结肠癌手术微创化现状与进展

谢继光，董永红

(1 山西医科大学，太原030001；2 山西省人民医院)

结肠癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一，近年随着我国居民生活水平不断提高以及饮食习惯和饮食结构改变，其发病率呈逐年上升趋势[1]。目前，结肠癌治疗主要以外科手术(R0切除)为主。结肠癌外科手术大体经历了开腹手术→腹腔镜(辅助)手术→机器人手术，主流术式有两种，即日本学者提出的D3根治术和欧美国家流行的CME根治术。无论是开腹手术、腹腔镜(辅助)手术，还是机器人手术，都应尽可能在已有设备下达到D3根治或CME根治标准。微创化手术是外科疾病治疗的主流方向，结肠癌手术亦朝着微创化方向发展。腹腔镜(辅助)结肠癌根治术是目前结肠癌手术的主要术式之一，而机器人结肠癌根治术是腔镜手术的进一步延伸与拓展，是当代科技水平的体现。本文结合文献就结肠癌手术微创化现状与进展作一综述。

1 腹腔镜技术在结肠癌手术中的应用

人类用内镜探测腹腔始于20世纪初。1901年，俄罗斯妇科医师Ott将窥阴器通过腹前壁小切口插入腹腔，利用外部光源反射对腹腔进行检查，并称这种检查为腹腔镜检查。1929年，德国胃肠病医师Kalk发明了一种双穿刺技术的斜角镜设备，从而引入了治疗性腹腔镜概念。1987年，法国外科医师Mouret首次在腹腔镜下进行胆囊切除术，并获得成功。该手术一经报道，立即引起了世界轰动。它首先震动了美国外科界，在美国兴起了腹腔镜胆囊切除手术的热潮，使腹腔镜胆囊切除术从动物实验、临床探索阶段发展至临床研究阶段。1990年，美国Jacobs等首次成功实施了1例腹腔镜右半结肠切除术，证实腹腔镜技术用于结肠手术是可行的。相比以往开腹手术，腹腔镜结肠手术具有损伤小、术后恢复快等优点[2，3]，同时被外科医生和患者广泛接受，故腹腔镜技术被迅速用于胃肠道肿瘤领域。

我国应用腹腔镜技术并不算晚，荀祖武于1991年完成了国内第一例腹腔镜手术——腹腔镜胆囊切除术。1993年，郑民华等完成了国内首例腹腔镜结肠癌根治术。经过近三十年发展，腹腔镜结肠癌根治术已成为结肠癌的标准术式之一[4]。腹腔镜手术适用于各期结肠癌，尤其是早期，其短期疗效和长期疗效均得到认可。因此，腹腔镜(辅助)技术正逐步取代传统开腹手术。

与传统开腹手术相比，腹腔镜结肠癌根治术在微创方面具有明显优势。第一，腹腔镜腹壁戳孔小，相对于传统开腹手术的大切口，对腹壁损伤更小，不仅能降低术后伤口感染风险，还不影响美观；第二，开腹手术需要频繁腹腔内操作，术后腹腔并发症发生率明显增加，而腹腔镜操作可减少对腹腔脏器的人为牵拉和误触，对腹腔内脏器影响较小，术后排气时间更短，患者恢复更快[5，6]。Gavriilidis等[7]研究认为，与传统开腹手术相比，腹腔镜手术后并发症少，患者恢复更快，住院时间可缩短4.5天。Tan等[8]研究表明，腹腔镜手术不仅能降低术后并发症发生率，还能降低术后30 d和1年内病死率，而且其手术费用并不比传统开腹手术高。单孔腹腔镜技术偶有医院开展，虽然具有更好的微创效果，但由于视野更小、器械相互影响严重、操作相对困难等原因，并未大范围开展。

随着工业制造技术的不断进步，腹腔镜技术也在不断发展。3D腹腔镜技术是近年发展起来的新技术之一，该技术可为术者提供立体画面，不仅增强了视觉舒适度，还能减轻长时间凝视监视器引起的视觉疲劳，在一定程度上革除了传统腹腔镜手术的弊端。在如今4K视频流行的时代，日本奥林巴斯公司于2018年推出的4K腹腔镜在淋巴结清扫方面已显现出一定优势，该设备能为术者提供更清晰的手术视野，使很多以往无法肉眼发现的淋巴结被发现，从而彻底进行淋巴结清扫，国内外已有多家医院采用。与此同时，3D+4K技术也令很多术者向往，但限于技术原因，目前市场上并无相关产品。

腹腔镜手术对术者要求很高，不同术者操作技术良莠不齐，在镜下对肿瘤的处理方式也不尽相同，其治疗效果可能不同。对于肿瘤粘连严重、解剖结构不清或肥胖等患者，术中腹腔镜难以操作，必须中转开腹。腹腔镜技术学习成本高，学习曲线较长，年轻医生往往需要数年甚至十几年的学习方能逐渐掌握。除此以外，设备故障偶有发生，如监视器画面亮度太低、操作器械接口不良等，有些故障术中往往难以立即修复，成为困扰其临床应用的重要因素。

2 手术机器人在结肠癌手术中的应用

手术机器人是美国国防部高级研究局最先提出并研发，初衷主要是用于远程医疗手术。1994年Computer Motion公司研发出第一台内窥镜自动定位系统，即AESOP伊索系统，1998年又研发出第二代宙斯系统Zeus。1999年Intuitive Surgical公司收购了Computer Motion公司并推出DVSS，即著名的达芬奇手术机器人系统，这是目前世界上惟一经FDA批准用于临床的手术机器人。临床上使用最普遍的是第三代达芬奇手术机器人，最新产品为第四代达芬奇手术机器人，但国内目前鲜有应用第四代手术机器人的病例报道。

1997年，Himpens等首次运用手术机器人进行腹腔镜胆囊切除术，随后手术机器人被广泛用于胸外科、骨科、妇产科等其他临床科室。2001年Weber等首次报道了机器人辅助下右半结肠良性肿瘤切除术，证实手术机器人用于治疗结肠肿瘤安全可行。当前手术机器人方兴未艾，美国强生公司已经宣布旗下的医疗设备商Ethicon将与谷歌生命科学部成立Verb Surgical公司，主要研究制作手术辅助机器人，可以想象将来的外科医学必将是手术机器人的世界，传统意义上的手术将逐步退出历史舞台。目前，全球约有4 000台达芬奇手术机器人，而我国不足100台，与发达国家差距还较大。

被称为“第三次工业革命”的机器人手术系统在一定程度上是腔镜技术的延伸，由机械臂代替人臂进行镜下操作，两者有很多相似之处。从手术时间上来说，机器人手术比腔镜手术略长，但一般认为随着技术熟练，手术时间会越来越短。刘东宁等[9]研究发现，机器人组平均手术时间明显长于腔镜组，他认为这可能与术者机器人下操作不熟练、Trocar置入经验不足、机器准备时间过长等因素有关。但王巍等[10]研究显示，机器人组手术时间略长于腔镜组，但差异无统计学意义。从术中出血量与术后并发症上来说，多数学者认为，机器人手术与腔镜手术类似，术中出血量和术后并发症比较无明显统计学差异[11～13]。但机器人手术后排气时间更短，并且机器人结直肠癌切除术中转开腹率较低[14，15]。在术后病理结果方面，如术后淋巴结清扫数量、切除肿瘤标本评估等，大多数学者认为两者比较无明显统计学差异[16～19]，机器人手术在肿瘤学和临床结果方面与腔镜手术相同，是可行的、安全的。但机器人手术对于狭窄盆腔内的操作更具优势，可更好地保护直肠。由此可见，机器人手术在很大程度上被认为是腔镜技术的改良，是操作方式的改变，而非彻底的革新。

目前，机器人手术技术优势要大幅领先腔镜手术。第一，机器人手术彻底解放了术者手术姿势。腔镜手术中术者姿势以站立为主，往往一个姿势需要维持数小时，而机器人系统设有专门的操作台，术者只需等待助手安装机器、置入Trocar等辅助工作，便可坐在操作台前操作，大大提升了手术舒适度。由于术者是在操作台前操作，而非直接与手术患者接触，随着5G网络逐渐普及，远程机器人手术已经成为现实。第二，机器人系统具有比腔镜手术更大的视野。传统腔镜仅有2倍的放大率，而机器人系统可以提供20倍的放大率，使术野更加清晰、立体，解剖结构呈现巨细无遗，更方便术者精准操作，这是传统腔镜所不具备的[20]。第三，机器人手术技术难度并不比腔镜手术高。已有文献报道，机器人手术技术更易让操作者掌握，具有比腔镜手术技术更短的学习曲线[21]。有研究还认为，如果腹腔内合并多器官肿瘤，机器人手术比腔镜手术更具优势[22]，可在一定程度上避免中转开腹手术概率。

目前，机器人手术未能广泛开展主要有3个原因。第一，费用高昂。刘东宁等[9]研究认为，机器人组住院费用明显高于腔镜组。这是因为达芬奇机器人手术系统垄断了整个医疗市场，而该机器人系统购置价格非常高。第二，机器人机械臂活动范围有限、力反馈缺失。这是机器人系统采取操作台而摒弃术者直接在患者身体上操作的主要弊端。最新版的机器人手术系统为解决这一问题采用了新技术，有望在一定程度上解决这个问题。第三，机器故障难以避免。手术机器人是比腔镜更加精密、复杂的手术系统，因而故障更易发生。操作台或机械臂故障更易造成恶劣后果。最近英国首例机器人心脏瓣膜手术致死案，原因之一便是机器故障导致手术失败。潘冬青等[23]分析了334例机器人手术，共出现40次常见故障，主要是机器人手术器械故障、操作台故障等。王振等[24]分析了1 000例达芬奇机器人辅助泌尿外科手术，共出现15次故障，其中机械臂故障5次、摄像头故障3次、影像系统故障3次、电源故障2次、床旁车故障1次、操作台故障1次。此外，机器人结肠癌手术的远期效果还不确定，尚需进一步验证[25，26]。

2014年中南大学湘雅三医院率先利用国产手术机器人“妙手S”开展了3例手术，其中2例阑尾切除术、1例胃穿孔修补术。3例手术过程均十分顺利，患者术后恢复良好。“妙手S”手术机器人完全由我国自主研发，具有完全自主知识产权，打破了国外技术在此领域的垄断。随后易波[27]等将“妙手S”用于结肠癌手术，进一步扩大了国产手术机器人的使用领域。国产手术机器人采用自主研发的传动设计以及轻量化的可重建系统，其性能几乎可以达到达芬奇手术机器人的水准。但国产机器人手术的开展现阶段还只是试验性的，规模很小，缺乏大规模的临床研究支持。有关国产手术机器人在结肠肿瘤手术方面的应用更是鲜见报道。

手术机器人是电子机械与光学技术的完美结合，目前我国在这两个方面都比较落后，其中光学技术的差距尤为显著。我国光学技术发展起步并不算晚，上世纪四五十年代上海照相机厂的“海鸥”和七八十年代江西光学仪器总厂的“凤凰”，都曾是国产的骄傲。但随着光电技术进入数码化时代，日系厂商如索尼、松下、奥林巴斯等纷纷崛起，霸占了大部分市场。进入21世纪，国产民营光学企业奋起直追，涌现出中一光学、永诺光学等一批优秀的国产原创技术厂商，但发展规模仍然相对较小。

综上所述，腹腔镜(辅助)结肠癌根治术是目前结肠癌手术的主要术式之一，具有损伤小、恢复快等优点，已在很大程度上取代了传统开腹手术。机器人手术是科技和医学结合的典范，是今后发展的方向，但其仍具有一定局限性，如价格高昂、力反馈缺乏等。我国在这些方面的研究才刚刚起步，随着国家整体综合实力的不断提升，相信我国自主科技必将占有一席之地。