达芬奇机器人手术系统在头颈肿瘤外科的应用进展*
2023-12-08蔡永聪李超
蔡永聪,李超
610041 成都,四川省肿瘤临床医学研究中心,四川省肿瘤医院·研究所,四川省癌症防治中心,电子科技大学附属肿瘤医院 甲状腺-口腔颌面外科;610054 成都,电子科技大学 研究生院
自2000 年美国FDA 批准达芬奇机器人应用于临床以来,在各个外科领域机器人辅助实体肿瘤切除手术中得到广泛应用。然而,由于头颈部解剖复杂、空间狭小,相较于胸部和腹腔手术,机器人辅助头颈肿瘤手术在国内外开展较晚,手术数量也相对较少。笔者团队在国内较早综述了机器人辅助手术在头颈肿瘤外科的临床应用[1]。随着近年来的发展,机器人辅助头颈肿瘤手术得到了更多的应用,技术逐步成熟。在甲状腺手术领域,我国专家已经形成了共识[2]。本文回顾达芬奇机器人的发展历程,总结其国内外头颈肿瘤外科领域的应用情况,并探讨其在头颈外科专业领域的临床应用价值和前景。
1 概 述
美国FDA 批准了首个应用于头颈外科治疗的机器人手术系统—达芬奇外科机器人后,该系统陆续应用于头颈部各类手术。同时该系统也在持续更新和升级,包括达芬奇系统S、Si 和Xi 平台(表1),至今已是第4 代,目前国内有200 多家医院引进。同时,单孔柔性机器人(SP 系统)也已被研发出来并用于临床,目前国内只有一家医院拥有。该系统于2019 年被FDA 批准用于经口腔入路机器人手术。最近多项研究证明SP 系统应用于口咽肿瘤、甲状腺肿瘤外科治疗是有效和安全的[3-4]。
表1 达芬奇系统平台比较Table 1.Comparison of Da Vinci Systems
目前,达芬奇机器人手术被广泛应用于甲状腺、口咽、下咽等头颈手术治疗,其中甲状腺手术报道最多,其次为口咽、下咽等部位的手术[5-6]。入路选择主要是经口腔入路机器人手术(transoral robotic surgery, TORS)、经腋窝入路(transaxillary approach, TAA)、经双侧腋窝和乳晕入路(bilateral axillo-breast approach, BABA)、经口腔前庭入路甲状腺切除术(transoral robotic thyroidectomy via vestibular approach, TORTVA)、经耳后入路(retroauricular approach, RAA)以及单侧腋窝和双侧乳晕入路(unilateral axilla-bilateral areola, UABA)[5-7](表2)。
表2 不同入路在头颈肿瘤外科的应用Table 2.Clinical Application of Different Surgical Approaches in Head and Neck Surgery
2 达芬奇外科机器人在国内头颈肿瘤外科的应用
2010 年南京军区南京总医院首先在国内开展达芬奇机器人辅助经口双侧扁桃体切除术[8]。同年中山大学肿瘤防治中心开展达芬奇机器人辅助完成口咽癌手术[9]。2014 年贺青卿在国内首次开展机器人甲状腺手术[10]。2018 年张彬首次成功展开经口腔前庭机器人甲状腺手术[11]。经过10 余年的发展,目前在国内有20 余家医疗中心开展头颈部达芬奇机器人手术,病种以甲状腺疾病为主,其次为口咽部肿瘤等其他耳鼻喉疾病,其中解放军 960 医院和陆军军医大学西南医院累计开展甲状腺手术均超过2 000 台次。最新数据显示,2021 年度开展甲状腺手术最多的医院为解放军960 医院,其次为陆军军医大学西南医院、吉林大学中日联谊医院、复旦大学附属肿瘤医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、中南大学湘雅医院、中山大学孙逸仙纪念医院、浙江大学医学院附属第二医院。2021 年度开展耳鼻喉手术最多的为天津市肿瘤医院,其次为中山大学肿瘤防治中心、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院、中山大学孙逸仙纪念医院、北京和睦家医院(以上数据资料由达芬奇公司提供)。
3 达芬奇机器人经不同入路甲状腺手术的应用进展
3.1 TAA
2017 年,TAA 入路在韩国首次应用于机器人甲状腺手术,该入路也是目前国内外应用最早和最多的机器人甲状腺手术入路[7]。笔者团队在早期报道内镜腋窝免充气甲状腺癌手术“六步法”基础上改进,为了避免机械臂相互干扰,增加了乳晕辅助切口,借助机臂更高的自由度,有助于清扫VIB 区淋巴结,完成甲状腺切除,采用单侧腋乳入路达芬奇机器人辅助完成甲状腺癌根治手术,取得了满意的效果[12]。经过多年的开展和研究证实,机器人TAA 入路甲状腺手术是一种安全可行的技术,在患者满意度和美容方面明显优于开放手术[13-14]。基于该入路的较多优势,笔者团队也在国内率先开展机器人辅助经腋乳入路下颌下腺切除术,并取得满意效果[15]。
3.2 BABA
BABA 机器人甲状腺切除术 (robotic thyroidectomy via BABA,BABA-RT) 于2008 年首次在韩国开展[16]。与传统开放手术相比,BABA-RT 手术时间更长,淋巴结切除数更少,医疗成本更高,但患者满意度和美容效果更好,其他指标则没有显著差异[17]。相较于内窥镜手术,达芬奇机器人系统能够克服内窥镜手术在胸骨后和喉返神经深层淋巴结清扫方面的困难。 Kim 等[18]进行了BABA 内窥镜甲状腺切除和BABA 达芬奇机器人手术的比较研究,机器人组(n = 705)的手术时间明显长于内窥镜组(n =480;P < 0.001),切除的中央区淋巴结数量明显多于内窥镜组(P < 0.003),其他临床指标则没有显著差异。目前,国内外的相关文献证实了该入路在手术安全性和肿瘤根治性等方面与传统开放性手术无差别[19]。相对其它手术入路,BABA 入路的优势非常明显,没有手术范围限制,可完成甲状腺全切,更好清扫胸骨后和喉返神经深面的淋巴结,并且能够安全、有效地进行侧颈淋巴结清[20]。2020 年,Song等[21]首次报道了BABA-RT 完成双侧颈淋巴结清扫,其肿瘤学结果可与传统开放手术相媲美。
3.3 TORTVA
近年研究表明,经口腔前庭内镜辅助甲状腺切除术(transoral endoscopic throidectomy via vestibular approach,TOETVA)是一种安全的方法,与开放手术具有相似的效果[22]。就TORTVA 和TOETVA 的比较而言,研究发现TORTVA 的手术时间相对较长,而两组之间在淋巴结总数、阳性淋巴结数量、甲状旁腺功能减退和喉返神经损伤的发生率方面没有显著差异。然而,TOETVA 组的平均住院时间长于TORTVA 组[23-24]。与BABA-RT 相 比,TORTVA 具有更好的美容效果,术后疤痕较小,疼痛较轻,手术时间较短,而且手术效果相当,甚至更好[25]。然而,在TORTVA 组中也有报道下唇和下巴感觉异常、手术部位感染和皮肤烧伤等特殊并发症的发生[26]。
3.4 RAA
RAA 入路机器人甲状腺手术是由Bomeli 等[7]于2011 年首次在美国完成。2016 年,Byeon 等[27]报告了87 例RAA 入路的机器人甲状腺手术,手术过程中未发生明显的术中并发症,无需中转开放手术,所有患者对术后的美容效果都表示满意。在国内,2020 年,张彬等[28]首次报道了RAA 入路机器人甲状腺手术,该方法在手术的安全性、肿瘤根治和美容效果方面都取得了良好的效果。
3.5 UABA
达芬奇机器人UABA 甲状腺切除术主要在我国陆军军医大学西南医院进行,已经开展超过500例这种手术,并且取得了令人满意的效果[29]。最近的研究比较了机器人辅助UABA 甲状腺切除术和传统开放手术的效果。研究结果显示,机器人组的手术时间较长,但患者对颈部外观的满意度高于开放手术组(P < 0.01)。相比之下,开放手术组的术后一过性甲状旁腺功能减退症和永久性甲状旁腺功能减退症的发生率高于机器人组(P < 0.05),而其他临床指标之间则没有显著差异[30]。
4 达芬奇机器人在非甲状腺手术的应用进展
4.1 口咽
自2005 年Mcleod 等[31]首次报道采用达芬奇机器人系统辅助经口会厌囊肿切除手术以来,达芬奇机器人在口咽疾病治疗中的应用逐渐开创了新局面。2006 年O’Malley 等[32]报道达芬奇机器人成功完成舌根癌切除手术。在口咽手术中,达芬奇机器人凭借其高清的三维视野、能够灵活转弯540°的机械臂、精准的切除范围等优势,同时兼顾患者功能保护和美学影响。
研究显示,达芬奇机械人避免了传统开放手术所带来的更大创伤,术后患者恢复时间较短,住院时间也相对减少,术后吞咽功能得到良好保留,疗效明显优于传统开放手术[33]。相较于经口激光显微手术(transoral laser microsurgery, TLM),TORS 能够克服TLM 只允许切割、止血困难和罕见的气道灼伤风险等问题,通过TORS 可以完成TLM 难以整体切除的肿瘤[34]。最新研究表明,TORS 在口咽肿瘤治疗中与放化疗相比,在局部控制率、总生存率和无病生存率方面没有显著差异。然而,TORS 可以显著改善患者的短期和长期唾液相关生活质量,相较于单独使用放化疗,TORS 术后的唾液和味觉相关生活质量更佳[35-36]。欧美国家早已将TORS 作为治疗早期口咽肿瘤的常规方式,而国内在2010 年后开始开展达芬奇机器人口咽手术。多家国内中心的研究也证实了TORS 在口咽癌治疗中的良好效果[9,37-38]。我院也在2022 年开展四川省首例达芬奇TORS 口咽癌手术,并取得令人满意的治疗效果。这一系列的研究和实践表明,达芬奇机器人在口咽疾病治疗中具有广阔的应用前景。
4.2 喉部肿瘤
由于喉腔空间狭窄、解剖结构独特以及受达芬奇较大的机器臂影响,在喉部肿瘤开展方面受到一定的限制。目前主要为声门上水平部分喉切除术、声带切除术、全喉切除术3 种手术会利用达芬奇机器人系统[6]。经TORS 进行声门上喉切除术在局部控制率、疾病特异性生存率和总生存率方面取得了满意的效果。研究表明,在早期和中期声门上肿瘤的治疗中,TORS 与开放手术、经口激光手术或放疗相比,在局部控制率、生存率和无病生存率方面并不逊色[39-40]。对于声门癌累及前连合或放疗后复发患者,TORS 治疗后的5 年总生存率、疾病特异性生存率、无复发生存率和器官保存生存率分别为93.8%、93.8%、74.6%和86.3%,患者术后的功能保护和生活质量也得到了较好的满足[41]。然而,由于缺乏适用于声带精细操作的达芬奇机器人手术器械,TORS在声带切除手术中的广泛推广受到限制。目前的研究主要集中在小样本的早期声门型喉癌患者,这些患者在术后发音和吞咽功能方面恢复良好,并且没有严重的并发症报告[6]。至于TORS 完成全喉切除术,虽然有个别病例报道和单中心小样本研究,但由于缺乏大样本或多中心研究,具体治疗效果仍需要进一步深入研究和验证[42-43]。总的来说,尽管取得了一定的进展,但在喉部肿瘤治疗中,TORS 仍然面临一些挑战,主要包括手术器械的改进和更多临床研究的开展。
4.3 下咽及咽旁肿瘤
概括来说,TORS 在下咽部肿瘤中的应用相对较少,主要集中在处理下咽部早期肿瘤、良性肿瘤以及咽旁间隙的多形性腺瘤等领域。以下是一些相关研究结果和应用情况的综合:
下咽部肿瘤:TORS 主要用于处理下咽部早期肿瘤,如梨状窝外侧壁或咽后壁的病例,或者处理梨状窝区域的良性肿瘤[44-45]。一项研究结果表明,对于I、II 期的患者,TORS 的5 年疾病特异性生存率和无病生存率均为100.0%,而对于III、IV 期患者,相应的生存率分别为74.0%和68.6%。TORS 在下咽癌的治疗中取得了与传统治疗方式相当的肿瘤学结果,且患者功能恢复迅速,术后并发症较少[46]。
咽旁间隙肿瘤:TORS 也被用于处理咽旁间隙的多形性腺瘤等肿瘤。此外,还有关于用TORS 处理其他类型的咽旁肿块(如脂肪瘤、淋巴管瘤、神经鞘瘤)的报道[47]。
咽后淋巴结清扫:国内的研究者陈树伟等[48]报道了TORS 完成咽后淋巴结清扫的研究。研究结果表明,TORS 在行咽后淋巴结清扫术时是安全且可行的选择,相较于传统开放手术,TORS 的创伤更小,并发症更少,安全性更高。然而,对于咽后淋巴结有包膜不完整、边界不清、与周围大血管粘连的鼻咽癌患者,应慎重选择TORS。
总的来说,TORS 在这些领域的应用为患者提供了更少的创伤、更快的康复以及较低的手术并发症,但在一些特殊情况下,仍需谨慎选择手术方式。这些研究结果表明TORS 在头颈部手术中具有广泛的潜力,并为微创外科的发展提供了新的方向。
4.4 其他非甲状腺部位的应用
除了上述应用领域,达芬奇机器人还被用于辅助经口切除复发性鼻咽癌的手术[49]。国内的研究者韩萍等[50]报道了相关研究结果:他们对33 例局部复发鼻咽癌患者进行了手术,无需中转开放手术。术后并发症包括头痛、鼻腔干燥、腭咽功能不全,但未发生鼻咽大出血。随访结果显示,术后1年、2 年和3 年的总生存率分别为97.0%、96.0%和92.9%,无局部复发率为97.0%、95.7%和91.7%。
此外,近年来也有关于达芬奇机器人辅助游离皮瓣显微重建的报道。与传统的显微外科手术相比,达芬奇机器人在皮瓣和周围组织缝合时具有更加精细、稳定的操作、清晰的视野和更快的恢复优势。然而,由于安装耗时较长并且缺乏触觉反馈,因此一些医生仍然选择使用传统的显微镜进行血管吻合[51-52]。
5 展 望
达芬奇机器人在头颈部手术中广泛应用,拥有高清放大视野和多角度活动等优势。与传统开放手术相比,它代表了微创外科的发展方向。未来,预计会推出专门为头颈部手术领域设计的机器器械,具备单孔机器臂、触觉反馈、增强现实、术中超声、显微成像、影像导航、神经监测等多项功能。相信在未来,外科机器人在头颈部肿瘤治疗中的应用范围将不断扩大,发挥更广泛的应用前景。