3D微创外科技术在胃癌中的应用与选择

王鹏鹏 张珂诚 陈凛

3D微创外科技术在胃癌中的应用与选择

随着科学技术的进步,腔镜技术的出现使得通过微小创伤或入路进行外科手术操作的微创外科理念得以实现。腹腔镜技术应用于临床已有三十余年的历史。1987年Mouret进行的第一例腹腔镜下胆囊切除术,标志着腔镜技术首次应用于腹部手术。伴随3D微创外科技术的兴起和革新,众多医疗机构纷纷搭建平台进行临床应用。

微创外科技术在胃癌手术中的发展史

1994年,日本学者Kitano等首次将腹腔镜技术应用于胃癌的外科治疗。柯重伟等于1999年率先报道了我国应用腹腔镜行胃癌根治术的成功案例。虽然我国腹腔镜手术起步较晚,但其发展较快。中国胃肠肿瘤外科联盟统计了2014年和2015年全国73家医疗中心61 646例胃癌病例数据显示,早期和局部进展期胃癌患者行腹腔镜手术治疗的比例分别为35%和30%。同为胃癌高发国家的日本和韩国,胃癌手术微创比例逐年递增,由2009年的25%和25.8%增长到2014年的64%和50.1%。与此同时腹腔镜胃癌根治术的适应证进一步扩大,由早期胃癌到进展期胃癌的治疗。近年来,我中心进行的微创手术与开腹手术在胃癌肝转移外科治疗的对比研究结果显示,微创手术的应用在IV期胃癌肝转移病例中也能获得较好的短期和长期收益。

随着微创技术的发展,3D腹腔镜和机器人相继出现,为胃癌微创外科注入了新鲜血液。1993年世界第一台3D腹腔镜下胆囊切除术成功实施。日本学者Hashizume等于2002年报道了达芬奇机器人胃癌根治术。近些年,包括我中心在内的多家国内医疗机构和团队纷纷开展了机器人和3D腹腔镜在胃癌微创治疗的探索及研究。

3D腹腔镜在胃癌手术中的应用

3D腹腔镜技术是在技术较为成熟的2D腹腔镜基础上发展而来的,两者在操作平台上具有很多相似或共通之处,但在成像方面具有明显差异。

2D腹腔镜系统因其二维成像使得术者在视觉中缺乏纵深感无法准确判断各脏器组织的解剖关系,初次接触2D腹腔镜者在操作过程中对纵深把握需要一段时间的熟悉与适应。相较之下,3D平台通过双摄像头及数字图像处理呈现出的3D影像,在术者或观摩人员佩戴3D眼镜下能够较大程度还原传统手术下的视觉效果,可谓是在“位于腹腔内”进行手术操作。

自3D腹腔镜进入临床以来,已有诸多研究探究3D与2D腹腔镜的差异。3D腹腔镜的两大优势在于:(1)通过构建景深利于术者辨识三位结构,便于复杂结构辨认和操作的进行,减少操作失误并缩短操作时间;(2)通过还原真实视野,便于术者快速熟悉平台,适应3D视觉效果下进行操作,从而缩短学习曲线。

Storz等通过对医学生和高年资外科医师进行随机分组,分别在2D与3D腹腔镜系统下进行标准化手术模型任务,从而探究两种操作平台的差异,结果显示无论是初学者还是有经验的医师3D系统下进行操作均能够减少失误并且完成操作用时更短。Kong等也指出3D系统能够减少操作失误,通过肌电图测量显示3D系统可减少右手使用并增加左手使用,有利于双手操作均衡。

Kanaji等的相关研究表明,利用3D腹腔镜进行胃癌全胃切除镜下操作时间明显少于2D腹腔镜,并且在关键部位的操作更加快速,视野调整及重建减少,但在术中出血量上差异无统计学意义。

国内相关研究结果也表明,3D手术较2D手术能够缩短手术时间,减少术中出血量及手术失误次数,缩短学习曲线,而在术中淋巴结清扫数目、手术患者术后排气、术后住院时间、术后并发症发生率及住院费用上差异无统计学意义。黄昌明团队的研究结果表明3D手术相较2D仅能够减少术中出血量,对其他临床指标影响不明显。虽然各研究的多项临床指标结果证实了3D腹腔镜在镜下操作及胃癌根治手术中的优势,但是各研究临床指标尚有一定分歧。究其原因,不同研究的医师资格准入、医师进行手术选择的随机化、镜下操作时间及出血量等数据统计标准不一致,致使不同研究间结果有些差异。

3D腹腔镜也具有一些局限性,比如因其成像原理导致图像观看需要佩戴3D眼镜,因而造成术者额外负担;普通设备不能够很好地展示而导致手术影像在交流及传播上的局限性;初学者在首次接触3D系统可能会容易出现眩晕,其中一部分医师随着使用时间延长方能有所适应。

机器人在胃癌手术中的应用

达芬奇机器人手术系统的出现可谓是外科领域的革新,使得术者第一次能够离开手术台、脱掉手术衣进行手术操作,其提供的高清三维立体影像、术野放大效果以及灵活精准的机械臂操作将微创手术提升到了新高度。自手术机器人出现伊始,国内外众多医疗机构纷纷开展临床应用及研究。

Terashima等通过对8篇Meta分析的回顾显示,机器人手术比腹腔镜和开腹的手术时间均长,而术中出血量较少且术后住院时间较短。我中心对比机器人与腹腔镜胃癌手术的Meta分析也得出类似结果,并指出在手术中转率、围手术期病死率、术后并发症发生率、切缘长度以及淋巴结清扫数目上差异无统计学意义,但在远端胃癌和早期胃癌手术中机器人手术清扫淋巴结数目更多,显示出机器人手术的优势。相关回顾性研究结果显示,机器人手术与腹腔镜和开腹手术相比,其术后并发症总发生率差异无统计学意义。有研究指出,在暴露术野时因机器人操作臂能够提供持续恒定的牵拉,而腹腔镜操作时第一助手的牵拉变化较大,在进行胰上缘淋巴清扫时腹腔镜操作可能对胰腺有更多的损伤,从而使得远端胃切除术术后胰漏发生率明显低于腹腔镜。我中心对于BMI≥24 kg/m2的高体脂胃癌患者的相关研究表明,机器人根治性全胃切除术比腹腔镜手术时间长、费用高,但受BMI变化影响更小,更利于贯彻快速康复外科的理念。机器人手术不仅能够获得与腹腔镜相当的近期疗效,在远期预后方面也保持一致。

涉及学习曲线的研究证实,机器人手术能够明显缩短学习曲线,传统腹腔镜手术一般需要完成50例以上,机器人手术则仅需20例,而对于腹腔镜经验丰富的医师而言,学期曲线可缩短到平均8.2例。应用累积求和法(CUSUM)进行机器人胃癌手术学习曲线分析也证实,机器人胃切除术对于经验丰富的腹腔镜外科医师来说仅需较短的学习曲线,在完成12~14例手术后操作会越来越熟练。当完成手术台次达到30例,即可具有更高水平来为更复杂的病例实施手术。Shakir等对比了初学者应用机器人系统和3D腹腔镜系统完成操作任务的情况并指出,对于经验尚浅的外科医师,机器人系统在减少操作错误率以及缩短完成操作时间方面比3D腹腔镜具有显著的优势。

3D微创外科技术的选择

一些医疗机构同时具有两种平台,也有一些机构因条件限制需要进行取舍。从医疗设备成本角度考量,达芬奇手术机器人系统毫无疑问具有更高的购置和维护成本,同时对手术室的配置及人员培训均需要一定的投入,因而手术成本较高,这对患者及家属也是一种额外的负担。相较于机器人手术,3D腹腔镜手术成本较低,操作与较为普及的2D腹腔镜具有诸多共同之处,对于2D腹腔镜操作经验丰富的医师,只需熟悉适应3D纵深感即可进行手术操作。目前对于早期胃癌手术可不借助辅助切口进行完全腔镜下切除及消化道重建,术后标本经由Trocar孔道取出,对于镜下消化道重建及缝合机器人的操作灵活度及完成速度要远远高于3D腹腔镜。机器人胃癌手术患者术后恢复较快,因而对于高龄、体质较弱以及肥胖患者具有更好的应用前景。另外,与开腹手术相比,腹腔镜的触觉反馈部分消失,因而对于术中肿瘤以及异常组织的判断更依靠视觉影像、术前检查及临床经验;机器人手术因其操作传输经过计算机处理在消除手部颤动的同时,也使得触觉反馈完全丧失。因而,3D微创平台的选择并不具有唯一性,需要考虑患者经济、疾病及身体的相关因素,也要与手术方式、医院条件和术者经验水平相结合,综合判断进行选择。

肿瘤医学论坛综合整理


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