达芬奇-S外科手术辅助系统在普胸外科的应用

易俊 董国华 许飚 李好 景华

作者单位：中国人民解放军第二军医大学南京临床学院（南京军区南京总医院）心胸外科，南京210002

【摘要】：目的 评价46例使用达芬奇-S外科手术辅助系统（机器人）行不开胸普胸手术，观察其实用性及手术效果。方法 2010年6月到2011年2月利用达芬奇-S手术机器人系统行46例普胸手术，包括胸腺切除术18例、食管癌根治术4例、双侧广泛肺大泡切除缝扎术1例、肺叶切除术18例、肺楔形切除术4例、食道-左主支气管瘘修补术1例。.结果 46例手术均为全机器人完成，无中转开胸手术，患者术后均恢复平稳，平均住院时间为4.6天(2-9天)。结论 几乎所有类型的胸科手术机器人系统不开胸都可以做，手术安全可靠，效果确实，与传统开胸手术方式相比优势明显，损伤小、恢复快。可是也要注意医生及其它操作人员需要具备胸科开放性手术经验，要注意患者的选择，并做好紧急开胸的准备，以保证患者的安全。

【关键词】 达芬奇-s外科手术辅助系统 普胸手术

【Abstract】: Objective: The purpose of this article was to observe the effect and practicability of general thoracic surgery on 46 patients achieved with robotic-assisted technologies. Methods: From June 2010 to Feburary 2010, We performed thymusectomy (n=18), esophagectomy(4), lobectomy(18), wedge resection of lung(4), bilateral lung bulla resection and transfixion(1) and Esophageal - left principal tracheal fistula repair(1). Results: All 46 paitents underwent totally robotic thoracoscopic surgery using the “Da Vinci-s” (Intuitive Surgical, Inc, Sunnyvale, CA ) system. No conversions, intraoperative complications, or deaths occurred in the 46 patients. The median hospital stay was 4.5 days(range,2–9 days). All patients are doing well. Conclusion: Robotic-assisted surgery can be performed safely and efficiently in almost all kinds of general thoracic surgery. The increased visualization and instrument dexterity afforded by this technology provides an optimal minimally invasive approach to the anterior mediastinum or chest cavity. On the other side, proper selection of patients, rich experience and good preparation in doing open chest operation of surgeons were very important to ensure the safety of patients.

【Key words】Da Vinci-s Robotic surgery system, General thoracic surgery

达芬奇外科手术辅助系统于1997年被成功研制,2000年获得美国FDA批准用于临床。它是目前世界上最为成熟且应用最为广泛的机器人外科手术系统，带来了外科手术微创的革命，被誉为第三代外科手术^[1]。其摄像系统在主控台可产生稳定的三维（3D）立体图像，术野被放大10-20倍；器械末端为有7个自由度的内腕（Endowrist），并能按比例动作缩放，实现了操作的高度灵巧性和动作的绝对精确性，从而突破了传统胸腔镜技术的局限性^[2]。目前，国外手术机器人在心胸外科、泌尿外科等领域逐渐普及^[3]。我科从2010年6月到2011年2月共完成了46例全机器人普胸手术，效果满意，总结报道如下。

1. 资料与方法

1.1 临床资料 2010年6月至2011年2月我院应用达芬奇-S外科手术辅助系统共完成普胸手术46例，其中男性24例，女性22例，年龄16～71岁，包括胸腺切除术18例、食管癌根治术4例、双侧广泛肺大泡切除缝扎术1例、肺叶切除术18例、肺楔形切除术4例、食道-左主支气管瘘修补术1例。

1.2麻醉方法监测心电图和脉搏氧饱和度（SpO₂），局麻下经桡动脉穿刺置管监测动脉压。麻醉诱导后插入左侧双腔支气管插管,使用纤维支气管镜确定导管的位置。麻醉维持采用静脉泵注异丙酚2～4mg/（kg·h），间断静注舒芬太尼和哌库溴铵，术中持续监测心电图(ECG)、SpO₂等指标。在手术开始后行非手术侧单肺通气，潮气量(VT)为7ml/kg、呼吸频率为18次/分，维持ETCO₂<40mmHg，SpO₂>90%。

1.3手术方法非手术侧单肺通气后，于手术侧胸壁定位置入Trocar并插入内窥镜成像系统，观察胸腔内组织粘连情况，向胸腔内持续吹入CO₂（压力为8cmHg）以使肺充分萎缩。在视频系统监视下定位并插入左、右机械臂以及助手孔鞘卡。

1.3.1 胸腺切除 根据胸腺包块主体部位灵活取左或者右侧入路，一般自右侧胸壁放置机械手臂（腋前线第三肋间、第五肋间、锁骨中线第五肋间），助手孔位于腋中线第七肋间，自心包前方上达甲状腺下极，双侧至膈神经前方完整切除胸腺，并行心包外脂肪的清除（使用机器人系统可以越过升主动脉观察到对侧胸膜外脂肪直达膈神经，期间需要把30度内镜由向上转为向下）。

术后病理：胸腺增生合并左侧囊肿2例 （经左侧径路），右侧胸腺囊肿1例，胸腺瘤10例，单纯胸腺增生5例。

术后平均住院时间：2.8天，胸腔引流管均于术后第二天拔除，胸腔引流液<200ml。

1.3.2 食管次全切除、食管-胃右颈部吻合术 患者先取平卧位，自腹部定位各机械手臂和内窥镜、助手孔位置，人工气腹，安置机器人并利用第三只机械手臂把肝左叶向上托起，充分显露膈肌裂孔，保留胃网膜右动脉弓，超声刀分离胃结肠韧带，分离胃小弯和胃脾韧带，强生切割闭合器闭合切断胃左动脉，自腹腔向上游离膈肌食管裂孔周围，上达膈上3cm，食管下端的充分游离有利于后期胸腔内操作的简化。充分行胃的游离后，撤离机器人系统，关闭腹腔，翻转患者取左侧卧位，并稍向前方，以利于肺萎陷后远离脊柱^［4］。自右侧胸腔安放机器人手术系统，胸壁开口位置为腋前线第七肋间、腋中线第六肋间和腋后线第六肋间，助手孔位于腋后线第八肋间。超声刀打开纵膈胸膜，分离胸段食管周围组织，并行淋巴结清扫，尽量向上分离。30mm强生血管闭合器闭合切断奇静脉，游离食管到胸顶部。自膈肌食道裂孔将胃向上拖入胸腔，离断并闭合贲门，食道下端残段与胃底最高点以机械手臂缝合打结。取患者右侧胸锁乳突肌前缘颈部切口，向下游离食管周围组织，拖出食道和胃后切除食管，残段食管和胃在颈部予以手工吻合，并放置胃管引流。机械手在胸腔内缝合固定胃，重建膈肌角，检查无胸腔活动性出血后撤离机器人系统并放置胸腔闭式引流管，术中出血量均小于200ml。

术后住院时间：7-9天，4位患者均于第五天开始进食，恢复良好。引流管拔除时间3-5天，术后总引流液100-300ml。

1.3.3 肺叶切除和肺局部肿块的楔形切除术 均为体检发现肺部孤立性结节，性别：男13例，女9例。

病变位置：右上肺叶6例（楔形切除2例），左上肺叶4例，右下肺叶3例，左下肺叶7例（2例楔形切除），右中肺叶2例

术前检查：各项身体功能耐受手术；所有患者无既往胸部手术史，无恶性肿瘤病史。

术后病理：结核球2例，硬化性血管瘤1例，炎性假瘤2例，非小细胞肺癌17例

术后平均住院时间：5.7天，引流管拔除时间1-6天，总引流液50-200ml。

1.3.4 食管—左侧主支气管瘘 食管与左侧主支气管交叉平面形成憩室，并与支气管膜部相通，患者反复发生左下肺炎，饮水呛咳。

手术方式：经左侧胸壁放置机器人系统，食管手术相对位置。游离憩室周围组织，以机器人手臂套“双十号线”重复结扎3道。

术后复查胃镜：憩室消失，复查胸部CT示左下肺炎症逐渐吸收，饮水不再呛咳。

2. 结果

所有患者均在全Da Vinci-S系统的操作下完成手术，围手术期无死亡和并发症的发生。术中、术后无急诊开胸止血，所有患者均恢复顺利。术中失血量（83.5±62.4）ml，术后引流量（124.6±37.5）ml。术后ICU时间（1.5±0.4）d，术后住院时间（4.5±1.6）d。

与传统手术相比，术中失血明显减少，术后患者疼痛明显减轻，伤口明显小，术后引流量少，术后ICU和住院时间均大大缩短，患者恢复更快、更好。

3. 讨论

全机器人不开胸普胸手术是近年来微创普胸外科领域的重大革新，传统的开放式胸外科手术需要开胸，手术创伤大、风险高、术后恢复时间长^［5］。胸腔镜手术目前应用于肺叶切除、食管癌手术以及胸腺手术，但操作相对复杂，医生学习时间较长。机器人具有双镜头三晶片立体摄像系统可以提供清晰的直视三维图像，突破了人眼局限；床旁手术机械臂系统的4关节镜头臂和6关节器械臂可以方便地触及人体各个部位，EndoWristTM 仿真手腕器械有7个自由度，在狭窄的解剖环境中尤其能达到比人手更好的效果，突破了人手局限。外科医师通过控制台能在狭小的术野中进行直观准确的动作控制，机械手臂还具有过滤颤抖，使得器械比人手稳定，提高了缝合精度和手术安全性^[6][7]。表一为三种手术方式的比较。

表一 达芬奇手术 VS 开放手术 VS 传统腔镜手术

机器人外科手术系统适应症广泛，几乎涵盖所有胸外科手术，在胸腺切除、肺叶切除等方面具有极大的优势^[8][9]。我们的临床实践证明，机器人手术系统在普胸外科的应用是安全有效的。对患者而言：更好的手术效果、更少的创伤、更快的恢复、减少术中出血、减少术后并发症、减少手术疤痕、减少住院时间。对医生而言：灵活、精确、舒适、可控的进行手术、可以开展更高难度的微创手术。

在实际的手术中，我们也有一些体会：

1)、全机器人下普胸手术的开展需要主刀医生对胸腔镜下解剖非常清楚熟悉。初始的人机协调不佳，不恰当的操作孔定位以及病人的体位会造成手术实践过程和医生自我挫折感。

2)、机器人手臂和助手孔位置的选择对于手术的难易往往起到决定性的作用，既要利于术中靶区域的暴露，也要兼顾机械手臂的充分施展空间，助手孔的选择尤其在肺叶切除手术时更显重要，从中送入的切割闭合器与气管和肺血管的角度往往是节约手术时间的关键^[10]。

3)、对于肺叶手术的病人选择，尽量选择平素身体健康，肿块为周围型的，直径约2-3cm左右，既往无胸外科手术史，没有证据证明可能存在胸腔粘连的病人。而对于胸腺手术来说，胸腔的膜性粘连并不是机器人手术的禁忌症。我们在实际工作中，利用腔镜器械部分分离膜性粘连，暴露胸腺手术视野并不是一件非常困难的事情。目前的食管癌手术病人的选择还停留在肿瘤教小的范围，更丰富的经验有耐于后期大样本的体验。

4)、机器人手术基本为主刀医师单人操作，但是助手仍为手术最重要的组成部分，助手安装更换器械熟练将大大节约手术时间。整个手术团队的密切有序的配合，有利于手术流畅、有效的进行。

5)、淋巴结清扫：由于达芬奇机器人手术系统视野更好，动作更精细，可更安全，更彻底。

6)、在手术中虽然可以通过良好的视觉效果补偿机械手臂的力反馈的缺乏，但是仍旧需要医生非常小心，机械手臂的力量非常巨大，应当避免粗暴的动作。机械手臂脱离视野范围更是继续操作的绝对禁忌。

7)、遇到术中血管出血，可以轻轻用机械手夹住或者压迫，可以行缝扎处理，也可以由助手使用锁扣夹止血，但仍然要有丰富的快速开胸经验，一旦出血凶猛，应当果断撤离机器人，尽快转为开胸手术。

目前全机器人手术技术在我国尚处于发展阶段，对于胸外科领域许多技术还未完全成熟，但随着技术的进步与时间的推移，手术数量的积累，手术机器人的能力范围还将进一步提高，机器人辅助的微创胸外科手术将是胸外科未来的发展方向^［11］。

【参考文献】

［1］ 稽 武，黎介寿.手术机器人的应用进展和前景展望[J].医学研究生学报，2010,23（9）：994-998.

［2］ Palep JH, Robotic assisted minimally invasive surgery [J]. J Minim Access Surg, 2009, 5（1）: 1-7.

［3］ Rodriguez E, Chitwood WR, Robotics in Cardiac surgery [J]. Scand J Surg, 2009, 98（2）: 120-124.

［4］ Kim DJ, Hyung WJ, Lee CY, et al. Thoracoscopic esophagectomy for esophageal cancer：Feasibility and safety of robotic assistance in the prone position [J]. J thorac Cardiovasc Surg, 2010,139（1）: 53-59.

［5］ Pandey R, Garg R, Chandralekha, et al. Robot-assisted thoracoscopic thymectomy: perianaesthetic concerns [J]. Eur J Anaesthesiol, 2010, 27(5): 473-477.

［6］ Limmer KK, Kernstine KH, Minimally invasive and robotic-assisted thymus resection [J]. Thorac Surg Clin. 2011, 21(1): 69-83.

［7］ Rückert JC, Swierzy M, Ismail M, Comparison of robotic and nonrobotic thoracoscopic thymectomy: a cohort study [J]. J Thorac Cardiovasc Surg. 2011, 141(3): 673-677.

［8］ Sivarajah M, Weksler B, Robotic-assisted resection of a thymoma after two previous sternotomies [J]. Ann Thorac Surg. 2010, 90(2):668-670.

［9］ Giulianotti PC, Buchs NC, Caravaglios G, et al. Robot-assisted lung resection: outcomes and technical details [J]. Interact Cardiovasc Thorac Surg, 2010 ,11(4): 388-392.

［10］ Augustin F, Bodner J, Wykypiel H, et al. Initial experience with robotic lung lobectomy: report of two different approaches [J]. Surg Endosc. 2011,25(1): 108-113.

Swanson SJ, Robotic pulmonary lobectomy--the future and probably should remain so [J]. J Thorac Cardiovasc Surg. 2010 ,140(5):