腹腔镜超声影像技术引导机器人辅助腹部手术的临床应用

摘要

目的: 探讨腹腔镜超声影像技术引导机器人辅助腹部手术的临床应用效果.

方法: 对28例患者(肝内胆管结石3例, 结石性胆囊炎3例, 肝占位8例, 肝门部胆管癌7例, 胰腺占位4例, 脾功能亢进3例)实施腹腔镜超声引导机器人辅助腹部手术治疗, 手术过程中应用腹腔镜超声探查病变部位、与周围组织器官关系以选择手术方式, 引导手术路径并评价效果, 术后采用超声、CT增强扫描、磁共振胰胆管成像(magnetic resonance cholangio-pancreatography, MRCP)及生物化学等指标评价手术效果.

结果: 28例患者腹腔镜超声引导机器人辅助腹部手术均获得成功, 术中、术后均未出现严重并发症, 生化指标恢复或接近正常, 术后超声检查射频消融区无血流信号, CT增强扫描未见强化, 超声、CT、MRCP检查胆管未见明显异常, CT体积测定射频消融范围占脾脏体积的数值分别为43%、45%、49%.

结论: 腹腔镜超声可在机器人辅助腹部手术中起引导定位作用, 并且可以指导手术方式的选择. 随着机器人手术的不断成熟, 腹腔镜超声将成为实施该项手术不可或缺的组成部分.

关键词: 腹腔镜超声; 影像技术; 机器人; 腹部; 手术

核心提示: 具有腹腔镜与高分辨率术中超声技术融为一体的腹腔镜超声(laparoscopic ultrasonography, LUS)可在机器人辅助腹部手术中起引导定位作用, 并且可以指导手术方式的选择, 提高了机器人腹部微创手术的安全性、合理性和彻底性. 随着机器人手术的不断成熟, LUS将成为实施该项手术不可或缺的组成部分.

Clinical effects of laparoscopic ultrasound imaging in robot-assisted abdominal surgery

Peng Jiang, Pei-Yuan Mu, Ning-Xin Zhou, Yuan-Yuan Bai

Peng Jiang, Pei-Yuan Mu, Ning-Xin Zhou, Yuan-Yuan Bai, Center for Hepatobiliary and Gastrointestinal Diseases, the Second Artillery General Hospital of Chinese PLA, Beijing 100088, China

Correspondence to: Pei-Yuan Mu, Chief Physician, Center for Hepatobiliary and Gastrointestinal Diseases, the Second Artillery General Hospital of Chinese PLA, 16 Xinwai Street, Xicheng District, Beijing 100088, China. pymu@sina.com

Received: December 31, 2012
Revised: March 6, 2013
Accepted: April 7, 2013
Published online: April 18, 2013

Abstract

AIM: To explore the clinical effects of laparoscopic ultrasound imaging technique in robot-assisted abdominal surgery.

METHODS: Twenty-eight patients (including three with intrahepatic bile duct stones, three with calculous cholecystitis, eight with hepatic tumor, seven with hilar cholangiocarcinoma, four with pancreatic tumor, and three with hypersplenism) who underwent laparoscopic ultrasound-guided robot-assisted abdominal surgery in our hospital were included in our study. Laparoscopic ultrasound was used to determine the location of lesions and their relation with nearby tissue, choose the optimal surgical method, guide the pathway and evaluate the effects during surgery. The clinical effects were evaluated by ultrasound, contrast-enhanced CT, MRCP and biochemical assays after surgery.

RESULTS: All surgical procedures were performed successfully, and no serious intraoperative or postoperative complications occurred. Biochemical parameters returned or approached to normal levels. In RFA regions, color Doppler ultrasound imaging showed no color signal and contrast-enhanced CT showed no enhancement. Ultrasonography, CT or MRCP detected no abnormity in the bile duct. The volume of the entire spleen and damaged part of the spleen from RFA regions were measured by enhanced CT, and the percentages of damaged part of the spleen were 43%, 45% and 49%.

CONCLUSION: Laparoscopic ultrasound can not only determine the lesion and guide the operative route but also help surgeons to select the operative strategy. With the development of robot-assisted surgical system, laparoscopic ultrasound will become an indispensable part of this surgery.

Key Words: Laparoscopic ultrasonography; Imaging technique; Robot; Abdomen; Surgery

0 引言

腹腔镜超声(laparoscopic ultrasonography, LUS)是在腹腔镜外科发展的基础上, 将腹腔镜手术与具有高分辨率的术中超声检查融于一体的技术. 自2000年美国食品药品管理(FDA)批准Da Vinci机器人手术系统应用于临床以来, 其在外科许多领域应用的可行性得到证实[1]. Da Vinci机器人手术系统具有微创性、高精确性及图像清晰稳定等优点, 但是术中不能直观显示组织器官内部的病灶情况、病灶与周围组织器官结构关系等, 这在一定程度上限制了该手术系统的临床应用. 而腹腔镜超声系统与Da Vinci手术系统的融合, 使外科医师既能检查组织脏器表面, 又能通过超声影像观察其内部情况, 克服了在操作过程中术者触觉反馈减弱或丧失的问题. 我们通过对LUS在机器人辅助腹部手术中的初步临床应用的探索, 获得了较为满意的临床应用效果, 现报道如下.

1 材料和方法

1.1 材料

2011-04/2012-09在中国人民解放军第二炮兵总医院行腹腔镜超声引导机器人辅助腹部手术治疗的患者28例, 其中, 男17例, 女11例, 年龄38-82岁. 其中肝内胆管结石3例, 结石性胆囊炎3例, 肝占位8例(直肠癌肝转移2例, 肝细胞癌6例), 肝门部胆管癌7例, 胰腺占位4例(胰腺癌3例, 胰岛β细胞瘤1例), 脾功能亢进症3例. 以上患者病灶性质均经腹部超声、增强CT、增强MRI、MRCP、腹腔镜超声及病理证实. 术中采用ALOKA-3500型超声诊断仪(超声探头为专用ALOKALUS探头, 探头型号: UST-MC11-8731, 频率7.5 MHz, 轴直径10 mm, 长度310 mm), Da vinci机器人手术系统, 腹腔镜设备(AIM型), 射频消融治疗仪(RITA-1500X型).

1.2 方法

所有患者术前均无需特殊准备, 麻醉与常规开腹及腹腔镜手术相同, 全麻成功后, 取相应手术体位, 常规消毒, 铺巾. 在病灶相应表面切开皮肤1.0-1.2 cm, 气腹针穿刺, 建立人工气腹, Trocar穿刺置入LC, 在LC监视下放置镜头Trocar、操作臂Trocar及辅助Trocar. 手术过程中行LUS探查以确认病灶, 并观察病变程度及其与周围组织器官结构关系, 根据探查结果对患者行适宜手术治疗. 治疗过程中应用LUS引导手术路径. 治疗结束后, 行LUS探查以监测病灶治疗情况. 经LUS确认无误后停气腹, 卸除机器人系统, 拔除Trocar, 缝合切口, 包扎固定. 术后观察指标: 体温、进食情况、血常规、空腹血糖、肝肾功能、甲胎蛋白浓度, 腹部超声、CT增强扫描与MRCP, 并根据观察结果初步评价治疗效果.

2 结果

28例患者LUS引导下机器人手术(laparoscopic ultrasound-guided robot-assisted abdominal surgery, LUS-RAS)均获得成功, 手术过程顺利, 治疗效果满意, 术后虽有一过性体温及转氨酶升高, 但未出现严重术后并发症. 肝内胆管结石患者(3例)均行LUS-RAS肝管切开取石, 术中平均出血量350 mL, 术后复查胆管超声、CT检查及MRCP均未见异常. 结石性胆囊炎患者(3例)均行LUS-RAS胆囊切除术. 肝占位患者中, 其中6例行LUS-RAS肿瘤射频消融(radiofrequency ablation, RFA)术, 2例分别行LUS-RAS肝左叶切除术和LUS-RAS肝右叶包块切除术, 术后肝脏及全身情况良好, 治疗区超声复查未见明显血流信号, CT增强扫描未见增强, 甲胎蛋白浓度趋于正常. 肝门部胆管癌患者中, 5例行肿瘤根治切除术, 2例因LUS探查发现肝内小转移灶而改变术式, 术后黄疸症状得到有效缓解. 胰腺占位患者中, 2例经LUS探查肿瘤与大血管关系密切, 难以进行手术切除, 予以LUS引导下化疗药注入治疗, 术后皮肤、巩膜黄染均较术前缓解, 1例肿瘤位于胰体尾交界处, 且LUS探查未发现明确转移灶, 予以LUS-RAS胰体尾切除术, 术后病理证实为胰腺癌, 1例胰岛β细胞瘤患者经LUS探查明确具体位置、与周围组织关系及与主胰管距离后行胰岛β细胞瘤切除术, 患者术前空腹血糖浓度为2.16 mmol/L, 胰岛素/血糖>0.4, 饥饿试验阳性, 术后次日空腹血糖为8.15 mmol/L, 较术前明显升高, 出院前多次测空腹血糖, 均恢复至6.0-7.5 mmol/L. 脾功能亢进患者(3例)在LUS引导下行射频消融术后CT体积测定显示, RFA消融范围占脾脏体积的数值分别为43%、45%、49%, 术后复查血常规, 白细胞和血小板计数均显著升高.

3 讨论

目前, 国外手术机器人已在泌尿外科、心胸外科、妇科和腹部外科等领域逐渐普及[2-5]. 机器人手术系统不但具有传统内镜手术的优点, 而且还能提供10倍放大与三维立体成像, 手术医师可更精确的辨认手术野内的组织器官结构, 还可以消除手震颤, 增加自由度. 虽然该手术系统具有诸多优点, 但是术中不能直观显示组织器官内部的病灶情况、病灶与周围组织器官结构关系等. 而腹腔镜超声影像技术对病灶定位清楚, 可精确引导手术路径, 在手术过程中充当了"透视眼"与"指挥棒"的重要角色. 我们在肝内胆管取石术中, 根据腹腔镜超声确定的结石所在位置, 明确所在胆管与血管的关系, 然后在LUS引导下, 逐渐钝性分离肝脏组织, 寻找结石所在胆管. 肝左叶切除术及肝右叶包块切除术由腹腔镜超声辅助确定肝切除线, 在LUS引导下行肝组织离断术, LUS可以提供肿瘤切除范围及与周围重要血管、胆管的关系, 进而指导手术时避开或切除, 其提供了切除路径, 指导了切除范围, 并在切除过程当中对血管、胆管准确定位, 避免了副损伤. LUS"透视眼"与"指挥棒"的角色在术中得到了充分体现. 肝门部胆管癌是治疗目标是根治性切除, 对于不能切除的患者, 则应采取姑息性治疗以提高生活和生存质量, LUS可判定肿瘤的可切除性[6]. 我们7例肝门部胆管癌患者, 其中5例在LUS探查后未发现转移灶进行根治切除术, 2例经LUS探查发现肝内小转移灶而丧失根治机会, 遂进行姑息性引流治疗.

胆管损伤是腹腔镜胆囊切除术中最常见、最严重的并发症[7], 并且胆管的变异较多亦应引起足够的重视, 正确辨认和正确处理Ca1ot三角, 是腹腔镜胆囊切除术手术成功的关键 . 文献报道[8], LUS能在腹腔镜胆囊切除术术中为术者提供肝外胆管的超声图像并发现胆囊管异常汇入,准确定位胆总管, 既可避免医源性胆管损伤, 又可根据LUS的扫描结果决定腹腔镜胆囊切除术的手术方法, 保证手术质量. 我们在机器人辅助胆囊切除术中, 通过对胆管的解剖结构的辨认, 避免了对胆道结构的误伤.

虽然, 开放性手术是肝癌和结直肠癌肝转移治疗的金标准[9]. 但是, 大多数肝脏肿瘤患者的病灶是不可切除的. LUS可准确判定肿瘤的可切除性, 从而避免不必要的剖腹探查. Våpenstad等[10]根据对40位来自不同国家(85%来自欧洲)的177位外科医生的调查, 认为LUS是一种可以增加手术安全性和提高肿瘤切除率的很好工具. Santambrogio等[11]报道在50例肝脏肿瘤患者中, 腹腔镜超声发现腹腔镜未探及肿瘤的病例占33%以及42%腹腔镜检查所不能发现的分期诊断信息, 减少了不必要的剖腹探查, 由于腹腔镜超声分期诊断的应用, 肿瘤切除率从58%明显提高到93%. 对于不可切除的肿瘤患者, 腹腔镜射频消融术(LRFA)治疗肝脏恶性肿瘤是安全的[12]. Lee等[13]报道, 在接受腹腔镜下RFA的30例患者中, 有5例患者同时进行腹腔镜肝切除术, 术中腹腔镜超声检测到新的恶性病变4例(13.3%), 所有患者术后无死亡, 肝细胞癌组和转移性肝癌组3年总生存率分别为83.7%、64.3%. 我们在机器人微创手术中对6例肝占位患者行腹腔镜超声探查后发现均失去手术切除可能, 遂在LUS引导下行RFA术. 术中LUS准确定位病灶所在位置, 探明病灶与周围重要血管、胆管的关系后, 引导射频针进入病灶内部, 对其进行射频消融治疗, 治疗结束后, 立即行LUS监测射频治疗效果, 确认对周围血管与胆管无副损伤, 所有患者术后恢复良好.

由于机器人手术系统建立的人工气腹为LUS探查提供了一个宽敞的空间, 探头可以直接接触靶器官进行探查. 因此, 既避免了腹壁等物理屏障的影响, 又可排除肠道气体的干扰, 使得LUS对病变部位具有较高的检出率与分辨率, 特别是对胰腺等位置较深的器官. LUS检查对判断胰腺癌的可切除性具有很高的临床价值, 其正确性、敏感性可分别达90%和95%[14]. 我们在LUS-RAS中对胰腺占位患者进行LUS探查, 2例胰腺癌患者因包绕门静脉或肝脏出现小转移灶而失去根治性切除可能, 其中肝脏小转移灶为新发病灶, 2例患者均在LUS引导下注入化疗药行姑息性治疗, 1例患者肿瘤位于胰腺体尾交界处, 且未探及远处转移灶, 予以LUS-RAS胰体尾切除术, 另一例患者为胰岛β细胞瘤患者, 经LUS探查明确具体位置、与周围组织关系及与主胰管距离后行胰岛β细胞瘤切除术, 手术过程顺利, 术后恢复良好. 刘全达等[15]研究证明RFA治疗肝硬化性脾亢是安全、有效的, 能显著缓解脾亢、改善肝功能、促进肝脏再生和延缓肝硬化的进程, 同时也能降低食管胃曲张静脉出血的风险, 具有较好的临床疗效, 由于保留了部分脾实质, 亦保留了部分脾脏免疫功能. 由于脾脏质地脆弱并且周围血管结构复杂, 术中容易出血, 因此精确的射频治疗显得尤为重要. 而LUS定位准确、组织分辨率高等特点恰能解决准确定位的问题, 并且可全程监视治疗过程, 避免周围脏器的损伤. 本文3例脾亢患者在LUS引导下RFA治疗均未出现手术并发症, 术中腹腔镜超声实时监测消融范围, 术后经CT体积测定较符合术前预期.

总之, 腹腔镜超声不仅对腹部病灶具有较高的分辨率与检出率, 而且在机器人辅助腹部手术中可对病灶精确定位, 并且引导手术路径. 具有精确定位、引导并能指导手术方式选择的腹腔镜超声影像技术与高精确性的机器人微创手术系统的结合, 在一定程度上弥补了外科医生在机器人手术系统中触觉减弱或丧失等不足, 提高了机器人腹部微创手术的安全性、合理性和彻底性. 但是, 目前LUS-RAS的应用还处在初步探索阶段, 研究病例较少. 另外手术费用较高也在一定程度上限制了这一系统的使用. 我们相信, 随着腹腔镜超声影像技术辅助机器人腹部微创手术系统的不断成熟, LUS-RAS将会更广泛的应用于临床, LUS也将会成为机器人辅助腹部微创手术中不可或缺的一部分.

评论

背景资料

具有腹腔镜与高分辨率术中超声融为一体的腹腔镜超声(LUS)影像技术可在很大程度上辅助外科医生对病灶进行精确定位并指导手术路径及术式的选择, 随着腹腔镜及机器人手术系统为代表的腹部微创外科的发展, LUS将更加广泛的应用于临床.

同行评议者

刘海峰, 主任医师, 北京市武警总医院消化科

相关报道

Våpenstad等根据对40位来自不同国家(85%来自欧洲)的177位外科医生的调查, 认为LUS是一种可以增加手术安全性并提高肿瘤切除率的有效工具.

应用要点

腹腔镜超声对腹部病灶具有较高的分辨率与检出率, 在机器人辅助腹部手术中可对病灶精确定位, 并且引导手术路径.

同行评价

本文设计合理, 科学性较强, 文笔流畅, 可读性好, 研究结果对临床工作具有很好的指导意义. 为今后进一步拓展机器人手术的应用范围、提高疗效, 进行了有益的技术探索.

备注

编辑:李军亮 电编: 鲁亚静

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