張書豪 高志剛 鈄金法 王金湖 應力陽 譚 征 陳光杰 陶 暢 舒 強

與傳統(tǒng)腔鏡手術一樣，機器人手術有術后疼痛輕、住院時間短、恢復快且傷口小的優(yōu)勢。此外，機器人具備仿真手腕機械臂、3D手術視野、7個自由度旋轉以及震顫過濾等特點，能夠幫助外科醫(yī)生完成更精細的縫合和更精準的切除手術。因此，機器人應用于復雜重建性手術具有獨特的優(yōu)勢，如泌尿外科的腎盂成形術、輸尿管再植術、膀胱擴大成形術、可控性尿流改道術；胃腸及肝膽外科的改良胃底折疊術、食管裂孔疝修補術以及膽腸循環(huán)改造手術；胸外科的縱隔腫瘤切除術、隔離肺切除術等。而在傳統(tǒng)腔鏡下完成這些復雜手術，即使對于腔鏡手術經驗豐富的醫(yī)生來說仍然極具挑戰(zhàn)。

二十多年前，微創(chuàng)外科技術被初步引入小兒外科時遭受了眾多質疑，原因包括：在狹窄空間內操作的困難、微創(chuàng)器械與兒童體積小的矛盾以及較傳統(tǒng)開放手術費用昂貴等。如今，機器人手術正在經歷同樣的質疑。近年來，隨著機器人手術器械的不斷改進以及對兒童復雜先天畸形認識的深入，機器人在復雜重建性手術中的應用（如膽總管囊腫根治術、輸尿管再植術等）逐漸受到越來越多外科醫(yī)生的青睞以及患者家屬的歡迎?，F就機器人在小兒普外科、泌尿外科以及心胸外科手術中的應用現狀及其優(yōu)劣勢進行評述。

一、機器人在小兒泌尿外科手術中的應用

機器人應用于兒童泌尿外科手術主要包括：腎盂成形術、輸尿管再植術、完全和部分腎切除術以及膀胱擴大術等。Cundy［1］對2003—2016年施行的3 688例泌尿外科機器人手術進行分類，其中腎盂成形術最為常見（n＝1 923），其后依次為輸尿管再植術（n＝1 120）、半腎切除術（n＝136）、腎切除術或腎輸尿管切除術（n＝117）。

小兒外科領域開展的第一例機器人手術為2002年報道的機器人輔助腎盂成形術（robot-assisted laparoscopic pyeloplasty，RALP）［2］。此后RALP在小兒外科得到廣泛開展，其不但具備腔鏡手術的所有優(yōu)勢，且學習曲線短，既往文獻報道RALP的成功率為78%～100%，其中絕大多數文獻報道成功率在90%以上［3］。Avery［4］報道在60例小于12月齡患者中行RALP的成功率為91%，術后并發(fā)癥發(fā)生率為11%。與腹腔鏡腎盂成形術（laparoscopic pyeloplasty，LP）相比，RALP的并發(fā)癥發(fā)生率更低（OR＝0.56，95%CI：0.37～0.84，P＝0.005），手術成功率更高（OR＝2.76，95%CI：1.30～5.88，P＝0.008），手術時間更短（P＝0.003），住院時間也縮短了1.2 d（P＝0.003）［5］。謝華等［6］對15例RALP和24例LP進行了比較研究，發(fā)現RALP雖未明顯縮短手術時間和術后住院時間，但是顯著縮短了術中縫合時間，同時在游離、修裁腎盂輸尿管連接部組織及留置DJ管上有較大優(yōu)勢。同年，北京八一兒童醫(yī)院劉德鴻［7］總結了31例RALP的經驗，發(fā)現機器人手術出血量更少，機械臂動作精細、穩(wěn)定，大大降低了腔內操作的難度。但是對于年齡≤2個月的患者，尤其是新生兒，應嚴格把握機器人手術的適應證，綜合考慮手術醫(yī)生的技術能力以及麻醉、監(jiān)護和管理因素。諸多研究證明了兒童RALP的可行性、安全性和有效性，是目前已有直接證據表明可與開腹或腹腔鏡手術相媲美的兒童機器人手術，也是迄今為止開展例數最多的兒童機器人手術。

機器人輔助輸尿管再植術（robot-assisted laparoscopic ureteral reimplantation，RALUR）的手術量也在逐年上升，其比例從2000—2012年不足1%上升到2016年的6%［8］。目前該手術的并發(fā)癥發(fā)生率為0%～12.5%［8］；文獻報道RALUR總成功率為77%～98%，其中單側成功率為92%～100%，雙側成功率為72%～88%［9］。黃軼晨［9］報道了11例機器人輔助下Lich-Gregoir手術，無一例中轉開腹手術，單側手術平均時間為152（132～175）min，雙側手術平均時間為257（249～264）min，僅1例術后出現短期尿潴留，在手術時間、手術成功率以及并發(fā)癥的控制上均達到國際水平。周輝霞［10］報道21例RALUR治療兒童梗阻性巨輸尿管，術中及術后均無嚴重并發(fā)癥，手術成功率100%，作者認為機器人手術對于輸尿管的分離、裁剪與縫合更加精確，能避免輸尿管、周圍血管及神經叢的損傷，從而減少術后尿潴留等并發(fā)癥的發(fā)生。盡管RALUR已經在泌尿外科領域得到了廣泛應用，但是較傳統(tǒng)開放手術，RALUR的遠期療效仍需要多中心、長時間的隨訪研究來證實。

2019年，美國一項研究統(tǒng)計了既往10年間569例腎切除術，結果顯示在其15.8%的微創(chuàng)手術中，5.8%為機器人手術，微創(chuàng)手術比例從2006年的8%增加到了2015年的29%［11］。目前已報道1例11月齡、體重10.7 kg的患者接受機器人輔助腎切除術。辛辛那提兒童醫(yī)學中心在2014年將8例腹腔鏡輔助和24例機器人輔助的腎輸尿管切除術進行對比研究，發(fā)現機器人手術時間更長［227（111～362）minvs.174（74～288）min，P＝0.028］，但機器人手術的術后并發(fā)癥發(fā)生率（8.3%）低于腹腔鏡手術（12.5%）［12］。2019年，辛辛那提兒童醫(yī)學中心聯(lián)合阿薩夫哈羅菲醫(yī)療中心再次比較了腹腔鏡和機器人輔助腎切除術，發(fā)現盡管機器人手術術后恢復更快、引流管留置時間更短，但是相較于腹腔鏡手術，手術時間［190（159～355）minvs.256（163～458）min］［13］依然更長?？偟膩砜?，泌尿外科機器人手術在手術時間上雖未明顯優(yōu)于腹腔鏡手術，但是在控制術后并發(fā)癥以及手術成功率上有一定的優(yōu)勢；并且，得益于機器人放大的3D手術視野和靈活的機械臂，術中主刀醫(yī)師對于需要精細解剖和縫合的復雜重建性手術將更加得心應手。

二、機器人在小兒普外科手術中的應用

機器人手術在小兒普外科并沒有達到其在小兒泌尿外科的應用規(guī)模。目前開展的兒童普外科領域機器人手術包括肝切除術、膽總管囊腫切除術、胃底折疊術、巨結腸根治術、肛門閉鎖矯治術等。其中，胃底折疊術是開展數量較多的兒童普外科機器人手術。

第一例兒童機器人胃底折疊術（robot-assisted fundoplication，RAF）由Meininger［14］于2000年7月完成，此后該手術得到迅速發(fā)展。2013年，一項比較RAF和腹腔鏡胃底折疊術（laparoscopy-assisted fundoplication，LAF）的研究發(fā)現，兩種術式在手術時間、住院時間以及中轉開腹手術的比例上無明顯差異，且術中及術后并發(fā)癥發(fā)生率也沒有差異［15］。次年，黃格元［16］報道了9例行RAF的患者，盡管該術式在手術時間和療效方面沒有顯著優(yōu)勢，但是RAF對于胃食管連接處組織的分離、解剖和縫合更加精細。總的看來，兒童機器人胃底折疊術是安全可行的，與腹腔鏡手術效果相當。然而，由于昂貴的手術費用，機器人在胃底折疊術中應用的合理性仍然受到質疑。機器人手術對有胃造口史、既往腹部手術導致粘連或初次胃底折疊術失敗的患者，尤其是合并神經功能損傷的患者具有顯著優(yōu)勢［17］。既往胃造口術使得胃固定并遠離膈肌，這在一定程度上限制了胃底的活動，無法完成360°Nissen折疊，并導致胃造口部位緊張而引起脫位。借助機器人則可以完成高質量的縫合修復、食管固定、食管精細切除以及膈食管韌帶的保護，從而獲得充分折疊而不影響胃造口［18］。這對患有神經功能損傷的兒童尤為重要，因為這部分患者有較高的包繞失敗率和其他胃底折疊術后并發(fā)癥發(fā)生率，包括氣胸、肝靜脈撕裂、胃出口梗阻、空腸穿孔、膿毒癥、水電解質失衡、誤吸和小腸梗阻［19］。

第一例機器人膽總管囊腫根治術（robot-assisted surgery for choledochal cysts，RACC）由Woo［20］于2006年報道。之后，陸續(xù)有文獻報道RACC的系列研究。Chang［21］于2012年報道14例RACC，患者最小體重僅7 kg，第1例術中中轉開腹手術，第2例和第3例出現并發(fā)癥，經過3例的學習曲線后，其余患者均順利完成手術。隨后，Alizai［22］于2014年報道了27例RACC，其中5例中轉開腹手術，1例出現大網膜疝、吻合口狹窄以及膽瘺，但患者住院時間顯著縮短。Kim［23］對機器人手術和傳統(tǒng)開腹手術治療膽總管囊腫進行對比研究，發(fā)現盡管機器人手術時間更長，但機器人手術對并發(fā)癥的控制已經與開腹手術相差無幾，手術時間延長是由于機器人需要一定的裝機時間。機器人手術系統(tǒng)能夠將三維手術視野放大10～15倍，還能過濾震動而獲得穩(wěn)定的操作視野。對于膽總管囊腫根治術這類需要精細解剖，并且要在狹窄的解剖空間內進行大量縫合的手術而言，其優(yōu)勢更為明顯，主刀醫(yī)生對于囊腫剝離和膽腸吻合的滿意度得到了明顯提高。從目前的經驗來看，機器人系統(tǒng)對于囊腫炎癥導致組織粘連嚴重、吻合口直徑較小、囊腫后壁壞疽穿孔或者梭形膽總管囊腫具有一定的優(yōu)勢，精細的解剖和縫合可減少術中出血量，降低術后吻合口狹窄的風險。近兩年來，國內外均有關于機器人手術治療膽總管囊腫的大樣本病例報道，在手術并發(fā)癥發(fā)生率及術后恢復時間上均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)腹腔鏡手術（表1）?？傊?，機器人手術治療膽總管囊腫對囊腫剝離創(chuàng)面的損傷小，術后腹腔引流液少，術后進食時間和出院時間均更早，機器人手術使得膽腸吻合變得更加容易，是一種有效治療膽總管囊腫的手術方式。

表1 2019—2020年機器人手術治療先天性膽總管囊腫的病例報道Table 1 Previously reported robotic surgery for congenital choledochal cysts from 2019 to 2020

機器人Kasai手術治療膽道閉鎖的報道相對較少。Meehan［24］在2007年曾報道2例機器人Kasai手術，患者年齡均為6周，體重分別為4.6 kg和4.1 kg。雖然機器人Kasai手術的膽腸吻合更加精細，但是手術時間明顯延長（超過6 h）。同年，Dutta［25］比較了3例機器人Kasai手術和8例腹腔鏡Kasai手術，雖然在膽腸吻合上機器人器械的靈活性顯著優(yōu)于腹腔鏡，但是手術療效主要還是由膽道閉鎖的類型以及肝硬化的程度決定。此后，國內外均沒有關于機器人手術治療膽道閉鎖的報道。因此，盡管機器人在纖維塊剝除和膽腸吻合方面表現出明顯的優(yōu)勢，但推薦機器人Kasai手術仍有待商榷，需要更多的對比研究。兒童機器人肝切除術鮮有報道，中國人民解放軍總醫(yī)院Chen D［26］曾報道1例機器人輔助下保留膽囊的肝母細胞瘤S5段肝葉切除術，但這類手術僅限于特定的患者，該例患者腫塊大小僅46 mm×26 mm×58 mm，且局限于肝臟S5段。機器人手術比傳統(tǒng)內窺鏡手術更清晰靈活，操作更準確，造成的損傷更小，在處理肝臟大血管以及組織精細解剖上具有顯著優(yōu)勢。隨著技術的不斷進步和外科醫(yī)生經驗的積累，機器人手術在復雜肝膽手術上的適應證將越來越廣。

2011年，Hebra［27］首次報道了12例機器人輔助下先天性巨結腸根治術（Swenson術式），僅2例出現小腸結腸炎。機器人輔助下行先天性巨結腸Soave根治術由Mattioli［28］于2017年第一次報道，該研究中3例術后均未出現便秘及小腸結腸炎。2019年，Prato［29］再次報道了11例機器人輔助下先天性巨結腸Soave根治術，術后1例出現吻合口狹窄，1例出現小腸結腸炎。目前來看，機器人輔助下行巨結腸根治術是安全有效的，這得益于機器人的3D手術視野以及靈活的機械臂，術中可以進行廣泛精確的漿肌層切除，尤其適用于合并腸造瘺患者，因為腸造口顯著增加了術中黏膜撕裂的風險。當然，機器人系統(tǒng)也適用于需要二次手術且腹腔粘連較嚴重的患者。除應用于先天性巨結腸外，2010年也有過關于機器人手術治療先天性肛門閉鎖的報道，Alqahtani［30］完成了4例經肛門直腸拖出術治療先天性肛門閉鎖，術中主刀醫(yī)生對于瘺管解剖、手術視野以及結扎縫合的滿意度明顯高于傳統(tǒng)腹腔鏡手術。無論是先天性巨結腸還是肛門閉鎖，未來均需要對患者的遠期腸道功能進行隨訪，以明確機器人手術的有效性、安全性和可重復性。

三、機器人在小兒心胸外科手術中的應用

兒童心胸外科常見疾病包括先天性肺囊腺瘤樣畸形、隔離肺、動脈導管未閉、食管閉鎖等。開胸手術治療上述疾病的并發(fā)癥多，包括脊柱側凸、肩部肌肉無力以及胸壁畸形等［31］。而微創(chuàng)手術（胸腔鏡手術、機器人輔助胸腔鏡手術）具有疼痛輕、恢復快且瘢痕小等優(yōu)點，是心胸外科手術發(fā)展的必然趨勢。

2010年，Durand［32］對7例行機器人輔助肺葉切除術（robotic-assisted thoracic surgery，RATS）以及11例行胸腔鏡輔助肺葉切除術（video-assisted thoracic surgery，VATS）的患者進行對比研究，發(fā)現RATS組手術時間明顯延長，但是VATS組開胸率明顯高于RATS組。此后，Arellano［33］于2019年報道了6例機器人輔助胸腔手術，包括3例膈肌折疊術、2例肺葉切除術以及1例支氣管囊腫切除術，僅1例中轉開胸手術。國內機器人肺葉切除術最早由李帥［34］于2020年報道，由于缺乏觸覺使術中牽拉肺力量過大，導致出血量較普通胸腔鏡手術多，但是術中主刀醫(yī)生對于肺動脈、肺靜脈及支氣管的游離更加容易。近年來，國內尚無機器人手術治療兒童動脈導管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）的相關報道。Bret［35］最早于2001年對28例胸腔鏡手術和28例機器人手術治療兒童PDA的療效進行了比較，發(fā)現兩者在住院時間和并發(fā)癥發(fā)生率上沒有差異，但是機器人手術時間明顯延長。此后，Suematsu［36］在2005年再次報道了機器人手術治療兒童PDA，手術時間依然延長，但是術者認為機器人能較容易且安全地對主動脈、鎖骨下動脈、動脈導管或者韌帶進行解剖，術中無喉返神經損傷或出血發(fā)生?？傊瑱C器人手術在技術和安全性上具有優(yōu)勢，術中對于肺部和心臟組織以及大血管的解剖更加精細，是復雜心胸外科手術的選擇之一。

機器人手術治療食管閉鎖鮮有報道，最早可追溯至二十一世紀初。2002年［37］、2003年［38］和2004［39］年分別有學者報道了在新生仔豬上使用機器人治療食管閉鎖，盡管手術過程順利，但僅限于動物實驗。此后，Ballouhey［40］于2014年報道了3例機器人手術治療食管閉鎖，3例平均體重3.1 kg，其中2例轉行開胸手術，僅1例完成機器人手術，手術時間195 min。在新生兒中行機器人手術，操作空間狹小，且在新生兒肋間隙置入8 mm Trocar相對困難是中轉開胸手術的主要原因。國內最早報道機器人手術治療食管閉鎖是在2020年5月，湯紹濤［41］完成了國內首例機器人Ⅰ型食管閉鎖矯治術，術后隨訪3個月，患者恢復良好。目前，國內外均沒有機器人手術治療新生兒食管閉鎖的大樣本病例報道，與肺部手術一樣，胸腔狹小是其最大的限制。首先，機器人手術器械大，8 mm直徑的Trocar對于兒童肋間隙和胸腔而言體積過大，尤其是對于＜1歲的嬰兒；其次，機器人使用說明中推薦2個Trocar之間距離至少要超過5 cm以避免機械臂碰撞，但是較小的胸腔同時容納鏡頭、Trocar以及機械臂后，很難保證不發(fā)生碰撞。上述問題限制了機器人在新生兒心胸外科手術中的廣泛應用。

總之，機器人手術在兒童普外科、泌尿外科和心胸外科領域是一項安全可行且值得期許的新技術，對于復雜的胃腸道手術和器官重建手術，機器人手術有著顯著的優(yōu)勢。但是，在機器人手術常規(guī)應用于小兒外科甚至新生兒外科之前，這項技術仍存在很多缺點，包括高額的費用、缺乏觸覺反饋以及相對兒童來說手術器械體積較大等。隨著技術的不斷改進和優(yōu)化以及人工智能與信息傳輸技術的進步，機器人手術的優(yōu)勢將會越來越明顯。目前新一代機器人較上一代機器人裝機速度顯著提升，加上單孔達芬奇和5 mm Torcar的應用，機器人手術在小兒外科的應用將越來越廣泛。