2手术机器人的特点及在纵隔肿瘤手术中的应用进展
2000年美国FDA批准达芬奇机器人手术系统应用于临床，2001年Yoshino等[12]率先报道使用达芬奇机器人成功实施胸外科纵隔肿瘤切除术。随后相继出现胸腺瘤、后纵隔肿瘤等成功使用达芬奇机器人实施手术的报道[13-15]。2009年罗清泉等[16]完成中国内地首例机器人辅助前纵隔肿瘤切除术，随后逐渐在临床上得到应用，并取得良好临床效果[17-18]。达芬奇机器人手术系统由外科医生控制台、床旁机器臂系统和成像系统组成。主刀医师仅坐于操控平台前，通过目视成像系统模拟人两只眼睛，得到具有真实感的三维立体图像，可清晰、完整显示各个区域的视觉和深度。医师通过控制台控制仿真手腕机械臂，调整前、后、左、右、旋前、旋后和环转540度等多个自由度，完成牵拉、转动、夹闭、缝合、打结等操作，并通过颤动滤过和动作定标系统过滤人手的颤动，从而更精准完成手术，提高手术操作稳定性、精确性和安全性。
３纵隔肿瘤手术适应证
建议：（1）机器人辅助纵隔肿瘤切除术适应证类似于传统胸腔镜手术（推荐强度：Ⅰ类）。（2）如果条件允许，应将机器人辅助手术作为纵隔肿瘤切除的首选方式（推荐强度：ⅡB类）。（3）机器人手术辅助系统因其良好视野和灵活的手臂，能有效还原或接近传统手术方式，拓宽了其手术的适应证，肿瘤的大小以及胸膜有无粘连已经不再是手术的绝对禁忌证，对于肿瘤直径≤5cm，包膜完整，优选机器人手术；对于肿瘤直径>5cm，且有邻近肺组织、心包受累，需要根据术者经验慎重选择；对于肿瘤直径明确，或者侵犯无名静脉、上腔静脉，需避免选择（推荐强度：ⅡB类）。
4手术入路
4.1前上纵隔肿瘤
机器人前上纵隔肿瘤切除手术入路选择与传统胸腔镜手术相同，根据肿瘤主体部位位置，可选择经右胸、左胸或者剑突下径路完成。
前上纵隔最常见肿瘤为胸腺瘤，需行包括胸腺在内的前上纵隔肿瘤扩大切除术，当患者合并重症肌无力时，还需行前纵隔脂肪清扫术。在机器人应用于前上纵隔肿瘤手术初期，多采用经右侧胸腔胸腺瘤切除术[21]。随后多家中心根据肿瘤位置选择不同的手术入路，均取得较好的效果[22-23]。若肿瘤主体部位靠右胸，选择经右侧胸腔入路，可避免主动脉弓和心脏的遮挡，肿瘤及胸腺区域空间加大，右侧膈神经和上腔静脉容易辨别，胸腺血管和胸腺右上极更易显露处理[24]。右侧入路更符合右手操作习惯者，缩短学习曲线[25]，增加手术的安全性和便捷性。
经左胸入路可更清楚地显示左侧膈神经，更好地清扫左侧心前区及心膈角的脂肪垫及主动脉窗下脂肪组织，但是左侧胸腔由于心脏和主动脉弓原因，胸骨后间隙小，且无上腔静脉等解剖标志，处理胸腺血管相对困难，特别是惯用右手者操作欠方便[26]。这一手术径路在各中心报道中使用较少，常应用于肿瘤偏向左或合并有左胸腔内其它病变需同时处理时，或者既往有右胸疾病或手术史预计右侧胸腔致密粘连者。
建议：（1）机器人前上纵隔肿瘤切除术入路需要参考肿瘤本身位置以及术者经验，经右胸入路目前仍为前上纵隔肿瘤切除术首选，尤其胸腺瘤偏右者，相比传统胸腔镜手术，机器人更具操作优势，可以获得更彻底的前纵隔脂肪清扫结果（推荐强度：ⅡA类）。（2）经剑突下胸骨后入路能够清晰暴露前纵隔组织结构，目前主要应用于既往有胸部手术史，合并重症肌无力需要行前纵隔脂肪清扫术患者，另外需要术者有传统胸腔镜剑突下手术经验（推荐强度：Ⅲ类）。无论何种手术入路，确保术中肿瘤包膜完整及切除彻底是关键（推荐强度：ⅡA类）。
4.2中后纵隔及胸顶部肿瘤
机器人辅助中后纵隔及胸顶部肿瘤手术入路与传统胸腔镜手术入路类似，均选择相应肿瘤主体所在侧经胸入路。但机器人系统通过三维高清视野，灵活的内手腕器械使用以及震颤过滤功能，可以充分、完整显露和切除中后纵隔肿瘤[32-35]。
建议：机器人中后纵隔肿瘤切除及胸顶部肿瘤入路同传统胸腔镜手术入路类似，优先选择相应肿瘤侧经胸入路（推荐强度：ⅡA类）。
5手术麻醉
建议：机器人辅助纵隔肿瘤切除术的麻醉方式和传统胸腔镜手术相似，全身麻醉+单腔气管插管（必要时气管封堵）+人工气胸，或者双腔气管插管均可采用（推荐强度：ⅡA类）。人工气胸有利于纵隔手术区域结构显露（推荐强度：ⅡA类）。
6手术体位及Trocar位置
机器人纵隔肿瘤手术体位根据不同入路采用不同手术体位。对于前上纵隔肿瘤经右胸入路，选择右侧胸部垫高30度，右侧手臂屈曲抱枕；经左胸入路，选择左侧胸部垫高30度，左侧手臂屈曲抱枕；经剑突下入路选择胸部垫高平卧位或截石位。对于中后纵隔肿瘤，选择侧卧位或侧俯卧位，后者借助重力更好暴露肿瘤，避免触碰肺脏，并获得清晰的视野。对于胸顶部肿瘤，采用90度侧卧、头高脚低位，便于充分暴露胸顶部结构，避免损伤周围血管、神经。
Trocar位置除了肿瘤具体部位外，主要根据术者经验及个人偏好，各家单位报道各有特点[43-44]。机器人纵隔肿瘤切除术一般需要4孔，分别为3个机械臂孔和1个辅助孔，部分单位不需要辅助孔[45]。其切口设计在充分考虑手术便捷性、安全性、微创性、病灶切除彻底性等前提下，基本原则为：互不干扰、全面覆盖，同时需要注意Trocar孔间的距离大于5～8cm，机械臂中轴线-镜头戳卡-靶器官“三点一线”的原则，以及“机械臂外展上提”的原则，充分发挥机械臂的灵活性，避免机械臂相互干扰[46-47]。
6.1前上纵隔肿瘤Trocar位置
6.1.1经胸入路
经左侧或者右侧胸腔入路时，一般设置3个机械臂加1个辅助孔的模式，更利于完成肿瘤游离以及胸腺静脉的处理。观察孔位于腋前线第5肋间，机械臂孔分别设置于腋前线第3肋间和锁骨中线第5肋间，而辅助孔则可设置于腋中线第5肋间，即“5-5-3-5”设计方法[48]。若肿瘤较大者，可将镜孔和1号臂孔向下移动一个肋间；若女性患者，可在乳房下缘切开皮肤后潜行至第5肋间进胸，部分需要加长穿刺器完成。也有部分学者[49-50]采用“6-3-5”或者“6-3-6”设计方法，即将观察镜孔设置于腋后线第6肋间，而两个器械臂孔分别放于腋前线第3肋间及腋前线第5或者第6肋间。而经左侧胸腔入路，因心脏、主动脉弓干扰，可将孔位向外移动少许。镜孔或者辅助孔Trocar接CO2，患侧胸膜腔建立人工气胸，便于充分萎陷肺脏、暴露膈神经、胸腺静脉、无名静脉等重要结构，利于手术操作。
6.1.2经剑突入路
6.2中后纵隔肿瘤Trocar位置
中后纵隔肿瘤孔位设计除肿瘤位置外，更侧重于术者经验及个人偏好，各单位报道不一。有单位使用孔位设置为“3-4-6-9”法，即腋后线第6肋间为镜孔，腋前线第3和第9肋间为机械臂孔，必要时腋中线第4肋间设置辅助孔[53]。也有部分单位采用“6-4-7”孔位切除后上纵隔肿瘤，即腋后线第6肋间为镜孔，腋后线或肩胛线第7肋间，以及腋前线或锁骨中线第4肋间为臂孔，必要时腋中线第5或6肋间做辅助操作孔[54]。也有部分单位采用“5-3-8”孔位切除后下纵隔肿瘤，即腋前线第5肋间为镜孔，腋中线第3肋间、腋后线或肩胛线第8肋间为臂孔，必要时腋中线第6或第7肋间为辅助孔[33]。当然孔位设计是为操作的便利性服务，若胸膜腔空间较大，在坚持全面覆盖、互不干扰的原则基础上，可根据肿瘤位置、大小适当改变胸壁孔位。
6.3胸顶部肿瘤Trocar位置
胸顶部空间狭小，解剖结构复杂，肿瘤易侵犯胸壁、锁骨下血管、交感神经干及臂丛神经，手术难度大，因此手术孔位设计需要完成充分显示胸顶部，采用传统“3-6-9”孔位设计，视野无法完全显露胸顶，器械臂之间容易相互干扰。目前常采用“6-7-8”设计方法，即第7或8肋间锁骨中线为镜孔，腋后线和腋前线第6或7或8肋间为机械臂孔，辅助孔于腋前线第4或5肋间[44,55]。
建议：（1）患者体位和Trocar合理设置是手术能否成功实施的重要影响因素。机器人辅助纵隔肿瘤手术采用三臂法安全可行（推荐强度：Ⅰ类）。（2）Trocar位置主要根据肿瘤具体位置与大小，术者经验及个人偏好，再考虑手术便捷性、安全性、微创性、病灶切除彻底性等前提下，坚持互不干扰、全面覆盖的基本原则（推荐强度：ⅡA类）。其中行前上纵隔肿瘤切除术常采用“5-5-3-5”孔位，而胸顶部肿瘤常采用传统“6-7-8”孔位（推荐强度：ⅡB类）。
7机械臂手术系统连接（Docking）流程的优化
建议：Docking流程的优化需要术前充分评估，选择合理的体位和入路（推荐强度：Ⅰ类）。经剑突下入路可选择先建立胸骨后隧道，内镜引导下安置两侧臂孔Trocar（推荐强度：ⅡB类）。
8膈神经保护
建议：充分暴露双侧膈神经，减少膈神经损伤，对于术后恢复特别是合并重症肌无力患者特别重要（推荐强度：Ⅰ类）。机器人前纵隔肿瘤切除术能清晰显示膈神经，有效减少膈神经损伤（推荐强度：ⅡA类）。
9肿瘤营养血管和胸腺血管处理
纵隔肿瘤营养血管及胸腺血管的游离和处理是比较困难和危险的，容易导致损伤引起大出血并严重影响手术视野。机器人视野下容易暴露无名静脉、胸廓内静脉汇入上腔静脉处，然后沿右无名静脉向左无名静脉远端进行解剖游离，沿途可见多支汇入左无名静脉的肿瘤营养支血管或胸腺静脉，可以钛夹或结扎夹双重结扎后凝断或超声刀离断，也可使用机器人双极电凝处理后离断，对于较粗的血管，也可选择使用直线切割缝合器钉合离断[62-63]。
建议：肿瘤营养支血管或胸腺静脉可有多支汇入左无名静脉，需要充分游离显露后根据血管大小选择适合离断方式（推荐强度：ⅡA类）。
10胸腺双上极切除
胸骨后间隙狭小，胸腺上界最为明显，往往视野不佳，给处理带来困难，而手术机器人能有效改善视野，充分暴露胸腺上界位置。必要时可选择性离断胸廓内静脉，充分暴露颈根部甲状腺下极和胸腺上极，并由颈部向无名静脉上方切除颈部肿瘤、胸腺上极及周围脂肪组织，此时可清晰显露头臂干、左颈总动脉和气管。机器人具有手腕功能的单双极电凝结合能更方便切除胸腺双上极[64-65]。
建议：机器人具有良好的视野和灵活的手腕功能，可便捷和安全地处理胸腺双上极（推荐强度：Ⅰ类）。
11前纵隔脂肪清扫
对于胸腺瘤合并重症肌无力患者，是否彻底清扫前纵隔脂肪是影响术后效果的重要因素。左无名静脉后方、对侧心膈角脂肪中亦有较高的异位胸腺发生率。而传统胸腔镜施行胸腺瘤切除扩大脂肪清扫比较困难，特别是对侧肺门、心膈角、颈根部、无名静脉后方等部位[66-68]。但是手术机器人却可以很好地完成前纵隔脂肪清扫，包括上述比较困难的部位[69]。
建议：彻底清扫前纵隔脂肪对于改善胸腺瘤合并重症肌无力患者的预后具有重要意义，而手术机器人具有良好的视野和灵活的手腕功能，能够彻底清扫前纵隔脂肪（推荐强度：ⅡA类）。
12胸顶部肿瘤切除
胸顶部空间狭小，解剖结构复杂，一旦发生肿瘤容易侵犯胸壁，累及头臂干、锁骨下血管、交感神经干及臂丛神经，给手术切除带来很大的难度。既往行该类手术，往往需要高位后外侧切口或L形切口、蛤壳式或半蛤壳式切口需向前上方斜行延伸至胸锁关节，翻起肩胛骨。这类传统手术导致肩胛带肌肉广泛破坏，损伤大。而胸腔镜由于二维视野局限，手术风险较大，有可能损伤血管或神经。机器人手术能够充分暴露血管神经，有利于最大程度游离切除肿瘤，避免副损伤引发不必要的并发症[70-71]。
建议：胸顶部肿瘤易侵犯周围重要脏器结构，手术难度大。传统开胸手术创伤大，胸腔镜手术二维视野局限容易造成副损伤，而机器人手术能够有效达到微创切除，同时减少副损伤和并发症（推荐强度：ⅡA类）。
13纵隔巨大肿瘤切除
纵隔空间位置相对固定，对于直径≥5cm和（或）有外侵的纵隔肿瘤，活动空间狭小。传统开胸手术术野暴露差，周围组织结构显示不清，容易造成副损伤；胸腔镜手术因视野二维平面的局限性和器械灵活性不足，操作欠精准，易损伤周围血管、神经，手术困难，安全性差。而机器人辅助手术可在狭小空间内进行精细操作，甚至可以同时完成肺楔形切除、心包部分切除、无名静脉切除或成形等，最大程度地完整切除肿瘤[72-73]。
建议：纵隔空间固定狭窄，纵隔巨大肿瘤切除难度大，而机器人手术能够最大程度地完整切除肿瘤，是该类手术理想选择方式之一（推荐强度：ⅡA类）。
14后纵隔神经源性肿瘤
后纵隔神经源肿瘤由于肿瘤操作空间狭小，传统开胸手术视野差，暴露困难，胸腔镜手术器械精准性差，解剖困难，手术难度大，安全性欠佳。特别肿瘤瘤体较大，与周围组织粘连分离困难时，对其供养血管解剖难度大，操作不当容易发生血管断端回缩入椎管，需要中转开胸或造成出血或脊髓损伤；邻近重要神经或有重要神经起源的肿瘤，椎间孔狭小，手术操作困难，容易造成神经副损伤。而机器人手术能够更灵活精准地完成肿瘤切除、血管离断以及神经保护功能[74-76]。
建议：营养血管离断和神经功能保护是后纵隔神经源性肿瘤切除的技术难点，对邻近重要神经或有重要神经起源的肿瘤，机器人辅助手术安全有效，能够减少副损伤，是该类手术理想选择方式之一（推荐强度：ⅡA类）。
15恶性胸腺肿瘤淋巴结清扫
建议：恶性胸腺肿瘤行淋巴结清扫有助于术后准确分期及预测患者的预后（推荐强度：Ⅰ类）。机器人手术能够更清晰和完整地清扫淋巴结（推荐强度：ⅡB类）。
16术中非计划事件
16.1胸腔粘连
术前充分评估，详细了解既往胸膜炎病史，胸腔手术史，术前胸部CT是否提示胸膜明显增厚粘连，以及有无其他可能引起胸膜腔严重粘连的因素。术中首先置入内镜观察，若存在严重致密粘连，可分别于镜孔周围钝性分离，游离出机械臂周围狭小空间并安置，在机器人下完成粘连松解。
16.2术中出血
纵隔肿瘤切除出血部位多见肿瘤营养血管支、胸腺静脉、无名静脉、胸廓内动静脉。术者应熟悉解剖层次、术中充分清晰暴露视野、谨慎操作，必要时采用双极电凝、钛夹或结扎夹夹闭、超声刀离断，必要时镜下缝合；无名静脉损伤，必要时可切割离断；上腔静脉等大血管出血，若内镜下止血困难，应果断中转开胸或胸骨劈开。
16.3术中心肺功能障碍
术前充分了解心肺功能情况，包括麻醉医生的手术团队应做好全面评估和应急预案。术中避免机械臂直接牵拉、压迫，特别是经剑突下肿瘤切除术。术中若出现心肺功能障碍且经积极处理后呼吸及循环功能仍旧不稳定时，应果断终止手术或中转。
建议：机器人手术不会增加术中非计划事件的发生率（推荐强度：Ⅰ类）。机器人辅助纵隔肿瘤切除术中非计划事件会随着操作熟练程度下降，术者应该充分准备、谨慎操作，严格遵循安全、无瘤、微创原则，避免术中非计划事件发生，若发生后应果断正确处理（推荐强度：ⅡA类）。
17术后并发症及处理
机器人辅助纵隔肿瘤术后并发症与传统胸腔镜手术相似，以重症肌无力危象最多见，其次是肺部并发症。因手术方式、入路、前纵隔脂肪清扫范围等因素的差异，各中心术后并发症发生率不尽相同。常见并发症的处理如下。
17.1肌无力危象
17.2肺部并发症
纵隔肿瘤术后肺部常见并发症包括肺炎、肺不张、胸腔积液、呼吸功能不全或呼吸功能衰竭需要再次气管插管、呼吸机辅助通气等。机器人辅助纵隔肿瘤术后部分未放置胸腔引流管或引流管位置较高，双侧下胸腔可出现少许胸腔积液或液化脂肪，若不及时引流或吸收，容易出现局部外压性不张、肺炎等，应早期处理，同时建议术后早期下床活动，主动咳嗽排痰，雾化吸入，预防肺炎的发生，若出现肺炎表现，及时留置痰培养并根据药物敏感试验合理有效使用抗菌药物。
17.3肺水肿
纵隔巨大肿瘤压迫肺组织容易造成肺不张、肺萎陷，肺纤维化和淋巴回流障碍，静脉压迫等，术后解除压迫后肺急速复张、回心血量增加，可诱发急性肺水肿。机器人辅助纵隔肿瘤术后仍有肺水肿发生的报道。复张性肺水肿虽然少见，但病情发展迅速，死亡率高，所以在临床工作中肺水肿治疗重在预防，早期发现，及时诊治，一般均可取得较好的治疗效果。
建议：机器人辅助纵隔肿瘤术后并发症发生和分类与腔镜手术相近，重在预防，一旦发生应该及时、正确、有效地处理（推荐强度：Ⅰ类）。
18应用展望
机器人辅助纵隔肿瘤手术中国专家共识（2019版）专家组名单（按姓氏拼音排序）
执笔者：谭群友（陆军军医大学大坪医院胸外科）、陶绍霖（陆军军医大学大坪医院胸外科）、康珀铭（陆军军医大学大坪医院胸外科）、蒋彬（陆军军医大学大坪医院胸外科）、沈诚（陆军军医大学大坪医院胸外科）、张太明（陆军军医大学大坪医院胸外科）