系膜下動脈，并于18個月內由5.0 cm擴大至6.1 cm，故采用DVSS行腸系膜下動脈結扎。術中使用機器人從左髂動脈開始沿著腹主動脈左側向上剝離至腎動脈，之后完成腸系膜下動脈的剝離，再使用5 mm的Visu-Loc結扎夾閉并切斷腸系膜下動脈，同時從外側入路對腰動脈進行切斷。手術時間為249 min，其中機器人占用時間為180 min，術中出血量約為50 mL，該患者于術后2 d出院。
3.4 腹腔干動脈壓迫綜合征
關于腹腔干動脈壓迫綜合征的治療有爭議。Jaik等[27]于2007年對1例23歲女性腹腔干動脈壓迫綜合征患者第1次采用DVSS輔助腹腔鏡技術分離中弓韌帶并取得成功。之后，2012年Meyer等[28]術中對另1例腹腔干動脈壓迫綜合征患者采用機器人輔助技術，DVSS主要用于暴露主動脈和腹腔干，并分離中弓韌帶，術后16個月隨訪時患者生活良好，無飲食受限等表現。Thoolen等[29]回顧性分析了9例腹腔干動脈壓迫綜合征患者的臨床資料，結果顯示，采用DVSS對中弓韌帶分離的成功率達100%，平均出血量小于50 mL，住院時間為2～3 d，無再入院或者再手術患者。其他學者[30-31]的報道也證實了DVSS的安全性和有效性。
4 DVSS的安全性與有效性評估
2015年美國內鏡外科醫師協會科技價值評估委員會（SAGES TAVAC）對DVSS在胃腸道手術中的應用進行了評估[32]，其主要從安全性、有效性以及價格三個方面進行了評估。在安全性方面，SAGES TAVAC認為，與腹腔鏡相比，DVSS并沒有增加相關并發癥的發生率和死亡率；醫生經過足夠的訓練后施行DVSS是安全的。在有效性方面，他們認為，DVSS在胃腸道手術中的應用是有效的，但并不優于常規的腹腔鏡手術；和開放手術相比，DVSS的優點類似于腹腔鏡手術；但是在腫瘤手術方面，尚缺乏相關數據。在價格方面DVSS則更為昂貴。Yu等[33]開展了DVSS安全性與有效性的研究，他們認為DVSS與開放手術、腹腔鏡手術在住院時間、失血量等方面具有顯著差異。確切結論還需進一步研究。
5 DVSS的優缺點
DVSS因具有較好的視野和3D效果，使其在相對狹窄的手術區域比腹腔鏡顯示出更大的自由度[25]。同時，DVSS在提高血管吻合速度及縮短術中血管阻斷時間上較腹腔鏡具有更大的優勢[34]。在學習曲線方面，DVSS單純血管縫合的學習曲線較短，但是整體的學習曲線較長。但是，費用較高和觸覺反饋缺乏是制約其應用的主要因素[35-37]。DVSS的具體優缺點見表 1。
表1
DVSS的優缺點
6 小結
DVSS在血管外科領域的應用是安全可靠的，由于具有較大的優勢，其已經越來越多地應用于血管外科領域，但是仍需要更多的臨床試驗以評估其遠期效果及相關并發癥情況。
