机器人辅助手术在肝胆胰

恶性肿瘤外科治疗中的应用

1985年9月德国外科医师ErichMühe完成首例腹腔镜胆囊切除术(laparoscopiccholecystectomy,LC)标志着微创外科时代的到来。大量文献表明,与传统开腹手术相比较,腹腔镜手术具有术中出血少、术后疼痛轻、恢复快、住院时间短、美容效果好等诸多微创优势,并具有相似的近期和远期肿瘤学效果。虽然大多数肝胆胰外科手术都可以在腹腔镜下完成,但常规腹腔镜手术的二维视野、器械操作活动受限、缺乏触觉反馈和“筷子效应”等不足,以及较长的学习曲线限制了其在肝胆胰外科复杂手术的进一步普及应用。

1997年美国直观外科公司开发的达芬奇机器人手术平台正式应用于临床。机器人辅助手术系统很好地弥补了传统腹腔镜手术的不足,推动微创外科手术的进一步发展。达芬奇机器人辅助手术系统具有高倍放大的稳定的三维手术视野、7个自由度的灵活内腕功能和震颤过滤功能、良好的人体工程学设计等,显著地提高了腹腔镜下手术操作的精细程度和手术质量;另外,达芬奇机器人辅助手术系统具有远程手术的功能,已成功完成跨大西洋胆囊切除术。2003年意大利学者Giulianotti首先报道了达芬奇机器人辅助手术在肝胆胰外科的应用经验,认为是安全可行的,并可扩展微创手术在外科临床的应用。20多年来,达芬奇机器人辅助手术技术日趋成熟,目前已越来越多地应用于肝切除、胰十二指肠切除及肝门部胆管癌根治性切除术等复杂手术。文献报道,与常规腹腔镜手术相比,机器人辅助手术具有术中出血少、中转开腹率低、术后住院时间短等优势,并且具有较短的手术学习曲线,可安全地应用于消化道恶性肿瘤的外科手术治疗。达芬奇机器人手术的主要不足是手术费用昂贵和缺乏力反馈。笔者介绍近年来达芬奇机器人手术在肝切除术、胆道恶性肿瘤根治性切除术及胰腺恶性肿瘤手术切除术中的应用情况,结合自己的经验体会做一阐述。


1、机器人辅助手术在肝切除中的应用

与开腹肝切除术相比较,腹腔镜肝切除术具有术中出血少、术后疼痛轻、并发症发生率低、住院时间短等优势。研究表明,在腹腔镜手术经验丰富的专业中心,肝恶性肿瘤患者行腹腔镜复杂肝切除术同样安全可行,并可能有潜在的肿瘤学获益。但腹腔镜手术固有的不足,如操作器械活动及空间受限不能顺利到达手术区域,腔镜下缝合技术要求高等,限制了其在复杂肝切除术中的广泛应用。


1.1 近期疗效

2002年达芬奇机器人手术系统首次应用于肝切除术,近年来机器人辅助肝切除术在越来越多的中心开展。有研究显示,机器人辅助肝切除术患者(70例)较开腹肝切除术患者(252例)手术时间相对较长、术中出血少、住院时间短、术后并发症发生率低,两组恶性肿瘤患者的总体生存率和无瘤生存率无显著差别,认为与开腹肝切除术相比,机器人辅助肝切除术具有较好的围手术期结果和相似的远期肿瘤学效果。Coletta等的荟萃分析发现机器人辅助大范围肝切除术中出血和中转开腹率显著低于腹腔镜手术,而腹腔镜手术患者的住院时间明显较短,两者的围手术期疗效相似。有研究对6个大型中心的936例腹腔镜肝切除术和403例机器人辅助肝切除术患者的临床资料,根据手术难度分层并进行倾向性评分匹配,分析发现高难度手术组患者行机器人辅助肝切除术时并发症发生率更低;中等难度和低难度的肝切除术患者行机器人辅助手术的优势并不明显。这提示机器人辅助肝切除术有利于高难度复杂肝切除术的顺利完成,从而有可能拓宽微创肝切除术的手术适应证。2012年有学者报道机器人辅助活体供肝获取术,随后的临床研究显示,机器人辅助活体供肝获取术与开腹及腹腔镜手术具有相似的术中出血量、术后并发症发生率以及供体恢复时间,但学习曲线明显短于腹腔镜手术,并保持着微创手术的优势。我们中心迄今完成达芬奇机器人肝切除术50多例,包括达芬奇机器人Si和Xi系统。初步结果显示,与腹腔镜肝切除术相比,达芬奇机器人肝切除术术中出血更少,术后住院时间更短,并可使复杂的肝切除手术更容易地完成,与文献报道相一致。


1.2 远期疗效

机器人辅助肝切除术治疗肝恶性肿瘤的远期效果是关注的主要焦点,2018年有学者报道了1组包括肝细胞癌、胆管癌和胆囊癌在内的61例肝胆恶性肿瘤患者机器人辅助肝切除术后的长期生存情况,中位5年总体生存率为56%,无瘤生存率为38%,提示机器人辅助肝切除术远期肿瘤学疗效不劣于开腹及腹腔镜手术。近期一项倾向性评分匹配的前瞻性研究显示,对于BCLC分期0~A期肝细胞癌患者,机器人手术组和腹腔镜手术组较开腹手术组手术时间显著较长、住院时间明显较短,三组术中和围手术期各项指标、5年总体生存率和无瘤生存率均无统计学差异,多因素回归分析显示门静脉高压症、血甲胎蛋白水平和肿瘤分化程度是影响患者远期生存的独立预后因素。该研究进一步证实了机器人辅助肝切除及腹腔镜肝切除术治疗早期肝细胞癌的安全性和有效性。

达芬奇机器人手术系统放大稳定的三维立体视野使肝实质内各种管道更清晰显露,避免误伤导致出血,灵活的机械臂内腕功能可以轻松完成包括缝合和重建在内的各种复杂的腔镜下操作,而达芬奇超声探头和荧光导航功能也有助于解剖性肝切除的顺利实施。近年来随着计算机硬件和软件的快速发展,虚拟现实、增强现实和混合现实技术逐渐应用于肝脏手术的术中导航,机器人辅助手术平台与这些技术有良好的兼容性,通过融合这些技术,将使术者在术中感觉“沉浸”在手术野中,进一步提高复杂操作的精准程度。


2、机器人辅助手术在胆道恶性

肿瘤根治性切除中的应用

胆道恶性肿瘤包括肝内胆管癌、肝门部胆管癌、远端胆管癌和胆囊癌,除远端胆管癌外,根治性切除术通常需要行大范围肝切除术、区域淋巴结清扫及胆肠吻合术,部分患者甚至需要行联合血管切除和重建术。腹腔镜手术在胆道恶性肿瘤,特别是肝门部胆管癌和胆囊癌根治性切除术中的应用目前仍存在一定争议,其焦点是手术安全性和肿瘤的根治性。近年来我们中心的经验及文献报道均证实,在腹腔镜手术经验丰富的中心,腹腔镜下肝门部胆管癌根治性切除术和胆囊癌根治性切除术是安全可行的,具有术中出血少、术后住院时间短等优势,术后并发症发生率以及远期生存率和开腹手术相似。但由于此类手术操作复杂,对术者的腹腔镜技术和经验要求高,限制了微创手术在该领域的应用与推广。

2.1 肝门部胆管癌

达芬奇机器人辅助手术系统的优势使其更适合用于肝胆胰复杂微创手术。2003年Giulianotti等首先报道了达芬奇机器人辅助肝外胆管癌切除联合胆肠内引流术,随后在2010年开展了机器人辅助扩大右半肝切除联合胆肠内引流术治疗肝门部胆管癌。2016年有学者比较10例机器人辅助肝门部胆管癌根治性切除术和32例开腹手术的围手术期结果,发现机器人辅助手术组的手术时间及术后并发症显著高于开腹手术组,因此认为除非有器械的更新和手术技术的明显进步,机器人辅助手术并不适合肝门部胆管癌根治性切除术。2020年有学者报道了单中心48例机器人辅助肝门部胆管癌根治性切除术的临床结果:手术时间为276(170,500)min、术中出血量为150(20,1500)mL,术后并发症发生率为58.3%,围手术期死亡率为0。Cillo等报道采用达芬奇机器人Xi系统对4例肝门部胆管癌实施根治性切除术,其中1例中转开腹,术后无严重并发症发生,3例取得R0切除,认为机器人辅助肝门部胆管癌根治术安全可行,在多个胆管开口的胆肠吻合中更显优势。我们团队曾对腹腔镜/机器人辅助肝门部胆管癌根治性切除术的临床研究进行荟萃分析,其中包括7项研究的101例机器人辅助手术患者,结果显示近年来机器人辅助手术在肝门部胆管癌根治性切除术中的应用有明显增加的趋势,随着技术的进步和经验的积累,微创肝门部胆管癌根治性切除术的安全性和可行性将进一步提高。殷晓煜认为,机器人辅助手术在肝门部胆管癌根治性切除术中应用的主要优势包括有助于区域淋巴结清扫、有助于联合尾状叶切除术、有助于胆肠吻合术,而局限性则是如何术中精准判断胆管离断平面和有效防止胆汁污染腹腔。我们中心目前已完成数例机器人辅助肝门部胆管癌根治性切除术,初步体会是在熟练掌握机器人手术操作技巧的前提下,在腹腔镜肝门部胆管癌根治性切除术经验丰富的中心,机器人辅助肝门部胆管癌根治性切除术是安全可行的,并在复杂高位胆肠吻合及血管切除重建方面有独特优势,能有效缩短手术时间,提高手术质量。


2.2 胆囊癌

2012年Shen等首先报道了达芬奇机器人辅助胆囊癌根治性切除术,5例患者均获R0切除,平均手术时间200min,平均术中出血量210mL,初步证明了机器人辅助胆囊癌根治性切除术的安全性和可行性。近年来陆续有研究探索机器人辅助手术在胆囊癌根治性切除术中的应用价值。Goel等总结报道了22例达芬奇机器人辅助胆囊癌根治性切除术的平均手术时间270min,中位术中出血量120mL,中位淋巴结获取数目8枚,中位术后住院时间4d,中位随访18个月内均存活,其中1例发生肝内转移,认为机器人辅助手术可能优于腹腔镜胆囊癌根治性切除术,具有良好的近期肿瘤学效果;后续研究发现机器人辅助手术(27例)的手术时间显著长于开腹手术(70例),而术中出血量、术后住院时间及并发症发生率均明显优于开腹手术,两组术中淋巴结获取数目相近,进一步证实达芬奇机器人辅助胆囊癌根治性切除术安全可行。Weng等总结分析了7个研究共74例机器人辅助胆囊癌根治术患者的临床资料,结果发现平均出血量为194.8mL,平均手术时间为275min,平均住院时间为4.65d,术后并发症发生率为6.76%,平均术中淋巴结获取数目为9.07,R0切除率为96.8%,术后2年生存率为60.5%~100%。笔者团队在不断积累腹腔镜胆囊癌根治性切除术经验的基础上,近期已开展达芬奇机器人辅助胆囊癌根治性切除术,我们初步体会是,机器人辅助胆囊癌根治性切除手术比腹腔镜手术术中出血更少,机器人手术在深在、狭小空间解剖分离的优势有利于更彻底、方便地进行区域淋巴结清扫。


3、机器人辅助手术在胰腺恶性

肿瘤根治性切除中的应用

3.1 远端胰腺切除术

按胰腺恶性肿瘤所在解剖部位的不同,采用根治性切除的手术方式也不相同。位于胰头及钩突部的恶性肿瘤主要采用胰十二指肠切除术(pancreaticoduodenectomy,PD),而胰体尾部的恶性肿瘤则采用远端胰腺切除术(distalpancreatectomy,DP)。与开腹DP相比较,腹腔镜远端胰腺切除术(laparoscopicdistalpancreatectomy,LDP)有相似的R0切除率、术中淋巴结获取数目、术后并发症发生率及术后生存率,但具有术后疼痛轻、恢复快、住院时间短等优势。文献报道,2926例DP患者中1281例(42.8%)为微创DP,其中机器人辅助远端胰腺切除术(roboticdistalpancreatectomy,RDP)在临床上的应用明显少于LDP(323例vs958例)。研究表明,与开腹DP相比较,RDP术中出血少、术后住院时间短,具有相似甚至更优的围手术期结果和肿瘤学效果;而与LDP相比,RDP的中转开腹率较低,术后住院时间更短,充分体现了机器人辅助手术的优势。Ocuin等报道RDP联合腹腔动脉切除术与开腹手术相比手术时间较短、术中出血较少、术中获取淋巴结数目较多,并有相近的围手术期结果,提示在机器人手术经验丰富的中心,机器人辅助手术有助于外科医师克服技术障碍,更便于完成高难度的复杂手术。


3.2 胰十二指肠切除术

腹腔镜胰十二指肠切除术(laparoscopicpancreaticoduodenectomy,LPD)在技术上目前已日趋成熟,其安全性和可行性也得到肯定。LPD的关键和难点是钩突切除、消化道重建以及血管切除和重建,相对较长的手术时间容易导致术者疲倦。机器人辅助手术系统的固有优势将有利于微创胰十二指肠切除术的顺利开展。达芬奇机器人辅助胰十二指肠切除术(roboticpancreaticoduodenectomy,RPD)于2001年开展,Giulianotti等率先报道的病例中,6例为机器人和腹腔镜杂交的手术,即先在腹腔镜下完成标本切除,再利用机器人手术系统进行消化道重建。

由于手术视野范围和使用的能量器械与腹腔镜手术有所不同,机器人辅助手术的操作技巧与腹腔镜手术存在差异。随着机器人辅助手术经验的不断积累以及手术流程的持续优化,越来越多的中心开展完全机器人辅助胰十二指肠切除术。早期文献报道,机器人辅助胰十二指肠切除术的平均手术时间为504min、术中出血量为242mL、中转开腹率为13%,术后严重并发症发生率为24%,临床相关胰瘘(CR-POPF)发生率为9.9%,围手术期死亡率为2.2%。有研究表明,机器人辅助胰十二指肠切除术学习曲线显著短于腹腔镜手术,前者约20~40例,而后者需要50例以上;当完成机器人辅助胰十二指肠切除术病例数超过200例以上时,标志着技术上的真正熟练和成熟。有学者报道当完成RPD数量超过250例后,手术时间、术中出血量、术后住院时间及包括胰瘘发生率在内的并发症发生率等各项指标,RPD均优于OPD。Zureikat等总结了500例RPD的临床经验,发现随着手术经验的积累,RPD的手术时间、术中出血量、中转开腹率以及术后胰瘘发生率等相关指标均显著改善,当完成240例手术后达到平台期。

文献报道,RPD较开腹PD手术时间显著延长、术中出血明显减少、术后住院时间显著较短,而术后并发症发生率相似;较LPD具有手术时间较短、术中出血较少、住院时间较短、中转开腹率较低等优势。血管切除和重建是机器人辅助手术的优势之一,2011年Giulianotti等首先报道了2例RPD联合静脉切除重建,Kauffmann等在2020年报道了4例RPD联合动脉切除重建术。有研究比较常规RPD和RPD联合静脉切除重建的临床效果,结果表明,RPD联合静脉切除重建组的手术时间较长、术中出血量较多,但术后CR-POFP,胃排空障碍及出血等并发症发生率和死亡率无显著差异;两者获取淋巴结平均数及R0切除率无显著差异。

RPD治疗胰腺癌的肿瘤学效果是评价疗效的关键。Girgis等比较分析胰腺癌患者行RPD和OPD的围手术期结果,发现RPD术中出血较少,淋巴结获取数目较多,两者R0切除率相似;Nassour等利用美国国家癌症数据库(NationalCancerDatebase,NCDB)数据库比较分析行626例行RPD和17205例行OPD胰腺癌患者的远期生存情况,结果显示两者中位总体生存率相近,提示RPD治疗胰腺癌具有不劣于开腹手术的肿瘤学效果。Kabir等最近采用网络Meta分析方法纳入4项随机对照研究和23项倾向评分匹配研究的4945例病例,分析LPD、RPD和OPD的临床效果,结果显示,OPD的手术时间显著短于LPD和RPD、术后胃排空障碍发生率较RPD和LPD高,RPD的术中出血量显著少于LPD和OPD、术后切口感染发生率明显低于OPD,LPD的术后住院时间显著短于OPD,其他指标三者差异无统计学意义。上述研究提示在大型专业中心,微创胰十二指肠切除术有着与传统开腹手术相似,甚至更优的围手术期和远期肿瘤学疗效。


4、小结和展望

经过20多年的发展,机器人辅助手术已经越来越多地应用于肝胆胰系统恶性肿瘤的根治性切除手术,初步显示出优于常规腹腔镜手术的围手术期临床效果和潜在的远期疗效优势,但昂贵的手术设备和耗材费用限制了其在临床的广泛应用,其在肝胆胰恶性肿瘤外科治疗中的价值有待进一步证实。近年来随着设备和技术的不断迭代升级和国产化,机器人辅助手术系统将进一步小型化和智能化,手术费用将不断降低,缺乏力反馈的问题也将得到解决,根据不同临床应用场景将出现具有特定功能的各种机器人辅助手术平台,因此其临床应用将更加便捷和安全。随着计算机硬件和软件的快速发展,虚拟现实、增强现实和混合现实技术逐渐应用于术中导航,机器人辅助手术平台与这些技术有良好的兼容性,通过融合这些技术,将使术者在术中感觉“沉浸”在手术野中,进一步提高复杂操作的精准程度。


项目研究团队简介

浙江省人民医院肝胆胰外科、微创外科是国家临床重点专科(普通外科学),浙江省医学重点学科(支撑学科),浙江省重点学科群(微创外科)主要成员,“长三角肝胆胰外科联盟”主委单位之一,是浙江省人民医院重点学科。

微创外科是21世纪外科领域最重要的发展方向。然而,由于肝胆胰手术难度高、风险大,微创手术在肝胆胰恶性肿瘤领域发展相对缓慢。浙江省人民医院肝胆胰外科团队在既往丰富的临床及手术经验、严格遵循肝胆胰肿瘤外科治疗规范的基础上,迎难而上,开拓创新,综合运用包括3D重建、3D打印、实时荧光导航等最先进的技术手段,积极开展腹腔镜/机器人辅助的肝癌、胆道恶性肿瘤及胰腺癌等根治性切除手术,创新性提出“同期PVE联合TACE后的计划性肝切除”治疗理念,为部分巨大肝癌患者赢得手术机会,取得安全有效的治疗结果,相关研究数据、手术视频发表于多个国内外专业期刊。这支老中青结合、团结协作的肝胆胰外科团队,秉承“微创引领”&“规范为本”的治疗理念,坚持多学科协作讨论,为无数肝胆胰肿瘤患者带来治疗希望,显著降低术中损伤和出血,大大加速术后康复,取得令人满意的长期治疗效果。

引证本文:

张成武.机器人辅助手术在肝胆胰恶性肿瘤外科治疗中的应用[J].肝胆胰外科杂志,2023,35(6):321-325.