引用本文: 王槐志, 謝阜明, 符穩, 劉淞淞. 微創外科技術在胰腺外科中的應用與發展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(1): 1-3. doi: 10.7507/1007-9424.202011005 復制
微創外科,作為一個外科革新與信息科技交互產生的重要醫療領域,它以患者最小創傷完成不亞于開放手術的預后為發展目標[1]。醫療技術飛速發展的同時,大眾對于醫治水平、手術創傷、外表美容等方面也有了更多需求[2]。多學科融合大力促進了臨床醫學的發展,特別是當內鏡、介入、腔鏡、外科手術機器人等新技術的發明與應用,真正引領微創外科進入了飛速發展的時代[3]。腹腔鏡手術作為微創外科的一項重要技術,其應用和發展尤為迅速,從最初的膽囊切除術延伸到包括胃腸道、減重代謝、甲狀腺、腹壁與疝、肝膽、胰腺外科等領域,手術量和手術程度日益提升。隨著手術技術的日益成熟和電子設備的更新迭代,機器人外科手術系統也應運而生。作為目前在全球范圍內應用最為普及的機器人外科手術系統—達芬奇外科系統被認為是新一代微創外科技術的優秀代表,引領著外科發展史上的又一次革命。由于胰腺解剖位置和病理生理的特殊性,使得微創外科技術的手術難度遠大于腹腔其他臟器,故其在胰腺外科中的應用與發展決定了外科微創化的高度與深度。筆者將對微創外科技術在胰腺外科中的應用和發展歷程進行簡要回顧并對未來發展趨勢做出展望。
1 腹腔鏡技術在胰腺手術中的應用
1987 年 3 月,法國里昂醫生 Philip Mouret 完成了世界上首例腹腔鏡膽囊切除術,由此開創了外科“微創化”的新時代。在過去近二十年中,現代外科治療理念與操作技術均向著精準化和微創化蓬勃發展。腹腔鏡技術不僅擁有手術切口小、術后疼痛輕、恢復較快等優點,并且腔鏡技術還能提供更清晰的視野,在傳統手術難以進入和觀察到的部位如在胃腸、膽道等空腔臟器中能夠展現出獨有的長處。因此,腹腔鏡微創技術在胃外科、結直腸外科、肝臟外科、膽道外科中得到了迅速發展,并在部分疾病治療中獲得不亞于開腹手術的治療效果[4]。
胰腺位于后腹膜深處,毗鄰腹腔重要臟器、大血管和豐富的神經、淋巴管叢,這也導致胰腺外科開展腹腔鏡手術難度大、學習曲線長、術后并發癥多。直至 1994 年 Gagner 等[5]才首次報道了腹腔鏡胰十二指腸切除術(LPD),耗時超過 10 h;同年 Cuschier[6]也才首次報道了腹腔鏡胰體尾切除術。腹腔鏡技術在胰腺外科仍處于緩步前行的狀態,微創技術在胰腺外科的推廣也處于瓶頸期。2000 年后,國內的胰腺外科醫生逐步開始嘗試 LPD,但也僅限于個案報道[7-9]。由于并未得到較為肯定的治療效果,且手術時間及成本遠高于開放式手術,故在很長一段時間內,該術式在爭議中緩步前行。
2010 年后,國外通過大宗病例研究證實了 LPD 安全可行,其中 Kendrick 等[10]成功施行了聯合血管切除重建的 LPD;同時部分國內大型的胰腺病中心也在得益于腹腔鏡及相關設備升級的條件下積極對腹腔鏡下胰腺手術的療效開展了進一步臨床驗證,利用大型胰腺病中心病例數量優勢,一方面幫助青年醫師縮短腹腔鏡學習曲線,另一方面能夠通過手術的回顧擁有更多的機會和方式對腹腔鏡手術操作進行個體化的改良,其中以牟一平、彭兵、秦仁義團隊等[11-13]為代表的大型胰腺外科中心的研究結果為我國腹腔鏡胰腺手術的快速發展提供了有益的佐證。
2015 年后,隨著腹腔鏡系統、手術能量系統、手術切割吻合等器械耗材及理念的革新,在國內數所大型胰腺外科中心的積極牽頭推廣下,腹腔鏡胰腺手術數量在全國范圍內迅速上升,相關臨床數據也在各類國內外會議或中英文期刊上報道,得到國內外同行的一致認可。多種腹腔鏡胰腺手術逐漸成為大型胰腺外科中心的常規術式。許多地級市醫院甚至一些規模更小的醫院已具備獨立開展 LPD 的能力。目前,我國的腹腔鏡胰腺外科手術數量已經處于世界前列。2019 年我國在《Annals of Surgery》雜志上發表了一篇全球病例數最多(1 029 例)的多中心回顧性 LPD 的研究[13]。
2 機器人外科手術系統在胰腺手術中的應用
機器人手術系統的出現,提高了微創外科的智能化程度,同時很好地解決了腹腔鏡在胰腺外科中客觀存在的一些技術難題,如腹腔鏡器械的自由活動度少、術區精細解剖、腔鏡下吻合、血流阻斷等操作難度大、由助手持鏡和輔助操作的不穩定性等[14]。與腹腔鏡手術相比,機器人手術系統能夠借助計算機控制的多方位自由度機械手,靈活自如地完成精細解剖、間隙游離、血管夾閉等外科操作。機器人手術系統完善了人機交互接口,采用主從式操作模式,僅通過 4~6 個鑰匙孔樣的操作通道,通過其擁有 7 級自由度、更符合手術醫生習慣的操作臂,使術者能在最大 20 倍的三維(3D)清晰視野下順利實現復雜手術的精細化及微創化;機器人外科手術系統將術者的動作通過操作手柄傳送至腔鏡器械頭端的過程中可將震顫濾除,從而提高了術者操作穩定性[15];借助新興的 5G 通訊技術,遠程遙控的外科手術已可以常規化地實現。機器人外科手術系統依據其自身的特點在胰腺外科的發展中可以說是前景廣闊亦是任重道遠。
近年來機器人手術系統已經應用于胰十二指腸切除術,相比于應用腹腔鏡進行胰十二指腸切除,手術機器人能夠簡化并解決腹腔鏡操作中的困難,如精細解剖、血流阻斷等,并且在與開腹手術治療效果相當的前提下實現微創理念。2003 年Melvin 團隊[16]率先在機器人手術系統下完成了遠端胰腺切除術。微創手術機器人的臨床使用,不僅使得胰體尾切除術中保脾率增加,還能夠使術中脾血管和脾臟副損傷幾率降低[17]。機器人遠端胰腺切除術與腹腔鏡遠端胰腺切除術相比,前者術中岀血量更少[18]、切緣陽性率更低[19]、淋巴結清除率更高[20]、中轉開腹率更低[21],而手術時間及術后胰漏發生率比較差異無統計學意義[22]。遠端胰腺切除手術難度大大低于近端胰腺切除,同時基于機器人外科手術系統更清晰、更廣闊視野的優勢,使其未來可能成為胰腺體尾部惡性腫瘤的首選手術方式[23]。
我國的機器人外科技術的總體發展仍落后于歐美國家,尤其胰十二指腸切除術在機器人微創外科方面的發展可以說還處于探索階段。2010 年周寧新[24]在國內首次報道了 8 例機器人胰十二指腸切除術,并與 8 例開腹手術進行對照,發現前者的手術時間、術中出血量、出院時間及并發癥方面均優于后者。目前為止,開展機器人手術系統相關的胰腺外科臨床研究數量及納入病例數均較少,且無比較腹腔鏡和機器人胰十二指腸切除術的前瞻性隨機臨床試驗。2016 年Liao 等[25]的 meta 分析納入了 780 例 LPD 及 248 例機器人胰十二指腸切除術,發現二者的術后胰漏發生率比較差異無統計學意義。劉榮等[26]采用并推薦橫結腸系膜左右孔入路結合的機器人胰十二指腸切除術,因其流程簡單,手術效率得到較大提高。
總而言之,全國不同胰腺外科中心的機器人手術流程與其開腹或腹腔鏡手術流程基本保持一致,主刀醫師與助手的熟練配合、同質化的操作流程可明顯縮短手術時間、降低手術風險及減少并發癥,從而達到更好的根治效果。但機器人自身仍存在局限性,如術者操作無力反饋,鏡下視野較小,不利于較大范圍的轉移,患者術中體位無法自由調整等;加之機器人購買、運行、養護成本高,安裝復雜,術中一旦需要將患者進行體位調整則要將機器臂重新安裝,大大延長了手術時間;對于胰腺外科醫生,進行胰腸吻合結扎時缺少類似開放手術力學的標準反饋,僅依靠高清 3D 放大視野仍難以彌補。不過相信這些不足在新一代機器人系統和競爭產品中將得到完善和改進。
3 胰腺微創手術訓練
近年來,隨著醫療技術水平的提升及民眾自我健康意識的增強,胰腺腫瘤發病率及檢出率的逐年升高,胰腺良惡性腫瘤患者已經成為各大醫院胰腺外科中心收治的主要對象,這也對青年胰腺外科醫生提出了更大的挑戰。微創根治性胰十二指腸切除術目前已常規化,其在手術安全性、淋巴結清掃數目和 R0 切除率方面與開腹手術相當[27],故其作為一種外科技術,是胰腺外科的主診醫生必須掌握旳術式。然而作為胰腺外科醫生,尤其是大型胰腺中心的青年胰腺外科醫生,其手術技藝的成長肯定無法一蹴而就而直接挑戰普通外科的“珠穆朗瑪峰”。越來越多的文獻支持在日常外科訓練中使用微創手術可獲得較好的效果,且對手術的短期療效及并發癥控制有所改善。雖然目前還沒有明確的指南或共識提及學習曲線中需操作的病例數量,但腹腔鏡和機器人胰腺手術的效果都隨著學習曲線到達拐點后得到改善[28]。
筆者認為,對于胰腺外科微創化的訓練應有以下幾點要求:首先,作為一名外科醫生,無論進行簡單或復雜的手術,均無法離開切開、止血、縫合、結扎、暴露、游離這六大外科基本操作,手術的順利完成與基本功的扎實程度密不可分。其次,胰腺微創手術的訓練是至關重要的,因為越來越多的文獻支持在訓練中使用微創手術可以獲得可接受的結果,并且在手術結束后短期效果有所改善。雖然還不清楚需要掌握的病例數量,但腹腔鏡和機器人胰腺切除術的效果都隨著學習曲線到達拐點后得到改善。因此,專門針對腹腔鏡和機器人胰腺切除術的培訓課程已經被開發出來,以幫助青年醫生的日常訓練。第三,參考其他外科的微創化過程,胰腺外科醫生成長路上亟待解決的即是完成標準化、同質化的手術操作流程,以及通過嚴格的質量控制措施矯正術中操作的個體偏倚。第四,現有的外科技術并未使胰腺惡性腫瘤患者獲得生存收益,更多微創技術的革新及治療方法的岀現必將對未來微創外科的發展帶來深遠影響。
總之,作為胰腺外科醫生尤其是青年醫師,應加倍提升自我的手術基本功及微創技術操作能力,通過一系列模塊化的訓練縮短自身的學習曲線,避免利用患者及其家屬探索而增加自身的試錯成本。
4 展望
在精準醫療時代,微創技術需要更多更好地去結合胰腺疾病本身治療的進步而發展。手術室也將向數字化、智能化、一體化轉變,人工智能手術間將成為下一步發展的方向,這也為胰腺外科微創化進程提供了支持。裸眼 3D 技術[29]可能成為主流,在提高術者空間辨識度的同時極大減輕 3D 眼鏡對眼睛及顏面部的損傷及不適感;圖像識別的人工智能化將能更好地辨認胰腺周圍組織、血管、神經,機器人輔助外科系統將更智能完善,首先需解決的即是受力反饋,極大降低胰腺手術結扎縫合及吻合的操作風險。5G 網絡的商用將極大地推動微創手術遠程操作及 VR 視頻學習的前進,間接降低青年醫生的學習成本,縮短手術學習曲線。相信在技術革新及國家政策的支持下,微創外科技術在胰腺外科領域可以有更加可觀的經濟與社會效益,用“創傷最小化”的理念服務更多患者。
微創外科,作為一個外科革新與信息科技交互產生的重要醫療領域,它以患者最小創傷完成不亞于開放手術的預后為發展目標[1]。醫療技術飛速發展的同時,大眾對于醫治水平、手術創傷、外表美容等方面也有了更多需求[2]。多學科融合大力促進了臨床醫學的發展,特別是當內鏡、介入、腔鏡、外科手術機器人等新技術的發明與應用,真正引領微創外科進入了飛速發展的時代[3]。腹腔鏡手術作為微創外科的一項重要技術,其應用和發展尤為迅速,從最初的膽囊切除術延伸到包括胃腸道、減重代謝、甲狀腺、腹壁與疝、肝膽、胰腺外科等領域,手術量和手術程度日益提升。隨著手術技術的日益成熟和電子設備的更新迭代,機器人外科手術系統也應運而生。作為目前在全球范圍內應用最為普及的機器人外科手術系統—達芬奇外科系統被認為是新一代微創外科技術的優秀代表,引領著外科發展史上的又一次革命。由于胰腺解剖位置和病理生理的特殊性,使得微創外科技術的手術難度遠大于腹腔其他臟器,故其在胰腺外科中的應用與發展決定了外科微創化的高度與深度。筆者將對微創外科技術在胰腺外科中的應用和發展歷程進行簡要回顧并對未來發展趨勢做出展望。
1 腹腔鏡技術在胰腺手術中的應用
1987 年 3 月,法國里昂醫生 Philip Mouret 完成了世界上首例腹腔鏡膽囊切除術,由此開創了外科“微創化”的新時代。在過去近二十年中,現代外科治療理念與操作技術均向著精準化和微創化蓬勃發展。腹腔鏡技術不僅擁有手術切口小、術后疼痛輕、恢復較快等優點,并且腔鏡技術還能提供更清晰的視野,在傳統手術難以進入和觀察到的部位如在胃腸、膽道等空腔臟器中能夠展現出獨有的長處。因此,腹腔鏡微創技術在胃外科、結直腸外科、肝臟外科、膽道外科中得到了迅速發展,并在部分疾病治療中獲得不亞于開腹手術的治療效果[4]。
胰腺位于后腹膜深處,毗鄰腹腔重要臟器、大血管和豐富的神經、淋巴管叢,這也導致胰腺外科開展腹腔鏡手術難度大、學習曲線長、術后并發癥多。直至 1994 年 Gagner 等[5]才首次報道了腹腔鏡胰十二指腸切除術(LPD),耗時超過 10 h;同年 Cuschier[6]也才首次報道了腹腔鏡胰體尾切除術。腹腔鏡技術在胰腺外科仍處于緩步前行的狀態,微創技術在胰腺外科的推廣也處于瓶頸期。2000 年后,國內的胰腺外科醫生逐步開始嘗試 LPD,但也僅限于個案報道[7-9]。由于并未得到較為肯定的治療效果,且手術時間及成本遠高于開放式手術,故在很長一段時間內,該術式在爭議中緩步前行。
2010 年后,國外通過大宗病例研究證實了 LPD 安全可行,其中 Kendrick 等[10]成功施行了聯合血管切除重建的 LPD;同時部分國內大型的胰腺病中心也在得益于腹腔鏡及相關設備升級的條件下積極對腹腔鏡下胰腺手術的療效開展了進一步臨床驗證,利用大型胰腺病中心病例數量優勢,一方面幫助青年醫師縮短腹腔鏡學習曲線,另一方面能夠通過手術的回顧擁有更多的機會和方式對腹腔鏡手術操作進行個體化的改良,其中以牟一平、彭兵、秦仁義團隊等[11-13]為代表的大型胰腺外科中心的研究結果為我國腹腔鏡胰腺手術的快速發展提供了有益的佐證。
2015 年后,隨著腹腔鏡系統、手術能量系統、手術切割吻合等器械耗材及理念的革新,在國內數所大型胰腺外科中心的積極牽頭推廣下,腹腔鏡胰腺手術數量在全國范圍內迅速上升,相關臨床數據也在各類國內外會議或中英文期刊上報道,得到國內外同行的一致認可。多種腹腔鏡胰腺手術逐漸成為大型胰腺外科中心的常規術式。許多地級市醫院甚至一些規模更小的醫院已具備獨立開展 LPD 的能力。目前,我國的腹腔鏡胰腺外科手術數量已經處于世界前列。2019 年我國在《Annals of Surgery》雜志上發表了一篇全球病例數最多(1 029 例)的多中心回顧性 LPD 的研究[13]。
2 機器人外科手術系統在胰腺手術中的應用
機器人手術系統的出現,提高了微創外科的智能化程度,同時很好地解決了腹腔鏡在胰腺外科中客觀存在的一些技術難題,如腹腔鏡器械的自由活動度少、術區精細解剖、腔鏡下吻合、血流阻斷等操作難度大、由助手持鏡和輔助操作的不穩定性等[14]。與腹腔鏡手術相比,機器人手術系統能夠借助計算機控制的多方位自由度機械手,靈活自如地完成精細解剖、間隙游離、血管夾閉等外科操作。機器人手術系統完善了人機交互接口,采用主從式操作模式,僅通過 4~6 個鑰匙孔樣的操作通道,通過其擁有 7 級自由度、更符合手術醫生習慣的操作臂,使術者能在最大 20 倍的三維(3D)清晰視野下順利實現復雜手術的精細化及微創化;機器人外科手術系統將術者的動作通過操作手柄傳送至腔鏡器械頭端的過程中可將震顫濾除,從而提高了術者操作穩定性[15];借助新興的 5G 通訊技術,遠程遙控的外科手術已可以常規化地實現。機器人外科手術系統依據其自身的特點在胰腺外科的發展中可以說是前景廣闊亦是任重道遠。
近年來機器人手術系統已經應用于胰十二指腸切除術,相比于應用腹腔鏡進行胰十二指腸切除,手術機器人能夠簡化并解決腹腔鏡操作中的困難,如精細解剖、血流阻斷等,并且在與開腹手術治療效果相當的前提下實現微創理念。2003 年Melvin 團隊[16]率先在機器人手術系統下完成了遠端胰腺切除術。微創手術機器人的臨床使用,不僅使得胰體尾切除術中保脾率增加,還能夠使術中脾血管和脾臟副損傷幾率降低[17]。機器人遠端胰腺切除術與腹腔鏡遠端胰腺切除術相比,前者術中岀血量更少[18]、切緣陽性率更低[19]、淋巴結清除率更高[20]、中轉開腹率更低[21],而手術時間及術后胰漏發生率比較差異無統計學意義[22]。遠端胰腺切除手術難度大大低于近端胰腺切除,同時基于機器人外科手術系統更清晰、更廣闊視野的優勢,使其未來可能成為胰腺體尾部惡性腫瘤的首選手術方式[23]。
我國的機器人外科技術的總體發展仍落后于歐美國家,尤其胰十二指腸切除術在機器人微創外科方面的發展可以說還處于探索階段。2010 年周寧新[24]在國內首次報道了 8 例機器人胰十二指腸切除術,并與 8 例開腹手術進行對照,發現前者的手術時間、術中出血量、出院時間及并發癥方面均優于后者。目前為止,開展機器人手術系統相關的胰腺外科臨床研究數量及納入病例數均較少,且無比較腹腔鏡和機器人胰十二指腸切除術的前瞻性隨機臨床試驗。2016 年Liao 等[25]的 meta 分析納入了 780 例 LPD 及 248 例機器人胰十二指腸切除術,發現二者的術后胰漏發生率比較差異無統計學意義。劉榮等[26]采用并推薦橫結腸系膜左右孔入路結合的機器人胰十二指腸切除術,因其流程簡單,手術效率得到較大提高。
總而言之,全國不同胰腺外科中心的機器人手術流程與其開腹或腹腔鏡手術流程基本保持一致,主刀醫師與助手的熟練配合、同質化的操作流程可明顯縮短手術時間、降低手術風險及減少并發癥,從而達到更好的根治效果。但機器人自身仍存在局限性,如術者操作無力反饋,鏡下視野較小,不利于較大范圍的轉移,患者術中體位無法自由調整等;加之機器人購買、運行、養護成本高,安裝復雜,術中一旦需要將患者進行體位調整則要將機器臂重新安裝,大大延長了手術時間;對于胰腺外科醫生,進行胰腸吻合結扎時缺少類似開放手術力學的標準反饋,僅依靠高清 3D 放大視野仍難以彌補。不過相信這些不足在新一代機器人系統和競爭產品中將得到完善和改進。
3 胰腺微創手術訓練
近年來,隨著醫療技術水平的提升及民眾自我健康意識的增強,胰腺腫瘤發病率及檢出率的逐年升高,胰腺良惡性腫瘤患者已經成為各大醫院胰腺外科中心收治的主要對象,這也對青年胰腺外科醫生提出了更大的挑戰。微創根治性胰十二指腸切除術目前已常規化,其在手術安全性、淋巴結清掃數目和 R0 切除率方面與開腹手術相當[27],故其作為一種外科技術,是胰腺外科的主診醫生必須掌握旳術式。然而作為胰腺外科醫生,尤其是大型胰腺中心的青年胰腺外科醫生,其手術技藝的成長肯定無法一蹴而就而直接挑戰普通外科的“珠穆朗瑪峰”。越來越多的文獻支持在日常外科訓練中使用微創手術可獲得較好的效果,且對手術的短期療效及并發癥控制有所改善。雖然目前還沒有明確的指南或共識提及學習曲線中需操作的病例數量,但腹腔鏡和機器人胰腺手術的效果都隨著學習曲線到達拐點后得到改善[28]。
筆者認為,對于胰腺外科微創化的訓練應有以下幾點要求:首先,作為一名外科醫生,無論進行簡單或復雜的手術,均無法離開切開、止血、縫合、結扎、暴露、游離這六大外科基本操作,手術的順利完成與基本功的扎實程度密不可分。其次,胰腺微創手術的訓練是至關重要的,因為越來越多的文獻支持在訓練中使用微創手術可以獲得可接受的結果,并且在手術結束后短期效果有所改善。雖然還不清楚需要掌握的病例數量,但腹腔鏡和機器人胰腺切除術的效果都隨著學習曲線到達拐點后得到改善。因此,專門針對腹腔鏡和機器人胰腺切除術的培訓課程已經被開發出來,以幫助青年醫生的日常訓練。第三,參考其他外科的微創化過程,胰腺外科醫生成長路上亟待解決的即是完成標準化、同質化的手術操作流程,以及通過嚴格的質量控制措施矯正術中操作的個體偏倚。第四,現有的外科技術并未使胰腺惡性腫瘤患者獲得生存收益,更多微創技術的革新及治療方法的岀現必將對未來微創外科的發展帶來深遠影響。
總之,作為胰腺外科醫生尤其是青年醫師,應加倍提升自我的手術基本功及微創技術操作能力,通過一系列模塊化的訓練縮短自身的學習曲線,避免利用患者及其家屬探索而增加自身的試錯成本。
4 展望
在精準醫療時代,微創技術需要更多更好地去結合胰腺疾病本身治療的進步而發展。手術室也將向數字化、智能化、一體化轉變,人工智能手術間將成為下一步發展的方向,這也為胰腺外科微創化進程提供了支持。裸眼 3D 技術[29]可能成為主流,在提高術者空間辨識度的同時極大減輕 3D 眼鏡對眼睛及顏面部的損傷及不適感;圖像識別的人工智能化將能更好地辨認胰腺周圍組織、血管、神經,機器人輔助外科系統將更智能完善,首先需解決的即是受力反饋,極大降低胰腺手術結扎縫合及吻合的操作風險。5G 網絡的商用將極大地推動微創手術遠程操作及 VR 視頻學習的前進,間接降低青年醫生的學習成本,縮短手術學習曲線。相信在技術革新及國家政策的支持下,微創外科技術在胰腺外科領域可以有更加可觀的經濟與社會效益,用“創傷最小化”的理念服務更多患者。