機器人手術系統在乳腺外科的應用進展

吳鑫　劉靜　陳莉

摘 要 機器人輔助手術是乳腺外科發展的新趨勢。與腔鏡手術相比，機器人手術真正意義上實現了遠程化、智能化及數字化。近年來，新型手術機器人MUSA的出現推動了顯微外科與乳腺外科的結合。隨著醫療科技的發展，未來將會有更多術式使更多患者獲益。本文將重點介紹機器人手術系統在乳腺外科領域，尤其是在乳房重建和淋巴水腫治療中的應用進展。

關鍵詞 乳腺癌；機器人手術系統；乳房切除術；游離皮瓣；淋巴水腫

中圖分類號 R655 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2023）03-0186-07

Recent advances of robotic surgical system in breast surgery

WU Xin， LIU Jing， CHEN Li

（Department of Breast Center， the First Affiliated Hospital of Army Medical University， Chongqing 400038， China）

Abstract Robot-assisted minimally invasive surgery is the new trend in breast surgery. Compared with laparoscopic surgery， robotic surgery has the advantages of remote control， intellectualization and digitalization. The new robot MUSA has promoted the combination of microsurgery and breast surgery. With the development of medical technology， more novel surgical methods will be emerged and benefit more patients in the future. Recent advances on the application of robotic surgical system in breast surgery， especially in breast reconstruction and lymphedema treatment were reviewed in this paper.

Key words Breast cancer; Robotic surgical system; Mastectomy; Free flap; Lymphedema

自1996年推出了第1代達芬奇機器人以來，美國直覺外科公司（Intuitive Surgical，Inc.）目前共推出了Da Vinci Standard、Da Vinci S、Da Vinci Si、Da Vinci Xi和Da Vinci SP五代機器人。它們具有3D可視化、人手震顫過濾、符合人體工學、無支點效應等優點，且其靈活的內腕系統有助于在體內縫合[1]。其中，Da Vinci SP（Single-port）是新一代可用于單孔操作的手術系統。最近，荷蘭Microsure公司研發了世界上第1個適用于（超）顯微外科的MUSA機器人手術系統，促進了顯微外科和微創外科的結合，從而誕生了更多有創意的、具有臨床意義的術式。

目前達芬奇機器人系統在乳腺外科中的應用主要有保留乳頭和乳暈的乳房切除術（Nipple-Sparing Mastectomy，NSM）聯合假體重建、帶蒂背闊肌乳房重建術、帶蒂大網膜乳房重建術、游離腹壁下動脈穿支皮瓣乳房重建術、淋巴靜脈吻合術等[2-3]。本研究著重介紹機器人輔助乳腺外科手術的新進展。

1 機器人輔助保留乳頭、乳暈的乳房切除術聯合假體重建的新進展

機器人輔助保留乳頭、乳暈的乳房切除術（Robot-assisted Nipple-Sparing Mastectomy，RNSM）的手術入路可分為單孔法和三孔法。Toesca A等人[4]于2015年對RNSM聯合假體一期重建進行了報道，為隱藏傷口，其團隊采用單孔入路，僅在乳房外側靠腋窩處做一個3cm的切口進行腺體切除；在重建階段，由于氣壓不足以抬起胸大肌，其通過原切口用拉鉤提起肌肉，分離胸肌間隙后直接放入假體。第1例手術總時間為7h，而最后1例手術時間僅需要3h左右，術后住院時間為3d左右，術后隨訪結果滿意。該研究結果顯示，RNSM具有較低的中轉開放率、快速的學習曲線和較低的術后并發癥發生率，此結果進一步證明了該技術的可行性。隨后Sarfati B等人[5]提出用三孔法進行RNSM，3個直徑約0.8cm的切口均位于腋前線與腋中線之間，第1個切口平乳頭處，前兩個切口相距2cm，第3個切口距第2個切口8cm。筆者所在團隊自2018年開展RNSM聯合假體植入（如圖1）。該手術的主要特色：①乳房內禁止注射腎上腺素，采用非溶脂操作行NSM可極大程度地減少正常乳房脂肪組織的流失；②將假體放在胸大肌前，避免胸大肌損傷；③采用三孔法進行RNSM，相較于單孔法，三孔法能夠減少機械臂撞擊，縮短手術時間。

1.1 RNSM的適應證、禁忌證和并發癥

RNSM的適應證主要包括：①早期乳腺癌，中-小型乳房；②無臨床和影像學的證據證明腫瘤侵犯皮膚和胸大肌；③腋窩淋巴結無轉移；④病灶距離皮膚至少5mm且未侵犯乳頭乳暈復合體（Nipple-Areolar Complex，NAC）。禁忌證：①炎性乳腺癌；②腫瘤侵犯皮膚、胸大肌或NAC；③乳房肥大（乳房罩杯>D）或者過度下垂；④腋窩淋巴結轉移。

RNSM常見的并發癥主要有出血、感染、血清腫、皮膚或NAC的缺血壞死、腺體殘留、機械臂擊打傷。術中出血無法控制時，需要中轉開放手術止血。所以預防性止血很重要，尤其是行進到內乳區時，視野中出現血管就要立即凝閉。術后發生的感染與血清腫通常在應用抗生素、加強換藥和充分引流后能自行緩解，若感染無法控制，需要進行傷口清創縫合。當出現皮膚或NAC的缺血壞死時，多伴有假體外露，在清創縫合后仍無法愈合時需要二次手術，甚至可能需要取出假體。腺體殘留多發生在內乳區、乳頭下方和Trocar周圍，在腺體切除后對整個術區進行檢查，以確保完整切除。機械臂擊打傷常出現在患者的面部、眼睛和臀部。此時就需要臺上的助手時刻注意機械臂的動向，及時提醒術者調整機械臂的方向。

根據皮下腺體的分離方式又可將RNSM分為充氣式和免充氣式，免充氣式是指先常規創造空間后，用拉鉤將皮瓣提起，然后插入器械繼續分離淺筋膜淺層和乳房后間隙。Lee H等人[6]將兩種方法進行了介紹與對比，結果顯示免充氣式的切口比充氣式長1cm左右，但兩組在手術最終效果和術后并發癥發生率方面無顯著差異。

1.2 達芬奇SP系統在RNSM中的應用

達芬奇SP系統是將所有器械端都匯入一個端口的單孔系統，與當前機器人系統的剛性機械臂不同，其新改進的單端口設計包括了3個多關節可靈活轉動的6mm器械和一個可全轉腕的6mm鏡頭。通過SP的單臂，所有器械和鏡頭都穿過一個直徑25mm的套管進入體內[7]。近期有國外學者運用達芬奇SP系統進行了RNSM。2020年，Sarfati B等人[8]應用達芬奇SP系統在尸體上進行了經臍旁入路NSM，首先在臍旁建立一個皮下腔隙接入SP系統的端口，然后充氣建立皮下氣腔，并將壓力維持在10mmHg，插入鏡頭、雙極抓鉗和單極電剪并朝患側乳房分離，最后將分離的腺體通過臍旁的切口取出。SP系統的應用可以使NSM獲得更好的美容效果。Sarfati B團隊在該研究中提出，在術后行一期重建中，因為臍旁的切口小而隱蔽，所以無法實現硅膠假體植入，但可以注射生理鹽水假體替代硅膠假體實現經臍乳房重建。該研究還指出，SP系統輔助NSM的另一個適應證是治療男性乳房發育癥。因為男性乳房缺乏乳房下皺襞，無法隱藏手術后的瘢痕，影響患者的生活，所以經臍旁入路行乳房切除術能夠取得很好的效果。2019年，Park H S等人[9]使用達芬奇SP系統對1例右側導管內癌的患者行RNSM聯合假體重建，切口在乳頭平面，位于腋前線和腋中線之間并平行于腋前線，切口長度約4cm。假體植入時由整形外科醫生利用脫細胞真皮基質（Acellular Dermal Matrix，ADM）包裹假體，放到胸大肌前的位置。術后無并發癥出現，15d后出院。與第2、3、4代機器人相比，SP系統也有一些不足之處，如SP系統中抓鉗力量弱、反向回縮率高，但因為有第3臂的輔助作用，在一定程度上可以彌補這個缺陷。目前將SP系統應用于NSM中的病例仍較少，期待以后有更多的相關病例報道，以進一步評估SP系統與多端口系統的差異。

2 機器人輔助皮瓣移植在乳腺外科中的應用新進展

在乳房重建中，利用自體皮瓣重建乳房，輪廓自然、柔軟，對放療的耐受性優于植入物重建[10]。自體皮瓣又可分為游離皮瓣和帶蒂皮瓣，目前可供選擇的自體皮瓣有背闊肌皮瓣、橫行腹直肌皮瓣、腹壁下動脈穿支皮瓣和腹壁淺動脈穿支皮瓣、橫行上股薄肌游離皮瓣、臀上動脈穿支游離皮瓣、臀下動脈穿支游離皮瓣等[7]。

2.1 機器人輔助帶蒂皮瓣在乳房重建中的應用

背闊肌皮瓣因其充足的血供及適宜的組織量，一直是臨床上最常應用于乳房重建的自體皮瓣之一，傳統獲取背闊肌皮瓣時在背部供區需要一個長度為15～45cm的切口，破壞了背部生理曲線[11]。Selber J C等人[11]在2012年完成了7例機器人輔助獲取背闊肌皮瓣手術，其中5例帶蒂皮瓣用于乳房重建，術中僅在腋窩下做3個切口進行背闊肌皮瓣的獲取和轉瓣。有研究團隊從2014年開展全腔鏡背闊肌乳房重建，該術式的特色在于可以實現腋窩無切口、背部無瘢痕、獲取肌瓣無需拉鉤[12]。隨后筆者團隊采用機器人取代腔鏡進行皮瓣的獲取，由于機器人系統的機械臂和器械較腔鏡大，故對于乳房較大、需要切取組織量較多的患者適合應用機器人系統操作，反之則應優先選擇腔鏡器械。腔鏡手術耗時長，靈活性遠不如機器人，并且機器人手術在遠程化方面有著巨大的潛力。但考慮到機器人手術成本高于腔鏡手術，患者可根據自身情況來選擇合適的手術方式[13]。

自2019年以來，筆者團隊開展達芬奇機器人微創精準“皮島式”背闊肌皮瓣乳房重建，根據乳房表面實際缺損面積和形狀，精確獲取相應的背闊肌皮瓣，減小供區瘢痕大小，減輕疼痛和供區正常生理結構的破壞。背闊肌的獲取和轉移僅在皮下隧道中進行，極大程度地提高了美觀程度及患者滿意度[14]。

機器人輔助獲取背闊肌行乳房重建的適應證：①早期乳腺癌，腫瘤較??；②影像學評估后可行保留皮膚的乳房切除術；③乳房大小中等，皮膚彈性好。禁忌證：①晚期乳腺癌，腫瘤較大；②過度下垂的豐滿乳房；③患者職業特殊，對上肢力量有需求者（如運動員等）；④高齡、體格衰弱及伴有重大器官功能障礙無法行手術者。

2.2 機器人輔助游離皮瓣在乳房重建中的應用

腹壁下動脈穿支皮瓣（Deep Inferior Epigastric?Perforator，DIEP）已成為乳房重建中最常用的穿支皮瓣[15]。DIEP由Koshima I等人[16]在1989年首次提出，優點是在提供大量與乳房柔軟度、韌性自然一致的組織的同時，保留腹直肌并減少對腹直肌前鞘的損傷，從而減少疝、運動無力、腫脹和慢性疼痛等腹部并發癥的發生[17]。

獲取DIEP的傳統方法中，剝離腹壁下動脈分為筋膜淺面、肌肉內和肌肉下剝離3個階段[18]，獲取的血管蒂長度越長，損傷的筋膜和肌肉長度也就越長，對相關的運動神經損傷也就越大，這在弓狀線以下尤其明顯。Selber J C[19]首次利用機器人在腹腔內游離出完整的腹壁下血管，分離的血管蒂全長10～15cm，但筋膜切口長度控制在1.5～3cm。這體現了機器人手術相較于傳統開放手術的巨大優勢：除了穿支附近筋膜，其余的腹直肌鞘膜及神經受損較小，術后供區并發癥發生率降低，術后疼痛減輕和住院時間減少，術后恢復能力增強。Gundlapalli V S等人[20]的病例回顧分析結果顯示，機器人輔助獲取DIEP手術總時間為8h 51min，其中20min用于機器人對接，機器人在腹腔內游離血管平均用時40min，與傳統開放手術的游離時間相似。

2021年，Choi J H等人[21]采用單端口機器人達芬奇SP對17例患者行完全腹膜外入路獲取DIEP皮瓣。相較于傳統入路，完全腹膜外入路可進一步縮短筋膜切口并減少對肌肉和神經的損傷。采用SP系統獲取皮瓣的適應證中，肌內血管走行的長度是重要的標準之一，其長度<5cm時更有利于手術的開展。但在創建腹膜前間隙時，可能會影響到患者的呼吸、體循環和酸堿平衡。該研究還指出，第2、3、4代機器人在建立腹膜前間隙時需要多孔進入，這可能會導致周圍組織損傷和漏氣。相比之下，單孔機器人可以減少上述損傷，但是在使用單孔機器人時，可能會出現腹膜穿孔、出血、血管蒂損傷等術中并發癥。單孔機器人采集皮瓣過程的平均用時（65±33）min，平均手術時間（487±93）min。

2.3 機器人輔助治療乳腺癌術后上肢淋巴水腫

上肢淋巴水腫是乳腺癌術后常見的并發癥之一，發生率為11%～65%，主要是放療和腋窩淋巴結清掃后淋巴回流障礙所致[22]。目前主要治療方式為保守治療和手術治療，保守治療主要以綜合消腫治療（Complex Decongestive Therapy，CDT）為主，手術治療包括淋巴靜脈吻合術、血管化淋巴移植術和吸脂術等。隨著機器人在顯微外科中的應用，手術治療的優勢逐漸擴大。

2.3.1 游離大網膜血管淋巴移植

在顯微外科治療淋巴水腫中，自體血管淋巴移植越來越受到重視。大網膜含有豐富的血管、淋巴結，現已成為血管淋巴移植的重要供區之一[23]。開放獲取大網膜容易導致腹腔感染、腹壁疝、腸梗阻等并發癥，這限制了其在臨床中的廣泛應用。Ciudad P 等人[24]首次利用達芬奇Si系統輔助游離胃右側大網膜治療下肢淋巴水腫。隨后，Felmerer G等人[25]選取10例乳腺癌術后上肢淋巴水腫的患者，并利用機器人進行大網膜血管淋巴移植，其中有3例在術后第1d出現腹部和胸部的牽涉痛，考慮為暫時形成的氣腹所導致，其余患者無特殊不適。?zkan ?等人[26]

應用達芬奇Xi機器人輔助游離大網膜皮瓣治療1例下肢骨髓炎患者，手術的總時間為2.5h，其中機器人輔助獲取皮瓣用時1h，術后無并發癥發生。2021年，Teven C M等人[27]首次利用達芬奇SP機器人進行大網膜移植，既往2、3、4代機器人通常需要4～6個切口，而SP系統僅需1個切口，并且切口長度僅為2.5cm，這是迄今為止報道的最小切口，此切口大小適用于血管化大網膜淋巴移植，而切除較大或柔韌性較差的皮瓣時可能需要延長。目前所報道的機器人輔助獲取大網膜進行血管淋巴移植的病例中，皮瓣獲取成功率高，對組織及周圍臟器損傷小，且術后并發癥發生率低。在乳腺外科中，大網膜也應用于乳房重建。張毅等人[28]應用達芬奇機器人輔助獲取帶蒂大網膜行乳房重建術，術后無并發癥發生，美容效果好、手感自然、患者滿意度高。相信在不久的將來，達芬奇SP系統將以最小的創傷獲取游離大網膜瓣，不僅可以用于淋巴水腫的治療，還可以用于乳房重建和保乳手術。

2.3.2 超顯微外科機器人輔助淋巴靜脈吻合

超顯微手術是指對直徑0.3～0.8mm的血管和單個神經束施行的顯微神經血管吻合術，目前已應用于神經重建、斷肢再植和淋巴水腫的治療[29]。機器人在血管吻合方面有顯著優勢，可以減輕外科醫生主觀因素（人手的靈活性和精確性）對超顯微外科手術的影響[30]。MUSA系統是一種可以安裝在手術臺上和顯微鏡上的小型機器人系統，其主要特點是應用運動縮放和震顫過濾來提高顯微手術性能。它由主操作臂、懸掛環、從臂和腳踏板組成，操作者通過操作主臂來控制從臂進行手術，此系統可以使術者在傳統的人手吻合和機械臂輔助吻合之間快速切換，甚至可以只在高精度吻合階段使用機器人[31]。常規和機器人輔助淋巴靜脈吻合術的總手術時間保持在115min內。2020年，van Mulken T J M等人[31]首次報道了關于MUSA系統的臨床研究，該研究選取了20例女性隨機接受機器人輔助和常規人手淋巴靜脈吻合，證實使用MUSA系統輔助淋巴靜脈吻合治療乳腺癌相關淋巴水腫是可行的，但因病例數有限，MUSA系統是否存在優勢還需要進一步的臨床研究和隨訪資料證明。

3 困境與展望

機器人系統自從應用到臨床以來，一直存在著價格昂貴、缺乏力反饋、器械安裝時間長、學習周期長等問題[32]。另外，手術機器人的智能化還有很大的提升空間，尤其是在術中遇到重要血管和神經時無法提前預警，仍需主刀醫生擁有豐富的手術經驗和熟練的操作技能。RNSM屬于遠程手術，對乳腺解剖層次感的把握更需要術者的經驗，術中應精準保留皮膚的厚度，并避免皮瓣燙傷或乳頭壞死等并發癥發生。由于乳房是實質性器官，缺乏方向感，在術前對Trocar位置的規劃也很重要，既要保證手術范圍全覆蓋，又要避免機械臂在移動過程中相撞或對患者的其他身體部位造成損傷。

雖然有以上的缺點，但不可否認機器人手術系統在真正意義上實現了遠程操控，讓遠程手術成為可能。在科技高速發展的這個時代，將會有更多的機器人手術系統應運而生，例如我國自主研發的“圖邁”機器人系統、應用于骨科的“鴻鵠”機器人系統和低成本、緊湊型機器人手術系統——“妙手”S系統[33]。腔鏡手術機器人國產化將會讓一直困擾我們的機器人手術費用高昂問題迎刃而解。據報道，青島大學附屬醫院牛海濤教授帶領團隊成功跨越3000km的障礙，利用“妙手”機器人給貴州安順1例71歲男性膀胱癌患者成功實施了手術，并通過5G網絡技術為遠程手術提供信號傳輸保障，使術者、助手和患者在零延時的環境下進行實時互動。隨著機器人系統的不斷改良和創新，相信在不久的將來一定會出現與乳房及其周圍組織解剖相匹配的專科機器人系統，從而減少因器械過大對乳腺周圍組織的影響，并縮短器械安裝時間。

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