陳玉龍 陳輝 徐峰 孫冰生 尤健
機器人手術作為一種外科新技術,是微創(chuàng)手術領域的重要進步[1]。在泌尿外科、普通外科、胸外科、心臟外科和頭頸外科手術中,這種創(chuàng)新的技術已經(jīng)得到了廣泛的應用,成為了外科手術的重要支柱。達芬奇機器人手術系統(tǒng)(Da Vinci surgical robot)作為一種高級外科機器人平臺,旨在通過微創(chuàng)的方法實施復雜的外科手術。主刀可在手術無菌區(qū)外控制臺或遠程進行手術操作,安裝在一個手臂上的雙攝像頭內(nèi)窺鏡將手術區(qū)域的圖像傳輸?shù)娇刂婆_,為外科醫(yī)生提供放大的三維視圖。而手術助手則輔助操作無菌區(qū)內(nèi)的床旁機械臂系統(tǒng),負責更換器械及應用切割閉合器等,協(xié)助主刀醫(yī)師完成手術。隨著機器人系統(tǒng)不斷升級,助手的作用不斷弱化。盡管胸腔天然的骨性結(jié)構使機器人打孔位置有所限制,但天然的操作空間也使機器人手術在胸外科得到了廣泛的應用。機器人手術的天然優(yōu)勢就是狹小空間的精細操作,肺段切除術正是契合了這種方式[2]。在本研究中,我們總結(jié)了我科應用全孔道人工氣胸下機器人肺段切除術行肺段切除的病例,并對該手術方案的優(yōu)勢進行討論,以期為臨床策略的制定提供依據(jù)。
1.1一般資料 在總結(jié)發(fā)展我們以前報道的全孔道人工氣胸下四臂技術肺葉切除術經(jīng)驗的基礎上,2019年1月-2022年8月我們用此方法完成機器人肺段切除術98例。具體資料匯總:98例中,男27例,女71例;年齡30歲-74歲,平均年齡57.5歲。病變位于右肺S1段5例,右肺S2段9例,右肺S3段8例,右肺S6段8例,右肺S8段4例,右肺S10段1例,右肺S9+10段4例,左肺S1+2段25例,左肺S3段5例,左肺S4+5段5例,左肺S6段10例,左肺S8段2例,左肺S10段1例,左肺星段(*段)1例,左肺S6+10段2例,左肺S1+2+3段3例,聯(lián)合亞段、亞段切除8例。其中聯(lián)合肺段切除7例。適應證與常規(guī)胸腔鏡手術相同,在綜合考量腫瘤胸膜侵犯、生長方式、病理亞型等方面因素后,對具有毛玻璃成分的臨床I期可手術患者行機器人輔助解剖性肺段切除術。
1.2體位和麻醉 全身麻醉,雙腔插管,90o側(cè)臥折刀位,胸下墊塑形墊固定體位,不用托手架,患側(cè)腋下墊軟墊,不影響機械臂活動。適當折刀位避免鏡頭機械臂對髖骨的壓迫,增大肋間隙(圖1)。手術野常規(guī)消毒鋪巾,術前打孔采用常規(guī)羅哌卡因肋間及椎旁阻滯,減少穿刺器對肋間神經(jīng)的壓迫損傷,減輕術后傷口疼痛。
1.3孔道布局 機器人系統(tǒng)為DaVinci Xi system(Intuitive Surgical, Sunnyvale, CA)。所有操作孔道建立均可視化,電刀僅切開皮膚及皮下組織,并不切開肌層,而由穿刺器鈍性分離進入胸腔。首先建立鏡孔(8 mm)選在腋中線第7或8肋間,機器人鏡頭30o向上,檢查胸腔有無廣泛粘連,于鏡孔建立人工氣胸,壓力4 mmHg-6 mmHg,流量12 L/min-15 L/min;然后可視下建立輔助操作孔(12 mm),通常位于第9肋間,主要協(xié)助壓肺、放置帶開關吸引器和切割縫合器以及拿取標本及淋巴結(jié);機器人鏡頭和氣胸管移至輔助操作孔,在全可視下建立后部操作孔(8 mm)和前部操作孔(8 mm),根據(jù)患者體型及左右肺不同可選腋前線稍微偏前和肩胛下角線稍偏后與鏡孔同一肋間或上下移1個肋間,原則上確保后部的操作孔位置低于斜裂;背部操作孔(8 mm)位于脊柱旁線、第5肋間,根據(jù)不同胸廓形狀調(diào)整(圖1)。常用器械包括8 mm馬里蘭鉗(Maryland Bipolar Forceps)、8 mm無損傷抓鉗(Cardiere Forceps)、8 mm(Tip-Up Fenestrated Grasper)及針持等,并且應用自制小紗布卷推壓肺組織暴露解剖部位,極大地減少對正常肺組織的牽拉鉗夾。術畢,適當延長輔助操作孔取標本,因為輔助孔位于肋弓膈肌反折處,組織間隙較大,易于取出標本。所有肺段的打孔位置和方式基本恒定(因左右肺各機械臂對應的數(shù)字不一樣,故文中統(tǒng)一以前部,后部,背部操作孔命名)。打孔流程視頻見http://www.lungca.org/files/video1.mp4。
圖 1 患者體位及打孔位置。左圖:患者體位:側(cè)臥位輕度彎曲以擴大肋間隙;中圖和右圖:打孔位置。C:鏡頭孔;A:輔助操作孔。①: 背部操作孔;②: 后部操作孔;④: 前部操作孔。Fig 1 Port placement and patient positioning. Left figure: patient positioning. Patient's position is lateral decubitus on bended table to expand intercostal space; Middle and right figures: Port placement. C: camera port; A: assistant port; ①: back port; ②: posterior port; ④: anterior port.
1.4手術方式及流程優(yōu)化
1.4.1右肺上葉諸段
1.4.1.1右肺上葉S1段背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向后下方推開上肺,暴露上肺靜脈和上部肺門,解剖上肺靜脈,向遠端游離出第一屬支之V1a、V1b分叉處,心包抓鉗和馬里蘭鉗配合結(jié)扎切斷V1a,保留V1b系與S3段分界的段間靜脈;進一步解剖上部肺門,暴露肺動脈之A1,如存在A2返支,注意保留,同樣方法結(jié)扎或切割縫合器切斷A1,解剖尖段支氣管后切割縫合器切斷。靜脈快速注射吲哚菁綠后,切換Firefly模式,馬里蘭鉗標記尖段的臟層胸膜表面;提起段門支氣管斷端,沿段間平面適當游離段門。最后切割縫合器沿標記線完整切除右肺上葉尖段(文中所有切割縫合器均由低位輔助孔進入,不再贅述)。
1.4.1.2右肺上葉S2段 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向頭側(cè)推開上肺,暴露葉裂后部,解剖暴露葉裂處肺動脈下干和后升支動脈;Tip-Up向前推開上葉,解剖上葉支氣管至暴露前段支氣管;切割縫合器分離后部斜裂后,辨認后段支氣管和后升支動脈,以切割縫合器和結(jié)扎切斷;Tip-Up提起后段支氣管斷端,馬里蘭鉗游離段門,解剖中心靜脈屬支V2a、V2b、V2c、V3a,結(jié)扎切斷V2b,注意保留V3a和V2a;同樣吲哚菁綠標記后段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除右肺上葉后段。
1.4.1.3右肺上葉S3段 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向頭側(cè)推開上肺,暴露水平裂,解剖暴露葉裂處肺動脈下干和中心靜脈,Tip-Up向后方推開上葉,暴露上肺靜脈,解剖V1和中心靜脈各屬支;切割縫合器分離發(fā)育不全水平裂;結(jié)扎或者鎖扣夾切斷V3b、V3a;Tip-Up向腳側(cè)推開上葉,暴露上部肺門,解剖尖前動脈干暴露A1、A3;Tip-Up向后部推開上葉,適當牽開A1,結(jié)扎或鎖扣夾處理A3動脈,解剖前段支氣管,切割縫合器切斷,注意:B3a亞段支氣管深在容易遺漏,仔細辨認支氣管切除平面,并且注意保護深面的中心靜脈;提起前段支氣管斷端,馬里蘭鉗沿段間靜脈游離段門。吲哚菁綠標記前段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除右肺上葉前段。右上肺S3段視頻見http://www.lungca.org/files/video3.mp4。
1.4.2左肺上葉諸段
1.4.2.1左肺上葉S1+2+3段(固有段) 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向頭側(cè)推開上肺,暴露葉裂后部,解剖暴露葉裂處肺動脈下干,舌段動脈和A1+2c作為標志;Tip-Up向前推開上葉,暴露后部肺門,解剖出肺動脈總干和上葉后部的A1+2c和A1+2a+b分支;切割縫合器分離后部斜裂;Tip-Up向腳側(cè)推開上葉,暴露主動脈弓下肺門,解剖肺動脈干和上葉分支,辨認A3、A1+2c、A1+2a+b,分別以切割縫合器或者結(jié)扎切斷,如存在縱隔型舌段動脈,注意辨認保護。在舌段動脈后側(cè)解剖固有上葉支氣管,注意暴露出舌段支氣管,以切割縫合器切斷。Tip-Up提起固有段支氣管斷端,馬里蘭鉗游離段門前部靜脈屬支V1+2、V3c、V3a+V1+2d,分別結(jié)扎切斷,注意保留與舌段段間靜脈V3b;吲哚菁綠標記S1+2+3段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除左肺上葉S1+2+3段(第一次擊發(fā)建議由前段和舌段交界開始)。
1.4.2.2左肺上葉S1+2段解剖步驟基本同左上固有段切除,動脈分支只需要切斷A1+2c、A1+2a+b分支,在舌段動脈偏后側(cè)解剖固有上葉支氣管,注意暴露出舌段支氣管和B3支氣管,注意保護B1+2前方的V1+2d段間靜脈,切割縫合器切斷B1+2后,Tip-Up提起支氣管斷端,馬里蘭鉗游離段門前部靜脈屬支V1+2b,c,分別結(jié)扎切斷。同樣吲哚菁綠標記S1+2段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除左肺上葉S1+2段。
1.4.2.3左肺上葉S3段背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向后下方推開上肺,暴露弓下和前上部肺門,分離肺動脈和上肺靜脈交界,解剖肺動脈總干,顯露A3分支,調(diào)整Tip-Up向后方拉開上肺,顯露上肺靜脈,解剖出V3c,予以結(jié)扎或者鎖扣夾切斷,保留V3b,并向遠端解剖;適當游離V1+2a-c后,分離其后方之A3,以切割縫合器或結(jié)扎切斷,調(diào)整Tip-Up位置,推開切斷之血管斷端,暴露出固有段支氣管,適當向遠端游離,辨認B3和后方之B1+2及下方的舌段支氣管,以切割縫合器切斷;Tip-Up提起前段支氣管斷端,馬里蘭鉗沿段間靜脈V3b、V1+2d和V1+2a-c游離段門;吲哚菁綠標記前段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除左肺上葉前段。
1.4.2.4左肺上葉S4+5段(舌段) 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向上方推開上肺,葉裂中部最薄弱處解剖葉間肺動脈,暴露A4+5和A8分叉;調(diào)整Tip-Up向后方推開上肺,解剖上肺靜脈,游離結(jié)扎切斷V4+5,暴露后方舌段支氣管和下葉支氣管分叉;切割縫合器結(jié)合鎖扣夾分離發(fā)育不全之斜裂前部;充分游離A4+5后結(jié)扎切斷;游離舌段支氣管,以切割縫合器切斷。Tip-Up提起舌段支氣管,馬里蘭鉗向遠端游離段門,吲哚菁綠標記舌段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除左肺上葉舌段。
1.4.3下葉諸段
1.4.3.1下葉S6段 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向前上方推開下肺,游離下肺韌帶,解剖下肺靜脈,顯露并充分游離V6屬支,注意充分分離與支氣管粘連;Tip-Up向上推開上葉,暴露葉裂后部,解剖出A6,切割縫合器分離斜裂后部,切斷A6,充分游離B6后,切割縫合器切斷,牽拉B6支氣管斷端,游離V6a切斷,注意保留V6b,c段間靜脈;進一步提起支氣管斷端后,沿段間靜脈向遠端游離段門,吲哚菁綠標記背段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除背段。
1.4.3.2下葉S8段背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向后上方推開下肺,游離下肺韌帶,解剖下肺靜脈,暴露下肺靜脈的前部上下基底靜脈,適當向遠側(cè)游離;Tip-Up向上推開舌葉或者中葉,解剖葉裂處葉間動脈干,游離A8,多數(shù)單獨發(fā)出,切割縫合器或者結(jié)扎切斷;如有發(fā)育不全斜裂,以切割縫合器切開;Tip-Up或者助手牽開A8斷端,解剖下方的B8支氣管,閉合切斷;提起B(yǎng)8殘端,辨認同向走形的V8a,結(jié)扎切斷,注意盡量保留V8b系與S9的段間靜脈,沿V8b向遠端游離段門后,吲哚菁綠標記S8段范圍后,切割縫合器沿標記線完整切除前基底段(注意第一槍由膈面靶段界限開始分離)。右下肺S8段視頻見http://www.lungca.org/files/video2.mp4。
1.4.3.3下葉S10段 背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向上方推開上肺,葉裂后部解剖葉間動脈干,解剖出A6和A10動脈,辨認后結(jié)扎切斷;Tip-Up向前上方推開下肺,游離下肺韌帶,充分解剖下肺靜脈V6、上、下基底靜脈三屬支,V10靜脈多位于下基底靜脈最下方一支,結(jié)扎切斷;Tip-Up和助手協(xié)助牽開上下基底靜脈,解剖B10支氣管,切割縫合器切斷;Tip-Up提起B(yǎng)10斷端,向遠端游離段門,吲哚菁綠標記S10范圍,切割縫合器沿標記線完整切除后基底段(注意由膈面靶段界限開始分離)。S9段多與S10段共干,S9+10段切除步驟和上述S10段基本相同,不再贅述。
1.4.3.4星(*)段背部操作孔Tip-Up夾持紗布卷向上方推開上肺,葉裂處解剖葉間動脈干,解剖出星段動脈,有時星段動脈分出二支,結(jié)扎切斷。下方就是星段支氣管,以切割縫合器切斷。Tip-Up提起支氣管斷端,向遠端游離段門,吲哚菁綠標記星段范圍,切割縫合器沿標記線完整切除。
1.4.4淋巴結(jié)清掃肺段切除多應用于磨玻璃結(jié)節(jié),縱隔淋巴結(jié)清掃多數(shù)只是采樣。機器人下清掃較常規(guī)胸腔鏡更為容易,馬里蘭鉗配合Cardiere鉗,Tip-Up抓持小紗布卷推拉組織暴露,幾乎不需吸引器的暴露及吸引,無論對于隆突下淋巴結(jié)還是上縱隔淋巴結(jié)均易于切除,而且由于馬里蘭鉗雙極電凝止血徹底,產(chǎn)煙極少,能充分保證術野干凈清晰。
1.5手術操作技巧
1.5.1馬里蘭鉗操作技巧 利用馬里蘭鉗的雙極電凝,可以極其安全地在大血管周圍解剖,不必擔心周圍副損傷。馬里蘭鉗也可以配合心包抓鉗結(jié)扎血管后切斷,也可以簡單縫合組織,甚至可以離斷縫線。
1.5.2血管處理技巧 多數(shù)血管可以馬里蘭鉗分離后,通過低位輔助孔切割縫合器切斷。較細或者進切割縫合器角度不順暢的血管,可以馬里蘭鉗和Cardiere鉗配合結(jié)扎后切斷,內(nèi)鏡下的鎖扣夾也是可以選擇的處理方式。
1.5.3支氣管處理技巧 肺段支氣管位于肺實質(zhì)內(nèi),而且周圍多伴淋巴結(jié)粘連干擾,對于伴陳舊炎性病變較重的患者,充分解剖靶段支氣管相對較困難,可以應用馬里蘭鉗直接切斷靶段支氣管,并充分游離后,以切割縫合器二次閉合。這種技巧可以使粘連的支氣管易于正確切斷,而且使切割縫合器施放角度更加輕松。
1.5.4肺裂發(fā)育差的處理技巧 某些肺段如右肺上葉S1段和左肺上葉S1+2段的a+b亞段,采用由上往下的方式解剖血管和氣管,可以采用不打肺裂的手術方式。而下葉的基底段,如S7、S8、S9、S10段,如果靜脈不是很復雜,也可以采用由下往上的解剖順序,先解剖離斷肺段的靜脈,然后解剖肺段氣管及動脈,這樣的優(yōu)點是損傷較小,缺點是靜脈、動脈和氣管辨認有難度,需要非常熟練掌握后才可以做到。其他的肺段,需要先以馬里蘭鉗以及腔內(nèi)一次性切割縫合器打開肺裂。技巧是從斜裂的中間部位、動脈最表淺的地方開始,找到肺動脈的層次,然后解剖后縱隔胸膜,馬里蘭鉗可以很容易打通肺裂的隧道,然后以腔內(nèi)一次性切割縫合器打開肺裂。
1.5.5三維重建 因機器人手術無觸覺和力反饋,且全孔道操作,應該減少翻動肺臟,避免戳卡在肋間過多大范圍轉(zhuǎn)動引起孔道出血,故建議常規(guī)三維重建靶段結(jié)構,利于術中辨認和正確處理。
全組無圍術期死亡。1例因粘連嚴重,肺動脈干出血中轉(zhuǎn)開胸。全組手術時間為35 min-170 min,平均為86.5 min。前50例平均手術時間為98.2 min,后48例手術時間為74.3 min。術中出血量為5 mL-500 mL。其中前50例術中中位出血量為20 mL(5 mL-500 mL),后48例為20 mL(5 mL-60 mL)。所有手術患者無圍手術期嚴重手術并發(fā)癥(支氣管胸膜瘺、肺栓塞、術后胸腔出血、乳糜胸、嚴重肺感染等)或術后死亡情況(表1)。
近年來,隨著臨床診斷學技術的提高,如低劑量螺旋計算機斷層掃描(computed tomography, CT)的篩查,高分辨率CT三維成像等用于診斷肺部微小病灶,以及胸部CT逐漸納入常規(guī)的體檢項目,肺磨玻璃病變及肺小結(jié)節(jié)的檢出率逐年增高[3]。肺磨玻璃病變的手術治療逐漸成為目前胸外科手術的重點[4]。鑒于肺葉切除損傷范圍較為廣泛,對肺功能的影響相對較大,而大部分肺磨玻璃結(jié)節(jié)發(fā)生轉(zhuǎn)移的幾率極低。因此,在對磨玻璃結(jié)節(jié)的大小以及浸潤程度綜合評估后,肺段或亞段切除術逐漸成為目前大部分肺磨玻璃結(jié)節(jié)手術治療的主流術式[5]。兩項多中心前瞻性臨床試驗(JCOG0802/WJOG4607L和CALGB/ALLIANCE 140503)結(jié)果[6,7]表明,肺葉切除術和節(jié)段切除術在功能正?;颊叩膰中g期死亡率和發(fā)病率方面幾乎沒有差異。JCOG0802/WJOG4607L試驗[8]報道了其隨訪結(jié)果,揭示了節(jié)段切除術可能比肺葉切除術更能提供生存和功能上的益處。這進一步奠定了肺段切除術在肺磨玻璃病變手術治療中的地位。
表 1 全孔道人工氣胸下肺段切除術手術相關和術后結(jié)果Tab 1 Surgery-related and postoperative outcomes of port-only robot-assisted segmentectomy
機器人手術的天然優(yōu)勢就是狹小空間的精細操作;而肺段血管和氣管多較細小,需要特別精細的操作,故應用機器人行肺段切除手術具有天然的優(yōu)勢。我們建立的手術方式與其他機器人手術的區(qū)別:首先所有操作孔道建立均可視化。先建立鏡孔,檢查胸腔有無廣泛粘連,于鏡孔建立人工氣胸,然后可視下建立輔助操作孔,一般選在肋弓膈肌反折處,這里的組織間隙較大,易于取出標本,更直觀,創(chuàng)傷也最小。其余各臂的孔道建立也是在可視下完成,這樣保證了打孔的精確性。其次,我們建立的方法應用了四臂技術,四臂技術的應用,使術者在術中可以自行暴露術野,減輕肺組織牽拉損傷,減少對助手的依賴,保證手術質(zhì)量的恒定;同時隨著四臂操作技術熟練程度的提高,手術時間也會縮短,使手術創(chuàng)傷更輕[9,10]。
另外,我們的方法采用的是應用人工氣胸的全孔機器人手術(robotic port-based lobectomy, RPL),與機器人輔助胸腔鏡手術(robotic access-incision lobectomy, RAL)相比,RPL技術是在胸腔完全封閉的情況下進行的,通過注入溫暖二氧化碳氣體使胸廓膨脹,肺組織更好地萎陷,膈肌下移,提供了充分的操作空間,尤其對于肥胖或左室肥大的左肺手術患者改善術野顯露的效果更加明顯;另外低壓力人工氣胸可以擴大縱隔間隙,使解剖層次清晰,減少細微血管的滲出,使術野干凈;此外還避免了柔軟的肺組織直接與手術室干燥寒冷的空氣接觸[11-13]。多項對照研究[13,14]顯示,RPL的術中失血相較RAL更少,可能是暴露清晰,胸腔內(nèi)壓力的增加抑制了組織的滲血。同時,RPL的手術時間較RAL更短,可能是由于RPL策略中術者親自暴露術野,減少了對助手的依賴;另外RPL手術空間大,手術過程平穩(wěn),術者體驗更好,從而減輕了手術的壓力[15]。
手術中我們主要應用的能量器械是馬里蘭雙極鉗,馬里蘭鉗的尖端比較纖細,相比電鉤來說,更容易解剖肺段切除操作中較細血管和氣管周圍的組織,不容易損傷到很細的段和亞段的血管和氣管,這方面對于肺段切除尤為重要。馬里蘭鉗不僅僅用于解剖,還可以和Cardiere鉗配合結(jié)扎打結(jié)甚至簡單的縫合,還可以切斷血管,氣管甚至縫線,術中幾乎無需更換其他器械,極大地減少了手術費用和時間。由于肺段支氣管位于肺實質(zhì)內(nèi),而且周圍多伴淋巴結(jié)粘連,伴陳舊炎性病變的患者尤為嚴重,充分解剖靶段支氣管相對較困難。建議的技巧是:可以應用馬里蘭鉗直接切斷靶段支氣管,并充分游離后,以切割縫合器二次閉合。這種方式可以使粘連的支氣管易于辨識正確切斷,而且使切割縫合器施放角度更加輕松。另外對于各不同肺段的解剖順序,我們也根據(jù)自己的經(jīng)驗制定了不同的策略,這些優(yōu)化的操作步驟,可以使每個肺段操作更加容易和便捷,也更安全。
人工氣胸下全孔道機器人手術的不足之處:如果有較大的血管出血,需要持續(xù)吸引,會引起壓力不足,而導致肺被動膨脹;這可以通過提前暴露好操作視野、術中細致操作,以減少術中出血的發(fā)生;同時也可以通過恒壓氣腹機解決。如果應用電鉤的話,煙霧的量較大,偶爾會需要中斷操作等待煙霧排出。
無疑機器人的機械臂具有超越人手的靈活性、穩(wěn)定性,可以非常精細地進行肺段切除手術。我們提出的這套手術模式,優(yōu)化了肺段切除的操作方式及技巧,使每一個步驟程序化,減少副損傷,且易于學習掌握,此技術的廣泛開展,相信能夠以更小的創(chuàng)傷治愈更多的肺癌患者。
Author contributions
Chen YL, Chen H and You J conceived and designed the study. Chen YL, Chen H and You J performed the experiments.Chen YL, Xu F and Sun BS analyzed the data. Chen YL and You J provided critical inputs on design, analysis, and interpretation of the study. All the authors had access to the data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.