达芬奇机器人在胃癌手术中的应用进展

金驰 王彤

胃癌在世界范围内有着位列第3的致死率[1]，在国内，其发病率和致死率分列第二、第三位[2]。根治性手术是胃癌的主要治疗方式，随着微创技术的发展，微创外科的重要性不言而喻。近年来，随着腹腔镜技术在胃癌手术中应用的愈发成熟，为了解决淋巴结清扫，术中出血量，术后恢复效果等问题，达芬奇机器人微创外科手术系统自2002年起逐渐崭露头角。本文将对达芬奇机器人微创外科手术系统在胃癌手术中的应用进展进行综述。

一、达芬奇机器人在胃癌中的应用现状

1994年起，达芬奇机器人系统经历了由自动定位内镜系统到宙斯宇宙机器人系统至最终成型达芬奇系统的变化过程。自2002年Hashizume等首次完成达芬奇机器人手术辅助胃癌治疗后，达芬奇机器人于胃癌手术中的应用在世界范围内逐渐增多。国内进展稍慢，于2010年由余佩武等率先进行达芬奇机器人胃癌根治术[3]。有调查显示，截至2016年全球已有3500多个机构应用达芬奇机器人系统先后实施了50多万例胃肠道肿瘤手术[4]。

二、达芬奇机器人在胃癌中的应用发展

1.胃癌应用达芬奇机器人的适应证变化：达芬奇机器人手术标志着外科手术继腹腔镜后的又一次飞跃，在发展早期达芬奇机器人主要应用于胃肠道良性疾病，如胃底折叠术，Heller肌切开术和机器人辅助下减肥术等[5]。随着在恶性肿瘤中应用的增多，为了使手术效果得到最大化，手术适应证的制订显得尤为重要。早期由于国内应用较少，国内外尚无统一的临床标准[6]。2011年余佩武等认为适合行内镜下黏膜切除术治疗的早期胃癌病人、肿瘤分期已达T4的病人以及既往有上腹部手术史的病人不宜行达芬奇胃癌治疗手术。随着胃癌应用达芬奇机器人治疗的增多，我国于2015年成功制定《机器人胃癌手术专家共识2015版》[7]，指出机器人手术应用的明确适应证：(1)胃癌肿瘤浸润深度小于或等于T4a期；(2)胃癌术前/术中分期Ⅰ，Ⅱ期者；(3)对于胃癌手术经验丰富，机器人操作熟练的医师，可用于分期为Ⅲ期者。国外尚无达芬奇机器人应用于胃癌治疗的明确适应证。至2017年国内外学者认为胃癌病人主要适用达芬奇手术的为Ⅰa期行缩小淋巴结清扫和某些可根治Ⅰb和Ⅱa期行D2淋巴结清扫[8]。目前，达芬奇机器人的应用大多局限于早期胃癌，且主要局限于亚洲人群。2017年王晓鹏等[9]在达芬奇机器人的基础上成功利用纳米碳淋巴示踪技术完成多例进展期远端胃癌根治术。对于能否将适应证扩大至进展期，由于总体应用的较少，各种多中心随机对照研究也正在缓慢进行中。2016年韩国一份关于达芬奇手术应用于老年胃癌人群的研究显示，在老年人群中应用达芬奇手术是安全可行的，且与年轻人群比较，术后结果差不多，可以在老年人群中应用推广，这将有利于老年胃癌人群的手术治疗，减少术后风险的发生[10]。除恶性肿瘤外，近来有研究表明达芬奇机器人可用于胃肠道间质瘤的治疗，在不论其肿瘤大小和定位的情况下采用保守的手术方式[11]。

2.达芬奇机器人应用的难点：目前，达芬奇机器人已广泛用于胃癌的手术治疗，其开阔的手术视野，清晰的解剖层次，较少的出血量以及较短的学习曲线均使达芬奇机器人在胃癌治疗的应用中有着更好的发展优势。同时，治疗过程中所面临的难点问题仍不容忽视。

淋巴结清扫一直是胃癌根治术中的难点，尤其是第7，8a，9，6组淋巴结以及新提出的14v组，是术中出血的常见淋巴区域[12]。有研究证实，机器人系统淋巴结清扫的安全可行性[13]，但对其淋巴结清扫程度尚存争议。在美国癌症协会国家癌症数据库统计的2010～2012年共6427例病人中，机器人的手术方式相较于腹腔镜有着更高几率切除至少15个淋巴结[14]。2017年王沛云等[15]进行的Meta分析中，纳入机器人手术组1676例，腹腔镜手术组4111例，在进行亚组分析后，两种手术方式的胃癌淋巴结清扫数目(WMD=1.37，95%CI=-2.94～15.68，P=0.85)无明显差异。随着新兴技术的发展，2018年Kwon等[16]的研究证实术前1天注射靛青绿后使用近红外拍照技术(NIR)进行淋巴荧光拍照，有利于在胃癌手术中进行淋巴检索同时能更有效地清除淋巴结(48.9个，注射靛青绿组；35.2个，普通组，P<0.001)。此外，胃癌手术中的消化道重建也是微创外科手术中的难点。传统腹腔镜由于术者对较深部位的空间距离难以把握，操作范围有限等因素，消化道重建过程困难[17]，有悖于加速康复外科理念，而达芬奇机器人的应用能更好的解决这些问题。国内达芬奇发展早期，2010年孙益红等根据临床经验，指出吻合操作更倾向于体外开放吻合，体内吻合较费时。高BMI病人行消化道重建时，体外吻合所需切口更大，故更倾向于体内吻合。同时，机器人系统的应用使得医生由体外吻合转向体内吻合也变得更为方便。除了吻合方式的选择外，Liu等[12]在机器人手术过程中发现荷包缝合的应用效果更佳。

随着虚拟现实(virtual reality,VR)和增强现实(augmented reality,AR)技术的出现，达芬奇机器人的发展也进入了新的阶段。AR的出现提出了“人机合作机器人(cobots)”这一新的概念[18]，使得手术医生与病人之间不再局限于电脑功能，脱离了医生单纯控制机器人的模式。AR可以为医生提供物理触觉的替代物，解决了微创手术中由于缺乏触觉在辨别重要器官组织时的安全隐患。利用VR以及超声3D技术，医生在胃癌手术过程中能获得病人的实时计算机断层扫描(computer tomography,CT)和核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的三维重建图像，将实时图像重叠于病人后即为AR[19]。这一新技术的出现大大降低了淋巴结清扫和消化道重建的手术难度，提高了胃癌手术安全性，除此之外对于医生实行模拟训练也有着很大的帮助[18]。

3.达芬奇机器人主要并发症及术后疗效：胃癌应用达芬奇机器人术后的主要并发症为伤口感染、出血、脓肿和吻合口漏等。2012年Caruso等[20]回顾分析5893例胃切除手术，其中4542例开腹，861例腹腔镜，426例机器人，结果显示3种手术方式之间的总并发症率并没有显著差异，三者间的差异主要体现在瘘，梗阻和脓肿这3个主要并发症发生率上。与腹腔镜相比，达芬奇机器人应用于胃癌治疗的早期中转手术更多，2017年Yang等[21]报道的173例达芬奇治疗胃癌手术中已无一例中转，机器人应用于胃癌治疗日渐趋于成熟。

并发症只是评估手术结果的一个方面，术后首次下床时间，进流食时间，住院时间等均是评定因素。2017年Yang等[21]提出应用“CUSUM图”对手术结果进行评估。既往已有大量研究显示，达芬奇手术的短期手术效果与腹腔镜相比无显著不同[22]，其中2016年由Kim等[23]进行的第一个大样本，多中心前瞻性研究也表明达芬奇手术在围手术期中的效果并无明显指标说明其优于腹腔镜技术，但研究指出达芬奇机器人对于医生的未来，延长手术医生的职业生涯非常有利。迄今为止，多数研究为短期疗效的分析[24]，缺乏对病人的长期随访，2017年Obama等[25]对达芬奇和腹腔镜进行了目前最大最全面的综合性比较，在311例达芬奇组和311例腹腔镜组实行胃癌根治术后，随访的中位数为85个月，结果表明在长期肿瘤学效果上两种手术方式并无显著差别，5年总存活率(OS)(P=0.5207)和无病存活率(RFS)(P=0.2293)两者间无显著差别。

术后效果除了手术本身的影响外，天津医科大学肿瘤医院在对2016年至2017年间120例达芬奇手术研究发现，术后48小时运动量与首次进食时间、肛门排气时间、胃乏力发生率等均呈反比。整个术后护理均需遵循加速康复外科(ERAS)的护理原则[26]，达到ERAS与机器人微创的有效联合。

三、达芬奇机器人在胃癌手术中的主要优势和局限性

1.胃癌应用达芬奇机器人的主要优势：随着机器人系统临床应用的增多，相较于腹腔镜手术中的二维成像，机器人系统可以呈现出高解析，多象限的3D图像，使整个手术视野更加开阔，淋巴结与血管间的解剖关系更加清晰，从而减少了术中出血，失血的减少潜在的抑制了癌细胞的自由扩散，也有利于术后免疫功能的维持，这使得胃癌的局部进展受限[27]。同时，对机械臂的熟练控制，也使操作局限性的问题得以解决。另外，机器人系统的使用大大克服了操作医生面对复杂病例自身的工作恐惧心理，更利于医生进行复杂胃癌病例的长时间操作。作为一项新的技术，达芬奇机器人在腹腔镜的基础上有其不容忽视的发展优势。学习曲线和累积求和模型可以客观反应及评估医生对机器人技术的接受水平。研究显示，腹腔镜医生经30例左右即能熟练掌握该项技术。所以在机器人推广方面，学习曲线并不会制约其发展，而且当同时学习机器人和腹腔镜技术时，两者间相互有利[12]。

2.胃癌应用达芬奇机器人的局限性：达芬奇机器人不可否认是继腹腔镜后微创外科领域新的技术突破，考虑到上述的优势，达芬奇有着腹腔镜不可比拟的先进性，但至少目前，较长的手术时间以及高昂的手术费用仍将成为其发展的掣肘。机器的复杂性导致了手术的准备时间较长，病人的麻醉时间也会相应延长，这可能会对病人产生有害的结果，在紧急情况下不宜应用[27]。时间的问题可能会随着手术团队熟练度的提高以及机器人技术的发展被解决。在费用方面，胃癌手术应用达芬奇机器人的费用与腹腔镜相差约2800美元[27]，费用的差异主要体现在器械上，这使得机器人手术的成本效率降低。瑞士将部分病人的胃肠道机器人手术费用纳入卫生保健系统，尽管2012至2015年间手术费用变化不大，病人于2015起偿还应缴费用显著降低导致卫生保健系统出现赤字[28]。日本厚生劳动省于2018年4月起将机器人手术纳入医疗保险范围[1]。虽然医院的利润减少，但有利于达芬奇手术的加速发展。在国内中科院列出的12项“改变未来的颠覆性技术”中，医疗手术机器人位列第5位，机器人手术走向普及已是必然趋势，故能将机器人手术纳入医疗保需提上议程，近年上海也正探索尝试将医疗保险与商业保险相结合，这是使得机器人手术价格降低可实现的方式。

四、胃癌手术应用达芬奇机器人的应用前景

达芬奇机器人技术仍处于发展阶段，应用中存在的问题在后续的研究中必然会得到解决，如最新研发的达芬奇系统优化了既往的达芬奇S和Si，新增加了4个可自由拆卸的微创手术刀设计，手术刀可取出及重新植入体内，能实现180度的旋转，增大了手术的活动区域，使胃癌手术中的复杂操作得到简化[29]。达芬奇Xi在达芬奇S和Si的基础上实现了技术的革新，可以实现相对较短的胃癌手术时间[30]。除了机器本身的进步之外，手术技术本身也在进步。南京军区总医院赵坤等于2013年就提出过关于胃癌手术路径的创新，“斯诺克路径”，有利于降低血管分类和淋巴清扫的难度，同时也可一定程度上解决较长的时间问题。

近年来，随着第五代移动通信技术(5G)的快速发展，“远程医疗”已逐步应用于慢性病的远程监控以及急救医学领域，避免与病人面对面接触的同时，为病人提供更高质量更低费用的服务，不仅解决了距离问题，也使受惠人群更广，使更多早期胃癌病人在远距离的情况下就可对自身手术情况进行评估。实时高速的5G网络也使得达芬奇机器人应用于远程医疗成为可能[31-32]。

五、总结

胃癌根治术作为当今胃癌治疗的主要治疗方式，术式本身的革新一直都是发展的中心。在早期胃癌治疗中，由于不需进行深部淋巴结清扫，血管组织结构较清晰，腹腔镜手术已足够应对，但当面对逐渐增加的进展期胃癌病例时，腹腔镜操作局限，视野有限，对医生操作稳定要求性高等缺点被放大，故达芬奇微创机器人手术系统应运而生。达芬奇机器人独有的三维成像，降低了深部淋巴结清扫难度，使血管脉络化清晰，减少术中出血。同时，稳定的操作系统有利于医生面对复杂病例的长时间手术。除此之外，与腹腔镜相比短期和长期疗效也无明显差异，一系列研究也均证实了达芬奇手术系统应用于胃癌治疗的安全及可行性。

综上，达芬奇微创机器人手术系统作为一项新型发展的技术，具备自身特有的技术优势，虽然大部分医院已临床应用于胃癌治疗，但其较长的手术时间，昂贵的手术费用等缺点是该技术后期推广发展需要重点解决的问题。随着该技术在医院临床应用的增多，研究依据的样本例数逐渐增多，在后期研究中样本量不足不再是研究进行的问题。迄今为止已有较多的关于术后短期疗效的单中心回顾性研究，虽已有少量多中心前瞻性研究[23]，但数量有效，尤其是关于术后长期疗效的研究也很少，需要进行更多的研究加以证实。与此同时，关于达芬奇机器人应用于胃癌的远程医疗方面还处于探索阶段，研究报道均较少，其只在超声心动图等远程检查及胃癌术前评估中有所尝试[33-34]。不可否认的是，达芬奇微创外科手术系统拥有巨大的发展空间，其势必会在未来的胃癌治疗中伴有重要的角色，系统存在的缺陷也会随着社会进步被逐一解决。