单孔腹腔镜研究进展及其在小儿外科中的应用

张玉茹 陈江龙 林珊 何少华 徐迪

单孔腹腔镜术(laparoscopic single-port surgery,LSPS)作为微创外科手术的一项重要技术,得到了广泛的关注和应用,其可视范围受限、操作难度大。机器人单孔腹腔镜术(robotic laparoscopic single-port surgery,R-LSPS)利用先进的机器人系统和高清晰度三维视觉技术,在一定程度上解决上述问题,可使手术变得更加精确、安全和有效。R-LSPS在实际应用中也面临着一些挑战和困难,如机器人手术设备的高昂费用和操作难度限制了其应用。随着LSPS和R-LSPS技术的不断发展和改进,两者在外科中的应用前景仍然非常广阔。

一、单孔腹腔镜的发展

腹腔镜为外科提供了一个全新的手术工具,但传统腹腔镜手术只能达到伤口较开腹手术小的效果。为满足病人对“无创”手术的追求,LSPS由此产生,这是对传统腹腔镜改革的新兴技术,起源于自然腔道手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)的概念。NOTES通过应用食管、气管、阴道、直肠等人体自然孔洞进行手术,达到“无创”效果[1]。但直接通过自然腔道进入腹腔,易造成术后穿孔、感染等并发症。为解决上述问题,1969年Wheelsps[2]首次报道了利用人体天然“瘢痕”——肚脐作为切口为年轻女性行经脐单孔输卵管结扎术,术后切口外观接近“无创”。起初因狭窄空间内操作困难、微创器械与儿童体积小的矛盾以及较传统开放手术费用昂贵等问题,该技术在儿童中使用受到限制。随着小型器械的研发,目前LSPS亦可应用于大多数小儿外科手术。

1.LSPS在成人中的应用现状:妇科中LSPS涵盖了附件良性病变、异位妊娠、子宫良性病变、不孕检查、生殖道畸形、盆底障碍手术等,在孕期使用的可行性和安全性也得到了验证[3]。恶性肿瘤中的应用仍处于探索性阶段。有报道指出,该技术在子宫内膜癌、卵巢癌、宫颈癌等妇科恶性肿瘤早期病人中也是安全可行的[4]。Podolsky等[5]完成了首例经脐单孔腔镜胆囊切除术,标志着LSPS在肝胆外科领域应用的日趋成熟。前瞻性随机对照试验提示,与多孔法相比,LSPS在胆囊切除术、胆总管结石取石术、胆总管囊肿手术中是可行、安全的,虽手术时间稍较多孔法长,但创伤和应激更小,恢复更快[6]。LSPS的优势不可否认,但其可能导致胆管损伤、切口疝等术后并发症,应严格把握LSPS的适应证和禁忌证。Bucher等[7]首次报道为良性结肠息肉病人成功实施了LSPS右半结肠切除术。2019年LSPS结直肠手术专家共识推荐在结直肠息肉、炎症性肠病、憩室、便秘等结直肠良性疾病治疗中使用LSPS,对于早期开展LSPS结直肠恶性肿瘤根治术应严格控制手术适应证[8]。LSPS还可应用于减重手术中,Lainas等[9]回顾分析了28篇文章,共3 611例病人,认为LSPS用于袖状胃切除术安全可行,效果良好。Aron等[10]报道了首例LSPS的无功能肾切除术,开启了泌尿外科LSPS临床应用的手术时代。目前,LSPS应用从上尿路的肾切除手术至下尿路的膀胱部分切除手术,从损毁性手术到重建类手术,LSPS在泌尿系统疾病中均能开展[11]。

2.LSPS在小儿外科的应用:(1)在普外科中的应用:LSPS在小儿普外科中应用广泛,包括阑尾切除术、胆囊切除术、脾切除术、胆总管囊肿切除、肝总管空肠吻合术和其他肠道手术等。方静静等[12]分析102 例急性复杂性阑尾炎行LSPS或开腹阑尾切除术的患儿,发现单孔组患儿术中出血量、术后使用止痛药率、术后下床活动时间、术后恢复时间、住院时间、并发症总发生率均低于开腹手术组,且单孔组患儿家长对术后切口外观的满意率更高。Traynor等[13]对48例接受单孔或多孔腹腔镜全脾切除术患儿的回顾性分析发现,单孔组的脾最长径和重量分别为13.0 cm和156.5 g,小于多孔组的16.4 cm和240.0 g,认为LSPS脾切除是一种安全的可替代传统多孔法的选择,但较大的脾可能会增加手术难度。Diao等[14]分析了133例因胆总管囊肿穿孔行LSPS治疗的患儿,有15例因腹腔内粘连严重中转开腹,余均成功行LSPS胆总管囊肿切除、肝总管空肠吻合术,随访期间均未出现并发症。他认为对于有经验的医生,应选择性为胆总管囊肿穿孔患儿行单孔腔镜胆总管囊肿切除、肝总管空肠吻合术。LSPS尚可用于先天性巨结肠患儿,Li等[15]对90例接受多孔、单孔、机器人辅助腹腔镜手术的先天性巨结肠患儿的研究发现,多孔组和单孔组手术时间短于机器人组。机器人组的SCAR评分(分数越高,术后疤痕越明显)最高,单孔组最低。3种手术方法疗效相似,单孔和多孔组手术时间少,且单孔组术后伤口美观程度最好。Tsai等[16]回顾分析了接受单孔腹腔镜下腹股沟疝修补术的小于12个月的患儿,比较了矫正年龄在2个月及以下与2个月以上的婴儿。两组相关数据无明显差异,两年的随访期均未观察到复发、睾丸萎缩。因此,单孔腹腔镜下腹股沟疝修补术亦适用于早产儿、体重较轻或合并心脏和(或)肺功能不全,且具有发现并同时治疗对侧隐性鞘状突未闭的优点。(2)在泌尿外科中的应用:Kaouk等[17]报道了经脐单孔腹腔镜下精索静脉结扎术和无功能肾及输尿管的切除,标志着单孔腹腔镜技术在小儿泌尿外科的正式应用。目前LSPS可用于肾盂输尿管连接部梗阻(Ureteropelvic Junction Obstruction,UPJO)的肾盂成形术、多囊肾或肾发育不良的肾切除术、精索静脉曲张切除术等。杨诗[18]对73例经常规 或单孔腹腔镜治疗UPJO患儿的临床资料进行分析,发现单孔组平均年龄小于常规组,术后进食时间及平均住院时间较常规组缩短,认为LSPS可适用于各种年龄阶段和不同病理类型的UPJO患儿。Méndez-Gallart等[19]分析了238例使用Palomos单孔腹腔镜和双极封闭术治疗精索静脉曲张的儿童和青少年的临床资料,平均手术时间36分钟,复发率2.1%。术后43例发生鞘膜积液(27例需治疗,14例在平均7年的随访中保持稳定,2例自行缓解)。在儿科人群中,LSPS下精索静脉结扎术应被视为金标准,其技术简单、快速,不会引起疼痛,复发率为1%,同时保留淋巴管的手术可以将反应性鞘膜积液的发生率降到最低。(3)在肿瘤外科中的应用:LSPS在小儿肿瘤外科中起步较晚,目前应用范围有限,多见于良性肿瘤的切除。Raicevic等[20]通过分析1998～2014年间发表的11项儿童卵巢囊性成熟畸胎瘤研究,共纳入105例患儿,分为经脐单孔免气腹腹腔镜组19例、多孔免气腹腹腔镜组24例、LSPS组3例和多孔腹腔镜组59例。4组术中及术后并发症发病率低,平均随访39个月无复发。单侧或双侧卵巢囊性成熟畸胎瘤病人可采用以上四种方式之一进行保留卵巢的腹腔镜手术。肿瘤相关手术更重要的是手术的安全性、彻底性,单孔入路平台具有切口保护套,避免了术中Trocar进出腹壁时肿瘤种植,同时,LSPS切口一般为2～3 cm,可以更加容易地将肿瘤取出。

二、机器人单孔腹腔镜手术

2000年达芬奇机器人通过美国食品药品监督管理局认证并应用于临床。机器人手术具有与传统腹腔镜手术相同的安全性、有效性,其具备仿真手腕机械臂、3D手术视野、7个自由度旋转以及震颤过滤等特点,可以帮助外科医生完成更精细的缝合和更精准的操作。在此基础上,出于对“无创”的追求,有学者试想将达芬奇机器人与LSPS结合即R-LSPS应用于临床。

1.R-LSPS在成人中的应用现状:国内机器人单孔手术系统已广泛应用于成人泌尿外科的各类手术,应用最广泛的是前列腺癌根治性切除术。Kaouk等[21]将机器人手术的灵活准确及LSPS手术的微创化整合运用于泌尿外科中,先后完成了机器人经脐LSPS肾癌根治切除术、离断式肾盂成形术、前列腺癌根治切除术。此外,Hebert等[22]首次报道了为输尿管远端狭窄的病人施行机器人单孔输尿管膀胱吻合术的经验。虽然没有与多孔技术的进行比较分析的经验,但对于有经验的外科医生,R-LSPS在技术上是安全、可行的,且具有潜在技术优势。Escobar等[23]将R-LSPS应用于妇科,成功为一例BRCA基因检测呈阳性的60岁女性进行子宫切除术和双侧输卵管卵巢切除术。后有文献报道了其在妇科中的应用,如为盆腔淤血综合征病人行R-LSPS下卵巢静脉结扎术[24]、子宫内膜癌和子宫颈癌盆腔淋巴结清扫术等[25]。Kim等[26]回顾性分析了2020年1月～2022年7月期间接受LSPS和R-LSPS行子宫切除术、卵巢囊肿切除术子宫肌瘤切除术的566例病人,结果发现,R-LSPS手术在妇科上述手术中取得的疗效与LSPS相当。Bianco等[27]分析了机器人单孔在经腹膜前腹股沟疝修补术(84例)和胆囊切除术(141例)的应用,所有病人均未中转开放或增加额外端口,未出现死亡、术中及术后并发症。

2.R-LSPS在小儿外科的应用现状:与成人腹腔镜外科比较,小儿腹腔镜手术对医生的要求更加苛刻,受到的限制也更多,传统腹腔镜技术向机器人腹腔镜技术的推进使得小儿腹腔镜技术获益更多,但目前R-LSPS在小儿外科仍处在探索阶段。如成人外科一样,小儿泌尿外科是机器人手术应用最多的领域,其中肾盂成形术是最常见的小儿机器人泌尿外科手术。Kang等[28]首次报道了为1例10岁儿童行机器人辅助单孔腹腔镜肾盂成形术。既往普遍认为,对不满 1岁或 10 kg以下的婴儿进行肾盂成形术极具挑战。刘一帆等[29]报道了国内首例成功为出生53天的婴儿行机器人辅助单孔腹腔镜左肾盂成形术,总手术时间为148分钟,失血量为5 ml。Parik等[30]报道了成功为1例因T2脊髓损伤出现神经源性膀胱的14岁男孩实施机器人单孔Mitrofanoff手术。随着小儿R-LSPS经验的不断增加,其应用范围将不断扩宽。小儿机器人腹腔镜手术在普外科应用广泛,包括肝切除术、胆总管囊肿切除术、胃底折叠术、巨结肠根治术、肛门闭锁矫治术等。R-LSPS在小儿普外科中多见于胆囊切除术、胆总管囊肿切除。Klazura等[31]报道了成功为7例平均年龄17岁的青少年进行机器人辅助单孔腹腔镜胆囊切除术,手术平均时间126分钟,平均出血量2 ml,无再次手术病人,无死亡病例。机器人器械的手腕运动提高了外科医生的灵活性,隐藏在肚脐轮廓中的单个切口提供了良好的美容效果。

Xu等[32]回顾性分析3例R-LSPS切除卵巢良性肿瘤平均年龄为7～9岁的患儿的临床资料,术后病理均为成熟囊性畸胎瘤。所有病人术后2小时开始流质饮食。术后平均住院时间为 4.7 天(3～7 天)。术后随访6～18个月,未发现复发、切口疝,伤口愈合良好。R-LSPS对小儿卵巢良性肿瘤安全、有效、可行。达芬奇机器人在成人恶性肿瘤中的应用发展较成熟,在部分肿瘤中证实安全、可行、有效,与腹腔镜及开腹手术具有类似的肿瘤学结果,而小儿肿瘤的机器人手术刚刚起步。

儿童体腔空间小,单孔操作导致空间更为局限,手术难度加大,有报道在成人中运用机器人单孔加一腹腔镜成功进行了胰腺良性和低度恶性肿瘤的胰腺远端切除术[33],在此基础上有学者提出R-LSPS在小儿外科实际应用中可灵活采用单孔加一的方法。Chen等[34]等将74例诊断为肾盂输尿管连接部梗阻的患儿分为多孔腹腔镜组(31例)、单孔腹腔镜组(5例)、机器人辅助多孔组(28例)和机器人辅助单孔加一组(10例),结果发现,4组肾积水改善指标、围术期和术后并发症的发生率无明显差异。机器人多孔和单孔加一取得的疗效与腹腔镜多孔和单孔方法相当,但机器人组创伤更小,术后恢复更快,单孔组术后切口外观优于多孔组。Lin等[35]对51例胆总管囊肿患儿的临床资料进行回顾性分析,其中机器人辅助单孔加一手术24例,腹腔镜手术病人27例,机器人组总手术时间较腹腔镜组长,但在胆总管囊肿切除和平均肝空肠吻合等关键步骤使用的时间、平均失血量、胃管留置时间、肛门排气时间、喂水时间、固体食物喂养时间和住院时间均较腔镜组改善。机器人辅助单孔加一可进行胆总管囊肿切除和肝管空肠Roux-en-Y吻合术。

三、总结与展望

LSPS的进步为微创外科手术方式提供了新的选择,在治疗成人、儿童的大部分疾病方面与传统腹腔镜手术无明显差异。LSPS在小儿外科中的应用起步晚,其临床相关研究样本量逐渐增多,相关研究亦相应增多。LSPS因缺乏操作三角、仪器操作臂容易发生冲突、不利的人体工程学特点导致手术难度增加,尤其是儿童体腔小,操作难度更大。R-LSPS系统可以极大克服以上的缺点,但受到机器人平台及手术费用的限制,导致其临床应用受限。目前,达芬奇机器人手术系统是基于成人开发,小儿机器人手术不能完全取代腹腔镜,可预见的是,微创乃至“无创”将是未来发展的趋势。