达芬奇机器人左肺上叶切除术治疗肺癌的近期临床效果分析

  肺癌是我国第一大癌症,其发病率、死亡率长期以来居于首位[],严重危害我国人民健康。当前针对原发性肺癌的治疗方法主要有手术、放射治疗和化学治疗(放化疗)、靶向治疗、免疫治疗四大类,国内多数学者均提倡以手术为主的综合治疗[]。胸腔镜、达芬奇机器人等微创技术的进步引领着胸外科的重大发展,已成为肺癌手术的主流选择。

  微创肺手术的预期效益是明确的,主要有以下几点:住院时间短、恢复快、疼痛少、发病率和死亡率降低。相对于胸腔镜手术,机器人手术系统具有更好的视觉效果和更灵活的器械操作[]。然而,机器人手术似乎离标准化还差很远。目前临床常用的达芬奇机器人手术方法有:四臂全达芬奇法、三臂+辅助孔法,切口的选择更是多样化,但主要原则基本固定即每个孔至少相距 8~10 cm[-]。

  在所有肺叶切除手术中,左肺上叶被认为是最难切除的肺叶[-]。本文将分享基于机器人辅助下的“切线单向式”肺部切除手术经验,主要介绍左肺上叶切除,并将其与同期行胸腔镜左肺上叶切除术患者的围手术期资料作比较,讨论其优缺点。

  选取 2016 年 12 月至 2018 年 12 月在空军军医大学唐都医院胸腔外科行胸腔镜或达芬奇机器人左肺上叶切除+淋巴结清扫术的 74 例连续病例。纳入标准:患者一般情况良好,能耐受全身麻醉手术;年龄 18~75 岁;肺功能检查最大通气量(MVV)值≥预计值的 40%;无胸膜黏连疾病史;术前未行放化疗等新辅助治疗;术后病理均确诊为原发性肺癌。排除标准:年龄<18 岁或>75 岁;手术方式包含支气管成形或肺动脉成形。

  术前准备:血尿便常规、凝血功能、肝肾功能电解质、传染病系列、心电图、心脏彩超、肝胆脾胰肾上腺超声、颈部及锁骨上窝超声、肺功能检查、动脉血气分析、头颅 CT 或磁共振成像(MRI)、全身骨扫描或全身正电子发射计算机断层显像(PET/CT)检查等,排除手术禁忌证。胸部 CT、气管镜检查明确病变部位。如有高血压、糖尿病、高血脂症者,术前应该用药物控制至正常范围后方可考虑手术。术前谈话,患者签署手术知情同意书,抗生素皮试,备血。

  给予气管内双腔插管,全身静脉麻醉,术中健侧肺通气。患者取健侧卧位+折刀位增加肋间隙,患侧上肢前举并妥善固定于托手板上。机器人操作臂经手术床正上方患者头侧连接,常规消毒、铺单。

  切口选择:对于胸腔镜手术,采用我科提出的“双微孔”的胸腔镜肺叶切除术[-],取腋中线第 7 肋间为观察孔、腋后线第 8 肋间为副操作孔(微孔,5 mm 戳卡);腋前线第 4 肋间为主操作孔,长约 2~3 cm。对于达芬奇手术(),一般取腋前线与腋中线之间第 7 肋间为辅助孔,长约 2~4 cm(切口保护器撑开皮肤及肌肉组织,用于吸引器、加长环钳、切割闭合器等的出入);取腋后线第 8 肋间为观察孔(直径 12 mm 戳卡直接经肋间隙插入);在腋前线第 5 肋间、肩胛线第 8 肋间皮肤分别切长约 0.8 cm 小切口,置入金属戳卡(1 号臂放置单极电钩和心包抓钳、持针器;2 号臂放置双极抓钳)。

  手术操作过程:肺门解剖按照从后下到前上的“切线单向式”手术模式进行(),具体如下:

  (1)探查。经观察孔进镜,观察胸膜腔有无封闭、粘连、积液;确定肺部病变位置及纵隔淋巴结有无异常肿大,了解病变有无侵犯心脏或大血管。

  (2)左肺上叶切除。电钩打开肺门旁纵隔胸膜,清扫第 10 组淋巴结,继续打开叶间裂,分别以 3.5 mm 切割缝合器切断肺裂前后部分;依次游离出上叶舌段动脉、后升支动脉及其分支,清扫第 12 组淋巴结,较细血管用丝线结扎或血管夹夹闭后切断,较粗血管用 2.5 mm 血管切割缝合器逐个夹闭后切断;继续前上游离出上叶支气管,清扫第 11 组淋巴结,从主操作孔伸入 4.5 mm 气管切割缝合器夹闭并切断上叶支气管;从主操作孔伸入 2.5 mm 血管切割缝合器依次夹闭左肺上叶尖前支动脉、上肺静脉后切断。

  (3)纵隔淋巴结清扫。若术前明确或术中冰冻提示恶性病变,行系统性纵隔淋巴结清扫[]。主要清扫 4L、5、6、7、8、9 组淋巴结。注意保护迷走神经、喉返神经、膈神经,游离上述神经周围淋巴结时避免使用电钩等能量器械,防止热损伤。

  (4)关胸。胸腔内倒入生理盐水,嘱麻醉医师膨肺,观察支气管残端及肺组织无漏气,术野无出血或明显渗血,经腋前线第 5 肋间、腋后线第 8 肋间分别放置 24#、30#硅胶胸腔引流管并预留 U 型线,4#丝线间断缝合肩胛线第 8 肋间切口,逐层缝合辅助孔切口。

  所有患者术后常规使用镇痛泵 48 h 内持续给药,我们选择在术后第 3 d 进行疼痛评分,采用数字疼痛评分法(numeric rating scales,NRS)[],0 表示无痛,1~3 表示轻度疼痛(不影响患者睡眠),4~6 表示中度疼痛,7~9 表示重度疼痛(不能入睡或睡眠中痛醒),10 表示不能忍受的剧痛。

  采用 IBM SPSS 24.0 软件进行统计学分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,计数资料以例数表示,计量资料比较采用独立样本 t 检验,计数资料比较采用 Pearson 卡方检验或者 Fisher 确切概率法检验,P<0.05 为差异有统计学意义。

  本研究已通过我院伦理委员会审批,审批号:201903-28。

  我科达芬奇机器人于 2016 年 8 月装机,截至 2018 年 12 月,我团队共完成达芬奇机器人手术 267 例,其中左肺上叶切除 37 例,剔除 4 例支气管成形或袖状切除手术,本研究纳入达芬奇组患者共计 33 例;同期由同一术者完成胸腔镜下左肺上叶切除术的对照组肺癌患者 41 例。两组在性别、年龄、体重指数(BMI)、吸烟状态、肺功能、术后并发症、术后病理分型及分期方面差异均无统计学意义()。

  所有患者经术后病理确诊为原发性肺癌,同期行系统性淋巴结清除术,无中转开胸病例,所有患者经治疗后均顺利出院,无围手术期死亡病例。与胸腔镜手术相比较,达芬奇组左肺上叶切除术的手术时间(包含麻醉时间)更长[(191.21±61.77)min vs.(154.51±38.81)min,P=0.003],住院费用更多[(82 307.75±11 859.03)元 vs.(58 966.57±5 640.07)元,P=0.000],术后带管时间更短[(4.58±1.77)d vs.(5.41±1.52)d,P=0.031],术后住院时间更短[(6.48±1.82)d vs.(7.66±2.12)d,P=0.014];两组在术中出血量、清扫淋巴结数目、术后疼痛评分、胸腔引流总量、平均每天引流量、常见术后并发症发生率(肺不张、肺部感染、术后漏气> 5 d、心房纤颤、乳糜胸、术后 30 d 再入院)方面差异无统计学意义(P>0.05,)。

  手术是目前治疗肺癌的重要方法之一,胸腔镜肺叶切除术极大地减少了开胸手术的创伤和术后疼痛,目前在临床上已获得广泛认可,其具体手术操作技术也在日趋完善,现已被国内外多数专家明确为早期肺癌的标准术式之一[-]。随着电视胸腔镜外科手术在临床中的广泛应用,研究者们发现其在肺部手术中仍存在一些缺点[-]:电视屏幕显示为二维平面,使得术野缺乏一定的空间感、深度感,导致术者的手眼协调性降低,尤其是镜头与器械呈“箭头效应”时,在一定程度上会增加手术风险;术中所使用的器械活动范围小,且无法完全去除人手操作的震颤,在某些狭小空间(如胸膜顶、膈肌角、大血管间等)行精细操作时难度较大;术者与扶镜手的配合需要长时间磨合才能达到手眼合一的境界,学习曲线较长。以上因素均限制了微创胸部外科手术的进一步发展。达芬奇机器人手术系统具有许多电视胸腔镜手术系统所不具备的优势[]:术者无需刷手上台,而是坐在操控台手术,这可大幅降低术者疲劳感;术者通过机械臂自行控制镜头,不需要扶镜手;达芬奇成像系统可提供放大 10~15 倍的高清晰 3D 术野,其手眼协调性与传统开胸手术相似;特有的 Endo-Wrist 仿真手腕具有更多自由度,可完全滤除人手操作震颤,使其在执行精细操作时更加灵活安全。2002 年,Melfi 等[]报道了全球首例应用达芬奇机器人手术系统行肺癌根治术。经过了多年大量临床实践的研究与验证,机器人手术系统行非小细胞肺癌根治术的安全性及可行性得到了广泛肯定[-]。达芬奇手术不可忽略的缺点是其机械臂缺乏力反馈或触觉反馈,术者无法感知到组织张力,引起误伤或打结困难。但笔者认为,对于一个能熟练掌握胸腔镜肺叶切除术的胸外科医师,通过基本的达芬奇机器人手术培训课程考试及 20~30 例达芬奇主刀手术经验,这些缺点可以被逐渐弱化掉。故本研究未纳入达芬奇机器人装机后前 4 个月的手术病例,以减少学习曲线期间由于术者熟练度不够造成对研究结果的影响。

  达芬奇机器人肺部手术的切口选择主要分为:全达芬奇四臂[]、全达芬奇三臂+延长一孔至 5 cm 取标本[]、达芬奇三臂+3~4 cm 辅助孔[]。前两种方法需要胸腔内注入二氧化碳正压,对术者技术水平要求很高。后一种方法也被称为基于胸腔镜手术的方法,通过增加一个辅助孔,更加方便台上助手牵拉肺叶、吸血、暴露术野、器械离断、取出标本等,且在紧急情况下更易于中转开胸。Toker 等[]通过分析文献认为,上述方法在手术时间、中转开胸率、术后疼痛、术后住院时间等方面差异无统计学意义。与国内诸多单位相比,我科开展达芬奇手术时间稍晚,初期手术借鉴王述民教授等[-]的“8857 切口”经验及刘伦旭教授等[]的“单向式肺叶切除”经验。后来通过临床经验总结,将我们胸腔镜手术的“双微孔技术”经验应用于达芬奇手术,上叶切除均采用“8857 切口”,下叶切除采用“8864 切口”,中叶切除采用“8863 切口”,手术流程也基本固定为右后下至前上的“切线单向式”肺叶切除模式,对肺裂发育极差的患者才选择单向式切除(经 1 号臂置入 1.2 cm 戳卡,切除顺序为静脉-支气管-动脉),总体效果良好。在已完成的 267 例达芬奇手术中,仅有 1 例因为肺动脉干出血中转开胸,有 3 例因肺裂发育极差改用单向式切除,无 1 例患者出现围手术期死亡。

  本研究比较的是左肺上叶切除病例的围手术期临床数据,因为我们认为,在所有肺叶切除手术中,微创环境下左肺上叶切除手术难度最大,原因如下:(1)绝大多数术者为右利手,更习惯于右手操作主要器械,所以在左侧手术时相对不熟练;(2)左肺上叶动脉分为 3~5 条短小分支,较右肺上叶动脉多,同时动脉分支变异如分裂、跨段较多[],左肺动脉主干较右肺动脉短,且呈半环状包绕左肺上叶支气管,故左肺动脉更易于受中央型肿瘤或支气管旁肿大淋巴结侵犯,在置入气管或血管闭合器时容易发生血管壁撕裂导致大出血;(3)由于胸主动脉的存在,左主支气管普遍较长,清扫第 7 组隆突下淋巴结时位置更深。许世广等[]总结 206 例达芬奇机器人肺叶切除术经验发现,有 3 例患者因“肺动脉破裂出血”中转开胸,均为左肺上叶切除。同样,在传统开胸手术[]和胸腔镜手术[]中,左肺上叶切除也被认为是最难切除的肺叶。因此,在左肺上叶支气管与肺动脉尖前支周围淋巴结较多、不宜分离时,我们选择先在固有上叶和舌叶支气管分叉处用电凝钩切断,残留较长的支气管也可起到保护肺动脉的作用,待处理完尖前支动脉及静脉后行“二次离断”支气管,可有效避免因强行分离致肺动脉出血,该方法也在达芬奇辅助下左全肺切除时用到[]。

  关于达芬奇与胸腔镜肺叶切除手术的安全性和有效性比较方面,目前国内外有相当多的研究。美国最近一项多中心配对研究[]结果显示,通过比较每年至少做胸腔镜或达芬奇肺叶切除术 20 例以上的熟练医师 5 年间共 858 例肺叶切除围手术期数据,达芬奇肺叶切除术比胸腔镜肺叶切除术手术时间平均长 25 min(247.1 min vs. 222.6 min,P<0.000 1),中转开胸率更低(4.8% vs. 8.0%,P=0.007),术后并发症的发生率更低(33.4% vs. 39.2%,P=0.012 8)。Agzarian 等[]通过大量文献数据的 Meta 分析得出结论,达芬奇手术明显优于传统开胸手术,但是,达芬奇手术与胸腔镜手术相比,除了费用较高,其余围术期参数如手术时间、出血量、中转开胸率、并发症及死亡率、淋巴结清扫数目等差异均无统计学意义。Scott 等[]的多中心研究也发现,相较于胸腔镜肺叶切除术,达芬奇机器人下肺叶切除术手术时间似乎更长(4.49 h vs. 4.23 h,P=0.095 9),费用更高(25 040.70 美元 vs. 20 476.60 美元,P=0.000 1)。我国学者[]也指出,行肺癌根治手术的早期肺癌患者中,机器人组术后住院时间明显比胸腔镜组短(8.27 d vs. 10.76 d,P=0.001),手术时间较胸腔镜组长(172.21 min vs. 162.20 min,P=0.018),其余近期手术指标例如中转开胸例数、术中失血量、淋巴结清扫总数量、术后胸腔引流量以及术后胸腔引流管留置时间与胸腔镜类似,机器人手术没有明显优势;但机器人手术在淋巴结清扫难度较大、周围组织粘连严重、解剖关系异常复杂患者的治疗上有较大的优势。也有研究者[]指出,达芬奇机器人行非小细胞肺癌根治术安全、有效,在近期术后疗效上优于胸腔镜组,例如术中失血量[(50.30±32.33)mL vs.(208.60±132.63)mL]与术后第 1 d 胸腔引流量[(275.00±145.42)mL vs.(347.60±125.80)mL]相比较,机器人组均少于胸腔镜组;淋巴结清扫数量[(22.67±9.67)个 vs.(15.51±5.41)个]及淋巴结清扫站数[(6.31±1.43)站 vs.(4.91±1.04)站]相比较,机器人组均多于胸腔镜组,差异有统计学意义。

  本研究结果显示,达芬奇左肺上叶切除术与胸腔镜左肺上叶切除术比较,两组间术中失血量、清扫淋巴结数目、术后第 3 d 疼痛评分、常见肺部并发症如肺部感染、肺组织漏气的发生率无明显差异,说明达芬奇手术能达到与胸腔镜手术类似的效果。机器人手术组手术时间更长、费用明显高于胸腔镜手术组,与国内多数研究结果一致。因为机械臂的准备和对接需要更长时间,需要继续优化术中操作流程来缩短手术时间;术后带管时间、术后住院时间均短于胸腔镜手术组,差异有统计学意义,说明达芬奇较胸腔镜手术更加微创,可能与其操作更精细、止血更彻底、对周围组织如胸膜刺激更小进而导致胸腔积液量较少有关。结合文献回顾结果,我们认为达芬奇机器人肺叶切除术在术后近期指标上是否优于胸腔镜肺叶切除术仍存在不少争议,但可以肯定的一点是,不管国内还是国外,达芬奇手术的花费均高于胸腔镜手术。所以,通过加快实现机器人手术系统国产化,才能降低手术成本及医疗费用,满足更多患者的健康需求,才能实现更好的社会效益和经济效益[]。

  本研究仍然存在一些缺点和不足。第一,本研究是回顾性研究,病例选择上虽然选取的是同一时间段、同一术者的病例,但是达芬奇手术开展相对较晚,存在一定的学习曲线差异,从而导致研究结果的偏差。第二,病例数少,且为单中心、单手术组研究,仍需继续扩大样本量,最好能进行多中心、前瞻性的临床随机对照研究。第三,本研究仅比较了两组手术的近期效果,尚缺乏长期生存分析,拟进一步通过随访数据完善。

  综上所述,拥有配合默契的团队、严格把控手术适应证、模式化的切口设计和操作流程,应用达芬奇机器人辅助行左肺上叶切除术治疗肺癌安全、有效,值得推广。

  利益冲突:无。