机器人在结直肠癌手术中的应用现状

许平平 许剑民

·专家笔谈·

机器人在结直肠癌手术中的应用现状

许平平 许剑民

机器人； 结直肠癌； 应用

2002年，Weber等[1]首次报道了2例机器人辅助结肠良性病手术，几乎同时机器人应用于结肠癌手术[2]。15年来，机器人广泛用于结直肠癌外科治疗。本文在简要介绍机器人应用史和特点的基础上，对机器人在结直肠癌手术中应用进行综述，并简述其在我国的应用现状。

一、机器人应用史及特点简介

20世纪80年代，机器人开始用于辅助诊疗。1994年，美国FDA正式批准首个用于临床的机器人，即Computer Motion公司研发的AESOP系统。1996年推出ZEUS系统，Marescaux等[3]在纽约运用该系统为身在法国斯特拉斯堡的女患者实施胆囊切除术，开辟了机器人外科应用新纪元。1999年Intuitive Surgical推出了第1代da Vinci Standard系统，其在2000年成为首个获批在手术室使用的机器人。继2006年的第2代da Vinci S系统、2009年的第3代da Vinci Si系统后，Intuitive Surgical在2014年4月正式推出第4代da Vinci Xi系统。世界范围内，西尔维斯特癌症中心是首个应用第4代系统的单位，第3代系统应用最为广泛。

机器人主要包含3个部分：医师操控台、臂和器械组成的移动系统和视频成像平台。手术过程中，术者坐在医师操控台前，利用视频成像平台提供的10～15倍的立体视野，借助操纵杆控制机械臂及器械完成手术操作。与腹腔镜比较，机器人具有以下特点：(1)3D高清影像提供立体图像，手术视野真实、清晰；(2)仿真手腕可在7个自由度540°方向旋转，手术操作精细灵活；(3)机器人能等比缩小操作者的大幅度动作，并智能滤除不自主颤动，手术操作稳定安全；(4)术者采取坐姿可远离手术台进行操作，手术过程舒适自如；(5)机器人可避免团队配合造成的失误，减少培训时间并缩短学习曲线，更为高效。机器人也存在缺点，如缺乏触觉及力反馈，费用昂贵，机械臂移动范围有限，电子通讯易受干扰导致信号传输异常。机器人操作范围局限，是限制临床应用的重要因素。第4代系统采用 “4个微创手术刀”结构使手术范围更大，利于主刀探查其他部位情况，在较复杂涉及多平面的手术如右半结肠癌根治术中更具优势。

二、机器人在直肠癌手术中的应用

机器人技术特点决定其在细小狭窄空间内能精细灵活操作，这是传统开放及腹腔镜手术无法比拟的。随着外科器械的进步及微创理念的普及，腹腔镜手术又具备相当的学习难度和较长的学习曲线，基于此背景，机器人在直肠癌的应用渐为广泛。下面对机器人直肠癌有效性、安全性及临床结局进行总结。

大多研究认为，由于安装系统和重新摆放机械臂等影响，机器人直肠癌手术时间较腹腔镜手术长[4-6]。有研究显示，机器人直肠癌手术时间等同甚至短于腹腔镜组[7-11]。Annibale等[9]认为，装机熟练度和手术经验影响手术时间，而非机器人本身。Xiong等[11]在荟萃分析中指出，机器人手术时间取决于术者经验、手术技巧和径路的采用。研究认为，机器人和腹腔镜直肠癌手术在术中出血量方面无明显差异[6-7，11]。Ghezzi等[12]研究认为，机器人直肠癌手术术中出血明显减少。Yamaguchi[13]研究中机器人组术中出血明显少于腹腔镜组(15.4 ml 和39.1 ml，P<0.01)。随着术者经验的提升和操作系统的改进，机器人有望在术中出血量方面具备一定优势。术后恢复方面，如首次排气时间、首次进食流质饮食时间及住院时间等，目前研究多认为机器人组不亚于腹腔镜组[7，9，13-15]。

中转开放手术率低被认为是机器人直肠癌手术优势之一。Baik等[16]研究中机器人组56例无一例中转，而腹腔镜组中转率为10.5%(P<0.05)。Annibale等[9]研究中机器人直肠癌手术组中转率明显低于腹腔镜组(0 和12%，P<0.05)。2015年两项高影响力研究中，Speicher等[17]数据显示，机器人组具有明显优势(9.5%和17.5%，P<0.01)，Park等[7]也报道了同样的结果(0 和7.1%，P<0.01)。同时，也有研究未发现两组间中转开腹率比较有明显差异[14，18-19]。Pigazzi教授领衔的多中心随机对照研究(ROLARR研究)将中转开腹率列为首要研究终点，结果令人期待。既往研究[15，18，20-21]表明，机器人直肠癌组术后总并发症率不亚于腹腔镜组。尽管研究发现两组单一的并发症率有差异[16]，但总并发症发生率并无明显差异。

泌尿功能和性功能保护是直肠癌手术的焦点问题。直肠系膜切除和自主神经保留理念不断普及，但术后仍有约8.0%～30.0%患者出现泌尿功能和性功能障碍[22-25]。多项研究发现，与腹腔镜组相比，机器人手术在直肠癌手术中自主神经保护中具有优势，但最终的结论仍有待随机大样本量研究证实。

淋巴结清扫数目、环周切缘及标本质量是影响直肠癌预后的关键因素。Bianchi等[19]研究发现，机器人组和腹腔镜组间淋巴结清扫、环周切缘无明显差异。Annibale等[9]研究发现，机器人组环周切除阳性率明显低于腹腔镜组(P<0.05)，但长期生存方面未见明显优势。Ghezzi等[12]研究提示，对比开放手术，机器人组5年总生存(85.0%)、5年无疾病生存(73.2%)、5年疾病特异生存(86.6%)无明显差异。Park等[7]报道机器人组5年总生存为92.8%，5年无疾病生存为81.9%，5年局部复发率为2.3%，与腹腔镜组比较无明显差异。Cho等[14]对217例行微创直肠癌手术患者进行分析，机器人组5年总生存(92.2%)、5年无疾病生存(81.8%)和5年局部复发率(5.9%)与腹腔镜组比较无统计学差异。关于机器人直肠癌术后长期生存的研究较少，需要开展进一步的随机对照研究。

三、机器人在结肠癌手术中的应用

2002年Hashizume[1]首次报道机器人用于结肠癌手术。研究[4，26-28]显示，机器人结肠癌手术是安全可行的。多数研究认为机器人结肠癌手术时间长于腹腔镜组，可能与术中调整安装机械臂有关[4，28-31]，少部分研究认为两组手术时间无统计差异[32]。机器人组术中出血量少于腹腔镜组[30，33-34]。有研究发现，对左半结肠癌而言，两组出血量相当[35]。术后肠道功能恢复及并发症发生率方面，机器人组与腹腔镜组无明显差异[29-30，33，36]。

研究提示，与腹腔镜手术组比较，机器人结肠癌手术组住院时间更短。Casillas等[31]统计左半结肠癌手术患者(机器人组68例、腹腔镜组81例)住院时间发现，机器人组明显短于对照组(3.6天和6.5天，P<0.05；Miller等[29]指出，机器人结肠癌手术患者住院时间少于腹腔镜组(5.04天和6.06天，P<0.05)。有部分研究[33，37]未发现两组间差异：Lujan 等[30]研究中，机器人右半结肠癌术后住院时间与腹腔镜组相当(3.92天和3.63天，P>0.05)；Xu等[36]行荟萃分析未发现明显差异(MD=-0.41；P>0.05)；Shin等[38]对左半和右半结肠癌进行分类比较，机器人组和腹腔镜组均无统计学差异。

Duan等[28]纳入9个研究共296例患者，其中机器人组107例，腹腔镜组189例，发现机器人结肠癌手术组中转开腹率明显低于后者(OR=0.59；P<0.01)。Angelis等[32]研究中机器人组无一例中转，腹腔镜组有2例(4%，P>0.05)。Xu等[36]行Meta分析发现，机器人右半结肠癌手术和腹腔镜中转开腹率无明显差异(OR=0.59；P>0.05)。Park等[33]和Casillas等[31]研究均未发现统计学差异。右半结肠癌根治术的中转开腹率，可能与术者的经验、患者的自身状况及解剖学变异有关，机器人手术在该方面优劣尚无定论。

Spinoglio等[39]研究中机器人右半结肠癌手术组淋巴结清扫数目为13～66枚，平均(28.2±10.6)枚，5年总生存率为90.3%，5年无疾病生存率为91.4%，该研究为单臂研究，缺乏对照。Lim研究中机器人乙状结肠癌手术组清扫淋巴结数目少于腹腔镜组(12.0 和16.5，P<0.05)，机器人组和腹腔镜组3年总生存率(92.1%和93.5%，P>0.05)和3年无疾病生存率(89.2%和90.0%，P>0.05)与腹腔镜组比较均无明显差异。Duan发表的荟萃分析表明，机器人结肠癌手术在淋巴结清扫方面无明显优势(P>0.05)，Casillas等[31]和Henry等[30]的研究也得到相似的结论。综上，与腹腔镜手术比较，机器人结肠癌手术清扫淋巴结无明显优势，术后长期生存有无优势有待进一步的研究。

尽管机器人手术安全性和有效性已得到肯定，机器人手术在结肠癌中的应用仍较少。高昂的手术费用，机器人系统自身设计缺陷导致机械臂移动范围较小，腹腔镜结肠癌手术相对简单易行且被列为美国国立综合癌症网络推荐术式，这些都是导致机器人结肠癌外科发展缓慢的原因。在韩国，机器人结肠癌手术量在2008年为110例， 2013年仅为10例[40]。国内机器人结肠癌手术量也明显少于直肠癌手术。

四、机器人结直肠癌手术在我国的应用

机器人在欧美国家较为普及，主要应用于泌尿外科、普外科、心脏外科、妇产科等。截至2016年6月底，全球共装机3745台，其中美国2474台，2015年全球完成机器人手术共62万例。我国机器人手术应用起步较晚，2008年大陆地区引进了第1台达芬奇系统，目前大陆地区共装机63台(截至2017年3月)。过去十年间我国共开展40896例机器人手术，普外科占32.0%，复旦大学附属中山医院结直肠外科是国内开展机器人结直肠癌手术最早最多的单位之一。在多学科团队努力下，我们利用机器人优势开展结直肠癌原发灶和肝转移灶同期切除术，结果显示，机器人肠肝同期切除术安全可行，具有术后肠道功能恢复快、术中出血量少，且能避免二次手术优点[41]。在严控手术适应证的基础上，团队还成功开展机器人直肠癌肝、肺转移三病灶同时切术，患者术后恢复良好[42]。

费用高昂是制约机器人应用的重要因素，研发国产机器人是降低手术成本的有益尝试。易波等[43]运用国产机器人“妙手S”行右半结肠根治术，患者恢复良好并于7天后顺利出院。国产机器人临床应用处于起步阶段，器械仍有待改良设计和深度研发。总体上，我国机器人结直肠手术水平仍参差不齐，机器人系统分布不均。为缩小我国机器人手术应用经验、医师培训等与欧美国家的差距，国内相继成立了手术示范中心和学术协会[44]，旨在规范医师培训并建立指南共识，促进机器人结直肠癌外科治疗的发展。

五、结语

机器人结直肠癌手术是安全可行的，并在世界范围内得到广泛应用。目前，机器人结直肠癌手术在肿瘤短期和长期结局方面暂未显现出优势，仍需证据级别较高的前瞻性随机对照研究加以证实。此外，机器人机械臂活动范围有限、力反馈缺失和费用高昂都是亟待改善的问题。随着机器人的不断更新改进，机器人手术有望成为结直肠癌手术的新潮流。

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(本文编辑：彭波)

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.04.004

200032 上海，复旦大学附属中山医院结直肠外科

许剑民，Email：xujmin@aliyun.com

2017-03-13)