張連民 趙曉亮 徐峰 張鈺 張強(qiáng) 尤健

達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)微創(chuàng)的方法實(shí)施復(fù)雜的外科手術(shù)，達(dá)芬奇系統(tǒng)主要由三部分組成：外科醫(yī)師控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)及高清成像系統(tǒng)。主刀醫(yī)師坐在控制臺(tái)中，位于手術(shù)室無(wú)菌區(qū)外，甚至可以遠(yuǎn)程操控來(lái)完成手術(shù)操作。床旁機(jī)械臂系統(tǒng)是外科手術(shù)機(jī)器人的主要操作部件，其主要功能是為器械臂和攝像臂提供支撐，助手醫(yī)師在無(wú)菌區(qū)內(nèi)的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)邊進(jìn)行輔助操作，負(fù)責(zé)更換器械及應(yīng)用切割閉合器等，協(xié)助主刀醫(yī)師完成手術(shù)。隨著機(jī)器人系統(tǒng)不斷升級(jí)，助手的作用不斷弱化。胸腔天然的骨性結(jié)構(gòu)使機(jī)器人打孔位置有所限制，但天然的操作空間也使機(jī)器人手術(shù)在胸外科得到了廣泛的應(yīng)用。我們?cè)诂F(xiàn)有常規(guī)機(jī)器人手術(shù)操作流程的前提下，采用可視化打孔方式并配合人工氣胸的方法進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)器人肺癌切除的流程，以期為更多的肺癌患者服務(wù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 我院自2016年初引進(jìn)達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)以來(lái)，應(yīng)用全孔道人工氣胸操作方式，單一術(shù)者共完成肺外科手術(shù)120余例。適應(yīng)癥與常規(guī)胸腔鏡手術(shù)相同，常規(guī)術(shù)前檢查，對(duì)臨床I期-IIIa期可手術(shù)患者行機(jī)器人輔助肺癌根治術(shù)，手術(shù)方式包括肺葉切除，肺段切除，袖狀切除及系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃等。

1.2 體位和麻醉 全身麻醉，氣管內(nèi)雙腔插管，90度側(cè)臥折刀位，胸下墊塑形墊固定體位。適當(dāng)折刀位避免鏡頭機(jī)械臂對(duì)髖骨的壓迫，增大肋間隙（圖1A，圖1B）。手術(shù)野常規(guī)消毒鋪巾，術(shù)前打孔常規(guī)羅哌卡因肋間及椎旁阻滯，減少穿刺器對(duì)肋間神經(jīng)的壓迫損傷，減輕術(shù)后傷口疼痛。機(jī)器臂系統(tǒng)放置在患者的頭側(cè)，助手始終站在患者腹側(cè)（圖1C）。

1.3 切口選擇 機(jī)器人系統(tǒng)為DaVinci Si system（Intuitive Surgical, Sunnyvale, CA）。所有操作孔道建立均可視化，電刀僅切開(kāi)皮膚及皮下組織，并不切開(kāi)肌層，而由穿刺器鈍性分離進(jìn)入胸腔。首先建立鏡孔（12mm）選在腋中線7或8肋間，機(jī)器人鏡頭30o向上，檢查胸腔有無(wú)廣泛粘連，于鏡孔建立人工氣胸，壓力4 mm-6 mm汞柱，流量12 L/min-15 L/min；然后可視下建立輔助操作孔（12 mm），通常位于10肋間（11肋上緣），如患者先天11肋過(guò)短，或者下肺切除時(shí)可適當(dāng)上移至9肋間，主要協(xié)助壓肺、放置可調(diào)節(jié)吸引器和切割縫合器以及拿取標(biāo)本及淋巴結(jié)；機(jī)器人鏡頭和氣胸管移至輔助操作孔，在全可視下建立其他操作孔，第一臂操作孔（8 mm）和第二臂操作孔（8 mm），根據(jù)患者體型及左右肺不同可選腋前線稍微偏前和肩胛下角線稍偏后與鏡孔同一肋間或上下移1個(gè)肋間，原則上確保后部的操作孔位置低于斜裂；第三臂操作孔（5 mm）位于脊柱旁線，第4或5肋間，根據(jù)不同胸廓形狀調(diào)整（圖1D，圖1E，圖1F）。切口位置并非絕對(duì)，仍采取個(gè)體化原則，根據(jù)患者體型及左右肺的不同做調(diào)整。常用器械包括8 mm馬里蘭鉗（Maryland Bipolar Forceps）、8 mm無(wú)損傷抓鉗（Cardiere Forceps）、5 mm胸科抓鉗（Thoracic Grasper）及針持等，并且應(yīng)用自制小紗布卷推壓肺組織暴露解剖部位，極大的減少正常肺組織牽拉鉗夾。術(shù)畢，適當(dāng)延長(zhǎng)輔助操作孔取標(biāo)本，因?yàn)檩o助孔位于肋弓膈肌反折處，組織間隙較大，易于取出標(biāo)本。打孔流程視頻見(jiàn)http://dx.doi.org/10.3779/j.issn.1009-3419.2020.01.12。

1.4 手術(shù)方式及流程優(yōu)化

1.4.1 右肺上葉 推薦應(yīng)用后入路支氣管優(yōu)先處理原則。首先馬里蘭鉗配合無(wú)損傷抓鉗先解剖后部斜裂，游離后升支動(dòng)脈，三臂夾持紗布卷壓肺向前，解離上葉支氣管后部和下緣，同時(shí)清掃隆突下淋巴結(jié)，然后閉合器切割分離后部肺裂，閉合切斷后升支動(dòng)脈。三臂壓上肺向下，解剖支氣管上緣，同時(shí)清掃上縱隔淋巴結(jié)，三臂拉肺向后部，暴露前肺門(mén)，馬里蘭鉗銳性配合鈍性分離上、中葉間間隙，游離上肺靜脈；三臂牽起上葉后部，輔助操作孔進(jìn)入切割縫合器，閉合切斷上葉支氣管，切斷氣管后，三臂牽拉支氣管斷端，分離閉合切斷尖前動(dòng)脈干，然后閉合器切斷上肺靜脈，最后閉合器處理水平裂，此流程最大限度的減少水平裂的影響，極大的減少肺臟的翻動(dòng)，易于操作。

1.4.2 右肺中葉 因?yàn)榻馄赎P(guān)系，二臂操作孔可以12 mm戳卡套入8 mm機(jī)器人戳卡（圖1G）。首先銳性解離打開(kāi)前部斜裂，游離暴露A4，輔助操作孔進(jìn)入切割縫合器切斷A4，馬里蘭配合無(wú)損傷抓鉗游離中葉靜脈，二臂操作孔進(jìn)入切割縫合器閉合切斷中葉靜脈，再解離右肺中葉支氣管并清掃氣管旁淋巴結(jié)，二臂操作孔進(jìn)切割縫合器切斷中葉支氣管，同樣二臂進(jìn)切割縫合器處理A5動(dòng)脈和發(fā)育不全的水平裂。機(jī)器人右肺中葉視頻見(jiàn)http://dx.doi.org/10.3779/j.issn.1009-3419.2020.01.13。

1.4.3 下葉切除 左肺下葉處理方式與右肺下葉處理方式近似，在此一并加以說(shuō)明，首先處理葉間裂，銳性解離葉間裂，馬里蘭鉗配合切割閉合器打開(kāi)葉間裂，再分離下葉背段及基底段動(dòng)脈，其次處理下葉支氣管，并清掃支氣管周?chē)馨徒Y(jié)，最后分離下肺韌帶，解剖出下肺靜脈，并離斷，下葉切除較上葉切除更為簡(jiǎn)單易行；如果肺裂發(fā)育極差，也可以首先處理下肺韌帶，切斷下肺靜脈，然后解離下葉支氣管并切斷，最后處理下肺動(dòng)脈和不全的葉裂，所有切割縫合器均從輔助操作孔進(jìn)入。

1.4.4 左肺上葉 左肺上葉動(dòng)脈分支多，變異大，此處僅討論常見(jiàn)血管分支情況，同樣遵循從后向前的順序，首先處理葉間裂，銳性解離葉間裂，能量器械配合切割閉合器打開(kāi)葉間裂，游離并切斷舌段動(dòng)脈，向上解離，游離并切斷A1+2c，然后處理A1+2a+b及A3，接著處理上葉支氣管，游離上葉氣管并清掃周?chē)馨徒Y(jié)，最后處理上肺靜脈。處理支氣管和左肺動(dòng)脈第一支的順序可以根據(jù)動(dòng)脈解剖位置或者支氣管根部淋巴結(jié)情況互換，所有切割閉合器均從輔助孔進(jìn)入操作。

1.4.5 系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃 系統(tǒng)清掃較常規(guī)胸腔鏡更為容易，馬里蘭鉗配合無(wú)損傷心包抓鉗，5 mm抓鉗抓持小紗布卷推拉組織暴露，幾乎不需吸引器的暴露及吸引，無(wú)論對(duì)于隆突下淋巴結(jié)還是上縱隔淋巴結(jié)均可整塊切除，而且由于馬里蘭鉗雙極電凝止血徹底，能充分保證術(shù)野干凈清晰。

1.5 器械使用技巧

1.5.1 體位技巧 身下墊塑形墊，90度臥位輕度前傾，適當(dāng)折刀，手術(shù)床于劍突上水平，如行上葉切除，適當(dāng)頭部抬高，如中下肺葉切除，保持胸部水平，利于打開(kāi)肺葉自然暴露 。

1.5.2 肺葉切除及淋巴結(jié)清掃流程技巧 進(jìn)胸后先從葉裂處解剖開(kāi)始，減少肺葉翻動(dòng)，葉裂薄弱處解剖出肺動(dòng)脈，同時(shí)等候肺葉殘氣排出和吸收。解剖上肺葉上部肺門(mén)時(shí)，一并清掃上縱隔淋巴結(jié)，解剖后部肺門(mén)時(shí)，同時(shí)清掃隆突下淋巴結(jié)，目的同樣為了減少翻動(dòng)肺葉。

1.5.3 馬里蘭鉗操作技巧 利用馬里蘭鉗的雙極電凝，可以極其安全在大血管周?chē)馄剩槐負(fù)?dān)心周?chē)睋p傷。以馬里蘭鉗夾組織，電凝后以垂直于切割方向快速拉扯，可以安全分離組織。

1.5.4 血管處理技巧 多數(shù)血管可以馬里蘭鉗分離后，通過(guò)切割縫合器切斷。個(gè)別較細(xì)或者進(jìn)切割縫合器角度不順暢的血管，可以馬里蘭鉗和心包抓鉗配合結(jié)扎后切斷，內(nèi)鏡下的鎖扣夾也是可以選擇的處理方式。

1.5.5 葉裂處理技巧 相對(duì)發(fā)育不全的肺裂，可以從葉裂薄弱處開(kāi)始解剖，以馬里蘭鉗分離至正確血管鞘外間隙后，適當(dāng)電凝擴(kuò)大，完全通過(guò)后，以切割縫合器切斷。通常先處理后部肺裂。融合粘連難以過(guò)切割縫合器分離的肺裂可以通過(guò)馬里蘭鉗配合心包抓鉗縫合后切斷。

2 結(jié)果

全組患者無(wú)圍術(shù)期死亡。1例因廣泛致密胸膜粘連，另1例因肺動(dòng)脈周?chē)鷱V泛陳舊結(jié)核性淋巴結(jié)粘連鏡下難以游離，中轉(zhuǎn)開(kāi)胸手術(shù)。全組手術(shù)學(xué)習(xí)曲線如表1。

表 1 全孔道人工氣胸下肺葉切除術(shù)學(xué)習(xí)曲線Tab 1 The learning curve of Port-only robot-assisted lobectomy

3 討論

目前，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者認(rèn)為機(jī)器人輔助下胸腔鏡手術(shù)（robot-assisted thoracoscopic surgery, RATS）相較于傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)有著更高的操控性、精確性，特別是穩(wěn)定性[1-5]；尤其對(duì)于復(fù)雜手術(shù)及重建手術(shù)[6]，優(yōu)勢(shì)更為明顯；創(chuàng)新的內(nèi)轉(zhuǎn)腕系統(tǒng)和可多維度自由活動(dòng)的機(jī)械臂可使鏡下手術(shù)器械完全重現(xiàn)人手動(dòng)作從而達(dá)到手眼協(xié)調(diào)；更為重要的是，操作系統(tǒng)可以過(guò)濾主刀醫(yī)生手部顫抖對(duì)手術(shù)所造成的不利影響；并且最大的創(chuàng)新性是使遠(yuǎn)程操作成為可能。在胸外科領(lǐng)域，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[7-9]，目前國(guó)內(nèi)達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)已逾百臺(tái)。

首先，在可行性方面，有學(xué)者報(bào)道了比較常規(guī)開(kāi)胸肺葉切除和四臂法機(jī)器人肺葉切除手術(shù)[10]，術(shù)后住院時(shí)間方面機(jī)器人組較短，但是手術(shù)時(shí)間對(duì)比開(kāi)胸組要長(zhǎng)，可隨著學(xué)習(xí)曲線的結(jié)束，手術(shù)時(shí)間明顯縮短，手術(shù)過(guò)程更為流暢[11]，這與我們的實(shí)踐完全一致。我們認(rèn)為成熟的機(jī)器人手術(shù)在縱隔淋巴結(jié)清掃、肺門(mén)及肺血管的解剖方面有明顯優(yōu)勢(shì)[12]，尤其對(duì)于重建手術(shù)，機(jī)器人操作系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)更為明顯，并且自制小紗布卷推肺，減少肺的牽拉，同時(shí)保證術(shù)野干凈，全打孔機(jī)器人操作流程建立了大量病例基礎(chǔ)上，可以明顯縮短學(xué)習(xí)曲線。另外配合低壓力人工氣胸，可以降低膈肌，使輔助操作孔可以低至10肋間肋弓處，這樣可使進(jìn)閉合器方向平行于縱隔，順暢處理絕大多數(shù)的肺血管和所有支氣管。解剖分離組織多應(yīng)用馬里蘭鉗的雙極電凝功能，只對(duì)鉗夾的組織電凝切割，產(chǎn)煙較少，止血徹底，更適合全孔道人工氣胸下的解離操作。

在安全性方面，有學(xué)者系統(tǒng)性比較了微創(chuàng)肺葉切除手術(shù)和常規(guī)開(kāi)胸肺葉切除手術(shù)用于治療早期肺癌的短期并發(fā)癥和長(zhǎng)期生存率，微創(chuàng)肺葉切除手術(shù)被認(rèn)為可使患者獲得顯著的生存獲益，同時(shí)也表明微創(chuàng)手術(shù)對(duì)患者免疫抑制影響較小[13]。同時(shí)也有學(xué)者對(duì)325例行機(jī)器人肺葉切除治療的可手術(shù)非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行隨訪，這其中76%為I期肺癌，18%為II期肺癌，6%為III期肺癌；中位隨訪期達(dá)到27個(gè)月，5年生存率高達(dá)80%。因此，目前有限的隨訪數(shù)據(jù)表明了機(jī)器人肺葉切除手術(shù)生存率是可以接受的[14,15]。在本研究中，行全孔道機(jī)器人輔助手術(shù)患者尚無(wú)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，但仍需更長(zhǎng)的隨訪時(shí)間，進(jìn)一步評(píng)估該手術(shù)方式對(duì)肺癌患者預(yù)后的影響。

生活質(zhì)量方面，我們的研究發(fā)現(xiàn)全孔道機(jī)器人輔助手術(shù)較常規(guī)胸腔鏡手術(shù)及開(kāi)胸手術(shù)疼痛明顯降低[16]，止疼藥物用量明顯減少，尤其配合術(shù)前羅哌卡因進(jìn)行椎旁和肋間神經(jīng)阻滯，明顯降低的疼痛相關(guān)并發(fā)癥，更利于術(shù)后排痰，全孔道下機(jī)器人手術(shù)，術(shù)后切口更為美觀，肌肉損傷小，不影響臨近器官功能，并且全打孔，術(shù)后胸腔內(nèi)粘連更輕，利于二次手術(shù)的進(jìn)行。本研究中有1例行機(jī)器人輔助右肺中葉肺癌手術(shù)的患者，1年后同側(cè)其他肺葉再次行胸腔鏡手術(shù)，可見(jiàn)全孔道機(jī)器人手術(shù)后胸腔內(nèi)無(wú)任何粘連（圖1H，圖1I）。

圖 1 病例圖片。A：體位背側(cè)視圖；B：體位腹側(cè)視圖；C：機(jī)械臂擺放視圖；D：術(shù)前規(guī)劃孔道（腹側(cè)視圖）；E：術(shù)前規(guī)劃孔道（背側(cè)視圖）；F：孔道建立后視圖；G：右肺中葉手術(shù)12 mm套8 mm孔道；H：術(shù)后1年胸內(nèi)背部孔道愈合視圖；I：術(shù)后1年輔助操作孔愈合視圖。Fig 1 Case pictures. A: dorsal view; B: ventral view; C: robotic arm placement; D: plan out the assistant port camera port and instrument arm port prior to incision of the patient (ventral view); E: plan out the assistant port camera port and instrument arm port prior to incision of the patient (dorsal view); F: view of employed ports; G: diagram of insert 8mm robotic trocar in 12 mm trocar; H: the view of healed port one year after surgery; I: the view of healed assistant port one year after surgery.

機(jī)器人手術(shù)帶給術(shù)者的那種超越人手的靈活性、體力和精力的節(jié)約是電視胸腔鏡手術(shù)無(wú)法比擬的，但是機(jī)械臂缺乏力反饋，無(wú)法代替人手的觸覺(jué)感受，經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)器人操作醫(yī)生可以憑借超級(jí)放大的視野，在一定程度上模擬感受器械操作力度，短期內(nèi)機(jī)器人手術(shù)仍然無(wú)法完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)和開(kāi)放手術(shù)，機(jī)器人畢竟只是人手的延伸。本文總結(jié)的全孔道人工氣胸下機(jī)器人手術(shù)操作流程和方法是建立在大量胸腔鏡和開(kāi)放手術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，目的是通過(guò)最小的創(chuàng)傷達(dá)到根治的目標(biāo)，造福更多肺癌患者。

Author contributions

Zhang LM, Zhano XL and You J conceived and designed the study. Zhang LM, Zhano XL, Xu F and You J performed the experiments. Zhang Y, Zhang Q and Zhang LM analyzed the data. Zhang LM and You J provided critical inputs on design, analysis, and interpretation of the study. All the authors had access to the data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.