达芬奇机器人在结直肠癌治疗中的应用进展

阿 荣，程海东，侯明星

(1.内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特，010110；2.内蒙古医科大学附属医院胃肠外科)

结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一。2018年的全球癌症统计报告显示，2018年全球结直肠癌新增病例近180万例，死亡88.1万例，发病人数逐年上升，其发病率与死亡率分别占癌症的第三、第二位[1]。外科手术是治疗结直肠癌的首选，随着手术机器人的兴起，达芬奇机器人也成为新的选择。本文现就达芬奇机器人在结直肠癌治疗中的应用进展作一综述。

1 结直肠癌的治疗现状

结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，结直肠癌患者常表现为便血与排便习惯改变，约20%的患者初次诊断时便合并转移。早期结直肠癌患者的5年生存率可达90%，而晚期结直肠癌患者的5年生存率不足10%[2]。早期结直肠癌的治疗方式包括内镜下切除与局部切除；中期结直肠癌的治疗方式是以手术为主、放化疗为辅；晚期结直肠癌伴多脏器转移的治疗方式为多学科的综合治疗[3]。

结直肠癌治疗的首选方式为手术，根据手术理念与设备的不同，手术方式可分为开放手术与微创手术，而微创手术又分为腹腔镜手术与机器人手术。与传统开放手术相比，微创外科手术在达到肿瘤根治的同时，提高了患者的生存质量，减少了术后并发症的发生，在结直肠癌的治疗中越来越受到外科医生的喜爱[4]。而手术机器人因独特的设计结构，极其适合在狭小空间内手术，为外科医生治疗结直肠癌提供了新的选择。

2 达芬奇机器人在结直肠癌治疗中的应用现状

达芬奇机器人是国内外最常用的手术机器人系统，克服了传统腹腔镜手术的许多技术困难，经过20多年的发展与改进，已更新到第四代，立体放大的图像、稳定的摄像平台、先进灵活的器械是达芬奇机器人的优势。外科医生在操作台上控制可多自由度活动、具有转腕结构的机械臂，同时视频成像系统的裸眼3D功能赋予手术视野真实的深度感，增加了医生对手术的把握[5]。达芬奇机器人在腹部手术中的优势也逐渐显现，其手术疗效也得到广泛认可，并逐渐应用于结直肠癌的治疗中。

2002年Weber等[6]首次报道了达芬奇机器人乙状结肠、右半结肠切除术治疗结肠憩室炎，为结直肠癌的机器人手术治疗提供了可能；2006年Pigazzi等[7]将接受达芬奇机器人手术的6例直肠癌患者与接受腹腔镜手术的6例直肠癌患者进行对比，两组均无中转开腹，两组手术与病理数据、并发症、住院时间相近，证明了达芬奇机器人治疗结直肠癌的可行性。2009年杜晓辉等[8]报道了我国首例达芬奇机器人低位直肠癌前切除术，并取得良好效果，自此达芬奇机器人结直肠手术在我国开展起来。2010年达芬奇机器人集成了近红外摄像头，利用荧光成像将技术优势与微创优势相结合，在外科手术中取得了初步成果。2013年Bae等[9]报道了3例荧光成像下达芬奇机器人低位直肠癌前切除术，术中通过荧光成像系统对直肠远端血运进行评估。截至目前，达芬奇机器人在全球的装机数量已超过5 000台，并在结直肠癌手术中得到广泛开展。

3 达芬奇机器人结直肠癌手术的可行性与安全性

达芬奇机器人的安全性与可行性得到了肯定。近期疗效方面，有研究将开腹、腹腔镜与机器人结直肠癌手术进行对比，结果表明，与传统开放手术相比，微创手术尤其机器人手术具有术中出血少、术后康复快、根治性好等优点，同时术后并发症发生率较低，机器人手术在保护盆腔自主神经方面具有潜在优势[10]。

孙焕奎等[11]回顾分析了行机器人与腹腔镜手术的降结肠癌患者，结果表明，机器人组术中出血量更少、首次排气时间更短、首次下床活动更快。徐舟舟等[12]发现，机器人直肠癌根治术在具有上述优点的同时，还能在保证低位直肠癌根治前提下提高肛门括约肌保留率，保护排便功能、减少夜尿频率。Zhu等[13]的研究发现，接受微创结直肠癌根治术的患者中，机器人组排气时间、住院时间短于腹腔镜组，但在手术时间、术中失血量方面差异无统计学意义，见表1。Kowalewski等[14]的研究显示，与腹腔镜直肠手术组相比，机器人组术后肠梗阻、尿潴留发生率较低，患者生活质量更高。一项包含21 397例腹腔镜手术与2 796例机器人手术的升结肠癌患者近期疗效的荟萃分析显示，机器人组住院时间短、出血量少、中转开腹率低、排气时间早、总并发症发生率低，但手术时间长，总费用高[15]。Liao等[16]将机器人结直肠手术与开腹直肠癌手术进行对比，结果发现，两组在手术并发症、肿瘤清除率等方面无显著差异，与开腹手术组相比，机器人组失血量少，住院时间短，排气时间短，但手术时间长。

多项研究表明，机器人与腹腔镜手术治疗结直肠癌的远期疗效相似。Polat等[17]对接受机器人或腹腔镜手术的Ⅰ～Ⅲ期结直肠癌患者的随访发现，与腹腔镜组相比，机器人组术后2年内局部区域复发无明显差异。Feroci等[18]回顾性分析了53例机器人手术与56例腹腔镜结肠癌手术，结果显示，两组3年总生存率、无复发生存率差异无统计学意义。研究表明，机器人结直肠手术安全、可靠，远期肿瘤预后与腹腔镜手术相当，患者5年生存率、5年无病生存率、局部复发率无明显差异或预后更好[19-22]。见表2。

以上研究表明达芬奇机器人与开腹或腹腔镜结直肠癌手术相比，可降低术后并发症发生率，提高患者生活质量，同时远期疗效相近，甚至更好，但仍需进一步研究。

表1 机器人与腹腔镜结直肠癌手术近期疗效的对比

表2 机器人与腹腔镜结直肠癌手术远期疗效的比较

4 达芬奇机器人结直肠手术的学习曲线

随着新的外科方法与设备的发展，手术都会有一个达到熟练程度的阶段，这被称为“学习曲线”，通常由手术例数来定义，分为学习阶段、能力阶段与掌握阶段[23]。这一时期外科医生对机器人结直肠手术的流程越来越熟悉，即使在极其复杂的情况下也能成功、有效地完成手术。Huang等[24]认为，与腹腔镜手术相比，机器人手术可能具有更短的学习曲线。专业的技术培训、协调的手术团队、大量腹腔镜手术经验也有助于缩短学习周期。Guend等[25]的数据表明，当一个医疗机构成功完成约75例机器人结直肠癌手术后，外科医生的学习曲线就会缩短，仅需25～30例手术就能达到熟练程度。Symer等[26]发现，外科医生在完成27例机器人结直肠手术后，医源性并发症有所减少，并且这种趋势随着例数的增加而持续。

但也有学者认为，机器人手术学习曲线分两阶段。Aghayeva等[27]认为，机器人低位直肠癌保肛手术完成52例后即到达第二阶段，第二阶段手术时间显著缩短，失血量也显著减少[(37.2±51.0)mL vs. (87.7±124.8)mL]，同时术后患者更早进流食[(2.3±0.7)d vs. (2.9±0.9)d]，首次排便时间也更早[(1.7±0.8)d vs. (2.3±1.2)d]。Lee等[28]对506例由一名外科医生进行的机器人直肠癌手术进行分析，发现177例手术后，中转开腹、吻合口漏等情况明显减少。这些结果表明，通过积累一定的手术经验，可获得良好的围手术期疗效。其他机器人外科医生还需要进行更多的研究验证。手术机器人的计算机化界面也使手术训练模式的改变成为可能，因缩短了学习曲线，降低了与之相关的发病率与死亡率[29]。

5 达芬奇机器人的优势与不足

达芬奇机器人手术系统因符合人体工程学的设计，三维高清视野、多自由度的机械臂、操作精准、具有滤颤功能的特点，更适合在长时间、狭小的空间内进行复杂手术，如骨盆狭窄、肥胖、肿瘤位置低，这是传统开腹手术及腹腔镜手术无法比拟的，尤其位于盆腔的侧方淋巴结清扫、盆壁神经的准确分离及对直杆器械可视而不可及部位的操作，达芬奇机器人展示出了一定优势[5]。我国一项多中心大样本的回顾性研究显示，机器人结直肠癌手术安全、可靠，对吻合口漏高风险的患者具有优势[30]。Yamaguchi等[31]回顾性分析了机器人与开腹直肠癌侧方淋巴结清扫术，结果表明，机器人组切缘阳性率明显低于开腹组，远期预后优于开腹组。在腹腔镜下对肥胖直肠癌患者施行盆腔手术时，腹腔内的大量脂肪往往会影响术野的暴露，造成技术上的困难。相比之下，机器人手术具有显露清晰、术中出血少、盆腔自主神经损伤小、手术空间狭窄等优点。高庚妹等[32]回顾性分析了173例肥胖直肠癌患者，90例接受了机器人手术，83例接受腹腔镜手术，机器人组术中出血量明显少于腹腔镜组[(73.0±46.8)mL vs.(120.9±59.9)mL]。

与开腹手术、腹腔镜手术相比，机器人手术缺少触觉与拉伸反馈，容易造成术中组织损伤。手术时间长也是一个关键问题，因为更长的手术时间意味着更长的麻醉时间、更长的气腹时间，这可能对老年、虚弱患者产生影响[33]。手术的整体成本较高，包括住院费用、耗材的采购成本、手术机器人的购买与维护成本[15,34]。

6 荧光成像技术在达芬奇机器人手术中的应用

吲哚菁绿注射到组织中时，会与血浆蛋白结合，并在近红外激光照射下呈荧光，根据这种特性产生了荧光成像技术。荧光成像技术已被应用于第四代达芬奇机器人手术中，能准确评估吻合口血流灌注情况，减少吻合口漏的发生，识别输尿管走行、血管解剖结构，精准切除结直肠肿瘤及其淋巴结[35]。

吻合口漏是结直肠癌手术后潜在的威胁生命的并发症，严重影响患者的生活质量，增加医疗费用。在荧光成像模式下行机器人经肛全直肠系膜切除术，不但有助于显露经肛操作筋膜层次，保证远端系膜切除的安全性，还可评估吻合口血流灌注情况，降低手术并发症发生风险[36]。Kim等[37]发现，在机器人辅助直肠癌保肛手术过程中的荧光成像可准确实时地了解吻合口或吻合口附近的血液灌注状态，尤其容易发生肠缺血的患者，可减少吻合口漏的发生。在复杂的结直肠手术中，在输尿管内注射吲哚菁绿能安全、有效地鉴别输尿管，可作为预防医源性输尿管损伤的有效方法[38]。完整切除原发肿瘤、清扫淋巴结是确保结肠癌手术根治的关键，Petz等[39]报道了85例机器人右半结肠切除术，其中50例术前进行了吲哚菁绿黏膜下注射，并在荧光成像系统的帮助下可定位原发肿瘤、转移淋巴结的位置，并进行精准切除，淋巴结清扫数量34枚。

7 国产手术机器人的发展

与达芬奇机器人相比，国产手术机器人处于起步阶段，在硬件配备上存在一定差距，但操作方便、占用空间小、医疗成本低，更利于手术机器人的推广与普及。2014年拥有自主知识产权的国产手术机器人“妙手S”成功进行临床应用，完成第一例根治性右半结肠切除术，并取得良好效果[40]。王国慧等[41]对103位接受“妙手S”机器人手术的患者进行研究，结果表明，国产手术机器人在临床应用中安全、可行，但仍需多中心、大样本及长期随访的验证。目前国产手术机器人仍处于临床试验阶段，还需要进一步改进与完善，具有很好的应用前景。

8 展望与小结

随着医疗技术与理念的不断进步，外科医生可使用的技术、设备取得了重大进展，使得复杂手术也可安全完成。达芬奇机器人作为手术机器人的代表，突破了传统腹腔镜的局限，对微创手术产生了巨大影响，术中出血量减少、住院时间缩短，利于术后康复，也提高了手术的精确性及复杂手术的可行性[11-13]。达芬奇机器人可在5G网络的帮助下实现远程手术，这对改善医疗资源的不均匀具有重要意义，使患者受益极大。但目前手术机器人仍处于临床实践阶段，需要进一步的临床研究与长期随访，还需要多中心、大样本的高级别循证医学证据支持。