楊洋 郭旭峰 李斌 張曉彬 茅騰 孫益峰 李志剛

學習曲線指的是從初期開展一項技術到熟練掌握并獨立操作的過程，即是外科醫(yī)師的成長階段。通常以初學者隨著手術經驗的累積，手術技能逐漸提升，直至達到手術穩(wěn)定期所需的手術例數來衡量[1]。機器人輔助微創(chuàng)食管切除術(robot-assisted minimally invasive esophagectomy, RAMIE)需要醫(yī)師具有扎實的基本功，熟悉胸腹腔器官的解剖結構，熟練掌握手術的具體流程，需要具有一定的常規(guī)開胸或者傳統腔鏡手術經驗。

一、 學習曲線的階段

一般來說，RAMIE的學習曲線包括 3 個階段：①基礎階段：了解達芬奇機器人系統的原理，學習手術器械的配合使用，在訓練器上進行模擬操作，進行動物實驗練習，以熟練掌握機器人手術基本操作。②成長階段：由基礎階段轉向臨床實踐階段，在這一階段中初學者容易由于手術操作困難常導致中轉開放，甚至造成醫(yī)源性損傷。③穩(wěn)定階段：經過一定例數的手術后，學習曲線相關評價指標明顯提高，操作水平提高并且進入相對穩(wěn)固階段[2]。此后，隨著手術操作的不斷增加，醫(yī)師的手術技術和解決術中復雜情況的能力都會得到較為明顯的提高，經驗日益豐富，在技術上產生質的飛躍，從而超越了學習曲線。對于所有開展RAMIE的醫(yī)師來說，學習曲線都會經歷如上三個階段，具有一定的普遍性。

二、 RAMIE學習曲線的研究進展

傳統的學習曲線主要通過比較部分圍術期指標的變化以達到評估手術熟練程度的目的，評價指標既能反映外科醫(yī)師的手術水平及手術治療效果，又便于在術中記錄以及術后隨訪。眾所周知，隨著微創(chuàng)技術的不斷發(fā)展，外科醫(yī)師的手術技巧也在不斷提高。首先表現在手術速度和準確性上，手術速度加快意味著每例手術時間縮短及單位時間內手術例數增加；手術準確性的提高表現為正確操作例數的增多，術中出血量、損傷及中轉開放的概率減少，術后并發(fā)癥發(fā)生率也降低。此外，在惡性腫瘤手術中，系統的淋巴結清掃數目及陽性率也是判斷學習曲線處于哪個階段的重要指標。因此，目前文獻中對于微創(chuàng)腫瘤手術使用較多的指標,包括手術時間、中轉開放率、術中出血量、淋巴結清掃個數、術后并發(fā)癥和住院時間等[1,3-4]。

雖然機器人手術系統已廣泛應用于心臟外科、泌尿外科、婦科及普通外科手術中，但是其在食管外科領域起步較晚，針對RAMIE學習曲線的相關報道較少，對于學習曲線的評價指標也主要集中在手術時間、術中出血量、淋巴結清掃率、術后并發(fā)癥、術后住院時間等方面(表1)。2013年Hernandez等[2]回顧性分析52例RAMIE，認為對于具有微創(chuàng)食管切除術(minimally invasive esophagectomy, MIE)操作經驗的胸外科醫(yī)師，經過20例機器人輔助Ivor Lewis食管切除術的操作后平均手術時間從514 min縮短到397 min，可以達到熟練操作程度，完成學習曲線。此外，術后并發(fā)癥及中轉開放率在10例后顯著降低且維持穩(wěn)定。Abbott等[5]報道，在一項134例接受機器人輔助Ivor Lewis食管切除術的患者中，經過20例手術操作后總體手術時間顯著降低，術后總體并發(fā)癥發(fā)生率在經過29例手術后顯著降低。Sarkaria等[6]對連續(xù)100例接受RAMIE的患者進行學習曲線的分析，發(fā)現第30～45例患者的平均手術時間顯著降低并在后續(xù)患者中維持穩(wěn)定，完成學習曲線。近期又有幾篇關于RAMIE學習曲線的文獻報道。Grimminger等[7]認為，胸外科醫(yī)師從部分MIE轉換至完全MIE或者RAMIE僅僅需要很短的學習曲線即可完成。2017年韓國延世大學團隊報道[8]，將連續(xù)完成的33 例RAMIE 患者分為前組(n=20)和后組(n=13)，兩組的喉返神經鏈淋巴結清掃時間、數目無明顯差異，但后組喉返神經麻痹發(fā)生率低于前組,認為20 例RAMIE后術者便可完成雙側喉返神經淋巴結安全、徹底的清掃。在韓國的另一項回顧性研究中，Park等[9]對140例接受RAMIE的患者進行學習曲線分析，結果發(fā)現30例手術后淋巴結清掃個數從25個增加至45個；經過60例手術后喉返神經損傷發(fā)生率從36% 降至17%；經過80例后總體手術時間從496 min減少至437 min，平均住院時間從24 d減少至14 d，吻合口瘺發(fā)生率從15% 降低至2%。這是目前為止針對RAMIE的學習曲線評價指標最為詳細的研究報道。國際機器人手術領域著名學者van Hillegersberg 最近在AnnalsofThoracicSurgery雜志上發(fā)表的文章中回顧性分析了312接受RAMIE患者的臨床資料，發(fā)現在55個月內進行70例RAMIE手術后達到學習曲線的平臺期；該研究還創(chuàng)新性地分析了規(guī)范化督導對于提高年輕醫(yī)師手術技能的意義，結果表明在具有豐富經驗的上級醫(yī)師的規(guī)范化、結構化受訓督導下(structured proctoring)，年輕醫(yī)師可以顯著縮短自己的手術學習曲線[10]。國內關于RAMIE學習曲線的報道亦較少，2016年楊煜等[11]總結了75例RAMIE患者資料，發(fā)現在經過20例左右學習曲線后術者可熟練掌握胸部機器人手術操作和縱隔淋巴結清掃，尤其是對雙側喉返神經鏈淋巴結的清掃效果可獲得明顯改善。華西醫(yī)院Zhang等[12]對連續(xù)實施的72例機器人輔助Mackeown術患者進行回顧性分析，發(fā)現具有豐富的開放和腔鏡食管癌手術經驗的外科醫(yī)師經過26例手術操作后能夠達到機器人手術的熟練操作水平。其團隊對胸腹部操作時間、助手裝機時間分別進行了分析，發(fā)現胸部操作時間在26例手術后顯著降低，腹部操作時間在14例手術后顯著降低，總體手術時間在26例后顯著降低；另外，淋巴結清掃個數在經過32例手術后顯著增加。由于機器人手術中裝機及變換體位的復雜性，使得研究手術助手的學習曲線亦有必要。該研究首次報道了RAMIE助手操作的學習曲線，其中胸部操作的裝機時間在9例手術后顯著縮短，而腹部操作的裝機時間在16例手術后顯著縮短。劉小龍等[13]對60例接受RAMIE的患者進行學習曲線分析，結果顯示裝機時間、胸腹腔游離時間及總手術時間在經過20例的學習后均顯著下降并趨于穩(wěn)定。

表1 機器人輔助微創(chuàng)食管切除術(RAMIE)學習曲線的研究進展

注：“—”表示無明確數據

然而，隨著微創(chuàng)技術的不斷發(fā)展和進步，國際上對于微創(chuàng)手術學習曲線指標有新的概念和內容，這些新的指標主要是圍繞手術本身而定義，主要包括手術指征選擇的正確性、手術過程的合理性、手術質量的提高、術后患者恢復和生活質量的提高等。例如，Ahlberg等[14]把Nissen手術過程分為7個部分，分別對每部分操作予以評估：①食管裂孔的暴露；②左右膈肌角的分離解剖；③解剖食管和游離胃底；④分離胃短血管；⑤膈肌角的縫合；⑥胃底折疊包裹；⑦縫合技術。分別由3位微創(chuàng)手術專家通過手術錄像對上述操作步驟予以雙盲評分，從而得出一個數字化的相對客觀的手術學習評分。由此，我們推薦針對RAMIE的學習曲線評價亦應該按照上述標準進行更加細致深入的分析，然而目前國內外尚無與此相關的報道。

三、 學習曲線對于RAMIE的指導意義

近年來，隨著機器人手術系統在食管外科領域的應用越來越廣泛，如何在短期時間內從傳統開胸手術和胸腔鏡手術過渡到機器人手術成為外科醫(yī)師的重要課題。機器人手術需要經過不斷學習、反復實踐，積累一定的手術量才能熟練掌握，使手術技術達到一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，而學習曲線是這一外科實踐過程最好的量化反映[15]。因此，學習曲線的研究勢必引起機器人外科領域專家們的關注與重視，對于臨床醫(yī)師的手術學習和手術適應證的把握也具有指導意義。一般來說，根據既往文獻報道的結果，在RAMIE的早期學習階段, 其學習曲線各項指標均處于比較低的水平, 例如手術時間長、手術并發(fā)癥多、中轉開放率高等。根據文獻報道，一般經過20～40例手術操作后, 學習曲線的各項評價指標進入一個平穩(wěn)期, 此時術者手術水平得到提高, 手術過程也趨于穩(wěn)定。

通過對學習曲線的研究我們可以知道，在早期學習階段手術適應證的把握非常重要，只有嚴格把握手術指征，才能順利完成早期學習階段，甚至能幫助學習者提前完成。而在進入學習曲線中后期，需要根據手術并發(fā)癥和患者術后生活質量來判斷手術適應證選擇和學習曲線制定是否正確，手術者應該明確何時以及如何逐步放寬手術指征，也就是說RAMIE的手術適應證的變化是學習曲線中后期的研究方向?？偨Y來說，只有科學和客觀地掌握學習曲線的規(guī)律，才能充分發(fā)揮其臨床指導意義，更有針對性地培養(yǎng)機器人手術外科專業(yè)人才。

四、 RAMIE外科醫(yī)師的培訓

與傳統腔鏡手術相比，機器人外科系統整合多種模擬訓練模式，初學者通過模擬訓練，能夠比較迅速地掌握機器人外科的基本技術，縮短學習曲線[16]。目前尚無標準的機器人外科培訓計劃和行業(yè)協會頒發(fā)的正式指南，理想的培訓模式主要包括臨床前期培訓和臨床期培訓兩個方面。

1. 臨床前期培訓：首先，受訓者(多數是1 名外科醫(yī)師和1 名助手)參加理論知識培訓, 了解機器人系統的技術原理，學習機器人的擺放、器械的插入和更換，同時適應在三維視野中通過操作臺來控制各機械臂的活動。隨后進入模擬培訓階段，包括系統軟件程序的模擬操縱和動物實驗。虛擬現實(virtual reality，VR)外科模擬器能夠為受訓者提供更安全的方式來提高其臨床操作能力，迅速掌握一種新的外科技術，縮短學習曲線，其作用在腔鏡微創(chuàng)外科的培訓中已經得到了證實[17]，但由于其價格昂貴，并沒有得到廣泛的應用。目前用于機器人外科培訓的VR 外科模擬器主要包括RoSS、SEP、ProMIS、MdVT、dVSS等。Kelly等[18]對38 例不同水平外科醫(yī)師在dVSS上的模擬訓練情況進行研究，結果表明dVSS不僅能夠提供全面的機器人相關技能的培訓，而且可以對操作能力進行評估，區(qū)分不同受訓者的水平。Abboudi等[19]總結了2011 年之前的19 篇關于機器人模擬培訓的文獻，同樣證實VR 模擬器在機器人外科醫(yī)師早期培訓中的作用。另外一個重要的臨床前期培訓是動物實驗，許多機器人手術都是在動物模型上首先開展的，使得受訓者可以將學習的基本技術運用到類似活體的手術操作中，從而獲得更加真實的視覺和空間感受，進一步提高機器人外科的操作技能，適用于機器人早期學習[20-21]。Rashid 等[22]比較了機器人與傳統腔鏡的動物實驗培訓，觀察到使用機器人輔助操作更快更準確，對于沒有經驗的初學者，掌握機器人操作技術的時間更短。對于完成臨床前期培訓后初步掌握機器人操作的醫(yī)師，Arain 等[23]認為可以由有經驗的醫(yī)師通過一定的量化指標進行評估，決定是否進入臨床培訓。

2. 臨床期培訓：當臨床前期培訓結束后, 所謂的新“機器人外科醫(yī)師”則進入臨床期培訓，主要包括現場觀摩和錄像回顧，并在有經驗的醫(yī)師受訓督導下完成手術。現場觀摩機器人手術可以讓培訓者有機會熟悉完整的手術過程，加上同術者的現場交流，可以初步了解患者的選擇和適應證、手術過程中的注意事項和操作小技巧以及術后并發(fā)癥的處理等，更有利于將來獨立開展機器人手術。隨后，培訓者開始在有經驗的醫(yī)師受訓督導下完成手術。一般來說，培訓者參與機器人手術可以從擔任第一助手開始，下一步坐在控制臺親自操作才是學習曲線飛躍階段的開始，它能夠幫助培訓者快速提高操作技能，在操作過程中尤其需要重視前述與學習曲線相關的評價指標，例如喉返神經的暴露、縱隔淋巴結清掃、胃部游離及管胃制作等部分的操作。研究[24]表明，在接受規(guī)范化的督導培訓過程中，培訓者可以反復強化機器人控制下各種操作技術，直至獨立完成手術，縮短學習曲線。van Hillegersberg等[10]的研究同樣證實了規(guī)范化督導對于提高年輕醫(yī)師手術技能、縮短機器人手術學習曲線的重要性。因此，早在2009年Intuitive Surgical 公司就推出了雙操作臺(Dual Console) 機器人系統[25]，指導者和培訓者同時坐在操作臺前，共享相同的三維視野，指導者可以通過第三臂來標記關鍵性的解剖，協助術野的暴露，減少失誤和縮短手術時間，受訓者也因此增加學習操作的信心，進一步縮短學習曲線。筆者認為這將是一種很有前景的機器人手術培訓工具。

五、 總結

對于具有開放及腔鏡MIE操作經歷的外科醫(yī)師，完成RAMIE的學習曲線一般需要20～40例手術；既往有腔鏡微創(chuàng)手術經驗是否有助于縮短RAMIE學習曲線目前尚無文獻支持；規(guī)范化的RAMIE操作培訓對縮短學習曲線有幫助。對于年輕醫(yī)師開展RAMIE學習曲線的評價應分為兩個層次：其一，根據平均手術時間評價其手術完成率；其二，根據學習曲線判斷指標來評估其手術質量。