機(jī)器人手術(shù)：結(jié)直腸外科的新潮流

 手術(shù)是可能治愈結(jié)直腸癌的手段，也是結(jié)直腸癌治療的核心。微創(chuàng)技術(shù)作為當(dāng)代外科主流，在結(jié)直腸癌領(lǐng)域也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。
腹腔鏡結(jié)直腸癌術(shù)已被認(rèn)可為結(jié)直腸癌手術(shù)的常規(guī)術(shù)式。大量回顧性研究與COLOR、COLOR II等大型多中心隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)均顯示，腹腔鏡手術(shù)不僅能夠達(dá)到腫瘤，同時(shí)減少手術(shù)創(chuàng)傷，促進(jìn)術(shù)后康復(fù)。然而，腹腔鏡手術(shù)操作難度較大，學(xué)習(xí)周期長，要求手術(shù)醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)豐富，制約著腹腔鏡手術(shù)的規(guī)范化推廣與質(zhì)量提升。此外，隨著微創(chuàng)理念的進(jìn)步，微創(chuàng)手術(shù)已不滿足于體表“小切口”，而是進(jìn)一步追求“由表及里”地減少創(chuàng)傷，在確保的前提下盡可能行保肛手術(shù)，并更好地保留神經(jīng)，保護(hù)腹盆腔臟器功能。這些都為腹腔鏡手術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
隨著手術(shù)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人結(jié)直腸癌術(shù)以其操作精確穩(wěn)定，學(xué)習(xí)簡便，容易上手等特點(diǎn)，正逐步取代普通腹腔鏡，有望引領(lǐng)結(jié)直腸癌手術(shù)的新潮流。
手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展歷程

早的手術(shù)機(jī)器人可以追溯到1992年推出的ROBODOC骨科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。1994年推出的AESOP機(jī)器人則以一條機(jī)械臂替代助手持握鏡頭，為腹腔鏡手術(shù)提供更為穩(wěn)定的視野。真正意義上的通用“手術(shù)機(jī)器人”開始于1996年推出的ZEUS系統(tǒng)。
ZEUS系統(tǒng)在AESOP系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了2條7自由度機(jī)械臂用于手術(shù)操作，全面替代了主刀醫(yī)師的雙手。同時(shí)，ZEUS系統(tǒng)將手術(shù)操作平臺與醫(yī)師控制平臺分開，借助主從遙控技術(shù)，使遠(yuǎn)程手術(shù)成為可能。的“Lindbergh”遠(yuǎn)程膽囊切除手術(shù)就是ZEUS機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)里程碑式的臨床應(yīng)用。
隨后，2000年推出的達(dá)芬奇系統(tǒng)在ZEUS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量改進(jìn)，引入了三維視野技術(shù)，并增添了第3條機(jī)械臂，使機(jī)器人在動作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面有了極大的提高，更能一定程度上代替一助的作用。目前在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，達(dá)芬奇系統(tǒng)處于壟斷地位。
達(dá)芬奇機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)
達(dá)芬奇機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢在于更為的手術(shù)操作：三維擬真視野和高清放大圖像有利于識別；鏡頭運(yùn)動由主刀醫(yī)師控制，視野調(diào)整更為便捷；仿真機(jī)械臂可在7個方向540°自由活動，特別是機(jī)械臂頭端的萬向關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，靈活性甚至超過了醫(yī)師的雙手；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則智能地濾除術(shù)者動作中的不自主顫動，確保操作的穩(wěn)定性。
這些技術(shù)優(yōu)勢使得機(jī)器人即使在狹小的空間內(nèi)也能精確迅速地進(jìn)行操作，即便對腹腔鏡手術(shù)較為困難的縫合打結(jié)也不在話下，特別是在臟器間隙、盆底等部位，其便捷程度甚至超過了開放手術(shù)。有研究顯示[1]，達(dá)芬奇機(jī)器人可以顯著減少實(shí)際手術(shù)操作時(shí)間（34%～46%），降低操作失誤率（44%～66%），減少不必要的組織損傷，真正實(shí)現(xiàn)“由表及里”的微創(chuàng)手術(shù)。
也因此，達(dá)芬奇系統(tǒng)學(xué)習(xí)曲線的平臺期約在20臺手術(shù)，顯著早于普通腹腔鏡手術(shù)，其簡便易學(xué)也為推廣提供了相當(dāng)?shù)闹Α?
達(dá)芬奇機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，手術(shù)機(jī)器人在國外已得到了較為廣泛的應(yīng)用：截至2017年6月底，全球達(dá)芬奇機(jī)器人裝機(jī)總量已達(dá)4023臺；僅2016年當(dāng)年，全球達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)總量即超過70萬例，同比2015年全球增長15%。
而在我國，機(jī)器人手術(shù)尚處起步，但發(fā)展迅速：截至2017年6月底，我國大陸已裝機(jī)65臺，僅2016年即新增裝機(jī)19臺，增幅47.5%；2016年全年機(jī)器人手術(shù)總量17979例，其中結(jié)直腸癌手術(shù)已1857例，占全部機(jī)器人手術(shù)10.3%，相較2015年增長達(dá)52.7%。
鑒于機(jī)器人手術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，達(dá)芬奇機(jī)器人目前多用于直腸/乙狀結(jié)腸癌術(shù)，包括腹會陰聯(lián)合切除術(shù)（APR），肛提肌外腹會陰聯(lián)合直腸癌切除術(shù)（ELAPE），低位/前切除術(shù)（AR/LAR），經(jīng)括約肌間的直腸癌切除術(shù)（ISR），拖出切除吻合術(shù)等，效果良好。

多項(xiàng)薈萃分析[2-4]結(jié)果均顯示：機(jī)器人手術(shù)顯著降低中轉(zhuǎn)開腹率，減少術(shù)中出血，加快術(shù)后胃腸道功能恢復(fù)，保護(hù)排尿功能和性功能；部分研究還顯示，機(jī)器人手術(shù)能夠降低環(huán)周切緣陽性率和術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率。在長期結(jié)局方面[5,6]，機(jī)器人和開腹手術(shù)、腹腔鏡手術(shù)在局部復(fù)發(fā)、無病生存和總生存方面并無顯著差異。

相較直腸/乙狀結(jié)腸癌術(shù)，機(jī)器人在右半結(jié)腸癌術(shù)中的開展較少，其主要原因在于達(dá)芬奇機(jī)器人的機(jī)械臂活動范圍較局限，而右半結(jié)腸癌術(shù)的解剖和淋巴結(jié)清掃范圍較大，為機(jī)器人的應(yīng)用帶來了較多困難。然而隨著設(shè)備的更新和手術(shù)技術(shù)的發(fā)展，部分臨床中心也總結(jié)出了適合機(jī)器人的右半結(jié)腸癌術(shù)式。相關(guān)報(bào)道也顯示，機(jī)器人右半結(jié)腸癌術(shù)同樣能夠減少創(chuàng)傷，促進(jìn)術(shù)后恢復(fù)。

肝轉(zhuǎn)移在結(jié)直腸癌病程中十分常見，也是影響結(jié)直腸癌預(yù)后的主要因素。
腸肝同步切除一直是結(jié)直腸癌手術(shù)的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。機(jī)器人同樣是腸肝同步切除的可選手術(shù)方式。就肝臟腫瘤而言，機(jī)器人手術(shù)已較為成熟。有研究顯示，機(jī)器人手術(shù)與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的并發(fā)癥相仿，較開腹手術(shù)顯著減少，而長期生存方面三者無顯著差異。然而對于腸癌肝轉(zhuǎn)移同期切除，目前的研究報(bào)道很少，其安全性和有效性尚待進(jìn)一步驗(yàn)證。
機(jī)器人手術(shù)的經(jīng)驗(yàn)分享

撰寫共識

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院結(jié)直腸癌中心是全國開展機(jī)器人手術(shù)較早的單位，2010年至2017年6月底總計(jì)已開展機(jī)器人結(jié)直腸癌術(shù)超1300例，2016年全年即開展376例，占同期全國機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)量的20%。2015年，中山醫(yī)院結(jié)直腸癌中心更是牽頭制定了世界首部《機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)專家共識》，填補(bǔ)了該領(lǐng)域空白，有力地促進(jìn)了機(jī)器人的推廣與手術(shù)操作的規(guī)范化。
技術(shù)創(chuàng)新
1、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院結(jié)直腸外科注重技術(shù)創(chuàng)新，在國內(nèi)外率先開展機(jī)器人經(jīng)腹會陰聯(lián)合切除術(shù)（APR），2013年至2017年6月累計(jì)開展200余例。開展的隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)顯示，機(jī)器人APR手術(shù)在保證腫瘤的同時(shí)，較傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)顯著減少了術(shù)中出血（100 ml 對130 ml，P<0.001），加快了術(shù)后胃腸功能恢復(fù)（排氣時(shí)間：1.0天 vs. 2.0天，P<0.001），保護(hù)了盆腔自主神經(jīng)功能（自主排尿時(shí)間：2.0天對3.0天，P<0.001），降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率（10.4% 對18.8%，P=0.027）。該術(shù)式在2015年美國微創(chuàng)外科周/SLS年會大會發(fā)言，2017年ESMO大會壁報(bào)討論，并在中日韓大腸癌學(xué)術(shù)研討會等國際會議上得到廣泛關(guān)注，被納入《機(jī)器人結(jié)直腸癌手術(shù)專家共識》。
2、在低位保肛手術(shù)方面，中山醫(yī)院在國內(nèi)率先開展機(jī)器人拖出切除吻合術(shù)，經(jīng)肛門直接拖出腫瘤標(biāo)本行直視下切除，不僅確保切緣陰性，同時(shí)消除了腹部切口，減少了切口感染、切口疝等并發(fā)癥，兼顧美觀。2013年至2017年4月累計(jì)開展47例：無感染及排尿排便功能障礙發(fā)生；術(shù)后吻合口漏發(fā)生3例（6.4%），其中2例（4.3%）保守治療好轉(zhuǎn)；平均術(shù)后住院時(shí)間9天；隨訪近2年未見復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。
3、 中山醫(yī)院結(jié)直腸外科還將機(jī)器人手術(shù)與圍手術(shù)期“快通道”管理相結(jié)合，借助機(jī)器人保護(hù)胃腸道功能的優(yōu)勢，聯(lián)合圍手術(shù)期口服營養(yǎng)支持、控制補(bǔ)液、術(shù)后促進(jìn)胃腸動力恢復(fù)、早期下床活動等方式，顯著減少了術(shù)后住院時(shí)間（5.0天對6.0天，P<0.001），提高了效率。
4、在多臟器聯(lián)合切除方面，中山醫(yī)院結(jié)直腸外科同樣走在世界前列，聯(lián)合肝外科開展機(jī)器人同步腸肝切除手術(shù)，2013年至2017年6月累計(jì)開展60例，較傳統(tǒng)開腹手術(shù)可顯著減少術(shù)中出血（99 ml對205 ml, P<0.001），加快術(shù)后胃腸功能恢復(fù)（排氣時(shí)間：2.6天對3.9天，P<0.001），減少住院時(shí)間（8天對10天，P<0.001）。在此基礎(chǔ)上，2014年3月，中山醫(yī)院結(jié)直腸外科聯(lián)合肝外科、胸外科完成了世界首例機(jī)器人直腸癌肝、肺轉(zhuǎn)移同步切除術(shù)，在機(jī)器人多臟器聯(lián)合切除領(lǐng)域進(jìn)行了成功的探索。
機(jī)器人手術(shù)的發(fā)展方向

盡管手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)已推出十余年，其技術(shù)優(yōu)勢尚待進(jìn)一步挖掘。以單孔手術(shù)為例：普通腹腔鏡操作困難，很大程度上由于左-右反手操作，而機(jī)器人手術(shù)則可以通過軟件系統(tǒng)的特殊設(shè)計(jì)避免這一問題；同時(shí)，機(jī)械臂也可以通過類似胃/腸鏡的彎曲可動設(shè)計(jì)，擴(kuò)大手術(shù)范圍，從而使單孔手術(shù)和普通手術(shù)在操作上接近乃至相同；目前已有相應(yīng)的機(jī)器人單孔設(shè)備推出。此外，機(jī)器人還可以安裝各種新型設(shè)備，如顯微攝像頭、光譜分析、熒光成像等[7]，從而獲得某些“特異功能”，如術(shù)中組織病理分析，辨認(rèn)深部血管淋巴結(jié)等。我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，機(jī)器人并非一成不變，而是一項(xiàng)開放性的平臺，通過與其它技術(shù)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，能夠發(fā)揮更大的作用。
機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)勢基本為外科學(xué)界認(rèn)同。然而，其推廣的主要難點(diǎn)在于其較高的費(fèi)用。達(dá)芬奇機(jī)器人目前處于壟斷地位，其設(shè)備與耗材全部依賴進(jìn)口，不僅設(shè)備價(jià)格達(dá)千萬元，耗材價(jià)格也居高不下。此外，達(dá)芬奇機(jī)器人每年均需常規(guī)檢測維護(hù)，也是一筆不容忽視的開支。2017年Silva-Velazco J等[8]報(bào)道的一項(xiàng)回顧性研究顯示，機(jī)器人直腸癌手術(shù)的直接手術(shù)費(fèi)用顯著高于腹腔鏡和開腹手術(shù)，約為1.3倍，以機(jī)器人設(shè)備和耗材費(fèi)用為主。為了解決這一問題，2017年復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院聯(lián)合3家醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)共同籌備建設(shè)上海市結(jié)直腸腫瘤微創(chuàng)工程技術(shù)研究中心，研究適合中國人群的微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)，并研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人、腹腔鏡及其它微創(chuàng)設(shè)備器械，力圖打破國外產(chǎn)品壟斷，降低價(jià)格，從而促進(jìn)機(jī)器人手術(shù)的推廣，使更多患者能夠享受到機(jī)器人、腹腔鏡等微創(chuàng)手術(shù)帶來的獲益。
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許劍民教授
自誕生以來，機(jī)器人手術(shù)設(shè)備不斷進(jìn)步，手術(shù)理念與技術(shù)也不斷更新，在結(jié)直腸癌領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。隨著國產(chǎn)機(jī)器人設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用，機(jī)器人手術(shù)必將得到廣泛開展，引領(lǐng)外科手術(shù)的新潮流。