机器人和4K腹腔镜在胃癌根治术中淋巴结清扫的比较

周岩冰

我国胃癌以进展期病变为主，D2淋巴结清扫术作为标准手术被广泛采用[1]。在过去的几十年中，以腹腔镜为代表的微创技术已成为胃癌手术的重要方法，手术质量和安全性不断提升，病人从中受益[2]。腹腔镜胃癌根治术不同于其他手术，对手术者、器械设备要求较高，学习曲线和手术时间较长，对术中意外掌控能力具有挑战性。由于2D腹腔镜缺乏三维空间定位以及器械存在的先天不足，使得某些部位的暴露、解剖、淋巴结清扫、镜下缝合打结等操作受到限制。因此，手术区域的最佳可视化技术、手术平台及器械改良至关重要。Hashizume等[3]首次应用达芬奇机器人治疗胃癌以来，机器人独有真实3D视野、放大显微手术、操作稳定细腻、机械臂腕式铰链七个自由度运动和良好的人体功能学原理，弥补了腹腔镜的不足，在临床应用方面取得长足进步[4]。4K高清腹腔镜有更高清的手术视野及更加细微局部解剖学辨识度，可以使术者更好地把握胃周膜性解剖层面，更仔细地辨识胰周淋巴结与胰腺组织、血管、神经的毗邻关系，可达到精准操作，减少术中出血及损伤，在胃癌根治术中展现出良好的应用前景[5]。

一、机器人与4K高清腹腔镜特点及优势

与传统腹腔镜比较，4K腹腔镜具有超高清、宽色域及超高分辨率图像的特点，呈现的手术野画面信息可以到达常规高清画面的4倍，其镜头灵敏度是传统传感器的2倍，即使在低光照强度下依然可以获得高质量图像。对神经、血管、系膜、淋巴与脂肪组织等的辨识度增加，在此基础上的精细解剖分离可明显减少术中出血、保护重要脏器、明确淋巴结清扫范围与界限等。基于上述特点，4K腹腔镜可协助手术者轻易辨认重要解剖结构与周围组织毗邻关系，完成精准、高质量手术。4K腹腔镜采取一体化摄像与自动对焦系统，通过视角变换调整手术视野，可减少扶镜手在术中进行纵深方向的反复变换，降低扶镜手操作难度，放大并远离操作区域，改善术者视觉体验，同时也降低术中超声刀气雾对镜头的影响。但在启动自动对焦系统的同时，由于需重新调整焦距，聚焦存在时差，会增加术者的视觉不适，若反复调整焦距会产生视觉疲劳[6]。

达芬奇机器人手术系统通过三维成像、运动缩放、10倍手术野放大、震颤过滤、同轴对准、七个自由度内镜铰接腕关节等技术优势。卓越的手术视野显露，其真实的3D效果，最大限度减少术中出血量、降低手术创伤、提高外科医师操作灵巧性，显著降低操作失误及副损伤机会，进一步提高胃癌淋巴结清扫质量，实施腹腔镜难以完成的缝合、打结等操作，更加适合特殊部位手术。此外，达芬奇机器人手术系统操作台的人体工程学设计可以减少外科医师的不适疲劳及职业倦怠，特别适合时间较长手术[7]。胃癌淋巴结清扫以胰腺为中心进行，胰腺上缘淋巴结清扫是重要操作步骤之一。我们根据术前CT血管造影，对胃周血管进行分类，提出“以动脉为导向的淋巴结清扫原则”，充分暴露胰腺上缘区域，沿脾动脉、肝总动脉、腹腔动脉进行淋巴结清扫，避免淋巴漏、胰漏、血管损伤、胰腺损伤等，做到精准淋巴结清扫，提高了淋巴结清扫的质量，降低出血、血管损伤、胰漏等并发症[8]。机器人比腹腔镜在该区域操作存在更多优势。腹腔镜手术时助手牵拉胃胰皱襞、压迫胰腺进行手术暴露，手术者使用辅助钳子夹持血管周围神经纤维进行辅助反牵引，使用超声刀进行胰腺上缘淋巴结清扫。操作过程中，由于压迫胰腺进行胰腺上缘暴露，容易造成胰腺损伤，使用超声刀进行淋巴结清扫，也可以造成胰腺灼伤。机器人手术时，使用3号臂牵拉胃胰皱襞进行主牵引，不压迫胰腺，通过2号臂在胰腺上缘进行反牵引充分暴露。使用腕部铰链功能的电剪进行锐性分离，清扫脾动脉旁淋巴结，另外，3号臂也具有腕部铰链功能能够调整胃胰皱襞最佳角度，使用相同腕部铰链功能的电剪进行淋巴结清扫，这是机器人手术的优势，腹腔镜无法比拟[9]。图1是Okabe等[9]介绍的腹腔镜机器人胃癌切除术淋巴结清扫示意图。

A-splenic artery脾动脉，V-splenic vein脾静脉，N-lymph node图1 淋巴结腹腔镜、机器人胰腺上缘淋巴结清

二、学习曲线

传统2D腹腔镜缺乏立体感知，手术纵深判断困难，经过培训、经验丰富的手术者才能够胜任各种手术，但需要足够的学习曲线。4K超高清2D腹腔镜画面细节及手术野纵深显示优于传统腹腔镜，有助于学习培训及手术质量的提升。Thomaschewski等[10]进行一项前瞻性随机对照研究，观察62名无腹腔镜手术经验受试者在腹腔镜手术模拟培训器上使用4K超高清2D腹腔镜与3D高清腹腔镜学习四项腹腔镜基本技能方面的差异，评估参与者每个任务达标所需的重复次数及表现。任务包括“物件收纳”(任务1)、“编织”(任务2)、“中国跳绳”(任务3)和“缝合”(任务4)。研究显示，使用3D腹腔镜的参与者需要较少的重复来实现任务1和3的目标。相反，任务2和任务4，两组之间没有显著差异。因此，与4K 高清腹腔镜相比，使用3D高清腹腔镜掌握腹腔镜基本技能更快，尤其移动空间较大的操作，空间局限的操作两个系统无明显差别。Rana等[11]采取随机对照研究，评估40名没有腹腔镜手术经验医学生使用4K高清腹腔镜与3D腹腔镜执行标准化手术操作学习曲线的差异。结果显示，使用3D腹腔镜减少了持针穿环、打结、圆形切割和持针触圆操作错误的机会。除了打结时间显著减少，完成其他拟定任务所需的时间相当。3D腹腔镜较4K高清腹腔镜显著提高了任务的精度，由于4K高清腹腔镜图像分辨率高、空间定位强，更受初学者喜欢。Wahba等[5]通过随机对照研究测试医学生、无腹腔镜手术资质和有腹腔镜手术资质医生使用3D和4K腹腔镜在模拟培训完成各种任务的表现情况。和4K腹腔镜相比，3D腹腔镜能够缩短完成不同任务的时间，减少操作错误的数量，尤其是那些经验不足的受试者更加获益。具有腹腔镜资质的医生NASA任务负荷指数(NASA-TLX)3D腹腔镜更低。作者认为，与4K技术相比，3D腹腔镜可以改善术中表现，无论外科医生基础如何，都能通过可视化技术改进提高手术技艺。

机器人手术系统成像、机械臂及器械不断改进升级，操作更加稳定、精准,且术者对手术团队依赖少。因此，机器人手术系统学习曲线要比腹腔镜手术短。研究显示，腹腔镜胃癌手术的学习曲线>40例才能达到稳定状态[12]。有腹腔镜胃癌手术基础，机器人手术系统手术的学习曲线可以降低至10～20例，甚至开腹、腹腔镜手术经验丰富的外科医师即便首例手术也可以安全、有效施行[13]。Kang等[14]比较初始20例和后续80例行机器人手术系统根治性胃切除术疗效，结果显示，20例手术后才能达到满意疗效。Zheng等[15]应用累积和与风险调整累积和分析机器人手术系统手术时间和术后30天内并发症学习曲线转折点。机器人手术系统远端胃切除术和机器人手术系统全胃切除术需克服手术时间的学习曲线平均为22例和20例，需要克服术后并发症的学习曲线为23例和18例。学习曲线折点后的手术结局优于折点前。机器人手术系统远端胃切除术病例数的累积促进其全胃切除术学习过程。Kim等[16]前瞻性收集5位外科医师施行502例机器人手术系统胃切除术的资料，采用风险调整累积和分析法，分析其手术时间和并发症的学习曲线。3位外科医师平均需25例病人克服并发症和手术时间学习曲线到达熟练程度，2位外科医师需要23例病人才能逐步由熟练期过渡至精通期。学习曲线第一阶段(1～25例病人)、第二阶段(26～65例病人)、第三阶段(66～88例病人)、第四阶段(89～125例病人)，其中度并发症发生率(≥Ⅱ级)分别为20%、10%、26.1%、6.4%；腹腔内出血和腹痛为机器人手术系统胃切除术主要学习相关并发症，学习曲线受腹腔镜手术经验和训练模式影响。我们认为，技术不熟练严重影响机器人手术系统胃切除术疗效，该手术方式过程复杂，具有典型的学习曲线，需要对术者进行培训和认证才能确保手术质量和安全。

三、手术适应证及禁忌证

适应证、禁忌证与腹腔镜、机器人手术类似，需要术前进行严格评估，确定临床分期[17]。适应证包括：(1)肿瘤浸润深度≤T4a级；(2)术前肿瘤分期为Ⅰ、Ⅱ期；(3)对于具备丰富胃癌手术经验且熟练掌握机器人手术系统操作经验的胃外科医师，可应用机器人手术系统为术前肿瘤分期为Ⅲ期或需行联合器官切除的病人开展手术。禁忌证包括：(1)不能耐受全身麻醉或长时间气腹，如严重心、肺等主要器官功能不全；(2)严重凝血功能障碍；(3)妊娠期；(4)腹腔严重粘连；(5)肿瘤淋巴结转移且转移灶融合、包绕重要血管；(6)发生胃癌穿孔、大出血等急诊手术。

四、淋巴结清扫范围

精准淋巴结清扫是胃癌手术的核心，胃周围淋巴结主要分布在以胰腺为中心的血管周围，胃周筋膜间隙是淋巴结清扫的关键操作平面，遵循胃周筋膜分离清扫淋巴结，可以显著降低肿瘤细胞脱落种植风险，达到淋巴结整块清扫及彻底性根治目的。

淋巴结清扫范围和原则，严格遵循开腹、腹腔镜及机器人手术的原则[17]。对于cT1aN0期胃癌或肿瘤长径≤2 cm、分化型cT1bN0期胃癌，可行D1淋巴结清扫术；对于其他cT1bN0期胃癌，需行D1+或D2淋巴结清扫术；对于cT1N+M0期及cT2～4N0/+M0期胃癌，应行标准D2淋巴结清扫术。

对于远端胃切除术，D1淋巴结清扫术清扫范围 包括第1、3、4sb、4d、5、6、7组淋巴结，D1+淋巴结清扫术清扫范围包括D1淋巴结清扫术清扫范围+第8a、9组淋巴结，D2淋巴结清扫术清扫范围包括D1+淋巴结清扫术清扫范围+第8a、9、11p、12a组淋巴 结，若肿瘤浸润范围突破胃大弯侧浆膜层，需追加 第14v组淋巴结清扫。对于保留幽门的胃大部切除术，D1淋巴结清扫术清扫范围包括第1、3、4sb、4d、6、7组淋巴结，D1+淋巴结清扫术清扫范围包括D1淋巴结清扫术清扫 范围+第8a、9组淋巴结。对于近端胃切除术，D1淋巴结清扫术清扫范围 包括第1、2、3、4sa、4sb、7组淋巴结，D1+淋巴结清扫术清扫范围包括D1淋巴结清扫术清扫范围+第8a、9、11p组淋巴结，若肿瘤浸润食管，需清扫第110组淋巴结。对于全胃切除术，D1淋巴结清扫术清扫范围包括第1～7组淋巴结，若肿瘤浸润食管，需清扫第110组淋巴结，D1+淋巴结清扫术清扫范围包括D1淋巴结清扫术清扫范围+第8a、9、11p组淋巴结，若肿瘤浸润食管，需清扫第110组淋巴结，D2淋巴结清扫术清扫范围包括D1+淋巴结清扫术清扫范围+第8a、9、10、11p、12a组淋巴结，若肿瘤浸润食管，需清 扫第19、20、110、111组淋巴结。

对于胃中上部癌是否行脾门淋巴结清扫术，可参考以下原则：(1)胃小弯侧癌由于很少转移至脾门，在探查脾门淋巴结无肿大情况下，可不行脾门淋巴结清扫术；(2)原发肿瘤位于胃大弯侧且肿瘤长径>6 cm、术前分期为T3期或T4期的胃中上部癌，或者当第4sb组或第1ld组淋巴结疑似转移或经术中快速冷冻切片组织病理学检查结果示转移阳性时应考虑清扫第10组淋巴结。

食管胃结合部腺癌的淋巴结清扫范围目前尚存争议。综合目前研究结果，建议对于Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌，若肿瘤中心位于食管侧，在D2淋巴结清扫术基础上追加清扫第19、20、110、111组淋巴结；若肿瘤中心位于胃侧，在 D2淋巴结清扫术基础上追加清扫第19、20组淋巴结，肿瘤浸润食管时再追加清扫第110、111组淋巴结。

五、应用现状

胃周淋巴结主要沿胃周动脉分布、命名编号，淋巴结清扫应严格按照淋巴结的解剖学分布进行。彻底淋巴结清扫需沿动脉解剖、裸化，完整切除区域淋巴结及脂肪组织。

1.机器人：不同于开腹、腹腔镜手术，目前机器人手术设备缺少逆反馈，探查、分离、缝合打结、寻找正确的解剖学平面等操作，经验丰富的外科医生能够通过视觉和经验来完成手术。Shen等[8]根据术前CT血管造影检查建立胃癌手术相关动脉影像数据库，根据不同变异类型及潜在损伤风险，将其分为低风险型和高风险型，提出以动脉为导向的胃癌淋巴结清扫原则，可提高淋巴结清扫质量，降低术中副损伤、出血等并发症，改善近期临床结局，尤其是肥胖症病人，这为术前临床决策、术中实时导航奠定基础。机器人手术系统仿人工关节技术七个自由度运动可以让外科医师更加从容清扫淋巴结，尤其是胰腺上缘、肝门后方、脾门以及纵隔等特殊部位。Kim等[18]比较韩国国立癌症中心收治的87例机器人手术系统和288例腹腔镜辅助远端胃切除术病人的临床病理资料，其中D2胃切除术病人中，N2区清扫的淋巴结数目机器人组多于腹腔镜组，脾动脉周围清扫的淋巴结数目机器人组多于腹腔镜组。Tian等[19]的研究结果显示，机器人手术系统与腹腔镜比较，前者清扫淋巴结数目更多，尤其是胰腺上缘淋巴结。机器人手术系统成像清晰、稳定及灵活等特点，使其在肥胖症病人、特殊部位手术具有显著优势。Lee等[20]的研究结果显示：机器人手术系统与腹腔镜比较，前者在高BMI胃癌病人中可清扫更多淋巴结(>15枚)。王道胜等[21]的单中心RCT，比较Siewert Ⅱ型食管胃结合部癌病人行机器人手术系统与腹腔镜辅助根治性全胃切除术淋巴结清扫及近期结局，其结果显示：机器人手术系统根治性全胃切除术安全、可行，手术更加精细、术中出血量更少、淋巴结清扫质量更高，尤其是膈下及下纵隔淋巴结清扫，利于病人肿瘤预后。Yang等[22]分析92例行机器人手术系统根治性全胃切除+脾门淋巴结清扫术，其结果显示，总手术时间和控制台操作时间分别为(287.2±66.0)分钟和(180.2±47.2)分钟,术中出血量为(141.1±227.0)ml，死亡率为1.1%，术后并发症发生率为16.3%；术后无胰漏、全脾梗死及脾动脉迟发性动脉瘤发生。总淋巴结清扫数目和脾门淋巴结清扫数目分别为(50.8±18.1)枚和(1.9±2.6)枚，5年总生存率为86.3%，5年无复发生存率为87.4%。我们认为，机器人手术系统保脾脾门淋巴结清扫术安全、可行。

2.4K超高清腹腔镜：Kanaji等[23]通过前瞻性临床对照研究，比较3D高清和2D超高清4K腹腔镜对根治性胃切除术手术结果的影响，两组在手术时间、总出血量、术后感染并发症和术后住院时间无明显差异。3D腹腔镜缝合时间显著缩短，胰腺上缘淋巴结清扫，2D超高清4 K腹腔镜镜头清洁次数显著低于使用3D腹腔镜。作者认为，使用3D和4K腹腔镜进行胃癌根治术手术结局相同，3D腹腔镜减少了消化道重建过程中的缝合时间，而4K腹腔镜减少了淋巴结清扫中的镜头清洁次数。Zhang等[24]的回顾性分析4K高清、3D和2D高清腹腔镜胃癌根治术近期临床结局，结果表明，三组手术时间、估计出血量、首次排气时间、术后住院时间和并发症等比较无明显差异。4K、3D及2D高清腹腔镜组收获的淋巴结数分别为32.60±10.28枚、29.81±8.94枚和27.69±10.96枚，差异无统计学意义。3D腹腔镜在视疲劳和晕觉方面得分最低，术野空间定向和深度判断方面得分最高。4K腹腔镜在视角控制协调、视觉敏锐度、色彩鲜艳、分辨率、帧数和刷新速率等方面得分最高。2D高清腹腔镜组的控制感评分明显低于4K和3D组，色彩分辨率和对比度无显著差异。我们认为，4K高清腹腔镜术中表现、近期临床结局与2D高清、3D腹腔镜相当，但4K腹腔镜可以减少不良影响，提高手术质量。