機(jī)器人手術(shù)在肺癌外科的現(xiàn)狀和展望

袁野 金潤(rùn)森 李鶴成

全球范圍內(nèi)，肺癌的發(fā)病率及死亡率均在男性惡性腫瘤中位居第一，在女性中均位居第二，每年新發(fā)數(shù)量可達(dá)200萬例，并造成170萬名病人死亡[1]。在我國(guó)，肺癌同樣是最常見的惡性腫瘤，2015年發(fā)病例數(shù)78.7萬，死亡率居首，死亡例數(shù)達(dá)63.1萬[2]。肺癌中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)占絕大多數(shù)，目前以手術(shù)切除治療為主，同時(shí)結(jié)合化療、放療、靶向治療及免疫治療等。手術(shù)方式從早期的開胸手術(shù)，逐漸發(fā)展至以胸腔鏡輔助手術(shù)為主的微創(chuàng)手術(shù)，直到現(xiàn)今迅速崛起的機(jī)器人輔助手術(shù)。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)(Da Vinci surgical system)是目前臨床廣泛應(yīng)用的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。多項(xiàng)研究顯示，機(jī)器人手術(shù)在肺癌外科的療效與傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)相當(dāng)，并且在手術(shù)視野以及操作靈活性等方面更具優(yōu)勢(shì)，這使得機(jī)器人系統(tǒng)在復(fù)雜肺部手術(shù)如肺袖式切除術(shù)方面表現(xiàn)更佳[3]。

Melfi等[4]首次開展機(jī)器人輔助肺癌手術(shù)以來，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究也隨之陸續(xù)報(bào)道。Anderson等[5]對(duì)21例病人進(jìn)行了回顧性研究，認(rèn)為機(jī)器人手術(shù)對(duì)于肺惡性腫瘤的治療可以達(dá)到徹底的淋巴結(jié)清掃，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率較低，住院時(shí)間較短。國(guó)內(nèi)機(jī)器人輔助肺癌手術(shù)開展較晚，Zhao等[6]首次報(bào)道了5例機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)。Liang等[7]對(duì)14項(xiàng)研究共7438例病人進(jìn)行了Meta分析，進(jìn)一步論證了機(jī)器人手術(shù)在肺癌根治方面的安全性及有效性，并且中轉(zhuǎn)開胸率及圍術(shù)期死亡率均低于傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)。目前相關(guān)研究多為低質(zhì)量回顧性研究，機(jī)器人輔助肺癌手術(shù)的遠(yuǎn)期療效及成本效率尚有待多中心、大樣本、前瞻性的高質(zhì)量臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外開展的機(jī)器人輔助肺癌手術(shù)，根據(jù)腫瘤大小及位置不同，結(jié)合病人自身情況，有簡(jiǎn)單到復(fù)雜的多種不同術(shù)式選擇，包括機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)、機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)、機(jī)器人輔助肺楔形切除術(shù)及機(jī)器人輔助肺袖式切除術(shù)等[3]。我們回顧了相關(guān)研究并結(jié)合本中心的經(jīng)驗(yàn)，討論以上術(shù)式的手術(shù)流程及療效。由于國(guó)內(nèi)機(jī)器人手術(shù)費(fèi)用較昂貴，一般不用于開展肺楔形切除術(shù)，故在此不做討論。

一、機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)

1.術(shù)前評(píng)估：病人應(yīng)接受常規(guī)術(shù)前檢查以評(píng)估腫瘤分期及心肺功能，包括胸部薄層CT、心臟超聲、心電圖及肺通氣彌散功能等，必要時(shí)行PET-CT。機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)的絕對(duì)禁忌證目前尚無定論，當(dāng)病人存在血管侵犯、局部浸潤(rùn)的T4期病變和巨大腫瘤(直徑>10 cm)等情況時(shí)，應(yīng)綜合考慮病人病情及機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)機(jī)能以評(píng)估手術(shù)根治可能性。

2.病人體位及孔位：常規(guī)靜脈及吸入復(fù)合麻醉，雙腔氣管插管后健側(cè)單肺通氣，將病人置于健側(cè)折刀狀臥位。機(jī)器人鏡頭臂置于第8肋間腋中線，放置12 mm Trocar；1號(hào)臂置于第5或第6肋間腋前線，放置8 mm Trocar，連接電凝鉤；2號(hào)臂置于第8肋間，放置8 mm Trocar，連接雙極電凝抓鉗；3號(hào)臂置于第7或第8肋間脊柱上2 cm，放置8 mm Trocar，連接CADIERE抓鉗；最后輔助孔置于第7或第8肋間近肋弓處，放置12 mm Trocar。同時(shí)注入二氧化碳?xì)怏w以壓迫膈肌并壓縮肺組織。

機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)的機(jī)械臂數(shù)量及孔位選擇與術(shù)者習(xí)慣以及病人手術(shù)區(qū)域等相關(guān)。目前主流采用上述四臂五孔法，其他方法如Louie等[8]報(bào)道了三條機(jī)械臂及一個(gè)輔助孔的三臂四孔法。輔助孔位置也有不同選擇，例如第5肋間等[9]。

3.淋巴結(jié)清掃：機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)應(yīng)常規(guī)進(jìn)行N1及N2淋巴結(jié)清掃[10]。相較于傳統(tǒng)開胸或胸腔鏡肺葉切除術(shù)，機(jī)器人肺葉切除術(shù)能夠更加有效地清掃肺門及縱隔淋巴結(jié)，促進(jìn)了隱匿性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)現(xiàn)[11]。但新近也有學(xué)者認(rèn)為，機(jī)器人手術(shù)與開胸手術(shù)的淋巴結(jié)升期(nodal upstaging)發(fā)生率相似，均高于胸腔鏡手術(shù)[12]。

清掃淋巴結(jié)時(shí)，可利用機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)3號(hào)臂向前內(nèi)側(cè)推壓下葉，以解剖第7組淋巴結(jié)。若利用3號(hào)臂向下推壓上葉，在右側(cè)則有利于解剖第2R和第4R組淋巴結(jié)，左側(cè)則便于清掃第5和第6組淋巴結(jié)。

4.短期療效及長(zhǎng)期生存：2018年我中心開展了一項(xiàng)對(duì)比機(jī)器人輔助與單孔胸腔鏡輔助肺葉切除術(shù)短期療效的回顧性傾向得分匹配(PSM)研究，通過對(duì)69對(duì)病人進(jìn)行對(duì)比，證實(shí)了機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)對(duì)于術(shù)中出血的控制和淋巴結(jié)的清掃更具優(yōu)勢(shì)[13]。O'Sullivan等[14]開展了一項(xiàng)納入13篇研究的系統(tǒng)回顧及Meta分析，以圍術(shù)期(30日)死亡率為主要研究目標(biāo)，同樣對(duì)機(jī)器人輔助、胸腔鏡輔助及開胸肺葉切除術(shù)的短期療效進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示，雖然機(jī)器人組在手術(shù)時(shí)間方面較另外兩組延長(zhǎng)，但圍術(shù)期死亡率顯著低于胸腔鏡組和開胸組，且在減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生和縮短住院時(shí)間方面優(yōu)于開胸組。Guo等[15]對(duì)14項(xiàng)對(duì)比機(jī)器人輔助與胸腔鏡輔助肺葉切除術(shù)研究的Meta分析顯示，機(jī)器人組在中轉(zhuǎn)開胸、手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間、胸引管留置時(shí)間、淋巴結(jié)清掃數(shù)、術(shù)后持續(xù)漏氣及并發(fā)癥發(fā)生率方面與胸腔鏡組均無明顯差異。因此可以認(rèn)為在短期療效方面機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)與傳統(tǒng)腔鏡相當(dāng)，能夠保證安全性及有效性。

距第一例機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)開展以來已經(jīng)過十余年時(shí)間，近年關(guān)于其長(zhǎng)期生存的研究許多已有成果報(bào)道。2018年Cerfolio等[16]報(bào)道了目前世界上規(guī)模最大、隨訪時(shí)間最長(zhǎng)的機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)長(zhǎng)期生存研究，這項(xiàng)由4家機(jī)構(gòu)協(xié)力完成的研究共納入了1339例病人，總體的5年生存率為77%，不同分期的5年生存率分別為ⅠA期83%，ⅠB期77%，ⅡA期68%，ⅡB期70%，ⅢA期62%(其中122例病人淋巴結(jié)分期為N2，5年生存率為73%)，以及ⅢB期31%(無N3期病人)，展示了機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)治療NSCLC的長(zhǎng)期生存方面振奮人心的結(jié)果，尤其是在N2期病人中的表現(xiàn)。Kneuertz等[17]將機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)的長(zhǎng)期生存與胸腔鏡及開胸手術(shù)進(jìn)行了對(duì)比，其報(bào)道的5年生存率為63%，與胸腔鏡及開胸手術(shù)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外，我中心正開展一項(xiàng)機(jī)器人輔助對(duì)比胸腔鏡肺葉切除術(shù)對(duì)NSCLC療效的前瞻性隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)(NCT03134534)，研究擬納入300例病人，以3年無病生存期(DFS)與淋巴結(jié)清掃情況為主要終點(diǎn)，截至目前研究入組已基本結(jié)束，待病人隨訪結(jié)束時(shí)將會(huì)提供循證等級(jí)更高的證據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證機(jī)器人輔助肺葉切除術(shù)對(duì)NSCLC的長(zhǎng)期療效。

二、機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)

機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)的手術(shù)指征與微創(chuàng)肺段切除術(shù)一致，適用于可保留的肺組織很少或者因其他嚴(yán)重合并癥而不能耐受肺葉切除術(shù)的部分選擇性病人，肺實(shí)質(zhì)切除邊緣距腫瘤應(yīng)≥2 cm或≥腫瘤大小。術(shù)中淋巴結(jié)清掃方面，在不顯著增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的情況下應(yīng)常規(guī)對(duì)N1和N2組淋巴結(jié)進(jìn)行取樣并送冰凍病理，如提示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，則應(yīng)改行肺葉切除術(shù)。此外，肺段切除術(shù)還對(duì)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)提出了新的要求，如精準(zhǔn)定位結(jié)節(jié)并劃分其所在靶段及靶血管，以及術(shù)中段間平面識(shí)別和分離等。

1.三維重建及結(jié)節(jié)定位：由于肺段切除術(shù)對(duì)于解剖定位的更高要求，通常需要在胸部CT掃描的同時(shí)進(jìn)行三維重建，以準(zhǔn)確定位腫瘤，并明確其與肺部血管及支氣管走行的相對(duì)位置關(guān)系，此外，需要警惕不同病人的解剖變異。2018年Baste等[18]利用術(shù)前三維重建結(jié)合術(shù)中虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)及超聲氣管鏡亞甲藍(lán)染色，成功為114例病人進(jìn)行了機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)，術(shù)中解剖準(zhǔn)確性達(dá)100%。除亞甲藍(lán)外，也有使用吲哚菁綠染色定位結(jié)節(jié)的研究報(bào)道，定位準(zhǔn)確率達(dá)86%[19]。Zhou等[20]在2017年報(bào)道了另一種使用術(shù)中超聲定位結(jié)節(jié)的方法，在機(jī)器人肺段切除術(shù)中其定位準(zhǔn)確率為87.5%，顯著高于依據(jù)術(shù)者解剖經(jīng)驗(yàn)定位的對(duì)照組(20.0%)。

2.段間平面處理：在肺段手術(shù)中，為保證腫瘤和相應(yīng)肺段的完整切除，準(zhǔn)確識(shí)別段間平面十分重要。段間平面的錯(cuò)誤識(shí)別將導(dǎo)致腫瘤距切緣距離過短，從而影響腫瘤學(xué)療效。目前機(jī)器人手術(shù)中常用膨脹萎陷法識(shí)別段間平面，然而少部分病人由于肺段間的側(cè)支通氣，導(dǎo)致段間平面顯示不良，同時(shí)膨脹萎陷法將一定程度影響手術(shù)視野，限制手術(shù)操作。近年來，多種新式段間平面識(shí)別方法得到成功應(yīng)用，包括選擇性肺段膨脹及支氣管內(nèi)染料注射等。Pischik等[21]利用吲哚菁綠靜脈注射結(jié)合近紅外熒光成像用于段間平面識(shí)別，該方法識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)95.6%。2009年，近紅外熒光成像技術(shù)被引入達(dá)芬奇Si機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，使得機(jī)器人手術(shù)中應(yīng)用熒光成像技術(shù)識(shí)別段間平面成為現(xiàn)實(shí)。

識(shí)別段間平面后，另一個(gè)問題在于段間平面的分離，主流方法包括能量器械如電刀，以及切割縫合器等。本中心于2020年發(fā)表的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，在機(jī)器人輔助等微創(chuàng)肺段切除術(shù)中，使用切割縫合器分離段間平面可顯著減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，同時(shí)在術(shù)后肺功能和住院費(fèi)用方面與能量器械組無顯著差異[22]。研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)使用機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)操作電凝鉤等能量器械分離段間平面時(shí)，其切割準(zhǔn)確性較高，對(duì)正常肺組織損傷較小，術(shù)后漏氣等并發(fā)癥發(fā)生率也隨之下降。

3.機(jī)器人輔助聯(lián)合肺段切除術(shù)：既往研究結(jié)果證實(shí)，肺段切除相比于肺葉切除能夠保留更多的肺功能，且腫瘤學(xué)結(jié)果相當(dāng)[23]，而超過33%的T1期NSCLC涉及到多個(gè)肺段[24]，為了保證足夠的切緣，同時(shí)最大限度地保留病人的肺功能，聯(lián)合肺段切除術(shù)在臨床中逐步得到應(yīng)用。關(guān)于聯(lián)合肺段切除的研究報(bào)道較少，傳統(tǒng)胸腔鏡的二維視野和手術(shù)器械之間的相互干擾，使得胸腔鏡下進(jìn)行聯(lián)合肺段切除難度較高，同時(shí)，已有研究證實(shí)機(jī)器人手術(shù)在肺段切除方面安全有效且具優(yōu)勢(shì)[25]，因此，機(jī)器人聯(lián)合肺段切除術(shù)(Combined anatomic pulmonary subsegmentectomy，CAS)開始逐步得到應(yīng)用。我中心最先報(bào)道了16例CAS的詳細(xì)手術(shù)過程及圍手術(shù)期結(jié)果，包括右肺上葉(S2b+S3a、S1b+S3b、S3+S1b、S2+S1a、S2+S3a)，左肺上葉(S1+2+S3c)和右肺下葉(S9+S8b)聯(lián)合肺段切除術(shù)，結(jié)論提示機(jī)器人CAS在直徑<2 cm的肺部腫瘤中是安全有效的，機(jī)器人術(shù)式可以使復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)性的CAS操作更加方便，但在早期的技能學(xué)習(xí)階段手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)，盡管機(jī)器人CAS相比于單純肺段切除過程更加復(fù)雜，但兩組的短期結(jié)果并無差異，也提示機(jī)器人手術(shù)在CAS中的優(yōu)勢(shì)[26]。

4.短期療效及長(zhǎng)期生存：機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)圍手術(shù)期的安全性已被多項(xiàng)研究證實(shí)。在一項(xiàng)2019年發(fā)表的研究中，Terra等[27]回顧性分析了49例接受機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)的病人資料，結(jié)果顯示，其中位手術(shù)時(shí)間為160分鐘，未發(fā)生中轉(zhuǎn)胸腔鏡或開放手術(shù)的情況，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率18.3%。Rinieri等[28]對(duì)比了32例胸腔鏡肺段切除術(shù)和16例機(jī)器人肺段切除術(shù)，發(fā)現(xiàn)這兩種術(shù)式短期療效結(jié)果類似，無明顯差異。近期本中心聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位共同發(fā)表了多中心、回顧性臨床研究，對(duì)比機(jī)器人和胸腔鏡肺段手術(shù)的短期療效，其中機(jī)器人組298例，胸腔鏡組476例。結(jié)果顯示，兩組間的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、圍手術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率等短期療效指標(biāo)無明顯差異，而機(jī)器人組在N1淋巴結(jié)清掃方面更具優(yōu)勢(shì)[29]。此外，我中心還對(duì)機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)的學(xué)習(xí)曲線進(jìn)行了探究，提示術(shù)者至少需要40例該術(shù)式手術(shù)的積累才能達(dá)到穩(wěn)定可靠的圍手術(shù)期效果[30]。

另一方面，盡管已開展多年，機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)的長(zhǎng)期生存數(shù)據(jù)仍鮮有報(bào)道。我們認(rèn)為這與該術(shù)式的適應(yīng)證有關(guān)，即接受肺段切除術(shù)的病人多為早期肺癌，獲得長(zhǎng)期生存的可能性更高，這從一定程度上增加了這類研究的時(shí)間跨度和隨訪難度。Casiraghi等[31]統(tǒng)計(jì)了一個(gè)意大利中心長(zhǎng)達(dá)10年的機(jī)器人胸外科手術(shù)數(shù)據(jù)，其中肺段切除術(shù)的5年生存率為96.2%。由此可見，機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)對(duì)NSCLC病人腫瘤學(xué)療效較為可觀，但仍需大規(guī)模的前瞻性臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

三、機(jī)器人輔助肺袖式切除術(shù)

全肺切除術(shù)既往廣泛應(yīng)用于可切除的中央性肺癌，隨著肺袖式切除手術(shù)的開展，中央型肺癌病例得以在保留更多肺組織的同時(shí)取得相似腫瘤學(xué)療效。胸腔鏡手術(shù)受限于視野、器械靈活性等原因，在肺袖式切除手術(shù)中應(yīng)用較少。機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的高清三維視野、靈活的機(jī)械臂等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于斷端的吻合等操作，可以降低學(xué)習(xí)曲線，使微創(chuàng)肺袖式切除術(shù)的廣泛應(yīng)用成為可能。

2018年本中心報(bào)道了3例機(jī)器人輔助肺袖式切除術(shù)，其中右上肺、左上肺以及舌段各1例，相較于開胸或胸腔鏡手術(shù)，機(jī)器人系統(tǒng)的靈活操作更加適合進(jìn)行支氣管吻合，使得吻合時(shí)間縮短并取得更滿意的吻合效果[32]。此外，目前有多篇回顧性研究報(bào)道了機(jī)器人輔助肺袖式切除的手術(shù)技巧、圍手術(shù)期情況和治療效果[33-34]。Jiao等[33]報(bào)道了67例機(jī)器人肺袖式切除的隊(duì)列研究，結(jié)果顯示，這一術(shù)式的平均手術(shù)時(shí)間166.5分鐘，平均術(shù)中出血量98.8 ml，沒有出現(xiàn)中轉(zhuǎn)開胸病例，圍手術(shù)期并發(fā)癥相對(duì)可控。Gu等[34]對(duì)比了機(jī)器人輔助肺袖式切除和開放手術(shù)的圍手術(shù)期情況和遠(yuǎn)期療效，其中機(jī)器人組17例，開放組86例。兩組病人的手術(shù)時(shí)間、圍手術(shù)期并發(fā)癥和生存時(shí)間沒有明顯差異。以上結(jié)果均提示，機(jī)器人輔助肺袖式切除術(shù)安全可行，療效良好。然而，目前尚無前瞻性臨床研究結(jié)果報(bào)道。

四、展望

經(jīng)過十余年的發(fā)展，機(jī)器人手術(shù)在肺癌外科得到了逐步的推廣及應(yīng)用。多項(xiàng)研究顯示，機(jī)器人輔助肺癌手術(shù)與胸腔鏡輔助肺癌手術(shù)的腫瘤學(xué)療效相似，圍術(shù)期死亡率及并發(fā)癥發(fā)生率相當(dāng)，在淋巴結(jié)清掃等方面有一定優(yōu)勢(shì)[23，27]。然而，在肺癌外科領(lǐng)域，機(jī)器人手術(shù)相關(guān)研究多為回顧性研究或基于前瞻性數(shù)據(jù)庫(kù)開展的研究，仍然缺少前瞻性臨床試驗(yàn)來進(jìn)一步證實(shí)其遠(yuǎn)期療效，并提供更高等級(jí)循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。自2014年起，全球多個(gè)中心相繼開展機(jī)器人輔助胸外科手術(shù)相關(guān)前瞻性臨床試驗(yàn)，如意大利的“ROMAN”試驗(yàn)(NCT02804893)及我中心正開展的對(duì)比機(jī)器人與胸腔鏡輔助肺葉切除術(shù)的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)(NCT03134534)。隨著這些前瞻性研究的進(jìn)展和結(jié)果報(bào)道，機(jī)器人手術(shù)在肺癌外科的安全性和有效性將得到進(jìn)一步確認(rèn)。

不容忽視的是，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)本身還有些許不足，如缺少觸覺反饋，將一定程度影響術(shù)者的操作，機(jī)器人相關(guān)耗材價(jià)格較高昂等。更新一代的機(jī)器人系統(tǒng)正在逐步做出改善，同時(shí)在精準(zhǔn)和微創(chuàng)方面進(jìn)一步提升，如單孔機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)等。機(jī)器人手術(shù)的未來革新方向之一，是通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)，將術(shù)前影像學(xué)信息與術(shù)中實(shí)時(shí)獲得的解剖信息相結(jié)合，利用人工智能技術(shù)進(jìn)行匹配，從而達(dá)到真正智能的機(jī)器人輔助肺癌外科手術(shù)。