達芬奇機器人手術系統在血管外科的應用進展

柴淵　劉霞　王磊　郭松林　雷世雄　張章

摘 要 達芬奇機器人手術系統在血管外科的應用主要集中于主動脈、髂動脈和股動脈閉塞治療，以及主動脈瘤和其他動脈瘤手術等。機器人輔助血管外科手術將傳統腹腔鏡手術與立體三維放大技術和超精密縫合技術準確結合起來，其創傷小，出血量少，住院時間短，具備較高的安全性和有效性。但由于達芬奇機器人手術系統發展時間較短，故還需要進一步經驗積累、技術改進和長期效果追蹤才能確認術式遠期療效。本文通過查閱國內外血管外科領域相關文獻，進而對達芬奇機器人系統在該領域的應用現狀進行總結。

關鍵詞 機器人輔助手術；血管外科；微創

中圖分類號 R608 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2023）03-0193-06

Application progress of Da Vinci surgical system

in vascular surgery

CHAI Yuan LIU Xia WANG Lei GUO Songlin LEI Shixiong ZHANG Zhang

（1.Department of Vascular Surgery， the Second Affiliated Hospital of Air Force Military Medical University， Xian 710032， China; 2. Unit 80 of Troops 93514， Peoples Liberation Army of China， Zunhua 064200， China）

Abstract Da Vinci surgical system （DVSS） was mainly used to treat aortoiliac and femoral artery occlusion， aortic aneurysm and other arterial aneurysms in the field of vascular surgery. By accurately combining traditional laparoscopic surgery with 3D technology and ultra-precise suturing technique， robot-assisted vascular surgery has the advantages of smaller incision， less blood loss， shorter length of stay， and higher safety and effectiveness. However， further clinical practice， technical development and long-term follow-up of DVSS are needed to confirm its long-term efficacy. By analyzing the relevant literatures at home and abroad， the application status and progress of robot-assisted vascular surgery were summarized in this paper.

Key words Robot-assisted surgery; Vascular surgery; Minimally invasive

傳統開腹手術創傷大，對患者傷害大，且患者恢復周期長。達芬奇機器人手術系統（Da Vinci Surgical System，DVSS）因具備微創和精準的特點，自1998年Carpentier首次應用于心胸外科后[1]，其廣泛應用于普通外科、泌尿外科、心胸外科及婦科等領域[2]。DVSS在微創方面的發展是外科領域最大的突破之一，更是近年來微創領域的重要發展[3]。本團隊通過回顧分析現有文獻，總結現階段DVSS在國內外血管外科領域的應用現狀。

1 DVSS的臨床應用

DVSS作為目前外科機器人手術系統的主流[4]，有著相對成熟的技術與應用，這項來源于美國遠程手術操作系統思路的技術于21世紀初得到美國食品藥品監督管理局（FDA）批準，并應用于腹腔鏡手術。其組成包括外科醫生負責的操作臺、機器人手術系統連接的3（或4）套機械臂（包含各種外科器械）及視頻系統。機器人手術具有10～15倍放大的三維視圖[4]，而機械臂有完全模仿“人手”的“7個自由度”，兩者可協助術者實現精準定位與器械操作[5]。

DVSS于2000年7月首次同腔鏡手術聯合使用，2001年應用于泌尿外科，2002年11月應用于心胸外科的二尖瓣修補術，2005年應用于婦科領域并取得進展[3]。在心血管外科領域，DVSS主要應用于二尖瓣成形術、冠狀動脈旁路移植術、先天性心臟病矯正術、機器人心臟腫瘤切除術、心房纖顫及心力衰竭的外科治療等。2007年3月中國人民解放軍總醫院心血管外科開展了國內首例達芬奇機器人輔助下二尖瓣成形術[6]。有研究表明，機器人輔助冠狀動脈旁路移植手術是一種治療多支冠脈病變且安全、有效的綜合性方法[7]。中國人民解放軍總醫院開展的多項機器人心臟手術（如二尖瓣成形、冠狀動脈旁路移植等）為世界首創，位居世界技術尖端[6]。南京醫科大學第一附屬醫院心臟大血管外科回顧性分析了行改良機器人不停跳房間隔缺損（Atrial Septal Defect，ASD）修補術患者的臨床資料后得出結論：改良機器人不停跳ASD修補術是安全、有效的，在術者學習曲線達穩態后其手術時間及體外循環（Cardiopulmonary Bypass，CPB）時間均趨于穩定；該術式可促使術者更快地完成鏡下操作，減少患者的手術創傷，促進康復，具有良好的微創和美容效果[8]。機器人手術系統在胸外科領域主要應用于肺切除、前縱隔切除術、后縱隔腫瘤機器人切除術、機器人食管切除術等。第1例使用機器人手術系統治療原發性肺癌的手術由Melfi F M等人報道[9-10]。第1例機器人手術系統輔助食管切除術采用達芬奇機器人經鼻道進行食管切除[11]，Kernstine K H等人[12]首次報道了完全機械食管切除術。Cerfolio R J等人[13]報道了第1例在胸部操作Ivor Lewis機器人輔助食管切除術。在泌尿外科領域，機器人手術系統尤其適合前列腺切除術，國際第1例前列腺切除術由 Menon M等人[14]報道。隨后機器人手術系統廣泛應用于機器人腎切除術、機器人膀胱切除術、腎盂成形術及輸尿管再植入等。有研究證明，相比于開腹及腔鏡手術，機器人腎盂成形術有更低的入路灌注率和住院時間[15]。在婦科領域，機器人手術系統廣泛應用于子宮切除術、卵巢切除術、卵巢囊腫切除術、子宮內膜異位癥及淋巴結切除術等。有研究顯示，與傳統腔鏡及開腹術相比，機器人子宮根治術的出血量更低、住院時間更短、術中及術后并發癥發生率較低，具有良好的圍手術期效果[16]。目前，在胃腸外科領域，機器人外科手術因其較低的出血量和更短的住院時間成為了臨床醫生行結直腸手術的首選，機器人手術系統的安全性和可行性在住院時間、術中出血量、淋巴結清掃率等方面同腔鏡手術無顯著差異（P>0.05）。同時，與腔鏡手術相比，機器人輔助右半結腸切除術由于手術時間更長及器材耗費更高，因此在手術推廣方面產生了較多的爭議[17]。但在盆腔狹窄的治療中，機器人手術系統輔助保留神經全直腸系膜切除術（Total Mesorectum Excision，TME）的住院時間顯著低于腔鏡手術組（6.9d Vs 8.7d，P<0.01）[18]。同時，在機器人肝細胞癌手術治療中，其短期住院死亡率僅為0，再發率僅7.1%，其2年總生存率94%，手術結果較為滿意，但長期效果仍需后續追蹤確定[19]。

2 機器人手術系統在血管外科的應用

2.1 機器人輔助主動脈、髂動脈手術

2002年，Wisselink W等人[20]在國際上首次報道了將機器人手術系統應用于血管外科。2016年，?tádler P等人[21]報道了2005年11月—2014年5月進行的310例DVSS手術，包括腹主動脈瘤、髂總動脈瘤、脾動脈瘤等血管外科疾病的治療。研究發現，機器人輔助手術最大的優勢是血管吻合的速度較快和操作相對簡單，證明了DVSS應用于血管外科的可行性。2020年，Saaia S B等人[22]報道了2013年1月—2019年9月行機器人輔助主動脈、髂動脈手術的一項研究，驗證了機器人輔助手術具有微創、出血量少、狹窄空間內精準可視化操作的優勢。2021年，Rusch R等人[23]報道了機器人輔助降主動脈修復手術可行性研究，首次采用尸體模型驗證了機器人在腔內血管領域的安全性和可行性。

2.2 機器人輔助主動脈瘤及其他動脈瘤手術

2006年，Luke P等人[24]報道了國際第1例DVSS動脈瘤手術，通過機器人輔助腹腔鏡手術切除了直徑2.5cm的左腎動脈瘤，機器人輔助端端吻合重建腎動脈前下支。研究發現，在復雜血管瘤病例中機器人外科手術擴大了微創手術的適應證。2019年，Giulianotti P C 等人[25]報道了機器人輔助下肝血管瘤摘除術，相較于傳統腔鏡對肝實質的巨大損害，筆者提出了微創下保留肝實質的機器人輔助肝血管瘤摘除術。2017年，WEI H B等人[26]報道了應用達芬奇機器人輔助腹腔鏡手術治療1例右側腎動脈瘤擴張。手術時切除動脈瘤，重建腎動脈分支，術后隨訪期間患者右腎功能良好，證實了機器人輔助腹腔鏡手術是一種安全、有效的手術方法，可作為復雜多發性腎動脈瘤手術的一種替代術式。2017年，Sorokin I 等人[27]報道了罌粟堿應用于周圍動脈可緩解機器人輔助腎切除術中出現的腎動脈痙攣，改善腎臟缺血情況。2019年，董毅等人[28]報道的機器人輔助下“零缺血部分腎切除”與完全阻斷腎動脈下部分腎切除術的對比研究，結果顯示，機器人輔助手術可安全、有效地保護腎功能，防止因缺血導致的腎功能損傷。2020年，Lin J C等人[29]報道了機器人輔助左腎動脈CUFF置入治愈1例胡桃夾綜合征（Nutcracker Syndrome，NCS）患者，術后患者左側腰背部疼痛及血尿癥狀完全消失。2020年，Ossola P等人[30]報道了通過文獻檢索進行機器人輔助下與腔鏡下脾動脈切除術的對比研究，結果發現，兩組均無病例死亡及術后再干預，在術后出血量和住院時間方面，機器人輔助手術與腔鏡下脾動脈切除術有差異，但其研究結果需更多的隨訪數據來進一步驗證。

2.3 機器人輔助手術治療正中弓狀韌帶壓迫綜合征

正中弓狀韌帶壓迫綜合征（Median Arcuate?Ligament Syndrome，MALS），又稱腹腔干動脈壓迫綜合征（Celiac Artery Compression Syndrome，CACS），是目前學術界爭論的熱點之一。CACS是一種排除性診斷，其臨床表現為餐后腹痛、體重減輕和嘔吐。目前有4種治療方案：韌帶松解+腹腔干周圍神經節切除、韌帶松解+腹腔干動脈擴張、韌帶松解+腹腔干重建、腹腔干支架。2015年，Thoolen S J等人[31]回顧性分析了2012年9月—2013年12月MALS綜合征患者的治療情況。研究發現，與傳統開放手術相比，機器人輔助手術治療MALS在術后住院時間、進食時間、手術并發癥、術中出血量、術后疼痛程度及傷口外觀恢復等方面均具有明顯優勢，并且機器人輔助手術治療MALS可以避免術中更換手術方式，保證手術可以安全、有效地進行[32]。

2.4 機器人輔助下腔靜脈濾器取出術及其他手術

2018年，王聲政等人[33]報道了機器人輔助腹腔鏡手術中靜脈損傷的原因及處理，研究發現，微創機器人手術中血管損傷可能與多種原因有關，其中以器械剪切損傷最為常見，需根據血管損傷類型和血管破裂大小進行安全處置。2019年，Owji S等人[34]報道了1例機器人輔助下腔靜脈濾器取出術，手術中成功取出損壞的永久性支架，解除了患者長期惡心、腹痛、腹脹、便秘等癥狀，長期隨訪無并發癥發生。2019年，張榮杰等人[35]探究了達芬奇機器人手術系統輔助下腔靜脈濾器取出術的臨床療效。該研究回顧性分析了陸軍軍醫大學第一附屬醫院血管外科收治的亞洲首例行達芬奇機器人手術系統輔助下腔靜脈濾器取出術患者的臨床資料。研究證明，達芬奇機器人手術系統輔助下腔靜脈濾器取出術是安全、可行的。2019年，馬帥軍等人[36]報道了機器人輔助下腔靜脈瘤栓切除術的安全性及可行性，研究對象為腎癌合并下腔靜脈瘤栓患者。研究發現，根治性腎切除及下腔靜脈瘤栓切除術有效延長了患者生存期，且機器人輔助下腔靜脈瘤栓切除術是安全、可行的。2021年，Shidei H等人[37]行機器人輔助實驗大鼠肺組織活檢，成功實施了8mm直徑靜脈血管縫合。

3 機器人手術系統在血管外科的優劣勢

3.1 機器人手術系統的優勢

本文總結了DVSS優勢，認為其可以使術者在更短手術時間內安全、精準地完成復雜的手術操作：①DVSS可提供10～15倍放大的三維視圖和靈活的機械臂，可協助術者實現精準定位與簡捷的器械操作，快速實現血管吻合。②DVSS在冠狀動脈旁路移植手術、改良不停跳ASD 修補術、主髂動脈吻合、輔助腹腔鏡各類擴張性血管疾病相關手術及治療MALS等方面均是有效、可行的[38]。③DVSS有助于術者在腎動脈、腸系膜上動脈這類狹小空間中進行精準可視化操作，對狹窄術野的血管吻合具有顯著的優勢，可減少患者的手術創傷，促進康復，具有良好的微創和美容效果。其術中低出血量、低住院時間、低并發癥發生率、低死亡率、較高的術后生存率等優勢促使臨床醫生將DVSS納入常規治療，擴大了DVSS在微創手術中的適應證，并將其應用于復雜術式（如多發性腎動脈瘤）。④DVSS聯合藥物（如罌粟堿）可安全、有效地保護腎功能，可防止因缺血導致的腎功能損傷。⑤DVSS將傳統腹腔鏡手術與立體三維放大技術及超精密縫合技術準確結合起來，且機器人輔助外科手術的血管吻合速度較快，操作相對簡單。⑥機器人輔助系統既可以克服傳統腔鏡手術造成的器械操作困難及因長時間血管吻合帶來的動脈夾閉，又可用于大動脈血管粥樣硬化斑塊切除、血栓及血管內膜剝脫、補片及人工血管移植、血管吻合、腹主動脈瘤的動脈重建后瘤腔關閉、內臟動脈（如腎動脈、脾動脈）重建、機器人輔助下腔靜脈濾器取出術及下腔靜脈瘤栓切除術，可作為未來血管外科醫生的常規治療手段。

3.2 機器人手術系統的劣勢

在某些疾病的手術治療方面，DVSS較難發揮出其優勢，給臨床醫生帶來更長的操作時間及更大的耗材花費。因此，DVSS在臨床應用與推廣方面存在一定局限性和爭議。此外，微創機器人外科手術也會導致血管損傷。這可能與多種因素有關，其中以器械剪切損傷最為常見，需根據血管損傷類型和血管破裂大小進行安全處理。相對其他成熟的外科技術而言，DVSS發展時間較短，還需要進一步的經驗積累、技術改進和長期效果追蹤，才能確定其遠期療效。同時，由于傳統腹腔鏡主動脈手術的學習曲線和手術時間較長，即使在機器人輔助下，腹腔鏡主動脈、髂動脈手術在器械操作方面仍然相對復雜，還需進一步的臨床試驗來探索DVSS的臨床潛力和價值。

4 總結與展望

目前，DVSS在血管外科領域的應用具有一定的局限性，其近期療效安全、可靠，但還需要更多的臨床研究以追蹤其遠期療效。此外，隨著大數據時代智能機器人技術的發展，以及機器人技術與腔內血管外科手術操作的相結合，DVSS將朝著技術化發展（更精準、更專業的手術配置）、智能化發展（針對患者個體數據建立模型，與國內乃至世界人體解剖數據庫匹配、對比，以減少患者術中因器官變異造成手術延擱，減少患者手術并發癥及改善疾病預后）、可視化發展（促進術者將人體解剖存在的個體化差異與人體解剖數據庫結合[39]），從而推動DVSS在血管外科的應用和發展。

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