機器人輔助腹腔鏡肝切除術的應用現狀

王 磊，劉康偉，段玉靈，李鑫垚，彭慈軍

遵義醫科大學附屬醫院 肝膽胰外科，貴州 遵義 563000

微創肝臟手術歷經了近30年的發展，其中以傳統的腹腔鏡下肝切除術(laparoscopic hepatectomy，LH)與機器人輔助腹腔鏡肝切除術(robot-assisted laparoscopy hepatectomy，RALH)尤為突出。與傳統的開腹手術相比，LH具有出血少、術后疼痛少、住院時間短等優點[1]，被認為是治療肝臟良惡性疾病的一種安全可行的方式[2]。但目前LH仍然受到其固有的局限性，如活動范圍有限、生理性震顫放大、可視化效果不佳、難以在某些部位縫合以及學習曲線陡峭等[3]。機器人手術系統于1999年在歐洲發布，并于2000年獲得美國食品藥物管理局的批準。2003年，Giulianotti等[4]首次報道了RALH后，來自幾個國家的多份報告[5-9]描述了他們自己的RALH經驗。但該領域處于持續發展中，直到2018年才發表了第一份關于RALH的國際共識聲明[10]，RALH的出現彌補了LH的缺陷，其通過三維視覺實現了視野改善、視覺放大、震顫抑制，以及提升了器械的靈活性和靈巧性[11]，使得各種外科手術中都有了精確的手術技術。根據現有證據，RALH為微創復雜及特殊部位肝臟腫瘤提供了一種替代傳統LH的選擇，雖然關于RALH的報道很少，但其在出血量、病死率和住院時間等方面似乎與傳統的LH相似[12]。但RALH仍然有幾個局限性，包括缺少觸覺反饋、手術持續時間延長和成本較高[13]，其在臨床常規應用中存在爭議且仍在討論中。本文就近年來RALH的相關研究作一綜述。

1 RALH的適應證

隨著手術經驗的積累、技術的創新和儀器的發展，RALH的適應證不斷擴大，與LH基本相似[14]，包括：原發性腫瘤(肝細胞癌和肝內膽管細胞癌)、結直腸癌和乳腺癌的轉移性病變、良性腫瘤(血管瘤、局灶性結節增生)、其他病變(囊腫和膿腫)。研究[15]表明，肝細胞癌已成為RALH的首選適應證，并且LH難以切除的部位目前逐漸受益于RALH。Magistri等[16]進行的一項前瞻性研究，對261例RALH進行分析，其中12例行左肝切除術，10例行右肝切除術。左肝切除術組中位手術時間383 min，中位失血量300 ml，住院時間中位數3 d；右肝切除術組中位手術時間為490 min，失血量中位數為725 ml，住院時間中位數為5 d，這與以往LH的效果相當。盡管微創手術的優點之一是通過保留薄壁組織的策略獲得根治性切除，但需要大面積肝切除的患者可能會受益于RALH，術后效果良好。Zhao等[17]最近回顧性分析了尾狀葉切除術的7例患者資料，所有患者均行左側入路的尾狀葉切開術，無剖腹手術，無Clavien-DindoⅢ級或以上并發癥，平均腫瘤直徑(65.00±10.61)mm，平均手術時間(212.00±74.53)min，中位出血量100 ml，術后平均住院時間(8.71±4.89)d，原發性肝癌4例，術后5個月復發1例，無復發3例，并且所有患者在最后一次隨訪時都存活，表明了RALH應用于高難度手術的安全性及可行性。已有研究[18]表明RALH的適應證已達到與LH相近且超出其范圍，但是基于目前的證據只能說明RALH更多適用于復雜及特殊部位的肝臟良惡性腫瘤,如1、4a、7、8段。近年來，通過肝膽外科醫生的努力、肝切除設備的開發和手術方法的創新，LH不能克服的復雜肝段腫瘤逐一被RALH所攻克，同時也表明RALH也漸漸會成為LH的替代方案[19]。

2 學習曲線

RALH作為一種高風險手術，必須培養精通機器人手術的外科醫生。研究[20]表明，RALH要比LH的學習周期短，這主要歸功于該技術的固有特性，如穩定的攝像機、多自由度的扭動器械、3D視圖、震顫抑制和氣腹的穩定性等。同時，學習過程要簡單很多，因為最新型號的機器人，如達芬奇Xi?，配備了雙控制臺和虛擬現實模擬器[21]。“雙控制臺”的設置使外科醫生能夠克服該手術培訓的許多缺點。在雙控制臺設置下，主刀醫生和助手分別坐在主控制臺和副控制臺。雙控制臺允許主刀醫生在任何時候立即交換對機器人的控制，虛擬現實模擬器是雙控制臺的另一個有助于外科訓練的有用工具[22]。但是，熟練掌握一種新的外科技術在外科醫生學習曲線的一開始就可能給患者帶來潛在的傷害。故使用機器人進行外科手術的第一次嘗試之前都應該經過廣泛的模擬培訓，其中基本技能可以通過動物模型的實踐獲得，但進一步的臨床訓練需要慎重。一些研究已經調查了學習曲線對出血量、手術時間和住院時間等參數的影響，Chen等[23]的研究結果表明，RALH的機器人學習曲線可分為初期(15例患者)、中期(25例患者)和成熟期(52例患者)三個階段，克服初期后，手術時間和住院時間呈現延長趨勢，達到中期及以后會逐漸減少。同樣Magistri等[24]進行大樣本中心研究也表明，至少需要達到30例RALH，其手術時間、術中出血量、術后住院時間才會逐漸減少。研究[25]表明，在開始RALH之前，傳統LH的經驗很有幫助，也很必要。也許不久的將來，我國將建立一個系統的、基于RALH學習曲線的培訓課程，將模擬培訓、動物肝切除和專家指導的臨床肝切除相結合以達到最佳的效果。

3 RALH的優勢

隨著技術的發展，RALH目前具有幾大優勢，包括：為典型的上、后肝段復雜腫瘤(1、4a、7、8段)提供微創手術、減少外科醫生的疲勞感、3D視圖的卓越可視化效果、便于使用吲哚青綠(ICG)成像、術中導航的能力、增強的縫合能力等[18]。研究[26]表明，傳統的腹腔鏡器械有一定的局限性，因為它們是剛性的，并且沒有扭曲的動作，同時傳統腹腔鏡器械的活動有限性被認為會使肝臟后上部的切除變得明顯困難，因此不適合微創手術。Lee等[27]和Teo等[28]都證實了傳統腹腔鏡的后、上段切除術更具挑戰性。由于機器人系統可以增加器械的移動性，故RALH有助于手術切除上段和后段的腫瘤，術中還能極大的減少外科醫生的疲勞感。RALH的另一個優點是能夠使用ICG的近紅外熒光成像，這種方法可以幫助識別肝臟血管、膽道解剖結構以及肝腫瘤。ICG通過靜脈給藥，在偏振光刺激下觀察到其走行，主刀醫生可以通過使用同步的腳部和手部控制器輕松地在白光和近紅外線視覺之間切換，在注射2.5 mg的ICG后，該試劑迅速與白蛋白結合，以這種方式突出血管系統，半衰期為2～5 min[29]，隨后ICG被肝細胞選擇性攝取，然后原封不動地排泄到膽汁中。進一步研究[30]表明，與肝臟實質相比，ICG也優先被原發性肝腫瘤攝取和保留。將ICG成像與術前CT、MRI、術中觸診和術中超聲進行比較的研究[31]表明，ICG可以比其他方法發現更多更小的轉移性腫瘤。然而RALH更多的優勢還遠不如此，肝臟手術中導航工具的最終目標是向外科醫生提供主要血管系統和肝腫瘤橫斷線位置的反饋，這一目標旨在降低切緣陽性的可能性以及降低血管損傷的風險，同時加強術中縫合的能力，并增加保存的正常肝實質的體積。為了實現這些目標，手術過程中還必須追蹤器械，以確保相應解剖的位置。目前在術中導航技術方面，已經開發了各種光學和電磁方法來跟蹤儀器，這些方法具有可變的精度，并且需要大量的附加設備[32]。但機器人平臺的使用消除了這個問題，因為機器人儀器在術中的確切位置一直都是已知的。隨著機器人平臺的發展，其獨特的增強顯示技術有可能將3D肝膽圖像重建與術中導航的結合提升到一個新的水平。Soler等[33]描述了一種使用IRCAD(法國消化道癌研究機構)開發的VR-Render軟件創建3D肝臟模型的方法，其通過在手術前使用機器人平臺在腹腔鏡下觀察肝臟時，首先將虛擬肝臟模型投射到患者的腹部皮膚上，以幫助放置器械端口，然后手動將腹腔鏡圖像與手術前獲得的3D重建圖像比對，以便于識別腫瘤和周圍相關解剖。但是，這項技術在很大程度上還處于初級階段，在成熟之前需要更多前瞻性的臨床評估。

4 RALH的局限性

截至目前，已經報道了關于RALH的幾個局限性問題。包括：缺乏觸覺反饋、需要額外的助手、大標本取出可能喪失微創優勢、費用昂貴、氬氣血管栓塞的可能性。相關研究[34]表明，理論上由于缺乏肝臟的觸覺反饋，而導致無法切除真正的肝臟腫瘤，以及使手術難度增加，但是目前對缺乏觸覺反饋而導致的手術風險還需要更多的前瞻性臨床數據來支持。值得指出的是RALH需要額外的一名助手屬于潛在的劣勢，這在文獻中往往被忽略掉，因其容易受到研究者們對其專業水平的質疑[35]。在微創手術中，大切口取出相應標本可能會喪失其微創的優勢，因切口的大小往往是術后恢復好壞的關鍵，尤其適用于右半肝切除術和擴大的右半肝切除術，但目前相應文獻的報道中往往忽略了這一點[36]；值得注意的是，目前最小的機器人切口為8 mm，其比最小的傳統腹腔鏡切口5 mm要大，故未來有待改進。RALH中氬束凝固器因其獨特的凝固特性，在肝臟外科手術中經常被使用，但由于氬氣在血液中的不溶性，有可能發生氬氣血管栓塞從而導致不良的后果[37]，盡管大多數關于這種罕見并發癥的報道都是在開放手術下形成的，但筆者認為還是應該提高警惕。與上述幾大局限性相比，RALH最大的局限性還在于其高昂的費用。考慮到機器人設備的購買費用和維護費用，傳統LH的成本要低得多[38]，故在成本效益方面，機器人輔助技術目前只有在較大醫療中心才能取得令人滿意的結果。相關研究[39]報道，與傳統LH相比，RALH的成本增加了13%，主要原因在于昂貴的消耗性手術用品。但是，有研究[40]指出RALH使得住院時間縮短，并發癥減少，最終導致總體成本與LH相似或更低，但這僅僅是回顧性分析。除此之外，第二次國際肝切除共識會議[41]指出，可用于RALH的器械范圍小于傳統LH或開腹技術。主要的限制似乎是實質橫切范圍，在目前的系統下，機器人系統的超聲刀仍存在肝深部大血管部分損傷的潛在危險，對控制中等大小的門靜脈出血和膽管愈合作用有限，另一個限制是右肝后側的視野和接觸受限。盡管Casciola等[42]在左側體位下證明了后上段切除的可行性和安全性，但右肝切除或全肝切除時可出現局限性。如果橫隔膜有嚴重的黏連或腫瘤侵襲，很難從橫隔膜上分離出右肝，因為機器人系統提供了剛性的鏡下視野。為了克服這些限制，應該發展更加柔性和更靈活的儀器。2018年關于機器人肝切除術的國際共識聲明強調了現有數據的局限性[13]，故未來還需要更多的前瞻性數據來了解其局限性。

5 圍手術期結果及經驗探索

近年來，還沒有隨機對照試驗來比較RALH和LH。通過查閱文獻，有幾個高質量的非隨機研究對它們進行了分析。2019年，Guan等[43]報道了一項13篇研究的Meta分析，其中包括被診斷為局灶性良性或惡性腫瘤的患者，包括肝細胞癌、肝內膽管癌、局灶性結節增生、海綿狀血管瘤等，其中包括938例患者(435例RALH與503例LH)。與LH組相比，RALH組術中出血量平均減少69.9 ml(95%CI：27.1～112.7，P<0.001)，手術時間平均延長65.5 min(95%CI：42.0～89.0，P<0.000 01)，手術費用平均增加4240美元(95%CI：3080～5390，P<0.000 01)，其他圍手術期轉歸，包括術中輸血率、并發癥發生率、中轉開腹率和住院時間等，兩組間差異均無統計學意義(P值均>0.05)。隨后，Zhang等[44]在此基礎上進行了二次研究，納入了28篇文獻，涉及3544例患者(1312例RALH與2232例LH)，與LH組相比，RALH組手術時間長(P<0.001)、中轉率低(P=0.005)、輸血率高(P<0.001)、總費用高(P<0.001)、惡性病變率較高(P<0.001)。其中小范圍肝切除的亞組分析顯示，RALH與較長的手術時間(P=0.003)、較長的住院時間(P=0.04)和較高的總費用(P<0.001)相關。而大范圍肝切除的亞組分析顯示，RALH與較少的術中失血量相關(P<0.001)。此Meta分析的結果比之前更為可靠，因為其中納入了更多高質量的研究。而且，首次揭示了與LH相比，RALH在大范圍肝切除術中具有一定的優勢，同時值得注意的是，與LH組相比，RALH組的中轉開腹率顯著降低，手術時間、術中輸血率和總費用顯著增加，這些結果與其他相關的Meta分析[5,26,43]并不完全一致。但此后可以讓外科醫生更有可能使用RALH進行更加復雜且大范圍的肝臟手術。近期Fruscione等[45]對173例肝切除術(57例RALH和116例LH)患者進行的回顧性分析顯示，行RALH患者術后入ICU的頻率(43.9% vs 61.2%，P=0.043)和90 d再住院的頻率(7.0% vs 28.5%，P=0.001)均有所改善，但兩組在術中失血量、手術時間和住院時間方面沒有顯著差異(P值均>0.05)，分析表明，由于機器人手術目前只是腹腔鏡手術的延伸，大量圍手術期結果差異存在爭議，肝膽外科專家進行兩種不同方式手術的結果相似，故二者的圍手術期結果未來有待進一步進行大樣本量的隨機對照試驗驗證，并進行長期隨訪，以解決這些爭議。目前荷蘭的經驗[14]表明，RALH與低發病率和快速恢復有關。韓國的Choi等[46]2008年發表的報告指出，3例初始患者均在RALH下接受左外側段切除術，術后表現良好。這是韓國的第一個關于RALH的病例報告，也是世界上關于RALH的主要文章之一。但是，第一個患者在術后3個月的恢復中預后不佳，影像學顯示腫瘤復發。2012年，他們又發表了30例患者的RALH結果報告[47]，其中有20例接受大規模半肝切除術，包括6例右肝切除術，14例左肝切除術。21例發生惡性腫瘤，其中13例肝癌，3例肝內膽管癌，5例肝轉移。2例患者(6.7%)轉為開放性手術?？傮w并發癥發生率為43.3%，但III級并發癥發生率為20%，初步經驗表明，機器人半肝切除術和小肝切除術是一種可行和安全的手術，RALH與腹腔鏡的手術時間、術中出血、術后并發癥和住院時間結果相似。我國的Lee等[48]在香港威爾士親王醫院對2003年11月—2015年1月66例腹腔鏡切除術和70例RALH進行了分析，初步經驗表明機器人組具有更長的手術時間，其余結局指標均與腹腔鏡組相似，但目前還沒有正式的RALH培訓計劃，它的推廣也受到成本、機器人系統數量的限制，因此未來有待進一步的經驗探索RALH的可靠性與可行性。

6 展望

機器人技術在國內外領域中的優勢已經突顯，但從經濟學角度考慮到因其價格昂貴，限制了在我國的推廣[49]。故在未來機器人技術的發展中，在對其價格調控的基礎上，對其設備不斷深入的掌握，外科微創手術的適應證將可能在原基礎上進一步的擴展[50]，機器人的臨床應用占比也將不斷得到提升。相關研究[51-52]表明，RALH已經成為腹腔鏡和開腹手術的替代方法，因其提供了小切口、更好的可視化，克服了腹腔鏡和開腹肝臟手術的缺點。RALH在未來的應用和臨床價值將在很大程度上取決于其相對于傳統腹腔鏡手術或開腹手術的優勢。筆者不鼓勵沒有做好充分準備并且沒有夯實專業知識培訓下的外科醫生在患者中開展RALH。一名合格的肝臟外科機器人手術醫生具備的基本要素應包括[53]：(1)熟悉肝臟解剖學；(2)有開腹肝臟手術和處理緊急情況的經驗；(3)有足夠的腹腔鏡手術培訓；(4)有足夠的機器人手術培訓。因知識和實踐技能相結合是肝臟手術所必需的，不能被更新的機器人工具所取代。機器人是一個數字平臺，未來有關虛擬仿真手術和實時導航功能可以進一步開發并結合到機器人輔助手術中。德國一項研究[54]表明，許多醫療中心已經計劃在未來建立機器人肝臟手術，將促進RALH的進一步發展。在不久的將來，機器人將改變整個外科手術局面，除了手術器械、成像和術中癌癥檢測的技術改進外，數據處理技術的發展，包括新的計算機接口等，將影響未來的RALH發展[55]。RALH的下一個挑戰是其操作的標準化和對年輕肝膽外科醫生的系統培訓，為了進一步推廣這一手術操作，近期必須建立相關培訓體系。此外，隨著計算機技術、光學、機械制造、材料科學等學科的發展，實時三維圖像重建、觸覺反饋系統有望應用于RALH中，以提高手術的安全性和有效性。

7 總結

隨著RALH在肝臟腫瘤中的應用急劇增加，其維護費用和日常儀器費用不斷增加。如何盡可能地降低RALH的成本是目前最具有爭議的話題。相關研究[56]表示，可以通過來自制造商之間的競爭和廣泛的技術傳播來解決。筆者認為盡管RALH的使用增加了一系列成本，但根據目前相關圍手術期結果顯示，減少了患者住院時間、術后并發癥等，總體上反而縮短了患者的總成本費用。故在未來進行肝臟腫瘤的微創手術時，對于選擇RALH或LH時，有必要進行成本效益的分析并建立一套合理的評估系統。

總而言之，只要手術計劃的啟動得到很好的協調，RALH可以安全和相對容易地開展。目前來看，RALH的安全性已基本證實，其主要的不足之處是高昂的費用，相比傳統LH有明顯的差距，因此在現階段仍應以推廣傳統LH為主，但RALH似乎是一種在復雜及特殊部位肝臟腫瘤上可用于替代LH的方法。然而，由于目前可獲得的臨床證據有限，需要多中心隨機前瞻性試驗來驗證機器人手術在肝臟腫瘤患者治療中的確切作用。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：王磊負責課題設計，撰寫論文；劉康偉參與修改論文；彭慈軍負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。