达芬奇手术机器人在肝胆外科中的应用

刘忠铭;李佑;龚建平

【摘 要】微创手术技术的发展给外科手术带来了性的变化,而以达芬奇手术机器人为主的内窥镜外科手术机器人进一步拓宽了微创手术的范畴,已应用于包括肝胆外科在内的多种外科领域.目前达芬奇手术机器人的应用可基本覆盖肝胆外科的大部分术式,近年的临床研究已证实达芬奇手术机器人在肝胆外科的应用是安全、可行的,相较传统腹腔镜手术更具优势.本文现总结达芬奇手术机器人的突出优势与局限,并根据近年达芬奇手术机器人应用于肝胆外科的病例报告对其在肝胆外科的应用现状作一综述.

【期刊名称】《腹腔镜外科杂志》 【年(卷),期】2015(020)007 【总页数】5页(P556-560)

【关键词】达芬奇手术机器人;肝胆外科;外科手术,微创性;综述 【作 者】刘忠铭;李佑;龚建平

【作者单位】重庆市九龙坡中医院,重庆,400050;重庆医科大学附属第二医院;重庆医科大学附属第二医院 【正文语种】中 文 【中图分类】R656

20世纪80年代腹腔镜技术的应用使外科手术迈入了“微创化”的时代，而目前，

传统腹腔镜缺乏立体感的二维图像、有限的操纵空间等局限性了微创技术向更复杂外科手术的拓展。为克服腹腔镜技术的不足，外科手术机器人应运而生，并迅速投入临床应用，其全新的理念与效果可谓是外科发展史上的一次，已逐渐成为微创外科手术的主要潮流。其中，达芬奇(da Vinci)手术机器人作为目前世界上最先进的机器人手术辅助系统，由Intuitive Surgical公司研发，于2000年通过美国FDA认证后投放市场［1］，现已应用于包括肝胆外科在内的多个外科领域。 1 达芬奇手术机器人的概述

1.1 达芬奇手术机器人结构、最新技术及应用现状“达芬奇”手术机器人实际上是一种“内窥镜手术器械控制系统”，主要由医师操控台、床旁机械臂手术系统、3D成像系统3个子系统组成。手术时，成像系统将手术视野真实清晰地反映在操控台上，手术医生在操控台上进行操作，系统将医生在患者体外的动作精确传递到机械臂，同时转化为手术器械在患者体内的动作，从而完成外科手术［1］。 目前应用于临床的主要是第三代达芬奇手术机器人(Da Vinci Si)。2014年4月1日，手术视野更加清晰、操作更加灵活的达芬奇手术机器人(Da Vinci Xi)通过美国FDA认证开始投入使用。同时，微多普勒技术、血管测绘技术、水离技术、微消融技术(CO2激光技术)、共聚焦显微技术等先进辅助显微技术发展迅速［2］。根据Intuitive Surgical公司最新数据，截至2013年12月31日，达芬奇系统全球装机量为2 966台，其中美国2 083台，欧洲476台，亚洲及其他地区407台。 1.2 优势与不足相较开腹手术及传统腹腔镜手术，达芬奇手术机器人具有很多优点［1-5］:(1)先进的成像技术。高清3D摄像头及显像设备的应用使术野完全达到真实三维效果，可将手术野放大10～20倍，并在此范围内任意放大与缩小。术中利用荧光显影技术，基于各器官组织对染料的不同嗜性，获得不同于普通肉眼观察的判断能力;微多普勒技术最小可分辨直径约1 mm的血管;共聚焦显微技术甚至可在细胞水平上成像等。(2)创新的手腕。机械臂模仿人手的功能，有7个自由度，能

旋转360度，有更加细小的关节，激光定位并可自动计算机械臂的最佳手术状态;操作臂的运动方向与术者的操作方向一致，手眼协调;术者可控制3～5个操作臂中的2～3个，并随时切换;更换器械时，由于系统具有记忆功能，可自动使更换的器械准确地到达原来的位置;因而可辅助完成精细复杂的各类高难度手术。(3)操作精细稳定。系统可自动滤除生理震动，排除主刀医生手颤抖对手术造成的不利影响，提高手术的操控性、精确性、稳定性。(4)创伤小，失血少，康复快。准确精细的操作可减少手术创伤与失血量，减少围手术期后遗症及并发症的发生，从而降低手术痛苦，减少术后止痛药的使用，并缩短住院时间，提高医院病床周转率，使“day surgery”成为可能。(5)容易掌握与学习。达芬奇手术机器人支持双操控台，供两位医生同时操控。可优化部分手术步骤，以提高效率，节省手术时间;也可用于经验丰富的机器人医生同步带教新手机器人医生;同时MIMIC等公司研发了达芬奇手术模拟训练器供医生进行模拟训练，以缩短学习过程，纠正错误操作，节省成本。(6)扩大了手术适用范围。打破了某些常规手术禁忌区域，适当拓宽了年龄的;对于肥胖、腹腔重度粘连的患者，手术视野的显露甚至优于开腹手术。(7)节省人力，术者手术过程更舒适。减少了参加手术的人员，术者不用再挤在手术台旁;术者坐在操控台旁进行手术操作，可减少疲劳，集中精力。总体而言，达芬奇机器人突破了传统手术的“四大极限”，即人眼的极限、人手的极限、微创的极限及人力的极限，给外科手术带来了性的变化。

目前，达芬奇手术机器人处于发展阶段，仍存有不足之处［1，5-7］:(1)成本高，手术费用昂贵。(2)伪触觉设备发展尚不成熟，术者手指无触觉感知，无法准确判断组织的质地、弹性、有无搏动等性质。(3)体积庞大，需要配置专门的手术室及维护人员，术前安装时间较长。(4)较长的手术时间延长了麻醉时间。(5)安全性问题:术中控制台与机械间的无线通讯有受到干扰的可能;有报道称存在机器人手臂停顿、手臂夹住人体组织无法松脱、损坏人体健康器官及电流触击患者的情况(知名

自由职业者Timothy Lenoir认为机器人的应用会使外科医生丧失术中的创作性。但不被主流认同)。

2 达芬奇手术机器人在肝胆外科手术中的应用

达芬奇手术机器人应用于肝胆外科以来，发展迅速，目前已覆盖肝胆外科的大部分术式。

2.1 肝脏手术肝脏具有复杂、多变的解剖结构及丰富的血供，肝切除术是肝胆外科治疗肝脏良恶性肿瘤及严重肝胆管结石的主要方法之一。开腹肝切除术腹壁切口长，对于恶性肿瘤，术中对肝脏的挤压、牵拉较重，可能使肿瘤细胞进入血管，导致术后短时间内复发或远处转移，因此腹腔镜肝切除一直是肝胆外科医生的梦想［3］。然而目前腹腔镜肝切除仍是难度大、风险高的手术，仅有少数专科中心开展。达芬奇手术机器人的出现极大地带动了微创下精准肝切除的开展。应用达芬奇手术机器人行肝相关切除术，已有较多病例报道(表1)。

表1 近年应用达芬奇手术机器人行肝切除术的病例报道注:括号内数字代表中转开腹例数作者手术方式例数(n)手术时间(t/min)术中出血量(V/ml)术后住院时间(t/d)术后并发症(n)Giulianotti等［8-9］右半肝切除24(1)337(240～480)457(100～2000)9(3～23)6 Ji等［10］左/右半肝切除9 338(150～720)280 6.7 1 Lai等［11］左/右半肝切除10 3.8±98.1 407(100～600)6.7±3.5 3 Choi等［12］右半肝切除6(1)724(8～812)629(100～1500)18.7(9～46)2左半肝切除14(1)518(315～763)328(150～900)11.5(7～32)5 Gu等［6］肿瘤病灶所在的肝段切除8半肝切除1肝切除术6 199.6±110.5 703.3±1260.7 11.0±3.6 0 130～260 Zhou等［13］右肝前叶上段切除3 170～260解剖性左半肝切除3(1)410～650左半肝切除3 280～340 NR恶性疾病11.9±3.2良性疾病9.9±7.1 1 达芬奇手术机器人在肝切除术中的应用是安全、可行的，并具有中转开腹率低、术中出血少、创伤小、康复快、术后住院时间短等优点，增加了肝脏切除术的范围

(如肝后上段的病灶)，更好地体现了精准肝切除的理念［3］。同时，达芬奇机器人手术系统辅助下肝切除术的日益成熟也为机器人辅助下肝移植术奠定了基础。2011年，美国Giulianotti等在达芬奇手术机器人系统辅助下完成了世界首例活体右肝移植术。2012年3月，意大利更是全球首次应用达芬奇手术机器人系统单独完成了部分肝移植手术。2014年2月27日，复旦大学附属中山医院也成功完成了亚洲首例达芬奇手术机器人辅助下成人-幼儿肝移植术。可见，机器人肝脏外科已由最初的肝脏左外叶切除，进展至右肝切除、活体肝移植、供肝切取等。 2.2 胆道手术腹腔镜胆囊切除术已比较成熟，但对于慢性萎缩性结石性胆囊炎、继发性胆总管结石、有上腹部手术史、体态肥胖、胆囊癌患者，传统腹腔镜下完成胆囊切除十分困难。对于恶性胆道疾病(如胆囊癌、肝门部胆管癌、肝内胆管细胞癌等)，由于其治疗的复杂性，传统腹腔镜的应用更是受到了很大的。达芬奇手术机器人系统能清楚辨认胆囊管与胆总管的汇合处，清楚地看到胆囊动脉，甚至胆囊浆膜层微血管，“荧光显影技术”的应用使解剖结构更加清晰，再结合其灵活精细的机械臂，降低了手术难度。胆道外科另一个重要的手术技术即肝胆管空肠Roux-en-Y术，机器人辅助下行胆总管空肠Roux-en-Y吻合较为简单，利于复杂胆道手术中进行精细的胆肠吻合［14］。达芬奇手术机器人应用于胆道手术已有大量病例报道(表2)。达芬奇手术机器人辅助下行胆道的各种良恶性疾病手术同样是安全、可靠、有效的。

2.3 胰腺手术胰腺手术被公认为是微创外科领域最难攻克的堡垒之一:(1)胰十二指肠切除术:切除范围包括部分胰腺、邻近的十二指肠、胆管下端、部分胃及空肠上端，并且需行胆总管、胰管、胃与空肠的吻合。自1994年Gagner施行了首例腹腔镜胰十二指肠切除术以来，因其中转开腹率高、过程繁琐、手术时间长、术后并发症发生率高等原因，使胰十二指肠切除术在微创领域的发展滞后。(2)胰中段切除术:要求在保留部分胰腺的情况下完全切除病灶，传统腹腔镜下施术难度大，鲜

有报道。(3)胰体尾切除术:对于胰体尾病变边界清楚、脾动静脉未受累、良性病变者，考虑保留脾脏。而传统腹腔镜技术保留脾脏的胰体尾切除术容易引起大出血，导致中转开腹。(4)Beger术:要求完全切除胰头的同时需保留、保护胆总管与十二指肠的血供，以免发生术后并发症，手术操作难度大，要求高。

达芬奇手术机器人使胰腺手术的一些步骤更容易在微创下完成，主要包括胰腺的分离，淋巴结的清扫，钩突部的游离切除，血管的游离、保护及选择性结扎的操作，消化道的重建(胰肠、胆肠、胃肠吻合口)等。达芬奇手术机器人行胰腺手术同样已有多篇报道(表3)。

表2 近年应用达芬奇手术机器人行胆道手术的病例报道作者手术方式例数(n)手术时间(t/min)术中出血量(V/ml)术后住院时间(t/d)术后并发症(n)Ayloo等［15］胆囊切除术179 95.7(37～268)13.9(5-150)0.9(0.2～8.2)6 Sudan等［16］胆胰分流并十二指肠转位术59 306±80 NR 4.6±4.3 5 Gu等［6］胆囊切除术7 212.9±.2 257.1±127.2 6.8±2.5 1 Zhou等［13］肝外胆管切除+胆囊桥式胆道重建术3 390～460 NR恶性疾病1肝外胆管切除+胆肠Roux-en-Y吻合术14 350～510 11.9±5.1 3 180～300肝外胆管切除+肝门部胆管重建术1 350良性疾病胆管癌部分切除+肝内胆管外引流术5 190～290 9.7±7.4胆管癌部分切除+肝门Y内引流术10 210～280胆管癌切除+胆肠Roux-en-Y吻合术1 330胆囊癌切除+胆肠Roux-en-Y吻合术2 410～490胆囊切除术9 170～430胆囊切除+肝内胆管外引流术1 220胆囊切除+肝门Y内引流术4 210～280肝内胆管囊腺瘤切除+肝门部胆管癌成型术1 300胆囊切除+单纯T管引流术2 210～250肝内胆管取石+T管引流术9 260～360胆总管取石术21 120～370胆总管下端探查术1 280胆总管探查+膜性狭窄撑开术1 160胆道重建术

表3 近年应用达芬奇手术机器人行胰腺手术的病例报道作者手术方式例数(n)手术时间(t/min)术中出血量(V/ml)术后住院时间(t/d)术后并发症(n)Giulianotti等

［17］胰十二指肠切除术60a Italy:312 Italy:261 Italy:1 260 21.8 35胰体尾联合脾脏切除术23(55～660)(100～600)(6～85)胰体尾切除术(保脾)23 USA:351 USA:342 USA:9.3胰中段切除术3(73～630)(5～2000)(3～30)胰切除术1胰腺局部摘除术3其他21 Kang等［4，18］胰体尾切除术20 348.7±121.8

372.0±341.5 7.1±2.2 2胰中段切除术5 432.0±65.7 275.0±221.7 14.6±7.7 1 Narula等［19］胰十二指肠切除术8(3)420(360～510)NR 9.6 0 Waters等［20］胰体尾切除术17(2)298(191～418)279(20～1200)3.8(2-6)3 Zeh等［21］胰十二指肠切除术50(8)568(536～629)350(150～625)10(8～13)28 Gu［6］胰十二指肠切除术31(1)450.4±102.1 506.5±266.5 34.4±7.8 19 Beger术7(1)284.2±35.8 321.7±244.2 26.3±7.7 4胰腺中段切除术16 215.6±45.7 145.6±118.4 22.7±8.0 10胰体尾切除术42(1)161.0±68.7 278.0±331.5 20.9±10.9 16胰腺肿瘤局部切除术6 116.7±37.2 61.7±69.1 27.8±11.8 4 Zhou［13］胰十二指肠切除术16(4)420～870 NR恶性疾病2胰体尾联合脾脏切除术3 280～360 13.1±6.7胰体尾切除术(保脾)3 270～340良性疾病中段胰腺切除+胰尾空肠吻合术1(1)410 12.9±4.5胰腺尾部胰岛细胞瘤剜除术

括号内数字代表中转开腹例数。a:所统计胰腺手术中意大利有10例中转开腹，美国有3例。

达芬奇手术机器人辅助下行胰腺手术是安全、可行的，具有术中出血量少、术后恢复时间、住院时间较短等优点。Boggi等更是在达芬奇手术机器人辅助下首次成功完成了胰腺移植术，使达芬奇手术机器人的应用覆盖了胰腺手术的所有术式。但不难看出，机器人辅助行胰腺手术仍有较高的中转开腹率、手术时间明显延迟、术后并发症发生率与开腹相当等不足，因此选择达芬奇手术机器人开展胰腺手术时，应慎重选择患者，术前充分评估［6］。达芬奇手术机器人开展胰腺手术的应用效果在不断完善基础设备并提高操作技术的同时仍需大量临床随机对照研究验证。

2.4 脾脏手术自1991年Delaitre等报道首例腹腔镜脾切除术(laparoscopic splenectomy，LS)以来，LS在临床上得到广泛应用。传统LS具有一定的局限性:(1)存在遗漏副脾的潜在风险;(2)脾大增加了手术难度等。Giulianotti等［22］认为，达芬奇手术机器人以更好的视野、更精准的操作等优点在微创脾切除术中较传统腹腔镜手术更具优势，是安全、可行的;在传统LS风险较大时，达芬奇手术机器人行脾切除术是特别有利的。但Gelmini等［7］及Maeso等［5］的研究得出，达芬奇手术机器人行脾切除术相较传统LS，在中转开腹率、拔除引流管时间、食物摄取、术后并发症发生率方面两者无显著差异，但手术时间更长、手术费用更贵，因此认为目前应用达芬奇手术机器人切脾无明显临床益处，传统LS仍是目前临床行脾切除术的金标准。因此，哪种手术更具优越性，尚需大量临床研究证实。 3 结语

由于肝胆胰复杂的解剖结构、特殊的解剖位置及常规腹腔镜器械、技术的局限，使复杂肝胆外科手术微创化遭遇了瓶颈。达芬奇手术机器人突破了现已成型的腹腔镜技术的瓶颈，极大地拓展了肝胆外科在微创领域的范畴。

达芬奇手术机器人仍处于发展阶段，尤其在我国，病例经验积累较少，缺乏大样本的临床对照研究，不能代替所有传统腹腔镜手术及开腹手术。但可以预见，随着达芬奇手术机器人系统设备的不断完善及技术的不断成熟，其现有的不足将不断被克服，推动微创外科技术向更高难度、更复杂手术发展。同时，达芬奇手术机器人为远程手术提供了条件。2001年Marescaux与IRCAD的一个团队合作，应用异步传输模式及宙斯遥控系统，在平均155 ms的延迟下首次成功完成了横跨大西洋的外科手术，成为全球外科医疗的一个里程碑。达芬奇手术机器人的发展将加速远程医疗的进步，为各国医疗相互帮助、交流、合作提供新的平台。此外，据报道，完成外科手术的手术机器人的研究已提上日程。相信随着技术的发展，手术机器人可完成较简单的外科手术。

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