肾癌合并下腔静脉癌栓的机器人手术策略

马鑫 宣云东 黄庆波 张旭

肾癌是一类起源于肾实质的恶性肿瘤，发病率约占泌尿系统肿瘤20.3%[1]，且每年以1%～2%的速度递增[2]。肾癌伴下腔静脉癌栓约占肾癌总数的4%～10%[3]。对于非转移性肾癌合并下腔静脉癌栓病人，手术是最有效的治疗方法，术后5年生存率可达60%[4-5]。在开放手术时代，Mayo分级系统，是应用最为广泛的分类系统，对指导手术策略起着重要的作用[6]。自2003年起，本中心开展机器人下腔静脉癌栓取出术，在临床实践中，我们发现Mayo分级系统并不能很好地指导机器人下腔静脉癌栓切除手术，左肾静脉癌栓及肝后段癌栓分类缺乏明确的解剖学标志，导致大血管阻断和离断策略不明确的缺陷。针对这一临床问题，我们通过尸体解剖及临床应用解剖研究，充分发挥机器人手术优势和特点，按照每一级癌栓分类对应一类手术策略的原则，提出肾癌伴静脉癌栓“301分级系统”及对应的手术策略[7]。现对本中心二百余例机器人肾癌伴下腔静脉癌栓手术经验和手术策略设计理念作一简要介绍。

一、机器人在肾癌合并下腔静脉癌栓手术中的优势

在癌栓手术中，机器人除了包含腹腔镜手术系统切口小，出血少、术野暴露清晰等优势，还具备以下几个特点:(1)视野盲区小：采用高清晰度三维立体成像系统，术野高清，能更好辨认和保护神经血管束，同时术者可以通过数码变焦，改变视野范围以及有针对性地放大重点手术区域，而无需改变摄像头的插入深度，显著降低了癌栓手术的难度。(2)手术高精度：机械臂是由多个运动旋转关节组成，灵活自如，可以提供几乎可与人手相媲美的旋转、弯曲等动作，提高了癌栓手术时分离重要脏器和血管时的精确性和灵敏度，具备在狭小空间进行精细操作，精准缝合的优势。 (3)学习曲线短：机械臂操作可滤除生理震动，避免了人的呼吸和生理颤抖对操作的影响；机器人手术系统自带模拟操作学习系统，有利于缩短医生的学习曲线，使得癌栓手术安全普适性得以保证。肾癌合并下腔静脉癌栓手术是一类对保存器官功能要求较高的手术，同时又是一类在狭窄体腔内进行重建的手术，机器人手术系统能很好地同时满足上述要求，为外科手术解决肾癌合并下腔静脉癌栓提供良好的平台。

二、“301分级系统”的制定

梅奥分类系统(Mayo Clinic Classification)是应用最广泛的癌栓分级标准，在开放手术时代发挥了重要作用。但是，梅奥分级系统左肾静脉癌栓及肝后段癌栓分类缺乏明确的解剖学标志，导致大血管阻断和离断策略不明确的缺陷：左侧0级癌栓由于肠系膜上动脉与左肾静脉的解剖位置关系(左肾静脉从肠系膜动脉与腹主动脉的夹角穿过)，右侧卧位难以将肾静脉游离跨越肠系膜动脉至下腔静脉入口进行离断；Ⅰ级癌栓界定为距肾静脉开口2 cm以内的下腔静脉癌栓，对应的手术策略为将癌栓挤回肾静脉后行肾癌根治性切除术，该类挤压癌栓的策略在微创手术中既难以操作也不安全，极易发生癌栓破碎，造成癌栓脱落和致死性肺栓塞；Ⅱ级癌栓分级标准过于宽泛，对应了多种手术策略，不能正确指导第三肝门处理、肝脏游离方式、范围和大血管的阻断和重建原则等重要手术策略的制定。因此，在微创手术时代，梅奥分类系统不符合“每一级疾病分类对应同一类手术策略”的疾病分类原则。针对梅奥分类系统存在的缺陷，本团队基于应用解剖学研究及血流动力学规律，发现了肠系膜上动脉、第一、第二肝门血管是决定手术策略的关键解剖标志，并提出了适用于微创手术的癌栓分类方法(301分级系统)。按照每一类静脉癌栓分类对应一类手术策略的原则，我们将右肾静脉癌栓定为0级；而左肾静脉癌栓以肠系膜上动脉为分界，未超过肠系膜上动脉为0a级，超过肠系膜上动脉为0b级。进入下腔静脉但不超过第一肝门的癌栓为I级，超过第一肝门但未超过第二肝门的癌栓为Ⅱ级，到达或超过第二肝门但未超过膈肌水平的癌栓为Ⅲ级，膈肌水平以上为Ⅳ级(表1)。通过解剖学研究及侧支循环建立和血流动力学规律，制定合理的机器人肾癌伴静脉癌栓手术策略，使得肾癌合并下腔静脉癌栓从开放时代的“遭遇战”变成机器人时代的“阵地战”，意义十分重要。

表1 “301分级系统”及对应手术策略

三、基于左右侧原发肿瘤解剖差异和癌栓高度的手术策略

右肾静脉较短，汇入下腔静脉之前无属支汇入，然而左肾静脉较长，而且穿过肠系膜上动脉与腹主动脉形成的夹角。另外，和开放手术采用平卧位不同，机器人手术采用侧卧位，由于以上解剖学差异和手术体位不同，左右侧肾肿瘤伴下腔静脉癌栓手术策略亦不相同。对于右侧癌栓，手术采用左侧卧位完成切开下腔静脉取栓和根治性肾切除术，而对于左侧癌栓，为了减低癌栓脱落的风险，我们采用先切除下腔静脉癌栓再行根治性肾切除术的策略，由于肠系膜上动脉的隔挡，右侧卧位无法完成以上两个手术步骤。因此，我们采用的手术策略为术前1～2小时栓塞左肾动脉，右侧卧位分离切开下腔静脉取栓并于下腔静脉入口处离断左肾静脉，然后更换左侧卧位完成左肾根治性切除术。

1.0级癌栓：按照一类癌栓分级对应一类手术策略的原则，我们将局限在肾静脉内的癌栓归类为0级。右肾静脉较短，癌栓局限，手术策略是肾癌根治性切除术。左肾静脉远长于右肾静脉，跨越主动脉和肠系膜上动脉，尽管Desai等[8]与Wang等[9]报道了不同长度的左侧肾静脉癌栓处理经验，但处理超过肠系膜上动脉的癌栓时，两篇研究均要求尽可能将左肾静脉向下腔静脉牵引，容易导致癌栓术中脱落造成肺栓塞和大出血等严重致命的并发症，极大增加了手术的风险和难度。因此，我们提出将肠系膜上动脉作为解剖标志，根据癌栓是否超越肠系膜上动脉，将左侧0级癌栓分为0a级与0b级。对于左侧0a级癌栓，手术策略是行肾癌根治性切除术。对于0b级癌栓，我们采取的手术策略是,先左侧卧位分离下腔静脉,暴露左肾静脉后用直线切割器离断左肾静脉,然后换右侧卧位行左肾肿瘤根治性切除术。左肾静脉癌栓的再分类体现了我们基于解剖学特点个体化治疗的手术策略和“先取栓再切肾”原则，避免了牵引荷瘤肾静脉等操作，降低了癌栓脱落风险，降低严重并发症发生率[10-11]。另外，以肠系膜上动脉为解剖标志，术前可通过MRI判读，充分发挥分级系统的可行性和实用性。

2.Ⅰ级癌栓：Mayo Clinic分级系统将距肾静脉小于2 cm的下腔静脉癌栓归为Ⅰ级，对应的手术策略为将癌栓挤回肾静脉后行肾癌根治性切除术。然而，我们在临床实践中发现，若癌栓质地糟烂、或侵犯粘连下腔静脉壁，此时将癌栓挤回肾静脉处理易导致癌栓术中脱落，发生肺栓塞以及大出血等严重致命的并发症。本中心临床研究中发现，第一肝门以下的下腔静脉癌栓，同侧不同高度的癌栓可以采取一致的手术策略(1)肝脏游离的方法一致，不需要阻断第一肝门，保证肝脏血流稳定；(2)因癌栓高度低，不需要进行翻肝处理，可使用持针器举肝，离断1～3根肝胆静脉以充分显露下腔静脉；(3)血管处理策略一致：右侧I级癌栓依次阻断下腔静脉远心端、左肾静脉、下腔静脉近心端；左侧Ⅰ级癌栓依次阻断下腔静脉远心端、右肾动脉、右肾静脉和下腔静脉近心端。综上，按照一类癌栓分级对应一类手术策略的原则，提出以第一肝门为解剖标志，将进入腔静脉但位于第一肝门以下的癌栓为I级。通过这样分级，使得术前可以通过判读MRI判断癌栓等级，降低术中癌栓脱落导致致死性肺栓塞等并发症发生率，并且充分利用了机器人精细缝合 、灵活操作的特点，改善病人预后[11-12]。

3.Ⅱ级癌栓：Mayo Clinic分级定义距肾静脉以上2 cm 到肝静脉水平以下的下腔静脉癌栓为Ⅱ级癌栓。 针对这一类从肾静脉到第二肝门的癌栓， Blute等[6]提出的手术方案中包含了多种策略。不同高度的Ⅱ级癌栓因其毗邻脏器血管解剖不同，其处理策略也不同，难以适用于机器人手术，存在一类分级对应多个手术策略等不足。根据临床实践与解剖学研究，对于第一肝门以上，第二肝门之间的下腔静脉癌栓，我们可遵循一致的手术策略：首先翻肝右叶,离断2～5根肝短静脉和肝右后下静脉，不阻断第一肝门血流,充分显露肝后端下腔静脉后切开取栓，完全避免阻断肝脏血流可能造成的肝脏损伤。依照一类癌栓分级对应一类手术策略的原则，因此我们提出以第二肝门作为分级解剖标志，定义高度位于第一肝门以上第二肝门以下的肾癌合并下腔静脉癌栓为Ⅱ级癌栓。术前影像指导癌栓分级，增加了分级系统的可操作性。

4.Ⅲ级癌栓：以Mayo Clinic分级系统为基础，按照一类分级指导一类手术策略的核心原则，我们把低于膈肌水平且高于第二肝门水平的癌栓归为Ⅲ级癌栓。相较于Mayo Clinic分级系统对Ⅱ级癌栓采取阻断肝脏血流切开下腔静脉取栓的策略，我们进一步发挥机器人手术的优势，在Ⅲ级癌栓中首先翻起左、右侧肝叶，将肝脏推向尾侧，膈下阻断下腔静脉，阻断第一肝门，最后切开下腔静脉取栓，这种方法避免了体外循环和静脉转流，减少了相关的并发症[13-14]。

5.Ⅳ级癌栓：Mayo Ⅳ级癌栓难度极高，围术期并发症发生率高达45%～55%，死亡率高达9.7%～22.2%[15-18]，以往报道的手术方式是体外循环下的开放手术。我们以Mayo Clinic分级系统为基础，在机器人手术中采取策略如下：先建立体外循环，阻断上腔静脉及第一肝门，根据侧支循环建立情况，选择切开心房及腹腔段下腔静脉分段取栓，或于第二肝门以下离断下腔静脉，最后行根治性肾切除术的手术[13-14]。但体外循环的使用会增加术中出血量及术后并发症发生率[19]。为尽可能减少体外循环使用，以期提高Ⅳ级癌栓病人预后，我们模仿开放式“Milk”技术，提出了改良的血管阻断技术，通过预置肝静脉下阻断带，将癌栓拖出肝静脉以下处理，实现Ⅳ级癌栓“降级”处理的策略，明显降低了体外循环时间，改善了肝功能[20]。对于未侵犯入心包的Ⅳ级癌栓，我们前期通过应用解剖学及尸体研究，提出心包内控制技术。关键策略是在多学科合作模式下，翻左右肝叶，经腹腔打开膈肌中心腱，完整连续显露膈下至右心房入口整个节段的下腔静脉，在心包内放置阻断带，完成心包内阻断后切开取栓。相比我们之前报道的通过腹腔镜处理膈下癌栓远心端、胸腔镜辅助处理心房内癌栓近心端的分段处理Ⅳ级癌栓取出术[13]，该入路可避免切开心脏、体外循环，显著提高术后肝肾恢复，有利于凝血功能稳定，明显改善预后[20]；该入路可完整连续地显露整个下腔静脉节段，可直视下完整地取出癌栓，避免癌栓脱落、残留；如存在癌栓侵犯静脉壁的情况，该入路可一并切除对应的下腔静脉节段，减少复发几率，改善病人预后。

四、基于下腔静脉完全梗阻条件下左右侧原发肾肿瘤侧支循环建立差异的癌栓手术策略

与右肾静脉汇入下腔静脉之前无天然属支不同，左肾静脉汇入下腔静脉之前接收生殖静脉、肾上腺中央静脉及腰静脉的属支的血液回流，在下腔静脉完全闭塞或离断后，左肾静脉可以通过以上侧支循环进入奇静脉-半奇静脉系统经上腔静脉回流至右心房，淤血性损害较轻。由于右肾静脉无天然属支，在下腔静脉完全闭塞采用下腔静脉离断策略后应该重建右肾静脉回流，将其与下腔静脉近心端吻合回流或于右肾静脉下腔静脉开口近心端离断下腔静脉，保留右肾静脉经远心端下腔静脉，通过奇静脉-半奇静脉系统经上腔静脉回流至右心房。

五、下腔静脉离断策略的术前决策模型及影响因素分析

尽管目前治疗肾癌合并下腔静脉癌栓的首选是下腔静脉癌栓切除术，但是术者有时也会面临术中被迫决策进行下腔静脉离断的情况。基于对下腔静脉梗阻的功能解剖学和血流动力学研究，我们发现除了癌栓高度是手术策略制定的核心因素外，下腔静脉管腔阻塞程度、下腔静脉壁侵犯情况、侧支循环建立情况、原发肿瘤位置(左/右侧)也影响手术决策。根据临床实践与动物模型研究，我们以原发肿瘤位置、下腔静脉壁侵犯情况、下腔静脉侧支循环建立情况3个参数，建立下腔静脉离断术前决策模型[21]。通过该模型可有计划性地制定离断下腔静脉的决策，避免了术中离断下腔静脉导致的严重并发症。基于影像组学和尸体解剖研究，我们总结了下腔静脉慢性梗阻过程中肾静脉侧支循环建立规律，发现左肾静脉代偿机制丰富，离断下腔静脉对肾功能影响较小。而右肾静脉侧支较少，当下腔静脉阻塞后，血流可通过尾侧下腔静脉、腰静脉和腰升静脉流向半奇静脉和奇静脉回流。经证实，采取下腔静脉离断的手术策略对于广泛下腔静脉壁侵犯和静脉侧支丰富的肾癌病人是安全可行的，并且具有缩短手术时间，减少术中出血，降低手术风险，维持循环稳定的优势[21-22]。

六、总结与展望

肾癌伴下腔静脉癌栓，被誉为泌尿外科 “皇冠上的明珠”。开放手术时代的Mayo Clinic分级系统在指导机器人手术制定策略存在不足。我们根据临床实践，与一系列围绕肾癌合并下腔静脉癌栓的应用解剖学和尸体解剖学、血流动力学等研究，结合北京、上海等全国知名专家团队的宝贵诊疗经验，提出肾肿瘤伴静脉癌栓“301分级系统”，共同推动了肾癌伴下腔静脉癌栓手术领域的技术进步。然而肾癌合并下腔静脉癌栓诊疗中仍有难题亟待解决：如何判断下腔静脉癌栓是否侵犯静脉壁还需要理论和技术突破；寻找下腔静脉离断后的理想替代或重建材料需深入研究。当前全息影像、三维重建等新技术为彻底解决这些问题提供可能，但仍需要多学科、各领域专家共同思考与研究。随着2013年本团队探索多学科诊疗模式，成立了涵盖泌尿外科、肝胆外科、心脏外科、超声诊断科、病理科等多个科室的MDT团队，共同探讨癌栓手术策略，建立了癌栓手术理论体系，在该领域不断贡献成果，被多部泌尿外科教科书和专著引用，并获得美国泌尿外科主席Gill教授的高度认可，在国际上处于领先地位[23]。随着科学研究的不断深入，国内外团队不懈努力，必将推动肾癌合并下腔静脉外科治疗进入微创时代。