達芬奇機器人在結直腸癌治療中的應用進展

阿 榮，程海東，侯明星

(1.內蒙古醫科大學，內蒙古 呼和浩特，010110；2.內蒙古醫科大學附屬醫院胃腸外科)

結直腸癌是常見的惡性腫瘤之一。2018年的全球癌癥統計報告顯示，2018年全球結直腸癌新增病例近180萬例，死亡88.1萬例，發病人數逐年上升，其發病率與死亡率分別占癌癥的第三、第二位[1]。外科手術是治療結直腸癌的首選，隨著手術機器人的興起，達芬奇機器人也成為新的選擇。本文現就達芬奇機器人在結直腸癌治療中的應用進展作一綜述。

1 結直腸癌的治療現狀

結直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤，結直腸癌患者常表現為便血與排便習慣改變，約20%的患者初次診斷時便合并轉移。早期結直腸癌患者的5年生存率可達90%，而晚期結直腸癌患者的5年生存率不足10%[2]。早期結直腸癌的治療方式包括內鏡下切除與局部切除；中期結直腸癌的治療方式是以手術為主、放化療為輔；晚期結直腸癌伴多臟器轉移的治療方式為多學科的綜合治療[3]。

結直腸癌治療的首選方式為手術，根據手術理念與設備的不同，手術方式可分為開放手術與微創手術，而微創手術又分為腹腔鏡手術與機器人手術。與傳統開放手術相比，微創外科手術在達到腫瘤根治的同時，提高了患者的生存質量，減少了術后并發癥的發生，在結直腸癌的治療中越來越受到外科醫生的喜愛[4]。而手術機器人因獨特的設計結構，極其適合在狹小空間內手術，為外科醫生治療結直腸癌提供了新的選擇。

2 達芬奇機器人在結直腸癌治療中的應用現狀

達芬奇機器人是國內外最常用的手術機器人系統，克服了傳統腹腔鏡手術的許多技術困難，經過20多年的發展與改進，已更新到第四代，立體放大的圖像、穩定的攝像平臺、先進靈活的器械是達芬奇機器人的優勢。外科醫生在操作臺上控制可多自由度活動、具有轉腕結構的機械臂，同時視頻成像系統的裸眼3D功能賦予手術視野真實的深度感，增加了醫生對手術的把握[5]。達芬奇機器人在腹部手術中的優勢也逐漸顯現，其手術療效也得到廣泛認可，并逐漸應用于結直腸癌的治療中。

2002年Weber等[6]首次報道了達芬奇機器人乙狀結腸、右半結腸切除術治療結腸憩室炎，為結直腸癌的機器人手術治療提供了可能；2006年Pigazzi等[7]將接受達芬奇機器人手術的6例直腸癌患者與接受腹腔鏡手術的6例直腸癌患者進行對比，兩組均無中轉開腹，兩組手術與病理數據、并發癥、住院時間相近，證明了達芬奇機器人治療結直腸癌的可行性。2009年杜曉輝等[8]報道了我國首例達芬奇機器人低位直腸癌前切除術，并取得良好效果，自此達芬奇機器人結直腸手術在我國開展起來。2010年達芬奇機器人集成了近紅外攝像頭，利用熒光成像將技術優勢與微創優勢相結合，在外科手術中取得了初步成果。2013年Bae等[9]報道了3例熒光成像下達芬奇機器人低位直腸癌前切除術，術中通過熒光成像系統對直腸遠端血運進行評估。截至目前，達芬奇機器人在全球的裝機數量已超過5 000臺，并在結直腸癌手術中得到廣泛開展。

3 達芬奇機器人結直腸癌手術的可行性與安全性

達芬奇機器人的安全性與可行性得到了肯定。近期療效方面，有研究將開腹、腹腔鏡與機器人結直腸癌手術進行對比，結果表明，與傳統開放手術相比，微創手術尤其機器人手術具有術中出血少、術后康復快、根治性好等優點，同時術后并發癥發生率較低，機器人手術在保護盆腔自主神經方面具有潛在優勢[10]。

孫煥奎等[11]回顧分析了行機器人與腹腔鏡手術的降結腸癌患者，結果表明，機器人組術中出血量更少、首次排氣時間更短、首次下床活動更快。徐舟舟等[12]發現，機器人直腸癌根治術在具有上述優點的同時，還能在保證低位直腸癌根治前提下提高肛門括約肌保留率，保護排便功能、減少夜尿頻率。Zhu等[13]的研究發現，接受微創結直腸癌根治術的患者中，機器人組排氣時間、住院時間短于腹腔鏡組，但在手術時間、術中失血量方面差異無統計學意義，見表1。Kowalewski等[14]的研究顯示，與腹腔鏡直腸手術組相比，機器人組術后腸梗阻、尿潴留發生率較低，患者生活質量更高。一項包含21 397例腹腔鏡手術與2 796例機器人手術的升結腸癌患者近期療效的薈萃分析顯示，機器人組住院時間短、出血量少、中轉開腹率低、排氣時間早、總并發癥發生率低，但手術時間長，總費用高[15]。Liao等[16]將機器人結直腸手術與開腹直腸癌手術進行對比，結果發現，兩組在手術并發癥、腫瘤清除率等方面無顯著差異，與開腹手術組相比，機器人組失血量少，住院時間短，排氣時間短，但手術時間長。

多項研究表明，機器人與腹腔鏡手術治療結直腸癌的遠期療效相似。Polat等[17]對接受機器人或腹腔鏡手術的Ⅰ～Ⅲ期結直腸癌患者的隨訪發現，與腹腔鏡組相比，機器人組術后2年內局部區域復發無明顯差異。Feroci等[18]回顧性分析了53例機器人手術與56例腹腔鏡結腸癌手術，結果顯示，兩組3年總生存率、無復發生存率差異無統計學意義。研究表明，機器人結直腸手術安全、可靠，遠期腫瘤預后與腹腔鏡手術相當，患者5年生存率、5年無病生存率、局部復發率無明顯差異或預后更好[19-22]。見表2。

以上研究表明達芬奇機器人與開腹或腹腔鏡結直腸癌手術相比，可降低術后并發癥發生率，提高患者生活質量，同時遠期療效相近，甚至更好，但仍需進一步研究。

表1 機器人與腹腔鏡結直腸癌手術近期療效的對比

表2 機器人與腹腔鏡結直腸癌手術遠期療效的比較

4 達芬奇機器人結直腸手術的學習曲線

隨著新的外科方法與設備的發展，手術都會有一個達到熟練程度的階段，這被稱為“學習曲線”，通常由手術例數來定義，分為學習階段、能力階段與掌握階段[23]。這一時期外科醫生對機器人結直腸手術的流程越來越熟悉，即使在極其復雜的情況下也能成功、有效地完成手術。Huang等[24]認為，與腹腔鏡手術相比，機器人手術可能具有更短的學習曲線。專業的技術培訓、協調的手術團隊、大量腹腔鏡手術經驗也有助于縮短學習周期。Guend等[25]的數據表明，當一個醫療機構成功完成約75例機器人結直腸癌手術后，外科醫生的學習曲線就會縮短，僅需25～30例手術就能達到熟練程度。Symer等[26]發現，外科醫生在完成27例機器人結直腸手術后，醫源性并發癥有所減少，并且這種趨勢隨著例數的增加而持續。

但也有學者認為，機器人手術學習曲線分兩階段。Aghayeva等[27]認為，機器人低位直腸癌保肛手術完成52例后即到達第二階段，第二階段手術時間顯著縮短，失血量也顯著減少[(37.2±51.0)mL vs. (87.7±124.8)mL]，同時術后患者更早進流食[(2.3±0.7)d vs. (2.9±0.9)d]，首次排便時間也更早[(1.7±0.8)d vs. (2.3±1.2)d]。Lee等[28]對506例由一名外科醫生進行的機器人直腸癌手術進行分析，發現177例手術后，中轉開腹、吻合口漏等情況明顯減少。這些結果表明，通過積累一定的手術經驗，可獲得良好的圍手術期療效。其他機器人外科醫生還需要進行更多的研究驗證。手術機器人的計算機化界面也使手術訓練模式的改變成為可能，因縮短了學習曲線，降低了與之相關的發病率與死亡率[29]。

5 達芬奇機器人的優勢與不足

達芬奇機器人手術系統因符合人體工程學的設計，三維高清視野、多自由度的機械臂、操作精準、具有濾顫功能的特點，更適合在長時間、狹小的空間內進行復雜手術，如骨盆狹窄、肥胖、腫瘤位置低，這是傳統開腹手術及腹腔鏡手術無法比擬的，尤其位于盆腔的側方淋巴結清掃、盆壁神經的準確分離及對直桿器械可視而不可及部位的操作，達芬奇機器人展示出了一定優勢[5]。我國一項多中心大樣本的回顧性研究顯示，機器人結直腸癌手術安全、可靠，對吻合口漏高風險的患者具有優勢[30]。Yamaguchi等[31]回顧性分析了機器人與開腹直腸癌側方淋巴結清掃術，結果表明，機器人組切緣陽性率明顯低于開腹組，遠期預后優于開腹組。在腹腔鏡下對肥胖直腸癌患者施行盆腔手術時，腹腔內的大量脂肪往往會影響術野的暴露，造成技術上的困難。相比之下，機器人手術具有顯露清晰、術中出血少、盆腔自主神經損傷小、手術空間狹窄等優點。高庚妹等[32]回顧性分析了173例肥胖直腸癌患者，90例接受了機器人手術，83例接受腹腔鏡手術，機器人組術中出血量明顯少于腹腔鏡組[(73.0±46.8)mL vs.(120.9±59.9)mL]。

與開腹手術、腹腔鏡手術相比，機器人手術缺少觸覺與拉伸反饋，容易造成術中組織損傷。手術時間長也是一個關鍵問題，因為更長的手術時間意味著更長的麻醉時間、更長的氣腹時間，這可能對老年、虛弱患者產生影響[33]。手術的整體成本較高，包括住院費用、耗材的采購成本、手術機器人的購買與維護成本[15,34]。

6 熒光成像技術在達芬奇機器人手術中的應用

吲哚菁綠注射到組織中時，會與血漿蛋白結合，并在近紅外激光照射下呈熒光，根據這種特性產生了熒光成像技術。熒光成像技術已被應用于第四代達芬奇機器人手術中，能準確評估吻合口血流灌注情況，減少吻合口漏的發生，識別輸尿管走行、血管解剖結構，精準切除結直腸腫瘤及其淋巴結[35]。

吻合口漏是結直腸癌手術后潛在的威脅生命的并發癥，嚴重影響患者的生活質量，增加醫療費用。在熒光成像模式下行機器人經肛全直腸系膜切除術，不但有助于顯露經肛操作筋膜層次，保證遠端系膜切除的安全性，還可評估吻合口血流灌注情況，降低手術并發癥發生風險[36]。Kim等[37]發現，在機器人輔助直腸癌保肛手術過程中的熒光成像可準確實時地了解吻合口或吻合口附近的血液灌注狀態，尤其容易發生腸缺血的患者，可減少吻合口漏的發生。在復雜的結直腸手術中，在輸尿管內注射吲哚菁綠能安全、有效地鑒別輸尿管，可作為預防醫源性輸尿管損傷的有效方法[38]。完整切除原發腫瘤、清掃淋巴結是確保結腸癌手術根治的關鍵，Petz等[39]報道了85例機器人右半結腸切除術，其中50例術前進行了吲哚菁綠黏膜下注射，并在熒光成像系統的幫助下可定位原發腫瘤、轉移淋巴結的位置，并進行精準切除，淋巴結清掃數量34枚。

7 國產手術機器人的發展

與達芬奇機器人相比，國產手術機器人處于起步階段，在硬件配備上存在一定差距，但操作方便、占用空間小、醫療成本低，更利于手術機器人的推廣與普及。2014年擁有自主知識產權的國產手術機器人“妙手S”成功進行臨床應用，完成第一例根治性右半結腸切除術，并取得良好效果[40]。王國慧等[41]對103位接受“妙手S”機器人手術的患者進行研究，結果表明，國產手術機器人在臨床應用中安全、可行，但仍需多中心、大樣本及長期隨訪的驗證。目前國產手術機器人仍處于臨床試驗階段，還需要進一步改進與完善，具有很好的應用前景。

8 展望與小結

隨著醫療技術與理念的不斷進步，外科醫生可使用的技術、設備取得了重大進展，使得復雜手術也可安全完成。達芬奇機器人作為手術機器人的代表，突破了傳統腹腔鏡的局限，對微創手術產生了巨大影響，術中出血量減少、住院時間縮短，利于術后康復，也提高了手術的精確性及復雜手術的可行性[11-13]。達芬奇機器人可在5G網絡的幫助下實現遠程手術，這對改善醫療資源的不均勻具有重要意義，使患者受益極大。但目前手術機器人仍處于臨床實踐階段，需要進一步的臨床研究與長期隨訪，還需要多中心、大樣本的高級別循證醫學證據支持。