許平平 許劍民

·專家筆談·

機(jī)器人在結(jié)直腸癌手術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

許平平 許劍民

機(jī)器人； 結(jié)直腸癌； 應(yīng)用

2002年，Weber等[1]首次報(bào)道了2例機(jī)器人輔助結(jié)腸良性病手術(shù)，幾乎同時(shí)機(jī)器人應(yīng)用于結(jié)腸癌手術(shù)[2]。15年來(lái)，機(jī)器人廣泛用于結(jié)直腸癌外科治療。本文在簡(jiǎn)要介紹機(jī)器人應(yīng)用史和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)器人在結(jié)直腸癌手術(shù)中應(yīng)用進(jìn)行綜述，并簡(jiǎn)述其在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

一、機(jī)器人應(yīng)用史及特點(diǎn)簡(jiǎn)介

20世紀(jì)80年代，機(jī)器人開始用于輔助診療。1994年，美國(guó)FDA正式批準(zhǔn)首個(gè)用于臨床的機(jī)器人，即Computer Motion公司研發(fā)的AESOP系統(tǒng)。1996年推出ZEUS系統(tǒng)，Marescaux等[3]在紐約運(yùn)用該系統(tǒng)為身在法國(guó)斯特拉斯堡的女患者實(shí)施膽囊切除術(shù)，開辟了機(jī)器人外科應(yīng)用新紀(jì)元。1999年Intuitive Surgical推出了第1代da Vinci Standard系統(tǒng)，其在2000年成為首個(gè)獲批在手術(shù)室使用的機(jī)器人。繼2006年的第2代da Vinci S系統(tǒng)、2009年的第3代da Vinci Si系統(tǒng)后，Intuitive Surgical在2014年4月正式推出第4代da Vinci Xi系統(tǒng)。世界范圍內(nèi)，西爾維斯特癌癥中心是首個(gè)應(yīng)用第4代系統(tǒng)的單位，第3代系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。

機(jī)器人主要包含3個(gè)部分：醫(yī)師操控臺(tái)、臂和器械組成的移動(dòng)系統(tǒng)和視頻成像平臺(tái)。手術(shù)過程中，術(shù)者坐在醫(yī)師操控臺(tái)前，利用視頻成像平臺(tái)提供的10～15倍的立體視野，借助操縱桿控制機(jī)械臂及器械完成手術(shù)操作。與腹腔鏡比較，機(jī)器人具有以下特點(diǎn)：(1)3D高清影像提供立體圖像，手術(shù)視野真實(shí)、清晰；(2)仿真手腕可在7個(gè)自由度540°方向旋轉(zhuǎn)，手術(shù)操作精細(xì)靈活；(3)機(jī)器人能等比縮小操作者的大幅度動(dòng)作，并智能濾除不自主顫動(dòng)，手術(shù)操作穩(wěn)定安全；(4)術(shù)者采取坐姿可遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)進(jìn)行操作，手術(shù)過程舒適自如；(5)機(jī)器人可避免團(tuán)隊(duì)配合造成的失誤，減少培訓(xùn)時(shí)間并縮短學(xué)習(xí)曲線，更為高效。機(jī)器人也存在缺點(diǎn)，如缺乏觸覺及力反饋，費(fèi)用昂貴，機(jī)械臂移動(dòng)范圍有限，電子通訊易受干擾導(dǎo)致信號(hào)傳輸異常。機(jī)器人操作范圍局限，是限制臨床應(yīng)用的重要因素。第4代系統(tǒng)采用 “4個(gè)微創(chuàng)手術(shù)刀”結(jié)構(gòu)使手術(shù)范圍更大，利于主刀探查其他部位情況，在較復(fù)雜涉及多平面的手術(shù)如右半結(jié)腸癌根治術(shù)中更具優(yōu)勢(shì)。

二、機(jī)器人在直腸癌手術(shù)中的應(yīng)用

機(jī)器人技術(shù)特點(diǎn)決定其在細(xì)小狹窄空間內(nèi)能精細(xì)靈活操作，這是傳統(tǒng)開放及腹腔鏡手術(shù)無(wú)法比擬的。隨著外科器械的進(jìn)步及微創(chuàng)理念的普及，腹腔鏡手術(shù)又具備相當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)難度和較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線，基于此背景，機(jī)器人在直腸癌的應(yīng)用漸為廣泛。下面對(duì)機(jī)器人直腸癌有效性、安全性及臨床結(jié)局進(jìn)行總結(jié)。

大多研究認(rèn)為，由于安裝系統(tǒng)和重新擺放機(jī)械臂等影響，機(jī)器人直腸癌手術(shù)時(shí)間較腹腔鏡手術(shù)長(zhǎng)[4-6]。有研究顯示，機(jī)器人直腸癌手術(shù)時(shí)間等同甚至短于腹腔鏡組[7-11]。Annibale等[9]認(rèn)為，裝機(jī)熟練度和手術(shù)經(jīng)驗(yàn)影響手術(shù)時(shí)間，而非機(jī)器人本身。Xiong等[11]在薈萃分析中指出，機(jī)器人手術(shù)時(shí)間取決于術(shù)者經(jīng)驗(yàn)、手術(shù)技巧和徑路的采用。研究認(rèn)為，機(jī)器人和腹腔鏡直腸癌手術(shù)在術(shù)中出血量方面無(wú)明顯差異[6-7，11]。Ghezzi等[12]研究認(rèn)為，機(jī)器人直腸癌手術(shù)術(shù)中出血明顯減少。Yamaguchi[13]研究中機(jī)器人組術(shù)中出血明顯少于腹腔鏡組(15.4 ml 和39.1 ml，P<0.01)。隨著術(shù)者經(jīng)驗(yàn)的提升和操作系統(tǒng)的改進(jìn)，機(jī)器人有望在術(shù)中出血量方面具備一定優(yōu)勢(shì)。術(shù)后恢復(fù)方面，如首次排氣時(shí)間、首次進(jìn)食流質(zhì)飲食時(shí)間及住院時(shí)間等，目前研究多認(rèn)為機(jī)器人組不亞于腹腔鏡組[7，9，13-15]。

中轉(zhuǎn)開放手術(shù)率低被認(rèn)為是機(jī)器人直腸癌手術(shù)優(yōu)勢(shì)之一。Baik等[16]研究中機(jī)器人組56例無(wú)一例中轉(zhuǎn)，而腹腔鏡組中轉(zhuǎn)率為10.5%(P<0.05)。Annibale等[9]研究中機(jī)器人直腸癌手術(shù)組中轉(zhuǎn)率明顯低于腹腔鏡組(0 和12%，P<0.05)。2015年兩項(xiàng)高影響力研究中，Speicher等[17]數(shù)據(jù)顯示，機(jī)器人組具有明顯優(yōu)勢(shì)(9.5%和17.5%，P<0.01)，Park等[7]也報(bào)道了同樣的結(jié)果(0 和7.1%，P<0.01)。同時(shí)，也有研究未發(fā)現(xiàn)兩組間中轉(zhuǎn)開腹率比較有明顯差異[14，18-19]。Pigazzi教授領(lǐng)銜的多中心隨機(jī)對(duì)照研究(ROLARR研究)將中轉(zhuǎn)開腹率列為首要研究終點(diǎn)，結(jié)果令人期待。既往研究[15，18，20-21]表明，機(jī)器人直腸癌組術(shù)后總并發(fā)癥率不亞于腹腔鏡組。盡管研究發(fā)現(xiàn)兩組單一的并發(fā)癥率有差異[16]，但總并發(fā)癥發(fā)生率并無(wú)明顯差異。

泌尿功能和性功能保護(hù)是直腸癌手術(shù)的焦點(diǎn)問題。直腸系膜切除和自主神經(jīng)保留理念不斷普及，但術(shù)后仍有約8.0%～30.0%患者出現(xiàn)泌尿功能和性功能障礙[22-25]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與腹腔鏡組相比，機(jī)器人手術(shù)在直腸癌手術(shù)中自主神經(jīng)保護(hù)中具有優(yōu)勢(shì)，但最終的結(jié)論仍有待隨機(jī)大樣本量研究證實(shí)。

淋巴結(jié)清掃數(shù)目、環(huán)周切緣及標(biāo)本質(zhì)量是影響直腸癌預(yù)后的關(guān)鍵因素。Bianchi等[19]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人組和腹腔鏡組間淋巴結(jié)清掃、環(huán)周切緣無(wú)明顯差異。Annibale等[9]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人組環(huán)周切除陽(yáng)性率明顯低于腹腔鏡組(P<0.05)，但長(zhǎng)期生存方面未見明顯優(yōu)勢(shì)。Ghezzi等[12]研究提示，對(duì)比開放手術(shù)，機(jī)器人組5年總生存(85.0%)、5年無(wú)疾病生存(73.2%)、5年疾病特異生存(86.6%)無(wú)明顯差異。Park等[7]報(bào)道機(jī)器人組5年總生存為92.8%，5年無(wú)疾病生存為81.9%，5年局部復(fù)發(fā)率為2.3%，與腹腔鏡組比較無(wú)明顯差異。Cho等[14]對(duì)217例行微創(chuàng)直腸癌手術(shù)患者進(jìn)行分析，機(jī)器人組5年總生存(92.2%)、5年無(wú)疾病生存(81.8%)和5年局部復(fù)發(fā)率(5.9%)與腹腔鏡組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。關(guān)于機(jī)器人直腸癌術(shù)后長(zhǎng)期生存的研究較少，需要開展進(jìn)一步的隨機(jī)對(duì)照研究。

三、機(jī)器人在結(jié)腸癌手術(shù)中的應(yīng)用

2002年Hashizume[1]首次報(bào)道機(jī)器人用于結(jié)腸癌手術(shù)。研究[4，26-28]顯示，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)是安全可行的。多數(shù)研究認(rèn)為機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)于腹腔鏡組，可能與術(shù)中調(diào)整安裝機(jī)械臂有關(guān)[4，28-31]，少部分研究認(rèn)為兩組手術(shù)時(shí)間無(wú)統(tǒng)計(jì)差異[32]。機(jī)器人組術(shù)中出血量少于腹腔鏡組[30，33-34]。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)左半結(jié)腸癌而言，兩組出血量相當(dāng)[35]。術(shù)后腸道功能恢復(fù)及并發(fā)癥發(fā)生率方面，機(jī)器人組與腹腔鏡組無(wú)明顯差異[29-30，33，36]。

研究提示，與腹腔鏡手術(shù)組比較，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)組住院時(shí)間更短。Casillas等[31]統(tǒng)計(jì)左半結(jié)腸癌手術(shù)患者(機(jī)器人組68例、腹腔鏡組81例)住院時(shí)間發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人組明顯短于對(duì)照組(3.6天和6.5天，P<0.05；Miller等[29]指出，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)患者住院時(shí)間少于腹腔鏡組(5.04天和6.06天，P<0.05)。有部分研究[33，37]未發(fā)現(xiàn)兩組間差異：Lujan 等[30]研究中，機(jī)器人右半結(jié)腸癌術(shù)后住院時(shí)間與腹腔鏡組相當(dāng)(3.92天和3.63天，P>0.05)；Xu等[36]行薈萃分析未發(fā)現(xiàn)明顯差異(MD=-0.41；P>0.05)；Shin等[38]對(duì)左半和右半結(jié)腸癌進(jìn)行分類比較，機(jī)器人組和腹腔鏡組均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

Duan等[28]納入9個(gè)研究共296例患者，其中機(jī)器人組107例，腹腔鏡組189例，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)組中轉(zhuǎn)開腹率明顯低于后者(OR=0.59；P<0.01)。Angelis等[32]研究中機(jī)器人組無(wú)一例中轉(zhuǎn)，腹腔鏡組有2例(4%，P>0.05)。Xu等[36]行Meta分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人右半結(jié)腸癌手術(shù)和腹腔鏡中轉(zhuǎn)開腹率無(wú)明顯差異(OR=0.59；P>0.05)。Park等[33]和Casillas等[31]研究均未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。右半結(jié)腸癌根治術(shù)的中轉(zhuǎn)開腹率，可能與術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)、患者的自身狀況及解剖學(xué)變異有關(guān)，機(jī)器人手術(shù)在該方面優(yōu)劣尚無(wú)定論。

Spinoglio等[39]研究中機(jī)器人右半結(jié)腸癌手術(shù)組淋巴結(jié)清掃數(shù)目為13～66枚，平均(28.2±10.6)枚，5年總生存率為90.3%，5年無(wú)疾病生存率為91.4%，該研究為單臂研究，缺乏對(duì)照。Lim研究中機(jī)器人乙狀結(jié)腸癌手術(shù)組清掃淋巴結(jié)數(shù)目少于腹腔鏡組(12.0 和16.5，P<0.05)，機(jī)器人組和腹腔鏡組3年總生存率(92.1%和93.5%，P>0.05)和3年無(wú)疾病生存率(89.2%和90.0%，P>0.05)與腹腔鏡組比較均無(wú)明顯差異。Duan發(fā)表的薈萃分析表明，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)在淋巴結(jié)清掃方面無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)(P>0.05)，Casillas等[31]和Henry等[30]的研究也得到相似的結(jié)論。綜上，與腹腔鏡手術(shù)比較，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)清掃淋巴結(jié)無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，術(shù)后長(zhǎng)期生存有無(wú)優(yōu)勢(shì)有待進(jìn)一步的研究。

盡管機(jī)器人手術(shù)安全性和有效性已得到肯定，機(jī)器人手術(shù)在結(jié)腸癌中的應(yīng)用仍較少。高昂的手術(shù)費(fèi)用，機(jī)器人系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致機(jī)械臂移動(dòng)范圍較小，腹腔鏡結(jié)腸癌手術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單易行且被列為美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)推薦術(shù)式，這些都是導(dǎo)致機(jī)器人結(jié)腸癌外科發(fā)展緩慢的原因。在韓國(guó)，機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)量在2008年為110例， 2013年僅為10例[40]。國(guó)內(nèi)機(jī)器人結(jié)腸癌手術(shù)量也明顯少于直腸癌手術(shù)。

四、機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用

機(jī)器人在歐美國(guó)家較為普及，主要應(yīng)用于泌尿外科、普外科、心臟外科、婦產(chǎn)科等。截至2016年6月底，全球共裝機(jī)3745臺(tái)，其中美國(guó)2474臺(tái)，2015年全球完成機(jī)器人手術(shù)共62萬(wàn)例。我國(guó)機(jī)器人手術(shù)應(yīng)用起步較晚，2008年大陸地區(qū)引進(jìn)了第1臺(tái)達(dá)芬奇系統(tǒng)，目前大陸地區(qū)共裝機(jī)63臺(tái)(截至2017年3月)。過去十年間我國(guó)共開展40896例機(jī)器人手術(shù)，普外科占32.0%，復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院結(jié)直腸外科是國(guó)內(nèi)開展機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)最早最多的單位之一。在多學(xué)科團(tuán)隊(duì)努力下，我們利用機(jī)器人優(yōu)勢(shì)開展結(jié)直腸癌原發(fā)灶和肝轉(zhuǎn)移灶同期切除術(shù)，結(jié)果顯示，機(jī)器人腸肝同期切除術(shù)安全可行，具有術(shù)后腸道功能恢復(fù)快、術(shù)中出血量少，且能避免二次手術(shù)優(yōu)點(diǎn)[41]。在嚴(yán)控手術(shù)適應(yīng)證的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)還成功開展機(jī)器人直腸癌肝、肺轉(zhuǎn)移三病灶同時(shí)切術(shù)，患者術(shù)后恢復(fù)良好[42]。

費(fèi)用高昂是制約機(jī)器人應(yīng)用的重要因素，研發(fā)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人是降低手術(shù)成本的有益嘗試。易波等[43]運(yùn)用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人“妙手S”行右半結(jié)腸根治術(shù)，患者恢復(fù)良好并于7天后順利出院。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人臨床應(yīng)用處于起步階段，器械仍有待改良設(shè)計(jì)和深度研發(fā)?？傮w上，我國(guó)機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)水平仍參差不齊，機(jī)器人系統(tǒng)分布不均。為縮小我國(guó)機(jī)器人手術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、醫(yī)師培訓(xùn)等與歐美國(guó)家的差距，國(guó)內(nèi)相繼成立了手術(shù)示范中心和學(xué)術(shù)協(xié)會(huì)[44]，旨在規(guī)范醫(yī)師培訓(xùn)并建立指南共識(shí)，促進(jìn)機(jī)器人結(jié)直腸癌外科治療的發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)是安全可行的，并在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。目前，機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)在腫瘤短期和長(zhǎng)期結(jié)局方面暫未顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，仍需證據(jù)級(jí)別較高的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究加以證實(shí)。此外，機(jī)器人機(jī)械臂活動(dòng)范圍有限、力反饋缺失和費(fèi)用高昂都是亟待改善的問題。隨著機(jī)器人的不斷更新改進(jìn)，機(jī)器人手術(shù)有望成為結(jié)直腸癌手術(shù)的新潮流。

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(本文編輯：彭波)

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.04.004

200032 上海，復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院結(jié)直腸外科

許劍民，Email：xujmin@aliyun.com

2017-03-13)