機器人手術(shù)在小兒外科領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

張書豪 高志剛 鈄金法 王金湖 應(yīng)力陽 譚 征 陳光杰 陶 暢 舒 強

與傳統(tǒng)腔鏡手術(shù)一樣，機器人手術(shù)有術(shù)后疼痛輕、住院時間短、恢復(fù)快且傷口小的優(yōu)勢。此外，機器人具備仿真手腕機械臂、3D手術(shù)視野、7個自由度旋轉(zhuǎn)以及震顫過濾等特點，能夠幫助外科醫(yī)生完成更精細的縫合和更精準的切除手術(shù)。因此，機器人應(yīng)用于復(fù)雜重建性手術(shù)具有獨特的優(yōu)勢，如泌尿外科的腎盂成形術(shù)、輸尿管再植術(shù)、膀胱擴大成形術(shù)、可控性尿流改道術(shù)；胃腸及肝膽外科的改良胃底折疊術(shù)、食管裂孔疝修補術(shù)以及膽腸循環(huán)改造手術(shù)；胸外科的縱隔腫瘤切除術(shù)、隔離肺切除術(shù)等。而在傳統(tǒng)腔鏡下完成這些復(fù)雜手術(shù)，即使對于腔鏡手術(shù)經(jīng)驗豐富的醫(yī)生來說仍然極具挑戰(zhàn)。

二十多年前，微創(chuàng)外科技術(shù)被初步引入小兒外科時遭受了眾多質(zhì)疑，原因包括：在狹窄空間內(nèi)操作的困難、微創(chuàng)器械與兒童體積小的矛盾以及較傳統(tǒng)開放手術(shù)費用昂貴等。如今，機器人手術(shù)正在經(jīng)歷同樣的質(zhì)疑。近年來，隨著機器人手術(shù)器械的不斷改進以及對兒童復(fù)雜先天畸形認識的深入，機器人在復(fù)雜重建性手術(shù)中的應(yīng)用（如膽總管囊腫根治術(shù)、輸尿管再植術(shù)等）逐漸受到越來越多外科醫(yī)生的青睞以及患者家屬的歡迎?，F(xiàn)就機器人在小兒普外科、泌尿外科以及心胸外科手術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其優(yōu)劣勢進行評述。

一、機器人在小兒泌尿外科手術(shù)中的應(yīng)用

機器人應(yīng)用于兒童泌尿外科手術(shù)主要包括：腎盂成形術(shù)、輸尿管再植術(shù)、完全和部分腎切除術(shù)以及膀胱擴大術(shù)等。Cundy［1］對2003—2016年施行的3 688例泌尿外科機器人手術(shù)進行分類，其中腎盂成形術(shù)最為常見（n＝1 923），其后依次為輸尿管再植術(shù)（n＝1 120）、半腎切除術(shù)（n＝136）、腎切除術(shù)或腎輸尿管切除術(shù)（n＝117）。

小兒外科領(lǐng)域開展的第一例機器人手術(shù)為2002年報道的機器人輔助腎盂成形術(shù)（robot-assisted laparoscopic pyeloplasty，RALP）［2］。此后RALP在小兒外科得到廣泛開展，其不但具備腔鏡手術(shù)的所有優(yōu)勢，且學(xué)習曲線短，既往文獻報道RALP的成功率為78%～100%，其中絕大多數(shù)文獻報道成功率在90%以上［3］。Avery［4］報道在60例小于12月齡患者中行RALP的成功率為91%，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為11%。與腹腔鏡腎盂成形術(shù)（laparoscopic pyeloplasty，LP）相比，RALP的并發(fā)癥發(fā)生率更低（OR＝0.56，95%CI：0.37～0.84，P＝0.005），手術(shù)成功率更高（OR＝2.76，95%CI：1.30～5.88，P＝0.008），手術(shù)時間更短（P＝0.003），住院時間也縮短了1.2 d（P＝0.003）［5］。謝華等［6］對15例RALP和24例LP進行了比較研究，發(fā)現(xiàn)RALP雖未明顯縮短手術(shù)時間和術(shù)后住院時間，但是顯著縮短了術(shù)中縫合時間，同時在游離、修裁腎盂輸尿管連接部組織及留置DJ管上有較大優(yōu)勢。同年，北京八一兒童醫(yī)院劉德鴻［7］總結(jié)了31例RALP的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)機器人手術(shù)出血量更少，機械臂動作精細、穩(wěn)定，大大降低了腔內(nèi)操作的難度。但是對于年齡≤2個月的患者，尤其是新生兒，應(yīng)嚴格把握機器人手術(shù)的適應(yīng)證，綜合考慮手術(shù)醫(yī)生的技術(shù)能力以及麻醉、監(jiān)護和管理因素。諸多研究證明了兒童RALP的可行性、安全性和有效性，是目前已有直接證據(jù)表明可與開腹或腹腔鏡手術(shù)相媲美的兒童機器人手術(shù)，也是迄今為止開展例數(shù)最多的兒童機器人手術(shù)。

機器人輔助輸尿管再植術(shù)（robot-assisted laparoscopic ureteral reimplantation，RALUR）的手術(shù)量也在逐年上升，其比例從2000—2012年不足1%上升到2016年的6%［8］。目前該手術(shù)的并發(fā)癥發(fā)生率為0%～12.5%［8］；文獻報道RALUR總成功率為77%～98%，其中單側(cè)成功率為92%～100%，雙側(cè)成功率為72%～88%［9］。黃軼晨［9］報道了11例機器人輔助下Lich-Gregoir手術(shù)，無一例中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)，單側(cè)手術(shù)平均時間為152（132～175）min，雙側(cè)手術(shù)平均時間為257（249～264）min，僅1例術(shù)后出現(xiàn)短期尿潴留，在手術(shù)時間、手術(shù)成功率以及并發(fā)癥的控制上均達到國際水平。周輝霞［10］報道21例RALUR治療兒童梗阻性巨輸尿管，術(shù)中及術(shù)后均無嚴重并發(fā)癥，手術(shù)成功率100%，作者認為機器人手術(shù)對于輸尿管的分離、裁剪與縫合更加精確，能避免輸尿管、周圍血管及神經(jīng)叢的損傷，從而減少術(shù)后尿潴留等并發(fā)癥的發(fā)生。盡管RALUR已經(jīng)在泌尿外科領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但是較傳統(tǒng)開放手術(shù)，RALUR的遠期療效仍需要多中心、長時間的隨訪研究來證實。

2019年，美國一項研究統(tǒng)計了既往10年間569例腎切除術(shù)，結(jié)果顯示在其15.8%的微創(chuàng)手術(shù)中，5.8%為機器人手術(shù)，微創(chuàng)手術(shù)比例從2006年的8%增加到了2015年的29%［11］。目前已報道1例11月齡、體重10.7 kg的患者接受機器人輔助腎切除術(shù)。辛辛那提兒童醫(yī)學(xué)中心在2014年將8例腹腔鏡輔助和24例機器人輔助的腎輸尿管切除術(shù)進行對比研究，發(fā)現(xiàn)機器人手術(shù)時間更長［227（111～362）minvs.174（74～288）min，P＝0.028］，但機器人手術(shù)的術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率（8.3%）低于腹腔鏡手術(shù)（12.5%）［12］。2019年，辛辛那提兒童醫(yī)學(xué)中心聯(lián)合阿薩夫哈羅菲醫(yī)療中心再次比較了腹腔鏡和機器人輔助腎切除術(shù)，發(fā)現(xiàn)盡管機器人手術(shù)術(shù)后恢復(fù)更快、引流管留置時間更短，但是相較于腹腔鏡手術(shù)，手術(shù)時間［190（159～355）minvs.256（163～458）min］［13］依然更長?？偟膩砜?，泌尿外科機器人手術(shù)在手術(shù)時間上雖未明顯優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)，但是在控制術(shù)后并發(fā)癥以及手術(shù)成功率上有一定的優(yōu)勢；并且，得益于機器人放大的3D手術(shù)視野和靈活的機械臂，術(shù)中主刀醫(yī)師對于需要精細解剖和縫合的復(fù)雜重建性手術(shù)將更加得心應(yīng)手。

二、機器人在小兒普外科手術(shù)中的應(yīng)用

機器人手術(shù)在小兒普外科并沒有達到其在小兒泌尿外科的應(yīng)用規(guī)模。目前開展的兒童普外科領(lǐng)域機器人手術(shù)包括肝切除術(shù)、膽總管囊腫切除術(shù)、胃底折疊術(shù)、巨結(jié)腸根治術(shù)、肛門閉鎖矯治術(shù)等。其中，胃底折疊術(shù)是開展數(shù)量較多的兒童普外科機器人手術(shù)。

第一例兒童機器人胃底折疊術(shù)（robot-assisted fundoplication，RAF）由Meininger［14］于2000年7月完成，此后該手術(shù)得到迅速發(fā)展。2013年，一項比較RAF和腹腔鏡胃底折疊術(shù)（laparoscopy-assisted fundoplication，LAF）的研究發(fā)現(xiàn)，兩種術(shù)式在手術(shù)時間、住院時間以及中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)的比例上無明顯差異，且術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率也沒有差異［15］。次年，黃格元［16］報道了9例行RAF的患者，盡管該術(shù)式在手術(shù)時間和療效方面沒有顯著優(yōu)勢，但是RAF對于胃食管連接處組織的分離、解剖和縫合更加精細。總的看來，兒童機器人胃底折疊術(shù)是安全可行的，與腹腔鏡手術(shù)效果相當。然而，由于昂貴的手術(shù)費用，機器人在胃底折疊術(shù)中應(yīng)用的合理性仍然受到質(zhì)疑。機器人手術(shù)對有胃造口史、既往腹部手術(shù)導(dǎo)致粘連或初次胃底折疊術(shù)失敗的患者，尤其是合并神經(jīng)功能損傷的患者具有顯著優(yōu)勢［17］。既往胃造口術(shù)使得胃固定并遠離膈肌，這在一定程度上限制了胃底的活動，無法完成360°Nissen折疊，并導(dǎo)致胃造口部位緊張而引起脫位。借助機器人則可以完成高質(zhì)量的縫合修復(fù)、食管固定、食管精細切除以及膈食管韌帶的保護，從而獲得充分折疊而不影響胃造口［18］。這對患有神經(jīng)功能損傷的兒童尤為重要，因為這部分患者有較高的包繞失敗率和其他胃底折疊術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，包括氣胸、肝靜脈撕裂、胃出口梗阻、空腸穿孔、膿毒癥、水電解質(zhì)失衡、誤吸和小腸梗阻［19］。

第一例機器人膽總管囊腫根治術(shù)（robot-assisted surgery for choledochal cysts，RACC）由Woo［20］于2006年報道。之后，陸續(xù)有文獻報道RACC的系列研究。Chang［21］于2012年報道14例RACC，患者最小體重僅7 kg，第1例術(shù)中中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)，第2例和第3例出現(xiàn)并發(fā)癥，經(jīng)過3例的學(xué)習曲線后，其余患者均順利完成手術(shù)。隨后，Alizai［22］于2014年報道了27例RACC，其中5例中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)，1例出現(xiàn)大網(wǎng)膜疝、吻合口狹窄以及膽瘺，但患者住院時間顯著縮短。Kim［23］對機器人手術(shù)和傳統(tǒng)開腹手術(shù)治療膽總管囊腫進行對比研究，發(fā)現(xiàn)盡管機器人手術(shù)時間更長，但機器人手術(shù)對并發(fā)癥的控制已經(jīng)與開腹手術(shù)相差無幾，手術(shù)時間延長是由于機器人需要一定的裝機時間。機器人手術(shù)系統(tǒng)能夠?qū)⑷S手術(shù)視野放大10～15倍，還能過濾震動而獲得穩(wěn)定的操作視野。對于膽總管囊腫根治術(shù)這類需要精細解剖，并且要在狹窄的解剖空間內(nèi)進行大量縫合的手術(shù)而言，其優(yōu)勢更為明顯，主刀醫(yī)生對于囊腫剝離和膽腸吻合的滿意度得到了明顯提高。從目前的經(jīng)驗來看，機器人系統(tǒng)對于囊腫炎癥導(dǎo)致組織粘連嚴重、吻合口直徑較小、囊腫后壁壞疽穿孔或者梭形膽總管囊腫具有一定的優(yōu)勢，精細的解剖和縫合可減少術(shù)中出血量，降低術(shù)后吻合口狹窄的風險。近兩年來，國內(nèi)外均有關(guān)于機器人手術(shù)治療膽總管囊腫的大樣本病例報道，在手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率及術(shù)后恢復(fù)時間上均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)（表1）?？傊?，機器人手術(shù)治療膽總管囊腫對囊腫剝離創(chuàng)面的損傷小，術(shù)后腹腔引流液少，術(shù)后進食時間和出院時間均更早，機器人手術(shù)使得膽腸吻合變得更加容易，是一種有效治療膽總管囊腫的手術(shù)方式。

表1 2019—2020年機器人手術(shù)治療先天性膽總管囊腫的病例報道Table 1 Previously reported robotic surgery for congenital choledochal cysts from 2019 to 2020

機器人Kasai手術(shù)治療膽道閉鎖的報道相對較少。Meehan［24］在2007年曾報道2例機器人Kasai手術(shù)，患者年齡均為6周，體重分別為4.6 kg和4.1 kg。雖然機器人Kasai手術(shù)的膽腸吻合更加精細，但是手術(shù)時間明顯延長（超過6 h）。同年，Dutta［25］比較了3例機器人Kasai手術(shù)和8例腹腔鏡Kasai手術(shù)，雖然在膽腸吻合上機器人器械的靈活性顯著優(yōu)于腹腔鏡，但是手術(shù)療效主要還是由膽道閉鎖的類型以及肝硬化的程度決定。此后，國內(nèi)外均沒有關(guān)于機器人手術(shù)治療膽道閉鎖的報道。因此，盡管機器人在纖維塊剝除和膽腸吻合方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，但推薦機器人Kasai手術(shù)仍有待商榷，需要更多的對比研究。兒童機器人肝切除術(shù)鮮有報道，中國人民解放軍總醫(yī)院Chen D［26］曾報道1例機器人輔助下保留膽囊的肝母細胞瘤S5段肝葉切除術(shù)，但這類手術(shù)僅限于特定的患者，該例患者腫塊大小僅46 mm×26 mm×58 mm，且局限于肝臟S5段。機器人手術(shù)比傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡手術(shù)更清晰靈活，操作更準確，造成的損傷更小，在處理肝臟大血管以及組織精細解剖上具有顯著優(yōu)勢。隨著技術(shù)的不斷進步和外科醫(yī)生經(jīng)驗的積累，機器人手術(shù)在復(fù)雜肝膽手術(shù)上的適應(yīng)證將越來越廣。

2011年，Hebra［27］首次報道了12例機器人輔助下先天性巨結(jié)腸根治術(shù)（Swenson術(shù)式），僅2例出現(xiàn)小腸結(jié)腸炎。機器人輔助下行先天性巨結(jié)腸Soave根治術(shù)由Mattioli［28］于2017年第一次報道，該研究中3例術(shù)后均未出現(xiàn)便秘及小腸結(jié)腸炎。2019年，Prato［29］再次報道了11例機器人輔助下先天性巨結(jié)腸Soave根治術(shù)，術(shù)后1例出現(xiàn)吻合口狹窄，1例出現(xiàn)小腸結(jié)腸炎。目前來看，機器人輔助下行巨結(jié)腸根治術(shù)是安全有效的，這得益于機器人的3D手術(shù)視野以及靈活的機械臂，術(shù)中可以進行廣泛精確的漿肌層切除，尤其適用于合并腸造瘺患者，因為腸造口顯著增加了術(shù)中黏膜撕裂的風險。當然，機器人系統(tǒng)也適用于需要二次手術(shù)且腹腔粘連較嚴重的患者。除應(yīng)用于先天性巨結(jié)腸外，2010年也有過關(guān)于機器人手術(shù)治療先天性肛門閉鎖的報道，Alqahtani［30］完成了4例經(jīng)肛門直腸拖出術(shù)治療先天性肛門閉鎖，術(shù)中主刀醫(yī)生對于瘺管解剖、手術(shù)視野以及結(jié)扎縫合的滿意度明顯高于傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)。無論是先天性巨結(jié)腸還是肛門閉鎖，未來均需要對患者的遠期腸道功能進行隨訪，以明確機器人手術(shù)的有效性、安全性和可重復(fù)性。

三、機器人在小兒心胸外科手術(shù)中的應(yīng)用

兒童心胸外科常見疾病包括先天性肺囊腺瘤樣畸形、隔離肺、動脈導(dǎo)管未閉、食管閉鎖等。開胸手術(shù)治療上述疾病的并發(fā)癥多，包括脊柱側(cè)凸、肩部肌肉無力以及胸壁畸形等［31］。而微創(chuàng)手術(shù)（胸腔鏡手術(shù)、機器人輔助胸腔鏡手術(shù)）具有疼痛輕、恢復(fù)快且瘢痕小等優(yōu)點，是心胸外科手術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

2010年，Durand［32］對7例行機器人輔助肺葉切除術(shù)（robotic-assisted thoracic surgery，RATS）以及11例行胸腔鏡輔助肺葉切除術(shù)（video-assisted thoracic surgery，VATS）的患者進行對比研究，發(fā)現(xiàn)RATS組手術(shù)時間明顯延長，但是VATS組開胸率明顯高于RATS組。此后，Arellano［33］于2019年報道了6例機器人輔助胸腔手術(shù)，包括3例膈肌折疊術(shù)、2例肺葉切除術(shù)以及1例支氣管囊腫切除術(shù)，僅1例中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)。國內(nèi)機器人肺葉切除術(shù)最早由李帥［34］于2020年報道，由于缺乏觸覺使術(shù)中牽拉肺力量過大，導(dǎo)致出血量較普通胸腔鏡手術(shù)多，但是術(shù)中主刀醫(yī)生對于肺動脈、肺靜脈及支氣管的游離更加容易。近年來，國內(nèi)尚無機器人手術(shù)治療兒童動脈導(dǎo)管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）的相關(guān)報道。Bret［35］最早于2001年對28例胸腔鏡手術(shù)和28例機器人手術(shù)治療兒童PDA的療效進行了比較，發(fā)現(xiàn)兩者在住院時間和并發(fā)癥發(fā)生率上沒有差異，但是機器人手術(shù)時間明顯延長。此后，Suematsu［36］在2005年再次報道了機器人手術(shù)治療兒童PDA，手術(shù)時間依然延長，但是術(shù)者認為機器人能較容易且安全地對主動脈、鎖骨下動脈、動脈導(dǎo)管或者韌帶進行解剖，術(shù)中無喉返神經(jīng)損傷或出血發(fā)生。總之，機器人手術(shù)在技術(shù)和安全性上具有優(yōu)勢，術(shù)中對于肺部和心臟組織以及大血管的解剖更加精細，是復(fù)雜心胸外科手術(shù)的選擇之一。

機器人手術(shù)治療食管閉鎖鮮有報道，最早可追溯至二十一世紀初。2002年［37］、2003年［38］和2004［39］年分別有學(xué)者報道了在新生仔豬上使用機器人治療食管閉鎖，盡管手術(shù)過程順利，但僅限于動物實驗。此后，Ballouhey［40］于2014年報道了3例機器人手術(shù)治療食管閉鎖，3例平均體重3.1 kg，其中2例轉(zhuǎn)行開胸手術(shù)，僅1例完成機器人手術(shù)，手術(shù)時間195 min。在新生兒中行機器人手術(shù)，操作空間狹小，且在新生兒肋間隙置入8 mm Trocar相對困難是中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)的主要原因。國內(nèi)最早報道機器人手術(shù)治療食管閉鎖是在2020年5月，湯紹濤［41］完成了國內(nèi)首例機器人Ⅰ型食管閉鎖矯治術(shù)，術(shù)后隨訪3個月，患者恢復(fù)良好。目前，國內(nèi)外均沒有機器人手術(shù)治療新生兒食管閉鎖的大樣本病例報道，與肺部手術(shù)一樣，胸腔狹小是其最大的限制。首先，機器人手術(shù)器械大，8 mm直徑的Trocar對于兒童肋間隙和胸腔而言體積過大，尤其是對于＜1歲的嬰兒；其次，機器人使用說明中推薦2個Trocar之間距離至少要超過5 cm以避免機械臂碰撞，但是較小的胸腔同時容納鏡頭、Trocar以及機械臂后，很難保證不發(fā)生碰撞。上述問題限制了機器人在新生兒心胸外科手術(shù)中的廣泛應(yīng)用。

總之，機器人手術(shù)在兒童普外科、泌尿外科和心胸外科領(lǐng)域是一項安全可行且值得期許的新技術(shù)，對于復(fù)雜的胃腸道手術(shù)和器官重建手術(shù)，機器人手術(shù)有著顯著的優(yōu)勢。但是，在機器人手術(shù)常規(guī)應(yīng)用于小兒外科甚至新生兒外科之前，這項技術(shù)仍存在很多缺點，包括高額的費用、缺乏觸覺反饋以及相對兒童來說手術(shù)器械體積較大等。隨著技術(shù)的不斷改進和優(yōu)化以及人工智能與信息傳輸技術(shù)的進步，機器人手術(shù)的優(yōu)勢將會越來越明顯。目前新一代機器人較上一代機器人裝機速度顯著提升，加上單孔達芬奇和5 mm Torcar的應(yīng)用，機器人手術(shù)在小兒外科的應(yīng)用將越來越廣泛。