戴勝 白炳君 王飛 黃學(xué)鋒

微創(chuàng)外科是外科發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，腹腔鏡手術(shù)已經(jīng)代替開放手術(shù)在各個(gè)外科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，包括結(jié)直腸外科。但是腹腔鏡設(shè)備的內(nèi)在不足限制了其在微創(chuàng)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，直覺外科公司發(fā)明了達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)以用于克服腹腔鏡手術(shù)所面臨的困難。在結(jié)直腸外科領(lǐng)域，其穩(wěn)定的3D圖像及靈活的機(jī)械臂更有利于在較深較狹小的空間進(jìn)行靈活精細(xì)的操作[2,3]。作為一套全新的手術(shù)系統(tǒng)，達(dá)芬奇機(jī)器人擁有其獨(dú)特的學(xué)習(xí)曲線及教學(xué)模式。本文研究了國(guó)內(nèi)外相關(guān)進(jìn)展，淺析達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在結(jié)直腸外科的應(yīng)用及其專科教學(xué)的特點(diǎn)。

1 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)概述

2000 年，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在普通外科手術(shù)中的應(yīng)用許可，全面開啟了機(jī)器人手術(shù)的時(shí)代。隨著20 年的發(fā)展，歐洲、美國(guó)等地已經(jīng)廣泛開展機(jī)器人手術(shù)，涉及結(jié)直腸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科等多個(gè)領(lǐng)域[2]。在中國(guó)，達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)也在飛速發(fā)展。截至2018年底，中國(guó)大陸共有76臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人，比2017年（68臺(tái)）增加了11.76%。2018 年全國(guó)總共開展了3 198 例機(jī)器人輔助結(jié)直腸癌手術(shù)，比2017 年（2 694 例）增加了18.71%。

達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)由醫(yī)生控制系統(tǒng)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、立體成像系統(tǒng)三個(gè)部分組成。機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)在于其擁有穩(wěn)定的3D 放大視野、自由靈活的機(jī)械臂，可以達(dá)到普通器械無(wú)法完成的部位和角度，能夠有效濾過手部運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的震顫。最新的第四代達(dá)芬奇機(jī)器人還自帶螢火蟲熒光顯影幫助識(shí)別關(guān)鍵解剖部位[4]。當(dāng)然，達(dá)芬奇機(jī)器人也有其不足，最主要的問題是目前機(jī)器人機(jī)械臂無(wú)法將操作時(shí)的張力反饋給手術(shù)醫(yī)生。如果機(jī)械臂施加過度牽引或者快速地移動(dòng)就很容易發(fā)生組織損傷。因此，外科醫(yī)生必須掌握使用視覺線索來(lái)估計(jì)施加在組織上的張力，比如在牽拉腸道時(shí)就必須非常小心，以免損傷腸壁，以視覺反饋來(lái)代替張力反饋。另外，由于機(jī)器人系統(tǒng)需要精確的定位以獲得最佳的手術(shù)效果，并避免機(jī)械臂之間的碰撞，所以需要一個(gè)對(duì)接的過程。在多臟器聯(lián)合手術(shù)時(shí)（比如直腸癌肝轉(zhuǎn)移聯(lián)合切除時(shí)），還需要重復(fù)的對(duì)接與分離，雖然第四代達(dá)芬奇機(jī)器人的這方面已經(jīng)有所改進(jìn)，但是仍然會(huì)延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間。如果無(wú)法及時(shí)分離轉(zhuǎn)開放，當(dāng)遇到出血等危急時(shí)刻時(shí)，這個(gè)時(shí)間的消耗可能是致命的[5]。不過這些缺點(diǎn)無(wú)法掩蓋達(dá)芬奇機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，臨床醫(yī)生通過不斷配合，提高操作熟練程度，也能最大程度地避免這些問題。

2 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在結(jié)直腸外科的研究進(jìn)展

在結(jié)直腸領(lǐng)域，達(dá)芬奇機(jī)器人有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是在直腸癌的手術(shù)上體現(xiàn)得更加明顯。1982 年，Heald 等[6]首次描述了直腸系膜與直腸癌擴(kuò)散的相關(guān)性，提出了全直腸系膜切除的概念，奠定了直腸癌根治術(shù)的范圍。從外科的角度來(lái)看，通常認(rèn)為直腸起始于骶岬水平，向下穿過骨盆通過肛提肌延伸為肛管。在解剖過程中，必須始終謹(jǐn)慎考慮直腸與鄰近器官、神經(jīng)和血管系統(tǒng)的解剖關(guān)系。作為盆腔內(nèi)的固定器官，在直腸解剖過程中，手術(shù)視野可能在視覺和空間上都受到限制，在肥胖或骨盆狹窄的男性患者中尤其明顯。而機(jī)器人的器械更加靈活，有利于術(shù)者更好地游離直腸以及對(duì)腹下神經(jīng)、盆腔神經(jīng)叢和骶前血管等重要結(jié)構(gòu)的識(shí)別和保護(hù)。

目前研究認(rèn)為，機(jī)器人手術(shù)在某些方面優(yōu)于腹腔鏡手術(shù)，如泌尿生殖系統(tǒng)功能的保護(hù)，降低轉(zhuǎn)開放的比例等，但結(jié)果可能還存在爭(zhēng)議。Panteleimonitis 等[7]調(diào)查了126 例患者（78 例接受腹腔鏡手術(shù)、48 例接受機(jī)器人手術(shù)）術(shù)后泌尿生殖系統(tǒng)功能的影響，結(jié)果顯示對(duì)于男性患者，機(jī)器人手術(shù)可以顯著提高對(duì)泌尿生殖功能的保護(hù)；對(duì)于女性患者，機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)勢(shì)則不明顯。一項(xiàng)國(guó)際多中心、前瞻性、隨機(jī)對(duì)照研究比較了機(jī)器人和腹腔鏡轉(zhuǎn)開放手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人較腹腔鏡降低了轉(zhuǎn)開放的比例（8.1% vs 12.2%），但是結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[8]。Corrigan等[9]結(jié)果顯示，參與臨床研究的外科醫(yī)生是腹腔鏡手術(shù)的專家，但其中一些外科醫(yī)生仍處于機(jī)器人手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線階段，這個(gè)因素可能影響了試驗(yàn)的結(jié)論。另外結(jié)果還顯示機(jī)器人組與腹腔鏡組在術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥、環(huán)周切緣陽(yáng)性比例、腫瘤學(xué)預(yù)后等指標(biāo)組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。除了直腸癌手術(shù)，機(jī)器人手術(shù)還可以用于盆腔臟器脫垂的治療。一項(xiàng)臨床研究結(jié)果證明機(jī)器人手術(shù)治療直腸脫垂是安全有效的，功能恢復(fù)和復(fù)發(fā)率都在可接受范圍內(nèi)，具有較低的復(fù)發(fā)率[10]。不過后續(xù)的薈萃分析顯示機(jī)器人手術(shù)的治療效果與腹腔鏡并無(wú)顯著差異[11]。

目前，機(jī)器人手術(shù)在結(jié)腸切除術(shù)中的應(yīng)用也逐漸開展。針對(duì)結(jié)腸癌根治術(shù)，Hohenberger 等[12]提出了全結(jié)腸系膜切除術(shù)的概念，全結(jié)腸系膜切除術(shù)的原則是直視下銳性游離臟壁層間筋膜間隙，保持臟層筋膜完整性，血管根部充分暴露并結(jié)扎，這可以最大限度減少腫瘤播散和保證淋巴結(jié)清掃，以達(dá)到更好的生存獲益。但是這可能會(huì)增加微創(chuàng)手術(shù)的技術(shù)難度，特別是在處理右半結(jié)腸癌時(shí)。此時(shí)，達(dá)芬奇機(jī)器人的器械可能更有利于完成這些困難的步驟。但是最新的研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人右半結(jié)腸手術(shù)相較于腹腔鏡手術(shù)無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，除了減少中轉(zhuǎn)開放比例以及術(shù)后住院時(shí)間，在術(shù)后并發(fā)癥、淋巴結(jié)清掃等方面無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[13]。一項(xiàng)納入更多患者隨訪時(shí)間更長(zhǎng)的研究也得出了和上述類似的結(jié)論，同時(shí)認(rèn)為機(jī)器人和腹腔鏡在5 年生存率和無(wú)病生存率方面也無(wú)顯著差異，但是該研究認(rèn)可了機(jī)器人手術(shù)對(duì)于右半結(jié)腸切除腹腔內(nèi)吻合的優(yōu)勢(shì)[14]。Kelley 等[15]專門對(duì)機(jī)器人輔助右半結(jié)腸切除行腹腔內(nèi)吻合的患者進(jìn)行研究，結(jié)果顯示在術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)后住院時(shí)間、腸道功能恢復(fù)方面都有比較好的結(jié)果。不過到目前為止，關(guān)于機(jī)器人右半結(jié)腸切除術(shù)的數(shù)據(jù)仍然缺乏。有待于后續(xù)多中心的大樣本研究將提供更有說(shuō)服力的證據(jù)。

3 達(dá)芬奇機(jī)器人輔助結(jié)直腸手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線

雖然機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)在結(jié)直腸外科有一定的優(yōu)勢(shì)，但是和任何新技術(shù)一樣，掌握機(jī)器人輔助的結(jié)直腸手術(shù)也需要學(xué)習(xí)曲線。了解學(xué)習(xí)曲線是開展機(jī)器人結(jié)直腸外科?？平逃苤匾沫h(huán)節(jié)。一般認(rèn)為，機(jī)器人結(jié)直腸切除術(shù)的學(xué)習(xí)包括兩個(gè)方面。第一個(gè)方面是必須熟悉手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的操作，例如機(jī)械臂對(duì)接、操控臺(tái)操作等。此外，與腹腔鏡手術(shù)相比，外科醫(yī)生必須適應(yīng)略微不同的手術(shù)環(huán)境，比如在機(jī)器人手術(shù)中完全失去觸覺反饋，取而代之的視覺反饋，可能會(huì)發(fā)生機(jī)械臂的外部碰撞等。攝像機(jī)視野之外的器械必須正確定位，避免造成醫(yī)源性傷害。第二個(gè)方面是掌握手術(shù)步驟，這與普通的開放、腹腔鏡手術(shù)類似，需要掌握解剖知識(shí)，正確識(shí)別無(wú)血管平面，保護(hù)自主神經(jīng)，并遵守全系膜切除的原則。大部分研究認(rèn)為機(jī)器人直腸癌的學(xué)習(xí)曲線包括三個(gè)階段[16]，第一階段：技術(shù)習(xí)得；第二階段：技術(shù)鞏固；第三階段：技術(shù)掌握。大量研究分析了機(jī)器人輔助直腸癌手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線，認(rèn)為在進(jìn)行15～35 例機(jī)器人手術(shù)后即可完成學(xué)習(xí)曲線[16,17]，這個(gè)數(shù)字明顯低于傳統(tǒng)腹腔鏡直腸癌手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線所需的病例數(shù)（30～70 例）[18]，這可能得益于機(jī)器人固有的設(shè)備優(yōu)勢(shì)。然而，一些學(xué)者指出，上述研究所納入的病例數(shù)量較少（每個(gè)少于50 例），這可能導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生偏倚。另外一些納入了更多病例的研究使用了相同方法分析機(jī)器人輔助直腸癌手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線，結(jié)果顯示完成學(xué)習(xí)曲線預(yù)計(jì)需要41～43 例手術(shù)，這與腹腔鏡手術(shù)相似[19]。

隨著手術(shù)機(jī)器人的不斷普及，研究其在初學(xué)者中的學(xué)習(xí)曲線非常有意義。但是，目前能獲得的證據(jù)非常有限，因?yàn)榇蠖鄶?shù)中心已經(jīng)廣泛開展腹腔鏡手術(shù)，年輕的結(jié)直腸外科醫(yī)生可能沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行開腹的結(jié)直腸手術(shù)，而是在一開始就接受了腹腔鏡的培訓(xùn)。Kim等[20]報(bào)道了一位擁有20年結(jié)直腸手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生，雖然擅長(zhǎng)開腹手術(shù)，但腹腔鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)非常有限，結(jié)果顯示在完成20 例機(jī)器人直腸手術(shù)后，就可以熟練掌握機(jī)器人手術(shù)技巧。Foo 等[21]評(píng)估了一位在低位直腸手術(shù)方面（不論開腹還是腹腔鏡）經(jīng)驗(yàn)有限的外科醫(yī)生，分析其連續(xù)主刀的39臺(tái)機(jī)器人低位直腸手術(shù)，結(jié)果顯示完成學(xué)習(xí)曲線為25 例，與已經(jīng)掌握腹腔鏡或開放手術(shù)的人相當(dāng)。雖然以上證據(jù)證明，在開展機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)之前，腹腔鏡手術(shù)的經(jīng)驗(yàn)并不是必須的，但是如果外科醫(yī)生擁有腹腔鏡經(jīng)驗(yàn)，將有助于更好地識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)手術(shù)中各種可能的情況。

4 達(dá)芬奇機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)的教學(xué)模式

結(jié)直腸外科?？漆t(yī)生如何順利開展機(jī)器人手術(shù)，需要合適的教學(xué)計(jì)劃。制定并遵循結(jié)構(gòu)化教學(xué)是學(xué)習(xí)復(fù)雜技術(shù)的關(guān)鍵手段。結(jié)構(gòu)化教學(xué)應(yīng)包括基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)、多平臺(tái)模擬課程和各種不同難度和漸進(jìn)難度的實(shí)踐操作，同時(shí)要注重對(duì)結(jié)果的即時(shí)反饋。此外，學(xué)員必須有機(jī)會(huì)在課程中重復(fù)和改進(jìn)他們的表現(xiàn)。培訓(xùn)后需對(duì)能力進(jìn)行評(píng)估，外科實(shí)踐要求相關(guān)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。如果沒有達(dá)到相應(yīng)的課程要求，任何課程參與者則需要重修。對(duì)于結(jié)構(gòu)化教學(xué)，一些中心貢獻(xiàn)了自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，例如澳大利亞卡布里尼醫(yī)院針對(duì)機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)提出了一個(gè)教學(xué)和評(píng)價(jià)體系[22]，他們認(rèn)為學(xué)習(xí)機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)的外科醫(yī)生需要50 例腹腔鏡手術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)流程包括：①完成線上訓(xùn)練模塊；②達(dá)芬奇機(jī)器人模擬器的訓(xùn)練；③在指定培訓(xùn)機(jī)構(gòu)完成達(dá)芬奇機(jī)器人培訓(xùn)；④臨床實(shí)踐并評(píng)估術(shù)后并發(fā)癥。愛爾蘭的一所醫(yī)院根據(jù)歐洲機(jī)器人結(jié)直腸外科學(xué)會(huì)制定的結(jié)構(gòu)化培訓(xùn)體系開展教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容包括理論及病例學(xué)習(xí)、機(jī)器人系統(tǒng)及解剖培訓(xùn)、臨床訓(xùn)練、能力評(píng)估及認(rèn)可[23]。每個(gè)部分教學(xué)詳細(xì)開展都會(huì)涉及到非常多的內(nèi)容，比如關(guān)于機(jī)器人的模擬訓(xùn)練。除了使用模擬軟件，最新一代達(dá)芬奇機(jī)器人還配有雙操控臺(tái)。第二操控臺(tái)可以擁有和主刀一樣的視野。初學(xué)者可以借此更好的學(xué)習(xí)解剖結(jié)構(gòu)及手術(shù)流程。Melich 等[24]開發(fā)了一套特定的直腸切除模擬設(shè)備，并使用正常運(yùn)行的達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)在一個(gè)由硅和海綿制成的盆腔模型上進(jìn)行手術(shù)操作。這種模擬訓(xùn)練更加接近真實(shí)狀況，在確保安全的前提下達(dá)到最佳的訓(xùn)練效果。教學(xué)評(píng)估是判斷外科醫(yī)生是否真正掌握機(jī)器人輔助結(jié)直腸手術(shù)的關(guān)鍵，常利用全球評(píng)分表來(lái)評(píng)估機(jī)器人單孔直腸切除的教學(xué)效果。該評(píng)分表分四個(gè)模塊：機(jī)器人對(duì)接、結(jié)腸解剖、全直腸系膜切除、切除與吻合，每個(gè)模塊又包含若干評(píng)分點(diǎn)，評(píng)分越高表示每個(gè)部分的完成度越好。評(píng)估后結(jié)果顯示，如果嚴(yán)格地按照教學(xué)計(jì)劃學(xué)習(xí)，?？漆t(yī)生可以順利完成機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)，術(shù)后的各項(xiàng)指標(biāo)如術(shù)后住院時(shí)間、吻合口漏等其他并發(fā)癥等都可以控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)合不同醫(yī)療中心的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者建議準(zhǔn)備開展機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)的機(jī)構(gòu)遵循三個(gè)模塊開展教學(xué)：基本模塊、高級(jí)模塊、臨床實(shí)踐模塊。以學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向，以評(píng)價(jià)系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)的模式制定教學(xué)計(jì)劃?；灸K的學(xué)習(xí)目標(biāo)包括了解機(jī)器人平臺(tái)功能、機(jī)器人對(duì)接、不同結(jié)直腸手術(shù)（右半結(jié)腸切除術(shù)、左半結(jié)腸切除術(shù)、直腸切除術(shù)）的Trocar 孔布置，如何避免機(jī)械臂碰撞以及如何協(xié)調(diào)各個(gè)操作部件的理論原理?；灸K以虛擬模擬器為主要教學(xué)方式，學(xué)習(xí)成像系統(tǒng)原理、第三臂使用、雙手協(xié)調(diào)、仿真手腕器械使用技術(shù)、打結(jié)與縫合、能量平臺(tái)使用等。高級(jí)模塊的目標(biāo)是獲得執(zhí)行手術(shù)步驟的能力：血管分離、腸段切除、腔內(nèi)吻合等。推薦的教學(xué)方法包括與專家的理論討論、模擬教程和實(shí)體實(shí)踐（如動(dòng)物）。臨床實(shí)踐模塊應(yīng)該根據(jù)手術(shù)的難度按如下順序進(jìn)行：較為簡(jiǎn)單的乙狀結(jié)腸以及高位直腸切除術(shù)、左半結(jié)腸切除術(shù)，較為復(fù)雜的右半結(jié)腸及低位直腸手術(shù)。根據(jù)以上每一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定評(píng)估量表，評(píng)價(jià)教學(xué)效果。以上教學(xué)模式也適用于年輕的結(jié)直腸外科住院醫(yī)師。只不過相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的主刀醫(yī)師，住院醫(yī)師需要花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練才能完成課程，尤其是模擬實(shí)踐到臨床實(shí)踐的過程，需要大量病例的積累?？傊?，機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用能在一定程度上縮短學(xué)習(xí)曲線。相較于既往通過開放手術(shù)學(xué)習(xí)，機(jī)器人系統(tǒng)的3D視野以及第二操控臺(tái)的使用更有利于學(xué)員觀察腹盆腔的解剖結(jié)構(gòu)以及手術(shù)操作步驟，讓住院醫(yī)師感受到沉浸式的教學(xué)體驗(yàn)，在書本知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)直腸的解剖及結(jié)直腸手術(shù)有更直觀、清晰的認(rèn)識(shí)。

5 總結(jié)

達(dá)芬奇機(jī)器人作為最新的微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)，擁有更靈巧的器械、更穩(wěn)定的成像系統(tǒng)。相較于腹腔鏡，機(jī)器人在結(jié)直腸外科的應(yīng)用有不同程度的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)有限的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，想要順利地開展機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)，需要了解機(jī)器人系統(tǒng)及其教學(xué)模式的特點(diǎn)。機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)的教學(xué)內(nèi)容包括機(jī)器人系統(tǒng)的教學(xué)、結(jié)直腸手術(shù)的教學(xué)以及評(píng)價(jià)體系。在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)計(jì)劃下，經(jīng)過培訓(xùn)的外科醫(yī)生可以順利地開展機(jī)器人結(jié)直腸手術(shù)。