經口機器人手術在頭頸腫瘤外科中的應用*

袁舜棋，張萌，張勤修

610041 成都，成都中醫藥大學醫學與生命科學學院/附屬生殖婦幼醫院 耳鼻咽喉頭頸外科 (袁舜棋、張勤修);618000四川 德陽，德陽市人民醫院/成都中醫藥大學附屬德陽醫院 耳鼻咽喉頭頸外科(張萌)

一直以來，頭頸腫瘤的外科治療意味著運用各種開放式手術切除腫瘤。隨著技術的進步，手術范圍不斷擴大，術后出現的功能障礙和外觀畸形等并發癥也越來越嚴重，嚴重影響了患者的生活質量。近年來手術機器人系統的出現，其對深在部位所具備的良好視野和操作優勢，為克服開放式手術的缺點帶來了曙光。經口機器人手術(transoral robotic surgery，TORS)于2005年被Weinstein等[1]首次提出可應用于頭頸外科。他運用TORS為一只犬實施了聲門上喉切除術，發現TORS具有視野良好和容易止血的優點。隨后，一些學者也證明了TORS可應用于頭頸外科，且具有良好的可行性和安全性[2-4]。從那以后，TORS就被認為是一種在頭頸腫瘤外科領域可替代部分傳統開放式手術的新技術。此后，美國食品藥品監督管理局在2009年12月批準了達芬奇手術系統用于頭頸部良惡性腫瘤切除的TORS。至此，手術機器人系統的發展和微創技術的革命使得TORS在頭頸外科中得到了迅速發展。本文對手術機器人的發展歷史、TORS的起源、以及近年來TORS用于頭頸各部位腫瘤治療的現狀進行了綜合敘述，并對TORS的發展作出了展望。

1 手術機器人

“Robot”源于1920年捷克作家Karel Chapek寫的劇本《羅薩姆的全能機器人》，它是一種具有人類外觀、特征和功能的機器[5]。20世紀70年代，隨著航天事業的發展，為解決宇宙航行中對宇航員進行遠程手術的問題，美國國家航空航天局開始著手研發可遠程操控的手術機器人[6]。世界上第一臺被用于醫療的機器人PUMA 560是1978年Victor Scheinman研發的，嚴格意義上講它只是一個機械臂，該設備1985年被 Kwoh用于神經外科組織活檢術[7]。1995年，一家名為“Intuitive Surgical”的新興公司取得了相關知識產權，于1999年推出第一個手術機器人并將其命名為“達芬奇”，以紀念人類歷史上第一個機器人的設計者、文藝復興時期科學與藝術巨匠“列奧納多·達·芬奇”。

達芬奇手術機器人系統由3部分組成(圖1)：1)主控制臺；2)床旁機械臂系統(核心部件為具有互動功能的內置式腕狀機械臂)；3)成像系統(包括高清內窺鏡和一個帶有3D圖像處理器的視覺系統)。醫生通過主控制臺內屏幕和操控手柄遠程操縱腕狀機械臂進行手術。因為具有三維可視化、運動縮放、震顫過濾、靈活的操作界面和舒適的人體工程學等優點，達芬奇機器人系統已經在外科機器人領域占據主導地位[6]。達芬奇機器人的機械臂采用多關節設計，使其在深在部位操作中非常靈活，因而最初被用于一些心臟手術，隨后在泌尿外科的前列腺切除術和婦科的各種手術中被廣泛采用，這也是頭頸腫瘤外科中TORS發展的技術基礎。需要注意的是，目前在醫療行業中被大眾所接受的“手術機器人”，嚴格意義上來說只是一種機器，因為它沒有自己的“思維”，不能自行完成手術。它只是醫生眼和手的延伸，需要在外科醫生的操控下完成手術。

圖1 經口機器人手術[2]

2 TORS在頭頸腫瘤外科應用

2.1 咽部腫瘤

2.1.1 口咽癌 口咽癌手術幾十年來的經典入路是下頜骨裂開，但一直被吞咽困難、咬合錯位、顳下頜關節疼痛和外觀畸形等并發癥所困擾。由于放化療技術的進步，非手術治療一度成為口咽癌最常用的治療方法[8]。隨著TORS技術的引入及發展，使得手術在口咽癌患者的治療中重新嶄露頭角。

進行TORS手術時，患者經鼻氣管插管全身麻醉，使用開口器暴露口咽部，置入內鏡臂及器械臂，助手在床旁輔助，主刀醫生坐在控制臺前進行手術[9]。與傳統開放手術相比，對于適應證選擇合適的病例，TORS術后除了有良好的吞咽功能外，還顯示了良好的腫瘤治療效果，減少了胃造瘺率和氣管切開率，與單純放療相比還具有更好的衛生經濟學效益[10-11]。與經口激光顯微手術相比， TORS具有四手(兩只器械臂及助手雙手)、放大3D視覺和腕式器械的優勢，并且學習曲線要短得多[12]。另外，咽后淋巴結因其解剖位置深在，傳統術式很難進入進行清掃,在口咽癌咽后淋巴結的轉移一般采用放射治療，隨著TORS的出現，可以很容易地進入和切除咽后淋巴結，術后復發率也明顯降低[13]。

基于目前文獻[9,12,14-16]，扁桃體癌TORS切除的適應證為：1)T1-2期；2)部分經過選擇的T3或T4期。舌根癌適應證：單側T1-2期舌根癌。TORS治療口咽癌主要禁忌證有：1)需切除舌根、咽后壁50%以上或會厭全切除；2)腫瘤位于會厭谷中線或舌根，靠近雙側舌動脈；3)腫瘤侵犯舌根、下頜骨、頸動脈鞘、頸內動脈、椎前筋膜或顱底；4)腫瘤有遠處轉移；5)患有影響設備放置和定位的疾病的患者，如閉合的牙齒(開口小于1.5 cm)、巨舌癥、上頜骨缺損和頸椎相關疾病。

目前TORS是許多臨床試驗的基礎，這些臨床試驗可能會改變口咽癌的治療規范[17]。一篇薈萃分析顯示TORS與開放式手術相比，在提高無瘤生存率、降低飼管依賴和平均住院天數以及降低游離皮瓣重建的風險方面具有優勢[18]。但是，也有研究顯示TORS對腫瘤或功能結局沒有顯著影響[19]。因此需要通過長期隨訪比較研究來驗證口咽癌的腫瘤、功能、預后(包括手術并發癥)之間的關系。

2.1.2 鼻咽癌 放療或同步放化療是鼻咽癌最常見的治療方法，但是放療后復發仍是治療的難題[20]，近年來手術切除放療后復發的鼻咽癌取得了重大進展。TORS的優勢在于對深在部位具有良好的視野和可彎曲操作的機械臂，能經口越過軟腭向上達到鼻咽部，為復發鼻咽癌的切除提供了一個新的操作方便的入路[14,20-21]。目前，TORS僅適用于切除鼻咽腔內的腫瘤。對于向前侵犯翼腭窩、鼻竇和向上侵犯頸內動脈的腫瘤則為禁忌證。TORS治療早期復發鼻咽癌的效果也較為滿意。Tsang等[21]報告了他們利用TORS治療復發鼻咽癌的早期結果:術后隨訪2年，總生存率和無瘤生存率分別為83%和61%。總之，TORS為治療復發鼻咽癌提供了一個新的手段，其前景值得期待[22]。

2.2 喉癌

經口激光顯微手術(transoral laser microsurgery，TLM)是早期喉癌微創手術的標準治療手段[23]。然而，盡管經驗豐富的團隊對TLM進行了多次改進，但因喉部解剖結構的復雜性、手術器械到達遠端的困難，在少數腫瘤患者的TLM中，充分暴露聲門進行操作仍嚴重受限[24]。由于TORS可克服前述缺點，因此已被應用于早期喉癌的手術治療，且已被證明在選定的患者中無論是聲門上或聲門癌，部分喉切除術以及全喉切除術都是可行的[25-28]。

目前，TORS主要用于聲門上喉部分切除術。適應證包括：喉癌，聲門上型，Tis、T1、T2期，以及少數選擇性的T3期腫瘤。另外，TORS全喉切除術也被證明是可行的。適應證為局限于喉腔內較大范圍的腫瘤。禁忌證為腫瘤侵犯喉外組織[14,29-30]。

TORS在喉癌的治療中顯示了較好的療效。Kayhan等[25]報道了48例聲門型喉癌患者接受TORS治療。平均隨訪時間為(65.6 ±16.6)個月，總生存率為97.9%，無病生存率為89.6%，保留喉率97.9%。Hussain等[23]對84例聲門上喉癌患者行手術治療，其中 19名患者行TORS聲門上喉切除術 (其中T1期 8例，T2期9例，T3期2例)，65名患者行TLM(其中T1期26例，T2期27例，T3期9例 ，T4期3例)。隨訪24個月，經TORS治療后無瘤生存率為71.4%(n=5/7)，TLM治療后為64.9%(n=24/37)，腫瘤切除術的局部復發率TORS為0，TLM為11%。Asik等[31]對832例患者進行TORS和TLM聲門上喉癌切除術的薈萃分析顯示：總生存率(分別為82.4%和77.0%)和腫瘤特異性生存率(分別為87.0%和75.8%)，得出TLM組和TORS組之間沒有統計學上的顯著差異。TLM組中有164例(19.7%)復發，而TORS組66例患者中只有6例(9%)復發。基于目前薈萃分析表明[28,30]，TORS聲門上喉切除術的腫瘤預后與開放聲門上喉切除術非常相似。

但以上研究均為回顧性分析，證據水平較低，文章數量較少，因此TORS是否能提供與TLM相媲美的腫瘤和功能結果仍有待證明，但確實為喉癌的治療提供了一種新的手段，且已經顯示其優越性。

2.3 頜下腺腫瘤

傳統的頜下腺切除術是經頜下入路進行的，但術后頜下的瘢痕影響美觀，因此從口底切除頜下腺的方法正在逐步發展中。Capaccio等[32]應用TORS行下頜下腺切除術，手術時間為110分鐘，術后超聲未見腺體殘留且無重大并發癥，僅在3個月后患者描述舌尖有輕微刺痛。Lin等[33]證明了在保留舌下腺和沃頓氏管的情況下，采用TORS切除下頜下腺的可行性，這種方法的優點是頜下無疤痕，但是缺點是舌神經的短暫性麻痹和手術時間的延長。因此，對于拒絕頸部瘢痕和面神經麻痹風險的患者，經口機器人下頜下涎腺切除術是一種可行且安全的替代傳統的治療方法[34]。

2.4 甲狀腺腫瘤

由于傳統甲狀腺切除術后瘢痕嚴重影響美觀，甚至導致社會心理負擔[35]。因此，近年來經口腔前庭入路行甲狀腺切除術備受關注[36-37]。理想的微創手術是將組織損傷降低到最小，避免術后產生廣泛的組織損傷和瘢痕。TORS口腔前庭入路通過在下唇系帶以及兩側作切口插入外套管后置入內窺鏡及腕式器械，或外加腋下機械臂輔助進行手術[38]，這種方法被證明是安全、可行的[39-40]。

目前TORS口腔前庭入路甲狀腺切除術的適應證是：1)結節性甲狀腺腫或甲狀腺腺瘤直徑<6 cm；2)甲狀腺乳頭狀癌或甲狀腺濾泡狀癌最大直徑<2 cm；3)甲狀腺直徑<10 cm。禁忌證是：1)巨大甲狀腺腫和甲狀腺癌伴甲狀腺外擴張；2)廣泛頸淋巴結轉移；3)遠處轉移；4)頸部放療史或頸部手術史[38,41-43]。

TORS口腔前庭入路與傳統口腔前庭入路甲狀腺切除術相比，有幾個優點：1)多關節的機械臂和額外的腋下機械臂反牽引帶狀肌使處理上極變得容易；2)對喉返神經周圍組織的反向牽拉使甲狀腺懸韌帶易于剝離，甲狀腺組織不易殘留，從而降低了對喉返神經損傷的風險[42]；3)與其他機器人輔助入路相比，因其切口到達術區更近，需要剝離的組織較少，造成的損傷及術后疼痛更輕[41,44]。TORS行甲狀腺切除術的同時也可行中央區淋巴清掃術，因為它可以反向牽拉氣管、帶狀肌和喉返神經周圍組織，視野自上而下且對稱，使得清掃變得較為簡單易行[42]。Tunca等[41]和Kim等[45]證實TORS無腋下輔助口腔前庭入路甲狀腺切除術安全可行，在手術時間及住院時間方面展現出優勢，并且其術后并發癥、鈣水平、甲狀旁腺激素和疼痛程度與腋下輔助入路無顯著差異，這種入路將“真正無疤痕”理念變為現實。此外，機器人技術的進步已經具備了通過單個操作孔進行操作的能力[46]，這比傳統的機器人平臺具有優勢。

2.5 運用游離組織瓣進行功能重建

頭頸部惡性腫瘤切除后軟組織缺損會造成功能損害及容貌改變，因此運用游離組織瓣修復缺損顯得格外重要。因頭頸部特殊的解剖結構，傳統開放修補顯微鏡血管吻合法在視野、操作靈活性方面較局限[47]。隨著TORS的出現，一些學者正在探索運用機器人輔助行游離皮瓣修補術來彌補傳統方法的不足[48-51]。Lai等[50]運用游離前臂橈側皮瓣修復口咽部缺損的研究中證明使用TORS吻合的供體血管直徑明顯小于標準手術顯微鏡和手工縫合技術，機器人輔助游離組織瓣微血管吻合術是一種先進、安全的手術技術。

3 TORS的不足與未來展望

綜上所述，TORS在進入頭頸腫瘤外科領域以來，在短短的10余年取得了驚人的成就，機器人手術系統的技術進步和外科醫生觀念及手術技巧的進步是兩個主要的因素。目前，TORS最大的不足是在使用游離組織瓣進行修復方面具有很大的局限性，這也大大限制了TORS技術適應證的進一步拓展。盡管少數醫生運用手術機器人在開放式手術中吻合微血管進行游離組織瓣功能重建方面做了一些有益的探索，但由于微血管吻合技術本身具有很高的難度導致了只有少數醫生才能掌握，故這項技術只能在很小范圍內開展。所以，在將來的工作中，我們應該充分發揮手術機器人的視覺放大和操控精準的優點并用于微血管吻合，在TORS中直接在狹窄的空間中進行游離皮瓣重建微血管吻合。這將極大地拓展TORS技術的應用范圍，有力地促進TORS技術的發展。

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