三维与二维腹腔镜胆囊切除术治疗胆囊良性疾病疗效与安全性比较的Meta分析

仲富瑞，程宦立，张浩，何攀，罗鸣，夏先明

（西南医科大学附属医院 肝胆外科，四川 泸州 646000）

自1989年首例腹腔镜胆囊切除术开展以来，因腹腔镜胆囊切除术（laparoscopic cholecystectomy，LC）具有创伤小，疼痛更少，恢复快等优点，LC现已成为全世界大多数国家治疗胆囊良性疾病首选的外科治疗方式[1]。但由于传统二维（2D）成像腹腔镜系统缺乏空间深度感知，使术者很难对腹腔脏器的解剖层次进行立体观察，增加了外科医生的视觉和身体压力，对腹腔镜镜下操作技巧及精细度有极高的要求，从而加大了手术难度[2]，故易因胆囊三角区结构辨认不清而造成术中的胆道损伤[3-4]。

上世纪90年代，首次出现了具有三维（3D）成像腹腔镜系统[5]，3D成像腹腔镜系统克服了上述2D腹腔镜系统对于空间深度感知的缺乏，使手术视野三维化，解剖层次更加明显，提高了腹腔镜手术的精细度和安全性[6]，但因当时技术尚不成熟其发展受到了限制。近年来，随着技术的发展，图像高分辨率以及3D成像技术不断完善，已有3D腹腔镜系统的优越性在实验室层次上进行验证的报道，其结果显示3D腹腔镜系统能明显缩短手术时间及减少术中出错率[7-8]，且最近几项研究结果也表明3D腹腔镜手术在手术时间、术中失血量及视野纵深感等方面，较2D腹腔镜手术有显著优势[7,9]，然而，针对比较3D与2D腹腔镜在胆囊切除术中的疗效的临床报道较少，研究结果不一，且尚未进行大样本Meta分析比较，因此尚不清楚哪种方式对患者有利，因此，本研究旨在系统回顾已发表的文献，通过Meta分析评估3D与2D腹腔镜在胆囊切除术中的有效性和安全性，从而为临床实践提供参考。

1 资料与方法

1.1 检索策略

计算机检索Pub Med、Cochranelibrary、Embase、知网、万方、维普等数据库中关于比较3D 与2D 在胆囊切除术中的疗效的随机对照研究（RCT）及观察性研究，检索时间为建库起至2020年3月，中文检索词包括：三维（3D）、二维（2D）、胆囊切除术、腹腔镜胆囊切除术。英文检索词包括：Three-Dimensional（3D）、Two-Dimensional（2D）、Cholecystectomy、Laparoscopic Cholangiotectomy。检索采取主题词和自由词相结合方式进行检索，根据检索所得到文献的参考文献进行再检索，以提高符合条件的文献检出率。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：(1) 研究对象为存在胆囊良性疾病且将进行腹腔镜胆囊切除术的患者；(2) 进行三维与二维腹腔镜应用于胆囊切除术疗效对比的已发表文献；(3)观察指标至少包括手术时间、术中出血量、住院时间、术中并发症、术后并发症、等指标中的1项；(4) 对同一单位或重复发表的文献，仅纳入近期发表或质量较高的研究，语种包括中文和英文。排除标准：(1) 非良性胆囊性疾病； (2) 仅研究三维或二维腹腔镜应用于胆囊切除术的文献；(3)没有原始数据可供提取；(4) 综述、评论、病例报告等非对照性研究的文献。

1.3 数据提取及质量评价

为避免偏倚，由2名作者独立筛选文献、提取数据并比较结果，若遇到分歧则通过讨论或征求第3位作者协助解决。采用标准化数据采集方法，仔细提取数据。对于没有均值和标准差的定量数据，如果无法从作者处获得缺失的信息，则采用基于中位数、范围和样本量的均值和标准差估算方法进行计算。资料提取内容包括：(1) 纳入研究的一般资料：作者、发表年份、国家、样本量、研究类型、平均年龄、性别；(2) 主要结局指标：手术、术中中转开腹率、术中并发症、术后并发症，其中术中并发症包括：胆管损伤、胆囊动脉损伤、胃肠道损伤、胆囊切破、肝缘误伤、网膜损伤出血等，术后并发症包括：术后胆漏、术后腹腔出血、穿刺孔感染等。纳入RCT的偏倚风险采用Cochrane手册里对RCT的偏倚风险评价工具进行评估[10]，对于回顾性队列研究，采用纽卡斯尔-渥太华量表（NOS）进行评估，NOS量表主要包括 3个方面：患者选择，研究群体的可比性以及结果评估，总分9分（以星表示），质量分数≥7星定义为高质量研究。

1.4 统计学处理

对所纳入的文献采用RevMan 5.3软件进行数据合并及处理。对研究中的连续性变量及二分类变量分别采用均数差（mean difference，MD）及比值比（odds ratio，OR）为效应指标计算它们的合并值及95% CI，各研究间的异质性分析采用I2评估，若各研究间无明显异质性（I2＜50%，P＞0.10），采用固定效应模型（fixed effect，FE）合并效应量；若存在明显异质性（I2＞50%，P＜0.10），则采用随机效应模型（random effect，RE）分析。P＜0.05为差异有统计学意义。敏感性分析通过移除单向项研究并重复Meta分析来评估，其潜在的发表偏倚根据主要结果漏斗图进行评估。

2 结 果

2.1 检索结果、纳入研究基本特征及质量评价

共检索出文献864篇，最终纳入研究11篇[5,11-20]，其中随机对照研究7篇，回顾性研究4篇，共980例患者（3D组438例，2D组542例），文献筛选流程见图1，纳入文献的基本特征见表1，文献质量评估结果见表2-3，均为高质量研究。

图1 文献筛选流程图Figure 1 Literature screening process

表1 纳入研究的基本特征Table 1 General characteristics of the included studies

表2 纳入RCT 的质量评价表Table 2 Quality assessment of the included RCTs

表3 纳入回顾性研究的质量评价表Table 3 Quality assessment of the included retrospective studies

2.2 Meta 分析结果

2.2.1 手术时间11 个研究[5,11-20]报道了手术时间，各研究间存在明显异质性（P＜0.000 01，I2=91%），采用随机效应模型。Meta 分析结果显示，3D 组的手术时间比2D 组明显缩短（MD=-8.64，95% CI=-12.87～-4.42，P=0.000 1）。亚组分析结果显示，在RCT 研究中，与2D 组比较，3D 组手 术 时 间 缩 短（MD=-6.49，95% CI=-12.81～ -0.16，P=0.04）；在回顾性研究中，与2D 组比较，3D 组手术时间明显缩短（MD=-12.54，95% CI= -14.67～-10.41，P＜0.000 01）（图2）。

图2 手术时间比较Figure 2 Comparison of operative times

2.2.2 术中失血量5 个研究[15-16,18-20]报道了术中失血量，各研究间存在明显异质性 （P＜0.000 01，I2=93%），采用随机效应模型。Meta 分析结果显示，3D 组的术中失血量比2D 组明显减少（MD= -13.82，95% CI=-19.98～-7.65，P=0.000 1)。亚组分析结果显示，在RCT 研究中，与2D 组比较，3D 组术中失血量明显减少（MD=-16.72，95%CI=-24.61～-8.82，P＜0.000 1），在回顾性研究中，与2D 组比较，3D 组术中失血量明显减少（MD=-11.15，95% CI=-13.02～-9.29，P＜0.000 01） （图3）。

2.2.3 中转开腹发生率10 个研究[5,11-17,19-20]报道了中转开腹发生率，各研究间无明显异质性 （P=0.91，I2=0%），采用固定效应模型。结果显示，3D 组与2D 组中转开腹发生率比较无统计学差 异（OR=0.74，95%CI=0.30～1.79，P=0.50)。 亚组分析结果显示，在RCT 研究中，3D 组与2D 组中转开腹发生率比较无统计学差异（OR=0.84，95% CI=0.26～2.70，P=0.77），在回顾性研究中，3D 组与2D 组中转开腹发生率比较无统计学差异（OR=0.62，95% CI=0.16～2.45，P=0.50)（图4）。

2.2.4 术中并发症10 个研究[5,11-13,15-20]报道了术中并发症发生率，各研究间无明显异质性（P=0.64，I2=0%），采用固定效应模型。Meta 分析结果显示，与2D 组相比，3D 组的术中并发症发生率明显减少（OR=0.52，95% CI=0.32～0.83，P=0.006)。亚组分析结果显示，在RCT 研究中，与2D 组相比，3D 组的术中并发症发生率减少（OR=0.53，95% CI=0.33～0.87，P=0.01)， 在回顾性研究中，2D 组与3D 组术中并发症发生率无统计学差异（OR=0.37，95%CI=0.06～2.16，P=0.27）（图5）。

2.2.5 术后并发症11 个研究[5,11-20]报道了术后并发症，各研究间无明显异质性（P=0.85，I2=0%），采用固定效应模型。分析结果显示，3D 组与2D 组术后并发症发生率无统计学差异（OR=0.67，95% CI=0.35～1.28，P=0.23）。亚组分析结果显示，在RCT 研究中，3D 组与2D 组术后并发症发生率无统计学差异（OR=0.61，95% CI=0.29～1.28，P=0.19)，在回顾性研究中，3D 组与2D 组术后并发症发生率无统计学差异（OR=0.90，95% CI=0.24～3.40，P=0.88)（图6）。

图3 术中失血量比较Figure 3 Comparison of intraoperative blood loss

图5 术中并发症比较Figure 5 Comparison of intraoperative complications

图6 术后并发症发生率比较Figure 6 Comparison of postoperative complications

2.2.6 住院时间4 个研究[15-16,18-19]报道了住院时间，各研究间无明显异质性（P=1.00，I2=0%），采用固定效应模型。Meta 分析结果显示， 与 2D 组相比，3D 组的住院时间减少（MD=-0.13，95% CI=-0.25～-0.02，P=0.02）。亚组分析结果显示，在RCT 研究中，3D 组与2D 组住院时间无统计学差异（MD=-0.12，95% CI=-0.24～0.01，P=0.06），在回顾性研究中，3D 组与2D 组住院时间无统计学差异（MD=-0.20，95% CI= -0.45～0.05，P=0.12）（图7）。

图7 住院时间比较Figure 7 Comparison of length of postoperative hospital stay

2.3 敏感度分析和发表偏倚

异质性检验显示，手术时间（P＜0.000 01，I2=91%）、术中出血量（P＜0.000 01，I2=93%）存在明显异质性，通过序列去除法进行敏感度分析，逐一剔除文献的分析过程中，每组异质性变化不明显，且结局指标结果基本一致，表明该分析结果稳定。基于中转开腹率，使用漏斗图来评估发表偏倚，该漏斗图基本对称，表明该分析无明显发表偏倚，但提示样本量较少（图8）。

图8 中转开腹率漏斗图Figure 8 Funnel plot of conversion rates

3 讨 论

如何减少患者创伤，缩短手术时间，减少术中及术后并发症的发生，一直是外科医生所追求的目标，而腹腔镜手术医生准确地从手术视野提取解剖结构和空间定位的信息，将为腹腔镜手术增加了安全性。LC虽作为常规手术，但由于少部分患者存在先天的胆道变异，据文献[21]报道胆道变异率为0.2%～5.0%，增加了患者病情复杂程度的不可预知性，空间纵深感的缺失影响手术操作的精准性，如果术中造成患者胆管损伤等术中副损伤，将会给患者带来严重的后果。上世纪90年代，首次出现了具有3D成像腹腔镜系统[5]，因存在视觉疲劳和术者头痛的副作用使其发展受到了限制，这些副作用是在3D成像系统在腹腔镜临床应用之初出现的，与当时的单透镜技术相关，且有报道称当时的单透镜技术不能提供真正的立体视觉[11]。最新的腹腔镜3D成像技术是双透镜系统，它解决了图像分辨率差、提供较为成熟的3 D 视觉，有助于更好地感知空间深度，且在现有的研究中多位术者没有出现上述副作用[13]。

在国内，3D成像技术的优点已经在胃肠外科和泌尿外科的手术中得到了证明[22-24]，为了更好地使3D腹腔镜手术开展，我国专家也形成了3D腹腔镜手术技术中国专家共识[25]，但有部分报道对3D腹腔镜技术应用于LC提出了质疑，Koppatz等[20]的研究发现在LC的手术疗效及安全性方面，3D腹腔镜与2D腹腔镜系统没有差异。还有一项研究[14]结果提示对于有腹腔镜胆囊切除术经验丰富的外科医生，3D腹腔镜技术并不能使其减少手术时间。因此，3D腹腔镜技术在胆囊切除术中的应用仍存在诸多分歧。

本研究的目的是采用系统评价的方法，综合各中心临床研究，分析评估3D腹腔镜技术在胆囊切除术的应用的效果与安全性。此外本研究不仅对总体结果进行了分析，而且根据RCT及回顾性研究的设计类型进行了亚组分析。虽RCT和回顾性研究之间存在差异，但两种研究相结合，可以提高单一随机对照研究分析结果的可靠性。

本Meta分析结果显示，与2D组相比，3D腹腔镜系统在胆囊切除术中有较好的应用效果，主要表现在以下几个方面：(1) 缩短手术时间，分析其原因为3D成像系统提供三维视觉，使解剖结构呈现更立体清晰，空间深度感强，便于精确手术，故手术时间缩短；(2) 术中失血量、术中并发症发生率明显减少，其原因在于3D成像系统还原了患者体内真实的三维解剖结构，可降低手术难度，手术解剖更精确，手术操作相对容易，有效避免了意外损伤，从而减少了术中失血量及术中并发症的发生。(3)缩短了住院时间，原因可能在于术中有效避免了意外损伤，患者术后恢复更快。关于中转开腹率和术后并发症发生率，本研究结果提示相较于2D组，3D组中转开腹率及术后并发症发生率减少但无统计学差异，这表明3D腹腔镜系统是安全可行，但从理论上讲，3D腹腔镜技术能够使手术更加精确、安全，可以减少中转开腹率及术后并发症发生率，可能由于这两项结果指标纳入的样本量较少，须进行更多的研究予以验证。

此外，腹腔镜手术与传统开腹手术的直视相比，视觉上有35.0%～80.0%的损失，在一定程度上限制了腹腔镜初学者的学习效率[1]，现有几项研究[26-28]表明，与2D腹腔镜训练相比，训练有素和初学腹腔镜的外科医生在3D腹腔镜训练模型下都表现更好，尤其值得注意的是，初学者在使用3D训练模型时，操作时间明显缩短及操作出错率明显减少，且在早期训练时期可以明显改善他们的腹腔镜操作技术[29]，这表明3D腹腔镜训练模型将为初学者提供一种更快、更有效的学习腹腔镜技术的方法[30]。

当然，本研究也存在一些局限性：一方面，在手术时间及术中失血量的分析中，发现了明显的异质性，故使用了随机效应模型，可能削弱总体结果的证据，对这种异质性的一种解释是各研究间对手术时间的定义存在差异，以及对于腹腔镜胆囊切除术，术中失血量的评估存在一定的主观性。另一方面，虽研究的没有发现发表偏倚，但漏斗图提示样本量过少，因此对于发表偏倚的评估存在一定的影响。因此，未来需要开展更多大样本、高质量的RCT来行进一步的验证和更新本Meta分析的结果及3D腹腔镜系统的应用效果和安全性。

综上所述，本研究分析表明3 D 腹腔镜系统在胆囊切除术应用的临床疗效及安全性优于2D腹腔镜系统，缩短了手术时间，使手术操作更加精确，减少了术中并发症的发生，值得临床推广应用，但受限于纳入的临床研究的数量，还需多中心大样本随机对照试验来予以验证。