發展前進中的胸外科手術機器人

編者按 機器人胸外科手術為解決常規胸腔鏡手術的弊端提供了一個全新方案。胸部外科手術切口大、淋巴結清掃難度高、手術風險高，而機器人手術系統配備有7個自由活動度的仿真手腕、可放大10～15倍的高清3D術野和手部顫抖過濾系統，具有創傷小、出血少、恢復快、并發癥少等特點。

目前，肺癌是我國發病率和死亡率最高的癌癥。隨著機器人手術系統在普胸外科手術中的不斷推進，機器人肺癌手術的發展尤為迅速，已有不少大中心的臨床研究證實了機器人肺癌手術的安全性和短期療效。但其長期預后和安全性仍需多中心、大樣本、高質量的前瞻性研究進一步驗證。

浙江大學醫學院附屬第一醫院普胸外科是國內最先開展機器人胸外科手術的單位之一，其在機器人輔助下治療非小細胞肺癌方面經驗豐富。為進一步探索機器人肺癌手術的安全性和有效性，本刊與浙大一院共同策劃了機器人肺癌手術專欄，將分期詳細介紹機器人肺癌手術及護理配合等方面的開展情況和經驗。同時歡迎廣大胸外科同仁不吝賜稿，積極交流。

摘 要 手術機器人已經歷了三十多年的發展。目前國際上應用最廣泛的手術機器人系統是達芬奇手術機器人（直覺外科公司，美國），具有設計精巧、視野清晰且操作方便等諸多優點。目前，該系統已在全世界范圍內廣泛應用于肺、食管、縱隔等胸外科常規手術，特別是在一些空間相對狹小的胸外科手術場景中可能優于胸腔鏡手術。但目前手術機器人仍為通科機器人，不能很好地適應胸外科的手術需求和發展方向。筆者大膽推測手術機器人在胸外科領域必將向專科化、智能化、多通道發展。新的手術機器人系統必將引領胸外科手術器械的創新，更好地服務于臨床并造福廣大患者。

關鍵詞 胸外科；手術機器人；胸腔鏡手術

中圖分類號 R655 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2022）01-0001-03

Abstract Surgical robot has developed for more than 30 years. Da Vinci surgical robot （Intuitive Surgical， Inc. USA.） is currently the most popular robotic surgical system in the world， which is characterized with exquisite design， clear vision and easy operation. At present， this robotic surgical system has been widely used in routine thoracic surgeries such as lung， mediastinal and esophagus surgeries all over the world. It may be superior to thoracoscopic surgery， especially in some relatively narrow space of thoracic surgery. However， surgical robot is still a general robot， which is difficult to meet to the requirements and development direction of thoracic surgery well. We could see that surgical robots will be developed into more specialized and intelligent with multi-channels in the field of thoracic surgery. The new robotic surgical system will definitely accelerate the innovation of thoracic surgical instruments， which would serve clinical practice better and benefit more thoracic patients.

Key words Thoracic surgery; Surgical robot; Thoracoscopic surgery

1985年，美國洛杉磯醫院的醫生首次使用工業機器人Puma 560完成了機器人輔助定位下的腦部活檢手術，這是國際外科手術史上第一例機器人手術。至今為止，手術機器人已經歷了三十多年的發展。早期國際上有多個企業參與研發并形成了相應的手術機器人產品，如Aesop和Zeus等經典手術機器人機型，而美國直覺外科公司的達芬奇手術機器人系統由于精巧的設計、清晰的視野、方便的操作平臺等優勢在競爭中獨樹一幟，已成為目前國際上最流行的手術機器人系統，且仍保持著良好的發展態勢。目前達芬奇第五代Da Vinci SP?系統（單孔）已在美國上市，但在中國暫未注冊。該手術系統首次設計了柔性器械并實現了單孔操作，大大地減少了手術切口，并降低了手術創傷[1]。

2006年，達芬奇外科手術系統首次被引入國內。經過十余年的發展，目前國內手術機器人在泌尿外科應用最多，其次為胸外科。在胸外科領域，已有多項研究證實了手術機器人輔助肺癌根治術的安全性及有效性[2]。早期達芬奇機器人輔助肺癌根治術多應用于Ⅰ、Ⅱ期的早期肺癌，且報道多為肺段或肺葉切除術等常規手術方式。隨著機器人輔助下血管和支氣管吻合技術逐漸成熟，袖式切除術等復雜肺部手術得以開展，機器人手術系統也逐漸用于Ⅲ期等進展期肺癌根治術中[3]。在食管癌治療方面，機器人輔助微創食管切除術的安全性也已得到證實，并在一些單位得到開展和應用[4]。但手術機器人目前在胸外科的應用存在一些限制，這主要是由于手術機器人對比傳統胸腔鏡手術的優勢不夠明確。手術機器人的優勢主要在于精細操作，在一些空間相對狹小的胸外科手術場景中可能優于胸腔鏡手術，例如肺袖式切除術、食管癌根治術、Pancoast瘤手術、肺亞段切除術、肺聯合亞段切除術等。而且，目前達芬奇手術機器人處于市場壟斷地位，手術費用相對傳統胸腔鏡手術較高。

目前手術機器人仍為通科機器人，即各外科專業醫生均使用同一平臺進行手術，而人體各個器官解剖特點不同，手術路徑也千差萬別，因此通科機器人不能很好地適應胸外科的手術需求和發展方向。例如，目前達芬奇手術機器人系統是通過多個操作孔、多個機械臂進行操作，而隨著單孔胸腔鏡手術在胸外科的普及，手術機器人在切口微創方面顯然不具有優勢。另外，現有的達芬奇手術機器人系統僅作為外科醫生手的延伸，幾乎不具備任何智能化的功能（如智能識別肺結節位置、術中規劃并指導手術切除范圍等），也不能智能識別肺部重要解剖結構，如氣管、血管、神經等，特別是當這些解剖結構存在變異的情況時，如果術中能夠提供實時指導，將為術者增加更好的安全保障。

隨著高科技的發展和臨床需求的不斷提高，目前已出現腦外科顱腦磁導航機器人、骨科手術機器人等一些適應專科化發展的智能機器人。因此筆者大膽推測手術機器人在胸外科領域必將向專科化乃至專病化、智能化、多通道發展。近年來小結節發病率逐年上升，僅浙江省每年就有數萬臺肺小結節手術，臨床需求巨大。如果手術機器人可添加智能化肺小結節識別模塊，同時手術器械更好地適應胸腔內的操作，將更好地適應胸外科手術并有利于促進機器人系統更廣泛的普及和應用。因此浙江大學醫學院附屬第一醫院胸外科團隊結合術中超聲技術對肺小結節定位進行了相關探索，結果顯示術中肺結節準確定位的靈敏度為100%，特異度為80%，總準確度達到93.3%[5]。此外，胸外科肺部病灶還可經支氣管或胸壁穿刺路徑到達。目前已有相關的磁導航、氣管鏡機器人等產品上市，這類產品也以機械臂及精準控制等技術為基礎，如與手術機器人進行有機整合，構建多通道機器人，針對不同部位、不同個數的病灶進行手術或消融等治療，將更好、更全面地適應胸外科的臨床需求，更方便、有效地為病人服務。在國家“十三五”“十四五”等政策大力支持下，聯合國內優勢企業，一定能夠實現上述機器人技術的更新換代，新的手術機器人系統必將引領胸外科手術器械的創新發展，更好地服務于臨床并造福廣大患者。

參考文獻

[1] 王述民.機器人手術十年體會[J].中華胸部外科電子雜志， 2021， 8（1）： 1-5.

[2] 李剛， 沈旭， 阿來古哈， 等.達芬奇機器人輔助食管癌切除術與胸腹腔鏡聯合食管癌切除術臨床效果比較的系統評價與Meta分析[J].中國胸心血管外科臨床雜志， 2021. DOI： 10.7507/1007-4848.202009098.

[3] JIAO W J， ZHAO Y D， QIU T， et al. Robotic bronchial sleeve lobectomy for central lung tumors： technique and outcome[J]. Ann Thorac Surg， 2019. DOI： 10.1016/j.athoracsur.2019.02.028.

[4] 周彬， 張亞杰， 李鶴成.機器人輔助Ivor-Lewis食管癌切除術研究進展[J].中國胸心血管外科臨床雜志， 2018， 25（7）： 616-621.

[5] ZHOU Z Y， WANG Z T， ZHENG Z L， et al. An “alternative finger”in robotic-assisted thoracic surgery： intraoperative ultrasound localization of pulmonary nodules[J]. Med Ultrason， 2017， 19（4）： 374-379.