达芬奇机器人手术系统在肝胆外科的应用

张 宇，杨洪吉

(四川省医学科学院·四川省人民医院器官移植中心，四川 成都 610072)

达芬奇机器人手术系统在肝胆外科的应用

张 宇，杨洪吉

(四川省医学科学院·四川省人民医院器官移植中心，四川 成都 610072)

达芬奇机器人辅助外科手术系统作为最先进的外科手术系统广受关注。本文全面介绍了达芬奇机器人外科手术辅助系统在肝胆外科的运用现状及发展方向，并将此项技术与传统手术方法和腹腔镜手术方法进行了比较，客观评价了达芬奇机器人外科手术辅助系统的优势和不足，展示了机器人外科手术辅助系统广阔的发展前景。

机器人辅助外科手术系统；微创手术；腹腔镜

随着相关硬件及软件技术的革新，医疗机器人技术的应用悄然兴起。继腹腔镜为代表的第二代微创外科手术后，达芬奇机器人外科手术系统被认为是外科第三代微创手术的代表，是外科手术未来发展的方向。手术机器人集成了图像导航技术、机器人定位、遥控操作等多项先进技术，为微创外科提供了一个全新、高效、精准的操作平台，并于2000年被美国食品和药物管理局(FDA)批准应用于临床。达芬奇机器人手术系统由医生控制台、床旁操作臂和视频系统3部分组成。与腹腔镜相比，机器人手术系统图像更清晰，3D手术视野且放大10～15倍，可准确地进行组织定位和器械操作。其操作更精细，Endowrist仿真手腕可提供7个自由度的活动，同时能识别与过滤手颤抖信号。其手术器械可超过人手的灵活度和准确度，并能进行人手不能触及的狭小空间的精细手术操作，从而克服了腔镜手术的某些不足。由于机械手完全与人手相仿且同步，故初学者很快就能适应[1～3]，为外科手术的发展提供了更为广阔的空间，使临床能够开展更加精细、精准、复杂的手术。迄今全世界已装备了约3000台达芬奇机器人，但在中国大陆，目前仅有18台达芬奇机器人外科手术系统投入临床使用。

1997年3月比利时Himpens等完成了第一例手术机器人胆囊切除术[4]。2001年9月Marescaux横跨大西洋远距离遥控位于法国的手术机器人成功进行了胆囊切除术，标志着现代外科手术一次跨时代的飞跃[5]。本文着重介绍达芬奇机器人手术系统在肝胆外科的应用现状与发展方向。

1 在肝脏外科的运用

Giulianotti教授是开展机器人手术的先驱者，于2002年3月完成了第一例机器人肝切除术[6]。完成了包括全机器人右半肝切除[7]、扩大右半肝切除及胆道重建[8]及活体肝移植右半肝切取[9]等一系列复杂手术。

Cheng等[10]的一篇系统回顾，纳入19项研究的217例患者进行Meta分析显示，目前大多数机器人辅助肝切除为肝脏楔形切除或肝段的切除，右肝切除仅在少数中心施行，中转率及并发症发生率分别为4.6%和20.3%，最多见的中转原因为肿瘤边界不清，腹腔积液是术后最多见的并发症。平均手术时间为200～507分钟，术中出血50～660 ml，平均住院日5.5～11.7天。最长随访时间结直肠癌肝转移为36个月，肝细胞癌为25.1个月。无瘤生存率与腹腔镜肝切除相似，总体生存率未报道。

最新的一些文献显示[11]，以机器人辅助行巨量肝切除是安全可行的，但目前很少有文献证实机器人辅助肝切除优于传统腹腔镜肝切除方式[12]。但是腹腔镜巨量肝切除由于其技术相当复杂，要处理好控制出血、气栓，防止术后胆漏、遵守肿瘤学外科原则等问题很困难，对医生的要求非常高，在患者的选择方面也有较多限制。目前腹腔镜巨量肝切除仅在少数中心，甚至少数医生中能够安全实施[13]。

Tsung等最近证实[12]，采用机器人辅助方式，更多患者能够完成巨量肝切除。但机器人辅助巨量肝切除由于价格昂贵也限制了其使用。目前世界范围内采用传统腹腔镜或机器人辅助的微创方式的巨量肝切除数量都还相对比较少，还未能对两者优劣做一完善的对比研究[11，14]，仍需要进一步的前瞻随机对照研究才能得出较为可靠的结论[13]。

肝脏尾叶的解剖独特而复杂，原发性肝癌大多伴有肝硬化，也限制了技术上相对容易的联合左右半肝切除的尾叶肝切除的实施。单独的尾叶切除技术复杂，作为一项非常具有挑战性的技术，目前世界上仅有少数中心报道腹腔镜尾叶切除术[15～17]。而目前关于机器人辅助技术在肝脏尾叶切除的报道则仅有一篇来自于Eric等的报道[18]。报道认为，相对于传统腹腔镜技术，由于机器人设备的优势[19～22]，机器人辅助的尾叶肝切除相对更为可行。但目前尚缺乏对传统腹腔镜及机器人辅助肝尾叶切除的优劣做一大样本的前瞻随机的评估。

2 在胰腺外科的运用

机器人辅助胰腺外科对几乎所有胰腺疾病都是安全可行的[23]。在一些专科中心，机器人胰腺手术的短期及长期疗效都与开放手术相似[23]。2001年Giullianoti完成了第一例达芬奇机器人辅助胰十二指肠切除术(RAPD)，并于2003年首次报道8例机器人辅助胰十二指肠切除[24]。

研究表明，机器人胰十二指肠切除的术后并发症发生率及死亡率与开放手术相近，在减少出血及清扫淋巴结数量等方面较开放手术有显著优势[25，26]。Giulianotti等目前完成了超过100例的RAPD，其肿瘤学的长期结果目前还在观察之中，初步的结果显示，机器人手术能取得开放手术同样的肿瘤学安全性。

胰十二指肠切除的所有重建方式都适合采用机器人手术方式完成(经典Whipple或保留幽门的胰十二指肠切除)，但来自于Giulianotti的一些初步的未发表的数据显示[23]，保留幽门的胰胃套入式吻合，在减少RAPD术后胰漏的发生率方面具有优势。尽管目前一系列研究显示RAPD似乎较开放及传统腹腔镜胰十二指肠切除术(LPD)具有更好的短期效果[25～30]，目前在RAPD和LPD的比较方面仍未取得一致意见。回顾性研究显示，与LPD相比，RAPD手术时间更短，但在术后总体并发症、住院天数、围手术期死亡率方面两者无统计学差异[31～35]。要设计一项RAPD与LPD的前瞻随机对照试验几乎不太可能。有学者认为对比LDP，RAPD有更低的手术中转率，更容易施行联合血管切除的胰十二指肠切除[36]。而联合血管切除的腹腔镜胰十二指肠切除仅能在极少数非常专业的中心才能开展[37]。

2010年，Giulianotti 等报道了最大样本量的机器人胰体尾切除(RADP)[38]，迄今他们已完成超过80例。RADP明显优于开放或者腹腔镜胰体尾切除(LDP)。Waters等[39]报道的77例RADP比较LDP，手术时间延长(298 min vs.222 min)，但出血量明显减少(279 ml vs.661 ml)，脾脏保留率达到了65%，而在腹腔镜组保脾率仅29%。RADP组未发生胰漏，LDP组胰漏发生率为11%。肿瘤学结果两组无显著性差异，而RADP组住院时间更短(4天vs.8天)。Kang等报道[40，41]20例RADP和25例LDP在出血量、住院天数、胰漏发生率和围手术期死亡率方面无统计学差异，但RADP组保脾率高达95%，而LDP组为65%。有学者认为，RADP将成为胰体尾切除的金标准。目前已取得广泛共识认为，采用机器人手术，胰体尾切除出血更少，并将获得更高的保脾率。甚至在一些熟练的中心，RADP手术时间也比LDP更短。RADP无可争议的优于腹腔镜胰体尾切除或开放胰体尾切除[42，43]，甚至对恶性疾病，RADP也被认为是胰体尾切除的首选。目前已有足够的证据显示，RADP在保证胰体尾切除肿瘤切缘及淋巴结清扫彻底性方面不差于腹腔镜或开放方式。目前，对机器人胰腺中断切除，机器人全胰切除、甚至保留十二指肠的胰头切除术等也都有报道[24，36，40，41，44]。

3 在胆道外科的应用

机器人手术能够精细解剖肝十二指肠韧带的重要结构，而且可轻松完成吻合，特别适合胆总管囊肿、胆管良性狭窄和胆道闭锁的患者。Chen等报道了机器人辅助55例肝胆胰外科手术，其中胆肠吻合9例，胆管探查7例，术后平均住院日6天，并发症发生率18%，病死率0[45]。周宁新等报道了胆道恶性肿瘤58例，仅2例中转开腹，平均住院日11.9天，并发症发生率13.8%，病死率3.4%；胆管良性疾病49例，包括复杂肝内胆管结石12例，医源性胆管损伤6例，无1例中转手术，平均住院天数9.7d，并发症发生率2.0%，病死率0[46，47]。Zhu等[48]报道了一例重度黄疸的肝门胆管癌患者，一期行胆道引流，右肝血管控制，10周后二期行右半肝切除，胆道重建，患者随访一年未见肿瘤复发，这提示机器人手术完全可以完成非常复杂的胆道手术，并可取得较好的效果。

4 在脾脏外科的运用

Vasilescu等[49]比较了达芬奇机器人辅助与传统腔镜行脾脏次全切除术，发现前者在出血量、血管游离时间和残余脾脏体积的评估上更有优势。但在脾脏全切术中，传统腔镜在手术时间和费用上更优于达芬奇机器人辅助手术[50]。

5 在器官移植方面的运用

在美国芝加哥Illinois大学，成功地应用机器人手术系统进行了活体供者的胰尾部和肾脏切取[35，51]。2012年Boggi等完成了世界首例达芬奇机器人辅助胰腺移植手术[52]。2012年Giulianotti等报道全球首例机器人辅助活体肝移植供体右半肝切除获得成功[9]。国内樊嘉等于2014年3月完成亚洲首例机器人辅助活体供肝切取(成人-幼儿)。因机器人辅助的供体器官切取，切口美观，创伤小，会使潜在供体更愿意捐献。

6 机器人单孔肝胆外科

单孔微创外科因其切口更为隐蔽、美观，一直是外科医生努力的一个重要方向，达芬奇机器人单孔装置已面世并投入临床使用(图 1)。机器人单孔肝胆外科技术仍然刚刚起步，目前仅限应用于胆囊切除术。2011年，Wren等报道了首例机器人单孔胆囊切除术[53]。关于机器人单孔手术的优劣，目前因为此类手术开展很少，证据尚比较缺乏，还不足以得出科学的结论。机器人单孔技术的发展还得依赖于技术和设备的进一步发展，使机器人单孔手术技术运用于更为复杂的手术方式[54]。

图1 达芬奇机器人单孔装置

总之，外科手术的发展趋势是精确和微创。机器人手术的出现和迅速发展，正是不断追求精确和微创的具体体现。尽管该技术在外科手术中已经得到了广泛应用，但目前仍存在许多问题，诸如费用高、力触觉反馈缺乏、多区域手术野转换能力差、医师培训、操作器械单一等问题。其中，力触觉反馈缺乏是达芬奇机器人手术系统最突出的弱点。力觉及触觉反馈作为一种重要的反馈机制，对于手术机器人的发展起着关键作用，因此该领域研究已成为手术机器人研究的一大热点。但目前该研究还处于实验阶段[55]，欲使其能够成功的运用于临床，仍需要外科医生与机器人工程师的共同努力，达芬奇机器人手术系统是目前最前沿的手术平台，它拓宽了传统腔镜的适应证，如果能够进一步改进，其将会有更广阔的前景。

[1] Yen CO，Chi RY，John W，et al.Robotic-assisted laparoscopic radical prostatectomy：learning curve of first 100 cases[J].Int J Urol，2010，17(7)：635-640.

[2] Vigano L.The learning curve in laparoscopic liver resection：improved feasibility and reproducibility[J].Ann Surg，2009，250：772-782.

[3] Merola S.Comparison of laparoscopic colectomy with and without the aid of a robotic camera holder[J].Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2002，12：46-51.

[4] Himpens J，Leman G，Cadiere GB.Telesurgical laparoscopic cholecystcctomy[J].Surg Endosc，1998，12：1091.

[5] Marescaux J，Lcroy J，Gagner M，et al.Transatlantic robot assisted telesurgery[J].Nature，2001，413：379-380.

[7] Giulianotti PC，Sbrana F，Coratti A，et al.Totally robotic right hepatectomy：surgical technique and outcomes[J].Arch Surg，2011，146：844-850.

[8] Giulianotti PC，Sbrana F，Bianco FM，et al.Robot-assisted laparoscopic extended right hepatectomy with biliary reconstruction[J].J Laparoendosc Adv Surg Tech A，2010，20：159-163.

[9] Giulianotti PC，Tzvetanov I，Jeon H，et al.Robot-assisted right lobe donor hepatectomy[J].Transpl Int，2012，25(1)：e5-9.

[10]Cheng-Maw Ho，Go W，Hiroyuki N，et al.Systematic review of robotic liver resection[J].Surg EndoscSurg Endosc，2013，27：732-739.

[11]Boggi U，Caniglia F，Amorese G，et al.Laparoscopic robot assisted major hepatectomy[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci，2013，21：3-10.

[12]Tsung A，Geller DA，Sukato DC，et al.Robotic versus laparoscopic hepatectomy：a matched comparison[J].Ann Surg，2014，259：549-555.

[13]Marcello GS，Andrea C，Luigi B，et al.Perioperative outcomes of laparoscopic and robot-assisted major hepatectomies：an Italian multi-institutional comparative study[J].Surg Endosc，2014，publish online.

[14]Giulianotti PC，Sbrana F，Coratti A，et al.Totally robotic right hepatectomy：surgical technique and outcome[J].Arch Surg，2011，146：844-850.

[15]Dulucq JL，Wintringer P，Stabilini C，et al.Isolated laparoscopic resection of the hepatic caudate lobe：surgical technique and a report of 2 cases[J].Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2006，16：32-35.

[16]Yoon YS，Han HS，Shin SH，et al.Total laparoscopic liver resection for a metastatic lesion located in the caudate lobe[J].J Korean Surg Soc，2007，73：303-304.

[17]Chen KH，Jeng KS，Huang SH，et al.Laparoscopic caudate hepatectomy for cancer：an innovative approach to the noman’s land[J].J Gastrointest Surg，2013，17：522-526.

[18]Eric CH，Lai MB，MRCS(Ed)，et al.Robot-assisted Laparoscopic Partial Caudate Lobe Resection for Hepatocellular Carcinoma in Cirrhotic Liver[J].Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2014，24：e88-e91.

[19]Giulianotti PC，Coratti A，Sbrana F，et al.Robotic liver surgery：results for 70 resections[J].Surgery.2011，149：29-39.

[20]Choi GH，Choi SH，Kim SH，et al.Robotic liver resection：technique and results of 30 consecutive procedures[J].Surg Endosc，2012，26：2247-2258.

[21]Lai EC，Tang CN，Yang GP，et al.Multimodality laparoscopic liver resection for hepatic malignancy from conventional total laparoscopic approach to robot-assisted laparoscopic approach[J].Int J Surg，2011，9：324-328.

[22]Lai EC，Tang CN，Li MK，et al.Robot-assisted laparoscopic hemihepatectomy：technique and surgical outcomes[J].Int J Surg，2012，10：11-15.

[23]Fernandes E，Giulianotti PC.Robotic-assisted pancreatic surgery[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci，2013，Published online.

[24]Giulianotti PC，Coratti A，Angelini M，et al.Robotics in general surgery：personal experience in a large community hospital[J].Arch Surg，2003，138(7)：777-784.

[25]Buchs NC，Addeo P，Bianco FM，et al.Robotic versus open pancreaticoduodenectomy：a comparative study at a single institution[J].World J Surg，2011，35(12)：2739-2746.

[26]Zhou NX，Chen JZ，Liu Q，et al.Outcomes of pancreatoduodenectomy with robotic surgery versus open surgery[J].Int J Med Robot，2011，7(2)：131-137.

[27]Chalikonda S，Aguilar-Saavedra JR，Walsh RM，et al.Laparoscopic robotic-assisted pancreaticoduodenectomy：a case-matched comparison with open resection[J].Surg Endosc，2012，26(9)：2397-2402.

[28]Choi CH，Lee JW，Lee YY，et al.Comparison of laparoscopic-assisted radical vaginal hysterectomy and laparoscopic radical hysterectomy in the treatment of cervical cancer[J].Ann Surg Oncol，2012，19(12)：3839-3848.

[29]Asbun HJ，Stauffer JA.Laparoscopic vs open pancreaticoduodenectomy：overall outcomes and severity of complications using the Accordion Severity Grading System[J].J Am Coll Surg，2012，215(6)：810-819.

[30]Lai EC，Yang GP，Tang CN，et al.Robot-assisted laparoscopic pancreaticoduodenectomy versus open pancreaticoduodenectomy-acomparative study[J].Int J Surg，2012，10(9)：475-479.

[31]Kendrick ML，Cusati D.Total laparoscopic pancreaticoduodenectomy：feasibility and outcome in an early experience[J].Arch Surg，2010，145(1)：19-23.

[32]Palanivelu C，Rajan PS，Rangarajan M，et al.Evolution in techniques of laparoscopic pancreaticoduodenectomy：a decade long experience from a tertiary center[J].J Hepatobiliary Pancreat Surg，2009，16(6)：731-740.

[33]Chalikonda S，Aguilar-Saavedra JR，Walsh RM，et al.Laparoscopic robotic-assisted pancreaticoduodenectomy：a case-matched comparison with open resection[J].Surg Endosc，2012，26(9)：2397-2402.

[34]Asbun HJ，Stauffer JA.Laparoscopic vs open pancreaticoduodenectomy：overall outcomes and severity of complications using the Accordion Severity Grading System[J].J Am Coll Surg，2012，215(6)：810-819.

[35]Giulianotti PC，Kuechle J，Salehi P，et al.Robotic-assisted laparoscopic distal pancreatectomy of a redo case combined with autologous islet transplantation for chronic pancreatitis[J].Pancreas，2009，38(1)：105-107.

[36]Giulianotti PC，Addeo P，Buchs NC，et al.Robotic extended pancreatectomy with vascular resection for locally advanced pancreatic tumors[J].Pancreas，2011，40(8)：1264-1270.

[37]Kendrick ML，Sclabas GM，et al.Major venous resection during total laparoscopic pancreaticoduodenectomy[J].HPB(Oxford)，2011，13(7)：454-458.

[38]Giulianotti PC，Sbrana F，Bianco FM，et al.Robot-assisted laparoscopic pancreatic surgery：single-surgeon experience[J].Surg Endosc，2010，24(7)：1646-1657.

[39]Waters JA，Canal DF，Wiebke EA，et al.Robotic distal pancreatectomy：cost effective[J]? Surgery，2010，148(4)：814-823.

[40]Kim DH，Kang CM，Lee WJ，et al.The first experience of robot assisted spleen-preserving laparoscopic distal pancreatectomy in Korea[J].Yonsei Med J，2011，52(3)：539-542.

[41]Kang CM，Kim DH，Lee WJ，et al.Conventional laparoscopic and robot-assisted spleen-preserving pancreatectomy：does da Vinci have clinical advantages[J]? Surg Endosc，2011，25(6)：2004-2009.

[42]Iacobone M，Citton M，Nitti D，et al.Laparoscopic distal pancreatectomy：up-to-date and literature review[J].World J Gastroenterol，2012，18(38)：5329-5337.

[43]Hwang HK，Kang CM，Chung YE，et al.Robot-assisted spleen-preserving distal pancreatectomy：a single surgeon’s experiences and proposal of clinical application[J].Surg Endosc，2013，27(3)：774-781.

[44]Zhan Q，Deng XX，Han B，et al.Robotic-assisted pancreatic resection：a report of 47 cases[J].Int J Med Robot MRCAS，2012，9(1)：44-51.

[45]Chan OC，Tang CN，Lai EC，et al.Robotic hepatobiliary and pancreatic surgery：a cohort study[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci，2011，18：471-480.

[46]周宁新，陈军周，刘全达，等.达芬奇机器人普通外科手术180例：中国单中心报道[J].中国普外基础与临床杂志，2011，18(7)：698-704.

[47]朱震宇，刘全达，陈军周，等.医源性胆道损伤达芬奇机器人修复术6例[J].中华普通外科杂志，2013，11(28)：878-879.

[48]Zhenyu Z，Quanda L，Junzhou C，et al.Robotic Surgery Twice Performed in the Treatment of Hilar Cholangiocarcinoma With Deep Jaundice：Delayed Right Hemihepatectomy Following the Right-Hepatic Vascular Control[J].Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2014，24(5)：28-31.

[49]Vasileseu C，Stanciulea O，Tudor S，et al.Laparoscopic versus robotic subtotal splenectomy in hereditary spherocytosis.Potential advantages and limits of an expensive approach[J].Surg Endosc，2012，26：2802-2809.

[50]Gelmini R，Franzoni C，Spaziani A，et al.Laparoscopie splenectomy：conventional versus robotic approach-a comparative study[J].J Laparoendosc Adv Surg Tech A，2011，21：393-398.

[51]Oberholzer J，Tzvetanov I，Mele A，et al.Laparoscopic and robotic donor pancreatectomy for living donor pancreas and pancreas-kidney transplantation[J].J Hepatobiliary Pancreat Surg，2010，17(2)：97-100.

[52]Boggi U，Signori S，Vistoli F，et al.Laparoscopie robot-assisted pancreas transplantation：first world experience[J].Transplantation，2012，93：201-206.

[53]Wren SM，Curet MJ.Single-port robotic cholecystectomy：results from a first human use clinical study of the new da Vinci single-site surgical platform[J].Arch Surg，2011，146(10)：1122-1127.

[54]Michele D，Patrick P，Jacques M，et al.New technologies for single-site robotic surgery in hepato-biliary-pancreatic surgery[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci，2014，21：34-42.

[55]郭松，杨明杰，谭军，等.手术机器人面临的一大挑战-力触觉反馈[J].中国生物医学工程学报，2013，32(4)：499-503.

Application of the daVinci Surgical System in hepato-biliary-pancreatic surgery

ZHANGYu，YANGHong-ji

(DivisionofOrganTransplantation，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China)

YANGHong-ji

The daVinci Surgical System，as an advanced technique，has gained particular attention over the world.In this review，we focused on the application and prospects of the surgical system in hepato-biliary-pancreatic surgery and compared the new technique with the traditional surgery and laparoscopic surgery.We also objectively evaluated the advantages and existing problems of this technique to show its vast developmental prospects.

Robot-assisted surgical system；Minimally invasive surgery；Laparoscope

杨洪吉，男，主任医师，教授，硕士生导师。美国2006年WTC移植年会国际青年研究员，美国器官移植外科医生协会颁发认证的器官移植外科医生证书、异种器官移植专家，四川省器官移植专委会副主任委员，四川省肝癌协会常委。在加拿大长期从事器官移植的临床和科研工作，从事HDAF转基因猪，GAL-KNOCKOUT猪研究，主要刀实施300例以上肝肾移植，并且对临床胰肾联合、肝肠移植、活体肝肾和劈裂式儿童肝移植等有丰富的经验。2007年回国后主持建立了四川省人民医院器官移植中心、器官移植研究所，在省内率先开展了腹腔镜亲体供肾移植手术、婴儿劈裂式肝移植、脑死亡和心跳死亡移植器官捐献及全国第一例地震伤肾脏植手术，率先在四川开展达芬奇机器人肝脏切除手术等。

R657.3

A

1672-6170(2015)01-0022-05

2014-09-04)