纵隔肿瘤是胸外科的常见疾病之一,其中前纵隔病变占据所有纵隔肿瘤的50%~60%,在中青年人群中尤为多见
[1]。前纵隔肿瘤常见的病理类型包括胸腺瘤、胸腺囊肿及畸胎瘤等。由于其特殊的解剖位置,手术切除仍是多数前纵隔病变明确诊断后的首选治疗方式
[2]。传统的前纵隔肿瘤手术方式多采用经正中劈开胸骨入路,虽可实现较好暴露,但创伤较大,恢复时间长,且术后并发症发生率较高,明显影响患者生活质量
[3]。随着微创技术的快速发展,电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)和机器人辅助胸腔镜手术(robot-assisted thoracoscopic surgery,RATS)在前纵隔肿瘤外科治疗中的应用日益广泛。Pan JM等
[4]的研究表明,VATS和RATS均可在保证切除效果的同时,明显缩短住院时间、减轻术后疼痛、降低围术期并发症发生率。其中,达芬奇机器人手术系统凭借其操作精细、三维高清视野及机械臂高灵活性等特性,在复杂病变的处理、术野精细操作方面展现出独特优势。
2002年,Hsu CP等
[5]首次报道了经胸腔镜剑突下入路进行前纵隔肿瘤切除术,该入路能够有效暴露包括无名静脉、心膈角、胸腺上极在内的复杂解剖区域。其独特的解剖优势可以减少术中对肺组织和肋间神经的损伤,改善了术后疼痛体验,加快患者的术后恢复,在临床实践中获得胸外科医师的广泛认可
[6]。
目前国内外相关研究多聚焦于手术时间、术中出血量及住院时间等常规围术期指标,而对于术中清扫质量、术野干扰程度及术后CT脂肪残留等反映操作流畅性与解剖精细性的指标,仍缺乏系统性数据分析
[6-7]。本研究回顾性分析了本中心接受RATS或VATS经剑突下前纵隔肿瘤切除术患者的临床资料,在分析常规围术期指标的基础上,创新性地引入了3项量化评分体系,包括术中胸腺清扫完整性评分、术中视野干扰评分及术后CT脂肪残留评分,从多维度评估2种术式在解剖清扫范围、视野暴露稳定性及术后影像学残留等方面的差异。研究旨在通过标准化指标比较RATS与VATS在解剖清扫质量与术后恢复方面的差异,为前纵隔肿瘤手术方式的个体化选择提供更加系统、客观的循证依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
回顾性分析自2022年4月至2025年4月,于本中心胸外科同一医疗组经剑突下入路行前纵隔肿瘤切除术患者的临床病理资料。根据手术方式将患者分为RATS组和VATS组。系统收集2组患者的术前一般资料,包括年龄、性别、身高、体质量、基础疾病史、肿瘤病理类型及大小等;术中操作指标包括手术时间、Docking时间(指RATS组机械臂对接所需时间)、术中出血量、术中胸腺清扫完整性评分(
表1)、术中视野干扰评分(
表2);术后恢复指标包括总引流量、术后住院时间、住院费用、术后第1天疼痛评分、术后白细胞计数、血红蛋白与白蛋白变化、术后CT脂肪残留评分(
表3)及术后并发症等,并进行统计分析比较。
本研究所使用的3项量化评分体系(表
1~
3)的评分标准主要参考《机器人辅助纵隔肿瘤手术中国专家共识(2019版)》中关于前纵隔清扫范围与重要解剖标志的操作标准与GOALS评分体系(Global Operative Assessment of Laparoscopic Skills)中关于操作效率与术野清晰度的评分原则,并结合既往相关研究及本中心临床实践的经验
[8-10]。评分均由具有高级职称的胸外科医师独立、双盲完成,并测算评分一致性指标,以验证评分体系在不同术式评估中的内部稳定性与可重复性。
纳入标准:①经胸部CT等相关影像学检查明确诊断为前纵隔肿瘤;②采用剑突下单一入路行RATS或VATS手术;③术前评估无手术或麻醉禁忌证。
排除标准:①同期合并其他重大手术或多入路联合手术;②术中转为开胸手术的患者;③术中发现肿瘤侵犯重要脏器无法完整切除;④随访资料不全者。
1.2 手术方法
1.2.1 RATS组
常规采用全身麻醉单腔气管插管,患者取平卧位,双上肢外展,两腿分开,常规消毒铺巾。于剑突下作2 cm纵切口(A),分离部分胸骨后间隙后置入切口保护器,于两侧锁骨中线肋弓下、距剑突下切口5~8 cm处分别取约8 mm的切口(B、C),置入Trocar作为操作孔,于剑突下孔切口保护器外套上手套密闭并置入Trocar作为观察孔,接入CO
2(压力6~8 mmHg)建立人工气胸。观察孔内接入镜头后,左侧臂操作孔安装有孔双极镊,右侧臂可根据术者需要选择安装电凝钩、马里兰钳、电剪刀或超声刀等器械。从剑突下打开双侧纵隔胸膜以扩大手术视野及操作空间,向上打开胸骨后间隙直至甲状腺下极,自下向上于心包表面游离,清扫两侧心膈角脂肪组织,沿两侧膈神经内侧向上游离至无名静脉下缘,离断胸腺静脉并向上游离胸腺上极至甲状腺下极,完整切除包括肿瘤在内的全部胸腺组织及周围脂肪组织。术毕经剑突下孔取出标本后留置纵隔引流管接负压引流,确定双肺充分复张后关闭切口。见
图1、
图2。
1.2.2 VATS组
除机械臂安装操作以外,VATS组的麻醉方式、体位、手术方式及切口选择等均与RATS 组一致。见
图1、
图3。
1.3 术后管理
2组患者术后常规予以止痛、化痰、雾化等对症治疗措施,鼓励患者早期下床活动并进行呼吸功能锻炼。疼痛评估采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS),记录术后第1天的疼痛评分峰值:0分为无痛,1~3分为轻度可耐性疼痛,4~6分为中度影响睡眠但可忍受的疼痛,7~10分为剧烈难以忍受的疼痛
[11]。所有患者术后均于1个月内门诊随访并行胸部CT检查。
1.4 统计学方法
采用SPSS 23.0进行统计分析。正态分布的计量资料以均数±标准差($\bar{x} \pm s$)表示,组间比较采用独立样本t检验或t′检验;非正态分布的计量资料用中位数(四分位间距)即[Md (P25,P75)]表示,采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例数(百分比)(n,%)表示,组间比较使用卡方检验或Fisher精确概率法。采用Spearman等级相关分析评估术中与术后各连续变量之间的相互关系,计算相关系数r及双侧检验P值,当|r|在0.3~0.8时认为有相关性,当|r|>0.8时认为有强相关性。检验水准α=0.05。
多等级评分数据(包括胸腺清扫完整性评分、术野干扰评分、CT脂肪残留评分)由2位具高级职称的胸外科医师在盲法条件下独立完成,采用R软件(4.3.0)irr包计算Cohen’s Kappa系数,评估评分者间一致性。Kappa系数≥0.7视为一致性良好。
1.5 伦理审查
本研究已经通过江苏省无锡市人民医院伦理委员会批准,伦理批件号:KY25126。所有患者术前均签署手术知情同意书。
2 结果
2.1 术前一般资料
共纳入70例患者,其中RATS组23例,VATS组47例。2组在年龄、性别、体质指数(boby mass index,BMI)、基础疾病(如高血压、糖尿病、冠心病)及肿瘤类型和大小等术前一般资料方面差异均无统计学意义(
P>0.05),具有良好的可比性。见
表4。
2.2 术中操作指标
RATS组的手术时间明显高于VATS组(
P=0.001),但在校正Docking时间后,2组手术时间差异无统计学意义(
P=0.206)。2组间术中出血量差异无统计学意义(
P=0.055)。在胸腺清扫完整性评分方面,RATS组明显优于VATS组(
P=0.047),效应量为中等效应,其完全清扫率(评分为1)达78.26%,而VATS组为48.94%。术中视野干扰评分同样显示RATS组优势更为明显(
P=0.026),效应量为中等效应,其无干扰率(评分为0)为47.83%,明显高于VATS组的17.02%。见
表5。
2.3 术后恢复指标
2组患者术后总引流量、住院时间、术后第1天白细胞数、血红蛋白及白蛋白变化等指标比较均未发现明显差异(
P>0.05)。住院总费用方面,RATS组明显高于VATS组(
P<0.001)。RATS组术后第1天VAS疼痛评分明显低于VATS组(2.43±0.84 vs. 3.19±1.06,
P=0.003),效应量为中等效应,提示其在早期疼痛控制方面具有优势。术后CT脂肪残留评分方面,RATS组同样优于VATS组(
P=0.022),效应量为中等效应,其完全清扫率(评分为1)达78.26%,高于VATS组的46.81%。术后并发症方面,RATS组1例发生肺部感染,VATS组3例肺部感染、2例肺不张,但2组总并发症发生率差异无统计学意义(4.35% vs. 10.64%,
P=0.656)。所有并发症经对症治疗后均顺利出院。见
表6。
2.4 Spearman相关性分析
胸腺切除完整性评分与术后CT脂肪残留评分呈正相关(
r=0.860,
P<0.001),提示两者在评估手术解剖清扫程度方面具有高度一致性。术野干扰评分与术后第1天VAS疼痛评分呈正相关(
r=0.700,
P<0.001),表明手术视野受限越严重,患者术后疼痛感越明显。手术时间与术后第1天VAS也呈正相关(
r=0.580,
P<0.001),进一步支持手术时间延长可能加重患者术后疼痛的观点。此外,术野干扰评分与胸腺切除完整性评分之间无相关性(
r=-0.010,
P>0.05),表明二者侧重的解剖学评估维度不同。见
图4。
3 讨论
随着达芬奇机器人手术系统的不断迭代升级,其在前纵隔肿瘤切除术中的临床应用越来越广泛,特别是在经剑突下入路这类狭小空间的复杂手术操作时,显示出独特的操作优势和应用价值
[6,12]。与VATS相比,RATS具备以下特点
[13]:首先,3D成像系统可以帮助术者更清晰地识别无名静脉后等复杂区域结构,特别是在处理粘连明显或组织界限不清的病例中,视野优势更为明显。其次,EndoWrist器械模拟人类手腕结构,支持7个维度的360°旋转,使得术者能够多角度精准解剖血管、神经与肿瘤组织,而传统胸腔镜手术通常受限于单一方向入路,操作灵活性不足。此外,机器人系统的震颤抑制机制可有效降低因术者生理性震颤带来的误操作,从而提升术中操作的精准度与安全性。
机器人辅助前纵隔肿瘤切除术目前多采用右侧胸腔入路,剑突下入路的报道相对较少,这主要受限于以下因素
[14-15]。一方面,剑突下入路需由下向上建立较长的胸骨后操作通道,传统三孔法通常需借助胸腔镜辅助初步游离,方可完成机器人系统的Docking,不但延长了术前准备时间,还削弱了机器人系统本应具备的操作优势。且剑突下空间狭窄易致镜头污染、频繁清理镜头,进一步延长手术时间。另一方面,对于部分肥胖或腹部膨隆的患者,机器人机械臂安装后若不能有效辅助扩张胸骨后间隙,镜头视角及操作受限明显,影响术中精准解剖与关键区域暴露。
针对上述因素,本中心逐步探索并优化了机器人剑突下入路的操作流程。首先,术者在剑突下作2 cm纵行切口,充分游离剑突下空间后置入单孔多通道切口保护器(或使用切口保护器+手套+穿刺鞘组合),然后于两侧肋弓下分别建立8 mm操作孔。此方案优化了传统流程中需先由胸腔镜完成部分游离的步骤,使机器人系统自剑突下游离阶段即能介入,充分发挥其在狭小空间内精细操作的优势。与此同时,由于剑突下空间在直视条件下建立,减少了盲视野钝性分离所致的组织损伤,减少了创面出血,镜头污染干预频率降低,术野可视性明显提升,从而优化了术中操作体验并缩短整体手术时间。通过将剑突下切口长度延长至约2 cm,术者可获得更大的自由度去调节机器人镜头位置,术野暴露质量明显改善。另外,针对肥胖、腹部膨隆的患者,术者在装机前将手术床调整为头高脚低位,以减少术中患者膨隆的腹部对机械臂造成的干扰,进一步扩大手术操作空间。通过上述改良措施,本中心在临床应用中初步解决了机器人剑突下入路手术中视野不佳、操作受限等问题,相关经验可为后续技术优化与推广应用提供借鉴。
本研究结果显示RATS组在胸腺清扫完整性评分及术后CT脂肪残留评分方面可以达到更高的完全清扫比例。通过Spearman相关性分析发现,胸腺清扫完整性评分与术后CT脂肪残留评分高度正相关(
r=0.860,
P<0.001),表明术中解剖清扫越彻底,术后影像学残留越少,这与Hess NR等
[16]报道RATS具有精细解剖优势的结论相一致。从手术过程的主观体验来看,机器人系统在无名静脉后、心膈角等部位的操作确实更加灵活,术野暴露更稳定,尤其在处理伴重症肌无力或胸腺癌的病例时,这种优势更为突出,这可能为该类患者带来更长远的疾病控制获益,但目前尚缺乏长期随访数据支持验证。
自2002年Hsu CP等
[5]首次提出剑突下入路胸腺切除术以来,该路径凭借其优越的术野暴露逐渐被接受。类似的视野优势也体现在RATS与VATS之间,RATS系统凭借三维高清成像与高自由度机械臂,明显减少了术中视野遮挡或器械干扰
[17]。为客观量化上述优势,本研究创新性引入了术中视野干扰评分。结果显示RATS组中无干扰比例明显高于VATS组,提示其在剑突下入路内视野更为清晰,操作更加流畅。相比之下,VATS术中常需借助体位调整、应用胸骨拉钩扩大术野,甚至增加辅助孔牵拉暴露,这不仅影响手术操作,也容易造成额外的血管神经损伤。Spearman相关性分析也发现术野干扰评分与术后第1天VAS疼痛评分呈中度正相关(
r=0.700,
P<0.001),提示视野稳定性差可能增加术后疼痛感。因此,VATS组患者术后VAS评分较高可能与术中较差的视野稳定性和更多的牵拉暴露有关。
尽管RATS手术在早期阶段因Docking准备导致总手术时间较长,但随着术者经验积累,该时间逐渐缩短。本研究结果显示,在校正Docking时间后,RATS组与VATS组的手术时长差异已无统计学意义。这一趋势与Kamel MK等
[18]对RATS学习曲线的研究结论基本一致,在术者在完成15~20例RATS手术后,RATS手术时间明显缩短,操作流程趋于规范化,整体效率提升。然而,由于本研究样本量有限,未对RATS组进行按时间顺序的病例分层分析,可能低估RATS在学习曲线成熟阶段的潜在优势。
RATS组在住院总费用方面明显高于VATS组,结合Harrison OJ等
[19]的成本分析,RATS的推广需在提高手术效率的同时,优化成本控制策略,避免因高昂费用限制其临床应用。本研究结果表明,RATS可能更适用于肿瘤粘连重要血管及胸腺癌或者胸腺瘤合并重症肌无力等需进行广泛脂肪组织清扫的病例。而对于肿瘤体积较小、边界清晰、未累及重要结构的常规病例,VATS因其成本较低、术式成熟,仍具较高的性价比。术者应综合考虑解剖条件、肿瘤特征及患者意愿等因素,制定个性化的手术方案。
本研究亦存在一定局限性。首先,作为单中心回顾性研究,存在选择偏倚风险,样本量相对有限且不均衡,例如RATS组仅23例,部分指标如术中出血量虽呈现趋势性差异,但未达到统计学意义,可能受到统计功效不足的影响。其次,本研究中的评分指标如胸腺清扫完整性等仍具有一定主观性,评分者间一致性虽经Cohen’s Kappa系数验证为良好水平,但观察者偏倚的影响无法完全排除。此外,本研究仅纳入术后短期随访数据,缺乏复发率、生存质量等长期随访数据,难以全面评估2种术式在疾病控制和生活质量改善方面的差异。未来需通过多中心、大样本、长期随访结合学习曲线及成本效益分析,验证RATS与VATS在不同适用人群中的优势和局限,从而指导个体化手术方案制定。
综上所述,RATS经剑突下前纵隔肿瘤切除术在术中视野清晰度、解剖清扫完整性及术后疼痛控制等方面更具优势,尤其适用于胸腺癌及合并重症肌无力的胸腺瘤等对胸腺清扫完整性要求较高的患者群体。VATS作为技术成熟、成本较低的微创手术方式,在常规病例中仍具较高性价比与推广价值。随着RATS技术的不断成熟及剑突下入路操作流程的改进,该术式有望成为复杂前纵隔病变患者的重要治疗方案之一。