达芬奇机器人在肺癌根治术中的应用进展

刘新+陈力

肺癌是严重威胁人类健康的疾病，其发病率和死亡率高居恶性肿瘤之首[1]。外科手术是早期肺癌患者有效的治疗手段，其标准术式为解剖肺叶切除及系统性淋巴结清扫。肺癌手术包括常规开胸手术和胸腔镜微创手术，前者创伤和风险较大而后者具有术后疼痛轻，创伤小，胸管留置时间及住院时间较短等诸多优点[2]。尽管如此，胸腔镜微创手术的远期疗效与常规开胸手术相似，胸腔镜单镜头二维成像缺乏立体感，其准确性和协调性在复杂的手术操作中也不尽人意[3-4]。随着医学技术的发展，外科手术中医生的手臂被机器人取代，医生在电脑终端区操作即可将体内手臂的活动转化成计算机辅助-微型仪器准确、精细的操作，达芬奇手术系统（da Vinci surgical system）应运而生[5]。自2001年美国食品和药品管理局（FDA）批准达芬奇手术系统可用于胸腔镜手术以来，全球装机量已超过3000台[6]。鉴于达芬奇手术系统的诸多优势，本文就系统的构成、在肺癌根治术中的应用现状进行综述。

1 系统组成

达芬奇手术系统主要由医生控制系统、床旁机械臂系统和高清影像系统构成。

1.1医生控制系统医生控制系统是核心，以摄像控制器在术中快速定位病灶的视觉位置、以移动度量和消除震颤装置控制手术中的精度、准确度和手术过程中流程的维护[7]。主刀医生通过主控制器将手上动作传递给机械手臂，转换成在患者体内进行的精确、实时的机器手臂动作。患者身体需3～4个微型切口，用于插入手术机械手臂和摄像头，以辅助主刀医生的手腕、手和手指的运动来控制机器手臂[8]。

1.2床旁机械臂系统为外科手术机器人的操作部件，由载有摄像机械臂、2～3只"内腕"机械臂和底座的平车构成，易于术中位置调整和机器人入位[9-10]。辅助手术医生借助床旁机械臂系统更换器械和内窥镜，协助主刀医生完成手术。此外，操作系统中EndoWrist仿真机械手可模拟人手各种操作，包括臂关节上下、前后、左右运动与机械手的左右、旋转、开合、末端关节弯曲共7种动作。机械手动作灵活、体积小、可满足抓持、钳夹、缝合等各项操作要求。同时，机械臂具有计算机辅助位置记忆功能，更换器械后机械臂可迅速精确回复至更换前位置、具有"即插即用、无缝连接"的特点[11]。新一代达芬奇机器人采用直觉式控制技术可减少医生手部抖动信号从而增加了控制手术的精准度。

1.3高清影像系统传统的腹腔镜技术主要弊端在于二维平面成像，手术者在监视器中无法辨别组织的空间关系。达芬奇机器人的3D高清影像系统可将组织器官放大10倍，以三维画面呈现给医生高清、立体、直观、准确的术野，易于缝合、打结等精细操作，提高了手术的精准度[12]。

2 达芬奇手术系统在肺癌手术中的应用现状

2.1麻醉、体位及切口位置采用达芬奇机器人系统进行肺叶切除是肺癌微创治疗的新手段，医生在三维显像系统下利用接近人手活动度的机械臂进行手术操作。常采用全身麻醉、双腔管气管内插管，健侧卧位，下胸部垫高，健侧单肺通气，双手屈曲抱枕于头前，折刀位。左侧腋后线第8肋间切口置入直径12 mm套管做进镜孔、肩胛下线第8肋间及腋前线第5肋间分别切口置入直径8 mm套管做器械入口，连接器械臂，腋中线第7肋间切口长约3～4 cm并于切口内置入一次性切口保护器做辅助操作口[13]。

2.2国外达芬奇手术系统在肺癌中的应用现状意大利Melfi等首次采用第一代达芬奇机器用于原发性肺癌的切除，12例患者均顺利完成手术且术后患者切口小、疼痛轻，恢复时间较短。2006年，随着高分辨率和3D成像功能的二代达芬奇机器人的出现，大量肺癌患者接受达芬奇机器手术，为该技术积累了大量的经验[14]。Gharagozloo等[15]报道机器人辅助胸腔镜肺叶切除术100例，其中1列患者（1%）转化为开胸手术且没有病例在医院或围手术期死亡。100例患者中，出现21例（21%）并发症，平均手术时间为216 min，效果较理想。Flores等[16]回顾性评价了机器人辅助胸腔镜肺叶切除的效果，表明机器人技术是一种较为有效的外科手术。2011～2016年国外可检索的文献表明，达芬奇机器人用于肺癌手术的平均时间为89.4（107～277）min，手术中转率为4.76%（0～10%），平均住院时间为4.2（2～5）d，死亡率为0.51%（0～3%），效果较理想，见表1。

2.3国内达芬奇手术系统在肺癌中的应用现状我国最早于2006年12月由中国人民解放军总医院率先引进第一台达芬奇机器人手术系统。截止2013年12月31日，我国达芬奇机器人手术系统已有14家医院18台仪器投入使用，完成胸外科手术607例[24]。国内可检索的文献（2011～2016年）表明，达芬奇机器人用于肺癌手术的平均时间为60～745 min，开胸手术中转率为0%～33.3%，出血量（少量～500ml），死亡率均为零（表2）。由于国内文献报道的数量相对较少、结局指标差异也较大，远期疗效报道较少。因此，尚不能得出达芬奇手术系统在国内肺癌手术中效果理想的结论。

3 达芬奇手术系统在肺癌手术中的应用展望

达芬奇手术系统已成功用于肺癌手术，但肺癌根治术中的有效性、安全性和疗效等也倍受关注。李鸿浩[29]等认为，有效性、安全性、经济学主要包括术区疼痛、复发率、并发症、围手术期死亡、术中出血、功能影响的改善、随访生存时间、住院费用、耗材损耗、术后住院时间、拔除胸腔引流管时间、下床活动时间等。李鸿浩等[29]指出，达芬奇手术系统在胸心外科临床应用相对安全、有效，但研究质量有待提升，在胸心外科临床应用的经济性也有待进一步开展。2016年Agzarian[30]等对达芬奇手术系统和机器人辅助胸腔镜肺叶切除术进行Meta分析，该报道指出达芬奇手术系统用于肺叶切除术的时间更长但不会增加中转率，两者对肺切除患者功能影响的改善、住院时间、术后生存时间均无显著差异但达芬奇手術系统平台的成本更高。目前，尚无达芬奇手术系统和机器人辅助胸腔镜肺癌切除的Meta分析，故达芬奇手术系统在肺癌切除术中应用的诸多问题还需大样本深入研究。

综上所述，达芬奇手术系统在肺癌切除术中已积累了一定的经验，该系统作为微创技术的较高阶段，必定在系统的有效性、安全性、成本-经济效益和人性化服务等方面不懈努力，以实现对肺癌患者的精准根治手术。

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