微创手术新视野—达芬奇机器人在胃癌手术中的应用

腹腔镜手术方式的出现和推广应用，革命性地改变了传统外科的开放性手术。在普通外科学领域，Kitano等于1994年最早报道将腹腔镜运用于胃癌手术。经过20多年的发展，腹腔镜辅助胃切除手术方式几乎已经成为外科治疗胃癌的常规选择。

然而，在更复杂的手术过程中，腹腔镜手术方法固有的弊端禁锢了它的进步，这些弊端包括较长的学习曲线、单纯的二维平面影像、术者采取的被动非自然姿势导致容易疲劳、“筷子”式的腹腔镜器械限制了活动角度和范围、潜在存在的手部颤动而导致解剖和重建过程中的不精确、眼一手的配合欠协调等。

腹腔镜需要外科医生在既定的空间内进行重复而精确的操作，很大程度上会导致外科医生灵活性的下降。进一步说，因为腹腔镜操作手柄的不完善设计使得手柄到尖部力量传导的效率较低，容易导致外科医生手部不适和感觉异常。机器人辅助手术系统就是为了推动微创手术的进一步发展而设计的，并且被认为可以填补腹腔镜手术存在的短处。

作为主从关系的操作系统，机器人的设计初衷就是想要模拟人的行为去完成高度精确的任务。目前，机器人已经在多学科领域得到了应用。

一、机器人手术系统的背景和历史

机器人这一词组来源于捷克语，意为劳动力的意思。其最早被应用于T业领域，代替人力完成一些十分特殊、需要极度精确且富有危险性的T作中。1994年，美国食品药物管理局(FDA)正式批准第一台机器人导航设备投入临床使用。

达芬奇手术系统和宙斯手术系统也相继在2000年和2001年获得了批准。因为生产达芬奇和宙斯手术系统的两家公司合并，所以，达芬奇手术系统成为当前FDA唯一批准认证的机器人手术系统。

二、达芬奇手术系统的优势

达芬奇手术系统最初是为美国国家航天航空局和美军发展远程手术而设计发明。基于远程操控的理念，整套的系统被分体设计，主要由成像系统、医生控制台和床旁机械臂系统三部分组成。

科技的发展赋予了新时代机器人独有的功能：双重偏斜视频摄像机可以给医生提供手术视野中的三维立体画面，减少在传统腹腔镜中出现视觉盲区和视觉疲劳，且画面可调整放大处理10～15倍，极大地提高了操作的精准度。同时，良好的视觉效果会让主刀医生不受外界干扰，在处理和缝合组织的过程中，为眼一手协调和极佳的深部感觉创造了条件。

机器人的仿真机械手腕(endo wrist)拥有7个自由角度，每个角度都有90度的摆幅，这样基本可以媲美人手的活动度：同时，机器人50 Hz的精细动作过滤系统还可以缩放和过滤外科医生手部的震颤，它最高可将比例放大到5:1，可将外科医生手部的活动更加精确地通过机械臂传到患者体内的仿真机械手，如同医生的双手在患者体内进行手术操作。

达芬奇机器人的设计初衷就是要融合开放性手术的手法和腹腔镜手术的技巧，让术者可以在微创的环境下进行开放性手术。人性化的医生控制台可以满足外科医生坐着完成手术，极大地降低了医生的疲劳感，通过4条机械臂控制内视镜也极大地解放了扶镜助手的劳动力。

三、达芬奇机器人在胃癌手术中的应用

Hashizume等早在2002年就首次将机器人手术系统应用于胃癌根治术中。但由于机器人手术系统设备购买费用及维护费用较为昂贵，手术技术要求高，所以在胃癌治疗上的应用推广较慢。

1．胃癌机器人手术适应证：胃的周围组织解剖层次复杂，血管及淋巴管引流广泛，常因出血而影响操作，所以需把握好适应证，选择恰当的病例以保证手术的安全性和有效性。

机器人胃癌手术适应证应在腹腔镜胃癌根治术适应范围基础上进行。当前，腹腔镜辅助胃癌手术虽然对进展期胃癌有在一些争议，但比较一致的意见是：早期胃癌和T2N1以内的进展期胃癌是腹腔镜辅助胃癌手术的适应证。

韩国学者Lee等对12例I期胃癌患者进行了机器人远端胃切除手术，其中10例为Ia期，2例为Ib期，分别为T2N0M0和T1N1M0，手术时间(253.7+53.0) min，术中失血量(135.8+133.9) ml，住院时间(6.6±1.6)d。

意大利学者Patriti等报道，13例胃癌患者中，Ia期3例，Ib期3例，Ⅱ期6例，Ⅲ期1例：使用机器人手术系统进行胃全切除4例，远端胃切除8例，近端胃切除1例，手术时间(286+32.6) min。

近端胃切除者因为涉及到近端胃切除和部分食管切除两部分，故手术时间长约480 min;全组术中失血量(103.0+87.5) ml，住院时间(11.2+4.3)d。Patriti等[12]对17例胃食管结合部肿瘤也进行了机器人手术，Ia期1例，Ib期2例，Ⅱ期5例，Ⅲ期5例，Ⅳ期4例；手术时间( 327.2+93.4) min，失血量(279+199) ml，住院时间(12.9+5．O)d。

韩国学者Kim等[3：报道了一组16例胃癌患者使用达芬奇机器人手术系统进行胃癌切除的资料，患者术前分期均限定在]T2N1M0之内，其中2例施行了D1+β，14例施行了D2；手术时间(259.2+38.9) min，术中失血量(30.3+15.1) ml，住院时间(5.1±0.3)d；且与开放性手术的对照组和腹腔镜手术组进行了比较，机器人手术组的手术时间、失血量和住院时间均明显减少(P<0.05)，差异有统计学意义。

国内学者最近几年也做了自己的探索。余佩武等于2010年3月成功应用机器人手术系统在国内首次进行了全胃切除的胃癌根治术，手术时间为270 min．术中出血为60 ml，住院时间为9d，无并发症发生，恢复良好。虽然国内机器人胃癌手术的起步较晚，但国内专家学者之前已有一定腹腔镜技术的基础，这样便大大缩短了学习周期，短时间内就达到了较高的水准。

相信随着国内专家学者手术技巧的提高，机器人手术的部分相对禁忌证会转化为适应证。

2．胃癌机器人手术的淋巴结清扫：淋巴结清扫的彻底与否，一直是胃癌手术关注的热点和焦点。腹腔镜辅助D：根治术作为进展期胃癌的标准手术已被广泛接受。但达芬奇机器人能否完成D2根治术这样复杂的术式，其有效性和安全性如何，是函待解决的问题。

日本学者Isogaki等对藤田保健卫生大学医院普通外科使用机器人手术的61例胃癌病例进行了回顾性研究（14例胃全切除，46例远端胃切除，1例近端胃切除），其中胃全切除组和远端胃切除组各完成了11例和28例D2根治术，淋巴结清扫数目分别为(43+14)枚／例和(42+18)枚／例，手术时间分别为(520+177) min和(388+85) min。

提示，达芬奇机器人手术系统可以完成如同D2根治术这样复杂的淋巴清扫过程。

为了验证达芬奇机器人手术系统进行淋巴清扫的有效性和安全性，韩国学者Song等对100例机器人辅助胃癌手术进行了回顾研究，其中33例胃全切除，67例胃部分切除，联合使用D．+β和D2根治术(其使用比例为58:42)的方式进行淋巴结清扫，手术时间(149.6+32.6) min，失血量( 128.2+217.5)  ml，住院时间(7.8+17.1)d，术中无中转开腹或转普通腹腔镜手术。

术后随访发现，仅有13例出现并发症和1例死亡。结果表明，达芬奇机器人能安全有效地完成D2根治术。机器人具有良好的震颤过滤功能，并且内视镜由机械臂控制，可以保证图像的稳定性，外科医生可以在一个无物理干扰的情况下细微解剖，将淋巴结清扫干净。

3．胃癌机器人手术系统对肥胖病例手术的选择：患者的体质量直接影响着手术的难易程度。直观印象是瘦小的女性患者在手术中的解剖、淋巴结清扫和胃肠重建要更为清晰容易：而对于肥胖、或者体型较为健硕的男性患者，更为困难一些。

由于机器人胃癌手术尚处于起步阶段，没有大样本分析肥胖对于手术直接影响的调查，但腹腔镜辅助胃癌手术的荟萃研究示，高体质量患者的清扫淋巴结数目会少于低体质量患者：肥胖患者、尤其是男性肥胖患者的手术时间要明显延长，客观增加了手术难度[16-17]。故在选择机器人胃癌手术病例时，对体质量指数较大、尤其是男性患者应当慎重。

四、达芬奇手术系统的不足

作为微创外科学发展中的机器人手术系统，免不了会存在其白身的不足。目前来看，羁绊达芬奇机器人手术系统快速普及的原因主要有以下两点：(1)高昂的购买费用和维护费用让众多医院望而却步：购买整套达芬奇机器人手术系统的费用约为125万美金，在此基础上医院还需每年花费购买费用10%左有的费用维护。

这样的付出不仅让小型医院汗颜，就算是大型医院，在审批购买时也要慎重考虑其所带来的受益情况；(2)完成一台出色手术如同制作一场精彩的电影，而这部电影的导演就是负责操作医生控制台的主刀医生。

当前，主刀医生在进行医疗实践前必须获得由官方确认的培训资质，而这种资质制度显然比腹腔镜手术操作的门槛要高一个等级，没有腹腔镜经历的年轻医师显然不能直接进入机器人的操作学习。与此同时，这场“电影”不仅需要一个具有培训资质的导演，还需要有提供幕后服务的手术团队。

手术团队中有助手、器械护士和麻醉师。主刀医生在操作时是坐在远离患者的医生控制台上，必然对患者实时情况的了解要依赖手术台旁的助手和器械护士的沟通交流，以正确把握手术进程。整个团体的配合是否默契直接关系到手术的质量。如此，整个团队培养的金钱成本和时间成本就不能简单忽略不计了。

五、展望

不可否认的是，机器人外科已经代表了微创外科新的发展方向。3D影像使得外科更加可视、立体；拥有7个自由度的仿真机械手腕如同将外科医生的巧手透过小小的切口伸到患者的体内，完美地填补了开放性手术与腹腔镜手术的缝隙：震颤过滤功能使得画面更加稳定，外科医生可以从容地进行操作，动作比例放大功能使得精确外科的概念也更加具体。

机器人手术的短期预后已经得到了证实和肯定。尽管机器人辅助胃癌手术的远期预后现在还无法客观评价，但不可否认的是，机器人的出现为外科医生的手术世界展现了一片新的视野，随着机器人技术的不断发展，胃癌手术的微创外科的发展必将大步前进，同时，机器人手术的发展也为远程手术带来了更多的希望。

本文作者：陈志达 卫勃

本文出自：《中华胃肠外科杂志》2014年8月第17卷第8期P841~842