自2004年D′Annibale等[1]报道首例直肠机器人手术以来，该技术在直肠癌治疗方面得到快速发展，展现出广阔临床应用前景。这与直肠癌治疗理念的改变、外科技术的不断完善、临床路径的优化以及微创技术应用密不可分。临床机器人更加优良的手术野显示、机械手腕7个自由度运动，更适合于盆腔等狭小空间内进行操作。新一代机器人(Xi)系统智能化程度增加，对接过程更加容易，可以自动调整、移动手术台的位置满足手术显露和操作需要，最大程度减轻了组织损伤可能性。当前设计良好的腹腔镜和机器人直肠癌手术的随机对照研究不断开展，为临床应用提供高质量循证医学证据。本文将讨论机器人直肠手术相关技术、病人近期临床结局、预后、学习曲线及成本分析及展望等。

一、手术要点

全直肠系膜切除术(TME)是治疗中低位直肠癌的金标准，通常机械臂或吊臂需要放置在病人左下方或大腿之间。对接后，气腹压力设置在10～12 mmHg。电能量设备可以选择电勾、电剪、超声刀、双极电凝，助手协助暴露、传递器械物品等。3号臂可以牵拉乙状结肠、直肠及系膜或膀胱、子宫进行暴露。当前有机器人专用切割缝合器、吸引器等器械供选择。结肠脾曲、左半结肠和乙状结肠的游离也遵循由“中央至侧方”入路。使用3号臂抓钳将乙状结肠中部及系膜抓持、适当张力牵拉以暴露肠系膜下血管起始部，2号臂抓钳将中央侧乙状结肠腹膜牵起，使用1号臂电剪或超声刀沿肠系膜下血管后方由根部弧形切开腹膜至盆腹膜交界处，可以借助CO2进入后腹膜间隙正确辨认手术平面，并将肠系膜下动脉骨骼化，助手释放Hemolock血管夹，切断血管，清扫系膜根部淋巴结(NO.253)。进一步由中央区在乙状结肠系膜后方向侧方拓展，仔细辨认解剖层面，按照膜解剖的原则，避免输尿管、性腺血管、神经的损伤，尤其是左侧输尿管，如果病人合并憩室炎、接受术前新辅助放化疗，由于组织水肿、纤维化、粘连等均可造成一些潜在的困难。乙状结肠远处要游离到全直肠系膜切除术神圣平面(Holy Plane)后方直肠上端水平。近端和侧方游离到肠系膜下静脉、胰腺下缘水平，采用3号臂抓钳将左侧结肠系膜提起，1、2号臂抓钳配合完成手术操作，在乙状结肠系膜后方放置小纱条以备侧方入路辨识用。

和开腹手术一样，腹腔镜、机器人直肠癌根治手术时，可造成自主神经损伤。盆腔的交感神经来自骶前神经丛，在第一骶椎前分为左右两支在直肠深筋膜外下行，与骶部的副交感神经盆神经汇合分布于膀胱三角、精囊、前列腺，损伤后不能射精。副交感神经源于S2～4神经根进入直肠侧韧带上方组成盆神经丛，位于盆筋膜深面，主要构成邓氏筋膜并支配靶器官，损伤后出现阳痿及排尿困难。自1982年Heald教授提出TME手术原则以来，肿瘤局部复发及远处转移减少，病人排尿及性功能障碍发生率明显下降。腹腔镜、机器人中低位直肠癌手术中仍然需要遵循TME原则，应距离肠系膜下动脉约1cm处离断血管，避免腹主动脉丛损伤；沿Tolts间隙向下进行，在神经前间隙分离，以免层次过深损伤神经；需要保护双侧盆内脏神经及盆丛，靠近直肠系膜离断侧韧带；保护双侧的血管神经束；提倡以神经为导向进行手术，处理直肠前方应在邓氏筋膜后方进行，避免损伤骨盆神经丛及邓氏筋膜，除非肿瘤侵犯需要切除受累筋膜组织。

在肿瘤下缘裸化肠管，直肠系膜完整切除，且超过下切缘，暂时阻断肠管，使用稀碘伏水经肛门冲洗肠管，仔细辨认神经和输尿管，助手使用切割缝合器横断直肠远端，于左髂窝做一斜行小切口，放置小号的切口保护撑开圈备标本拉出用，距离肿瘤10 cm左右，切断乙状结肠，选用合适的圆形吻合器，将钉砧置于乙状结肠内，建立气腹，经肛门导入吻合器行乙状结肠-直肠端-端吻合，术毕检查吻合口张力，肠镜检查吻合口是否有渗血，经肛门注入空气行漏气试验。如果病人高龄，术前营养风险、营养不良、贫血、低蛋白血症、糖尿病、器官功能不全，接受放化疗等影响吻合口愈合因素，可以行预防性末段回肠转流。常规于吻合口旁边放置引流管。

二、近期结局

1.术中情况：机器人直肠癌根治术相关指标包括淋巴结清扫、器官保护、手术时间和失血量等。手术时间从180分钟到360分钟不等[2]，可以细分为机器人安装对接时间、手术操作手术。Hara等[3]发现机器人手术平均270分钟，包括135分钟的控制台操作机器人时间和5分钟的对接时间。机器人手术时间主要是主刀医生操作台操作时间，机器安装、病人准备、对接及辅助开腹手术时间可以通过团队经验增多并进一步优化缩短。与开放手术相比，机器人手术时间要长得多。手术失血量文献报道差异较大。一项开腹与机器人手术的对照研究发现，机器人组失血量明显低于开腹组，分别为187 ml和273 ml[4]。但是也有报道认为，腹腔镜和机器人手术失血量无显著差异。总体而言，和其他手术方法相比，机器人手术失血量明显减少，尤其是那些复杂的手术。另外一项指标是中转开腹率，机器人手术较腹腔镜手术明显下降。一项系统分析共纳入19个研究241例直肠机器人手术，只有1例中转手术[5]。另外一项多中心研究显示，机器人手术中转开腹率为4.9%，平均失血量283 ml，平均手术时间297分钟，平均淋巴结清扫数14枚，切缘状态优于开放组。3年总生存率为97%，平均随访17.4个月无局部复发[6]。

2.术后结局：腹腔镜直肠癌手术与开腹手术相比，住院时间缩短，肠功能恢复更快。机器人直肠手术的住院时间为4～11天。有研究显示，与开腹手术相比，机器人手术的住院时间缩短(分别为12和10天)[7]。机器人和腹腔镜手术相比，机器人手术病人住院时间减少了大约1～2天，但也有报告总体住院时间无明显差异。手术后病人肠功能恢复可以采用几种不同的方法来判断，如排气时间、肠鸣音恢复、大便、开始进食、耐受正常饮食时间等。因此，各种研究肠功能恢复时间结果各不相同。另外，药物、输液量大小、早期开始进食都可能成为影响肠道功能恢复的因素。

手术并发症是直肠癌手术不可回避的一个问题，发生率约39%[8]，其中最严重并发症是吻合口瘘，其他并发症包括腹腔脓肿、伤口感染、肠梗阻和心肺并发症等。手术死亡率平均为1%，机器人手术、开腹手术及腹腔镜手术比较，无明显差异。另外机器人和腹腔镜手术不同，手术者通过操作台和手术台保持一定距离进行操控，应考虑病人准备、团队配合、设备故障、手术相关并发症以及手术结局相关问题才能提高手术质量安全。由于机器人手术技术特点，均需要病人摆放特殊体位、建立CO2气腹、通过腹壁戳卡建立手术通道、使用各种特殊器械及电能量设备进行操作，尤其是机器人系统机械臂固有的设计特点，在手术过程中可以出现器械、设备故障，体位摆放相关损伤，手术相关损伤以及非手术部位损伤等。

3.病理学指标：主要评价指标包括：淋巴结数目、环周切缘(circumferential resection margin，CRM)和远端切缘(distal resection margin，DRM)等。机器人能够清除数量足够的淋巴结，数目从13～20枚不等。Park等[9]比较机器人和腹腔镜手术临床结局及预后，其中两组淋巴结平均收获16枚，无明显差异。CRM是衡量TME手术质量最主要的指标之一，如果肿瘤侵犯距离脏层筋膜不足1 mm则为阳性，局部复发率及远处转移明显增加。肿瘤较小未累及环周切缘，手术根治度则明显增加。然而，当肿瘤增大在系膜内浸润时，甚至累及周围组织器官结构，无论手术质量如何，难以确保CRM状态。我们认为，直肠系膜因人而异(高矮胖瘦)、男女有别，甚至和直肠位置有关，不同部位的直肠系膜形态也不尽一样，通常直肠前方、直肠下端系膜最薄，同样大小的肿瘤在不同直肠部位肿瘤分期也会发生变化[10]。机器人比开腹手术可以提高直肠系膜质量，降低医源性CRM阳性。D′annible等[11]报道了50例直肠癌病例对照研究，距离环周切缘2 mm视为CRM阳性，机器人组无阳性病例，而腹腔镜组6例CRM阳性。另外通过直肠系膜切除完整性来判断TME质量，分为三级，即完整、部分完整和不完整。Shiomi等[12]报道113个连续的机器人直肠癌手术标本质控结果显示，直肠系膜全部完整。Baik等[13]比较机器人和腹腔镜TME切除标本状态，机器人比腹腔镜手术更加彻底，系膜完整切除率分别为93%和75%。DRM也是手术质量重要的病理学指标，但和肿瘤距离括约肌复合体的距离以及直肠切除的长度有关。当前，提倡报告肿瘤至切缘的距离，而非切缘状态。有关机器人与开腹直肠切除术的两项研究中，机器人手术可以获得更长的DRM(2.7 cm vs 1.9 cm，2.8 cm vs 2.3 cm)[14]。

三、预后分析

腹腔镜与开腹直肠癌手术RCT(COLORⅡ研究)研究显示，腹腔镜术后3年DFS、OS和开放手术相似(74% vs 70%，86% vs 83%)[15]。有多个研究报告了机器人直肠癌手术生存情况，3年的局部复发率为3.6%～4.0%，两项研究观察了3年生存率，两项研究DFS均为79%，而同一研究的OS分别为90%和93%。另外一项多中心研究发现，机器人直肠癌根治术3年的DFS为77%，OS为97%[6]。Hara等[3]分析多中心机器人直肠手术5年DFS为81%，OS为92%。Park等[9]比较了机器人和腹腔镜直肠癌手术预后指标，5年局部复发率(2.3% vs.1.2%)、DFS(81% vs.78%)和OS(92% vs.93%)无明显差异，单因素分析发现手术方法不会影响生存率。

四、生活质量指标

1.性功能和排尿功能：直肠癌根治术后性功能和排尿功能障碍是普遍存在问题，大多数病人经历一过性功能异常。手术中需要借助高清显示技术加以判断、避免损伤植物神经丛、干及靶器官分支。首先，主动脉分叉附近腹下神经的损伤，在清扫NO.253淋巴结、结扎肠系膜下动脉的过程中可能受到损伤；其次是在直肠系膜外侧向下分离至骨盆深部，可损伤勃起神经和盆丛；最后是位于骨盆深处前列腺前方的海绵神经，神经损伤可能导致勃起功能障碍、射精异常和膀胱排尿功能障碍。

Luca等[16]对74例接受机器人直肠癌根治术的病人进行的问卷调查发现，男、女性满意度在1个月内均显著下降，1年内恢复到基础水平。此外，尿失禁在1年内没有变化。与腹腔镜手术相比，机器人手术的一个重要潜在优势是能够更好地显示和避免神经损伤。性功能测定采用国际勃起功能指数(international index of erectile function，IIEF)评分，尿功能测定采用国际前列腺症状评分(international prostate symptom score，IPSS)。Park等[17]发现腹腔镜与机器人手术IPSS评分无差异，但6个月时IIEF评分有显著差异，腹腔镜组和机器人组男性病人中、重度勃起功能障碍发生率分别为85%和49%。机器人手术组病人的泌尿功能需要3个月才能恢复正常，而腹腔镜组则需要6个月。在性功能方面，机器人组的IIEF在6个月后才恢复正常，而腹腔镜组IIEF在12个月后才恢复正常。一项荟萃分析比较机器人、腹腔镜直肠癌手术后性功能与排尿功能，共纳入4项研究，机器人组152例，腹腔镜组161例。结果显示，机器人比腹腔镜手术能够明显改善术后IIEF和IPSS评分[18]。最近一项Meta分析显示，机器人辅助手术和腹腔镜相比，病人尿潴留、肠梗阻、排尿症状轻，病人生活质量高，性功能方面无明显差异[19]。

2.排便功能：在安全、技术可行、病情允许的前提下，中低位直肠癌应尽量保留括约肌功能。然而，失去正常直肠储便功能可导致病人排便功能障碍，产生前切除综合征(low anterior resection syndrome，LARS)，表现为大便急迫、大便失禁、排便困难、排便不适、里急后重、持续排便和大便聚集等一系列症状，甚至失禁、漏气，往往被医生忽略，严重影响病人生活质量。据估计，直肠癌低位前切除术病人LARS发病率50%～90%，其中5%的病人最终需要永久性造口。Bolton等[20]进行的一项国际多中心回顾性队列研究，采用问卷调查发现LARS的发生率为82.6%，其中轻、重度分别为19.7%、62.9%。最常见的症状是大便失禁、漏气(65.2%)和排便聚集(66.7%)。LARS的风险因素包括：肿瘤距离肛缘不足1 cm (OR：1.290，95% CI：1.101～1.511)；ASA分级>1(OR：1.920，95% CI：1.239～6.883)，而与腹腔镜与机器人手术无关。在预防或减轻LARS方面应注意以下几点：用降结肠与低位直肠或肛管吻合，术前放疗避免术后放疗，采用结肠J形储袋，在保证根治的前提下尽量多保留直肠。另外，手术前应和病人交流LARS的诸多表现，放化疗后加重，排便功能无法恢复到手术前最好水平，如果采取积极应对措施可以改善。

五、团队配合与培训

机器人手术的开展对外科医生、病人和医疗机构都有非常重要的意义。在尝试该技术之前，根据机器人手术的特点进行培训，可降低或减轻相关并发症，提高手术质量。手术团队应该有丰富的开腹、腹腔镜TME手术经验，熟悉相关解剖学知识，能够应对和处理各种并发症。开始机器人手术之前，手术者、助手和护士要进行不同科目培训，熟练掌握系统及器械特点，避免操作不当或配合不默契引起伤害。手术者需要进行模拟培训，熟练掌握机器人手术基本技能模拟训练器和动物实验培训科目，如手、脚、眼协调，镜头转移、抓取、缝合等基本操作。一旦完成培训，建议尽早开展工作。与其他手术一样，机器人手术需要外科医生及团队积累大量病例后才能取得更好的效果，手术量大的中心病人更加获益。

目前，初学者学习曲线及基本手术例数尚无定论，大多数研究使用累积和(the cumulative sum，CUSUM)方法来确定学习曲线，CUSUM是一种序列分析技术，用于检测渐进曲线中的偏差，是获得外科技能的可行决定因素。该方法使用手术时间来决定手术效率，机器人手术时间指的是外科医生控制台操作时间，而不是总的手术时间。研究显示，学习曲线应在15～30例不等[21]。随着机器人手术数量的增加，手术质量提高，并发症可进一步降低。想要开展机器人手术的外科医生必须在有经验的机器人外科医生的指导下进行，并由合适的手术室团队协助才能够顺利开展。建议适当固定机器人手术团队有助于积累经验，提高手术质量安全，缩短住院时间，且可以优化时间和成本效益。同样，必须定期对机器人系统的所有部件以及手术器械设备进行彻底的维护。机器人故障或器械不良事件必须及时报告给有关部门，以得到快速有效的解决方案。

六、成本效益分析

机器人引进价格昂贵且受国家政策影响，设备成本大约200万美元，每年还需要20万美元来维护。器械可重复使用10次，增加了机器人的使用成本。手术和设备的费用占总费用的60%[22]。另外，机器人的开机费、手术费医保尚不能报销。一项研究显示，与腹腔镜手术相比，机器人手术需要额外支付6000美元[23]。韩国数据表明，机器人要比腹腔镜手术的成本要高出很多，分别为23 810美元和17 530美元。这方面我国尚缺乏数据和相关研究，我们的经验是机器人手术要比腹腔镜手术费用增加2～4万人民币。随着DRGs收费的开展，费用过高必定影响机器人手术的开展，医疗机构、手术者要重新审视机器人成本效益问题，进行相关研究以获得高级别循证医学证据，为政府、医保政策调整提高依据。

七、总结

机器人手术代表着直肠癌外科技术的前沿，手术精准，能够给病人带来潜在的肿瘤控制效果，尤其是适合于困难骨盆的病人。可以采取单纯机器人手术，也可以与腹腔镜进行杂交手术，可以通过自然腔道取标本(NOSES)。和其他新技术一样，机器人需要学习曲线，理想状态是30例手术后才能熟能生巧。机器人比腹腔镜手术中转开腹率下降，术后性功能障碍和排尿功能障碍减轻。然而，机器人手术时间更长，主要是准备、装机及对接时间，可以通过流程优化缩短；另外机器人手术费用较高，且医保不报销。病人住院时间、肠功能恢复、淋巴结清扫、CRM质量等和腹腔镜相似。有关机器人手术对直肠癌病人近期结局、生活质量及预后的影响亟待设计良好的多中心RCT研究证实。