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机器人胰腺手术临床研究的现状和热点
——基于CiteSpace可视化分析

2022-08-02马靖雯孟尧陈高齐何天霖

肝胆胰外科杂志 2022年7期
关键词:开腹胰腺图谱

马靖雯,孟尧,陈高齐,何天霖

(海军军医大学第一附属医院 肝胆胰外科,上海 200433)

胰腺手术是公认的难度最大的腹部外科手术之一,其中胰十二指肠切除术更被称为外科手术的“珠穆朗玛峰”。进入21 世纪,由于传统腹腔镜受到二维空间图像、需助手控制术野、多为直杆操作器械等限制,机器人外科手术系统逐渐得到重视。2001年,Giulianotti等[1]实施第一例机器人胰十二指肠切除术。2002 年,Melvin等[2]报道了第一例机器人胰体尾切除术。自此,微创手术进入机器人手术时代,越来越多的机器人胰腺手术(robotic pancreatic surgery,RPS)被报道,术式几乎涵盖所有胰腺手术。笔者所在手术团队于2013年7月开始进行机器人肝胆胰脾手术的临床研究,在RPS理念和技术上不断创新与进步。在9年的临床探索与试验研究中,笔者团队聚焦于各种保留脏器功能的机器人胰腺切除术、机器人胰腺肿瘤局部剜除及胰管修复术,以及新术式、手术新路径的探索,RPS技术已相对成熟,是目前国内少有的几个能够开展各类开放及微创胰腺手术的外科中心之一。现结合本团队经验并通过CiteSpace软件绘制图谱,对PubMed及中国知网(CNKI)数据库中RPS的相关文献进行分析,结合年度发文量、关键词共现分析,关键词聚类及突现词检测,探讨国内外RPS的共同特点和存在的差别,总结RPS的演进过程、研究现状、前沿热点,为RPS的进一步临床研究提供参考。

1 资料和方法

1.1 数据来源

检索2002 年1 月1 日至2022 年2 月12 日间PubMed数据库和CNKI数据库公开发表的文献资料。英文文献以“robotic surgical procedures”为Mesh主题词,并且标题、摘要和关键词含有“pancrea*”,共同构成检索式。中文文献以“达芬奇机器人”“手术机器人” “机器人手术”“Da Vinci”“机器人智能臂辅助”“机器人腹腔镜”为主题,并且标题、摘要和关键词中含有“胰腺”,共同构成检索式。

1.2 研究方法

1.2.1 中文文献检索:纳入以中文发表的所有与机器人胰腺手术相关的文献资料,排除其他语种的文献、学位论文、会议论文等其他文献资料和低相关性文献资料。

1.2.2 英文文献检索:纳入以英文发表的所有与机器人胰腺手术相关的文献资料,排除其他语种的文献、学位论文、会议论文及在中国地区发表等其他文献资料和低相关性文献资料。

1.2.3 文献的数据处理:将PubMed检索到的661篇文献以“nbib”格式导出到本地;将CNKI检索到的235篇文献以“refworks”格式导出到本地,并进行格式转换;最终将信息导入到CiteSpace 5.8.R3软件中进行可视化分析。

1.2.4 软件分析参数设置:CiteSpace软件是用一系列独立网络整合成的图形来表示这个科学领域如何随着时间的推移而演变的概观,每个单独的网络由在一年时间内发表的论文构成,即时间切片[3]。在本研究中时间设置为2002 年1 月到2022 年3 月,设置时间切片为1年。根据分析内容不同,选择合理的阈值和修剪方式,节点选择作者和关键词。参数设置完成后,运行CiteSpace软件生成图谱。

2 结果

2.1 研究文献的发文量趋势

国外数据库中,2002 年报道Melvin等[2]开展的首例机器人胰体尾切除,2003年报道Giulianotti等[4]于2001年实施的首例机器人胰十二指肠切除术。国内首篇有关机器人胰腺手术的综述由校宏兵等[5]2004 年发布,首篇有关机器人胰十二指肠切除术的综述由王知非等2009年8月发布[6],2009年10月国内首次报道机器人手术临床研究案例[7]。到2010年,国内关于机器人胰腺手术的研究报道开始迅速增加。对比英文发文量,中文文献发文量相对较少。具体见图1。

图1 国内外机器人胰腺手术文献年度发文量对比

2.2 研究文献的作者可视化分析

以1年为分段单位,节点类型选择作者(author),生成作者相关文献发文情况可视化图谱。节点的圆圈大小代表该作者发文量,节点与节点连线代表作者之间的合作密切程度。对PubMed数据库文献进行分析,运行CiteSpace软件,共生成个384 节点,471条连线,作者合作网络图谱的密度(density)为0.0064。发文量前三的作者为Chang Kang、Brian Goh、Amer Zureikat(图2A)。对CNKI数据库中文文献进行分析,运行CiteSpace软件,共生成322 个节点,632条连线,作者合作网络图谱的密度为0.0122。发文量前三的作者为彭承宏、刘荣、沈柏用(图2B)。从作者合作网络图谱看,形成了三个主要作者合作团队,即彭承宏与沈柏用团队、刘荣团队、周宁新团队,其中彭承宏与沈柏用团队人数较多,发文量高,属于紧密型团队。

图2 PubMed数据库(A)和CNKI数据库(B)作者共现图

2.3 关键词共现分析

关键词节点大小表示该词出现的频率,外圈紫色环代表该词具有高中心性,红色圆环代表软件监测到该关键词的文献在短时间被大量引用,即突现关键词,可展现该时间段的研究现状,同时可以反映后一阶段的研究热点[3]。关键词共现是对文献中高频关键词进行分析,分析这些关键词的中心性有助于揭示研究热点之间的突变与转化[8]。CiteSpace软件将关键词网络分为多个文献簇群,关键词在相同簇群内紧密连接,在不同簇群间松散连接,即关键词共现聚类。聚类的代表性反映在轮廓分数上,是所含关键词同质性的指标。同质性越高的聚类,轮廓值越趋近于1。每个聚类的名称均来自于该聚类中的关键词。一个聚类中的平均年份代表各个关键词出现的年份。例如,聚类#13平均年份为2019年,聚类#18 平均年份为2018 年,意味着这是近年来新出现的聚类。

2.3.1 关键词共现图谱:在软件中选择寻径网络算法(pathfinder)结合pruning the merged networks对PubMed数据库文献关键词进行分析,得到关键词图谱(图3A)。按频次大小,前五位的关键词依次是:robotic surgery(机器人手术)(191次)、distal pancreatectomy(胰体尾切除术)(114 次)、invasive surgery(微创手术)(91次)、blood los(失血量)(87次)、hospital stay(住院时间)(83次);按中心性值高低,前五位的关键词依次是:operative time(手术时间)(0.26)、central pancreatectomy(胰腺中段切除术)(0.25)、hospital stay(住院时间)(0.21)、acute pancreatitis(急性胰腺炎)(0.19)、90-day mortality(90天病死率)(0.15)(以上词组均由CiteSpace软件输出,如blood los意为失血量)。对CNKI文献数据库中文文献关键词进行分析,得到关键词图谱(图3B)。按频次大小,前五位的关键词依次是:机器人(43次)、胰腺肿瘤(37次)、腹腔镜(34次)、外科手术(18次)、微创外科(14 次);按中心性值高低,前五位的关键词依次是:微创手术(0.59)、机械臂(0.40)、切除术(0.37)、手术器械(0.33)、胰腺肿瘤(0.32)。

图3 PubMed数据库(A)和CNKI数据库(B)关键词共现图

2.3.2 关键词聚类图谱:在关键词共现图谱基础上,选择CiteSpace软件中的LLR算法,得到聚类图谱。图4A中,PubMed数据库关键词聚类图谱的模块值为0.8162(>0.3),平均轮廓值为0.8948(>0.7),图谱中前10 个具有代表性的聚类标签分别是#0 invasive robotic pancreatoduodenectomies(微创机器人胰十二指肠切除术)、#1 preserving pancreaticoduodenectomy(保留脏器功能的胰十二指肠切除术)、#2 invasive pancreatic neoplasms enucleation(微创胰腺肿物剜除术)、#3 robotic lateral pancreaticojejunostomy(机器人胰肠吻合术)、#4 current state(目前进展)、#5 challenging pancreatic head(具有挑战性的胰头部肿物)、#6 robotic radical lymphadenectomy(机器人根治性淋巴结清扫术)、#7 distal pancreatectomies(胰体尾切除术)、#8 computerenhanced robotic telesurgery(机器人手术)、#9 using robot-assisted central pancreatectomy(使用机器人辅助胰腺中段切除术)。图4B中,CNKI数据库关键词聚类图谱的模块值为0.8341(>0.3),平均轮廓值为0.9628(>0.7),表明该聚类图结构显著,聚类效果明显且关联性强,图谱中前10个具有代表性的聚类标签分别是#0胰腺肿瘤、#1切除术、#2机器人、#3胰腺癌、#4外科医师、#5机器臂、#6胰腺手术、#7胰肠吻合、#8外科手术、#9胰腺残端。

图4 PubMed数据库(A)和CNKI数据库(B)关键词聚类图

2.3.3 关键词突现词检测、时区图及时线图图谱:通过CiteSpace软件进行突现词检测,共得到PubMed数据库37 个关键词、CNKI数据库37 个关键词,根据关键词近期年份列出前10 位关键词(表1)。突现强度(strength)是对关键词的一种量化表达方式,表示该关键词在短时间内被大量引用。PubMed数据库中,按突现强度排名前十位的关键词是:da vinci(达芬奇手术机器人)、robotic technology(机器人技术)、complex procedure(复杂高难度手术)、pancreatic tumor(胰腺肿瘤)、robot-assisted surgery(机器人辅助手术)、open surgery(开腹手术)、pancreatic resection(胰腺切除术)、oncological outcm(肿瘤学结果)、pancreatic surgery(胰腺手术)、robotic surgery(机器人手术);按出现最新年份排名前十位的关键词是:overall complication(总体并发症)、major complication(主要并发症)、pancreatic head(胰头部)、retrospective review(回顾性研究)、robotic(机器人手术)、severe complication(严重并发症)、propensity score(倾向性匹配评分)、open pd(开腹胰十二指肠切除术)、pancreaticoduodenectomy(胰十二指肠切除术)、postoperative morbidity(术后并发症发病率)(以上词组均由CiteSpace软件输出,如oncological outcm为肿瘤学结果)。CNKI数据库中,按突现强度排名前十位的关键词是:机器人、微创外科、肝脏、开腹手术、胆道、胰腺手术、胰腺疾病、腹腔镜、胰腺外科、切除术;按出现最新年份排名前十位的关键词是:临床疗效、原位切除、学习曲线、预后、机器人、疗效、近期、肝切除术、根治术、手术配合。将关键词共现按照时间分布进行转换,着重于从时间维度来表示知识演进,展示文献更新和相互影响,具体见图5、图6。在PubMed数据库关键词时线图中,聚类#0和#1出现大量突现关键词节点,聚类#3则出现较多高中心性节点;在CNKI数据库关键词时线图中,聚类#2出现大量突现关键词节点。

图5 PubMed数据库(A)和CNKI数据库(B)关键词共现时区图

图6 PubMed数据库(A)和CNKI数据库(B)关键词共现时线图

表1 PubMed数据库和CNKI数据库前10位关键词突现表格(最近年份)

3 讨论

3.1 国内外RPS发文量和作者可视化指标的分析

一个领域在某个时期内的发文量可反映该领域的发展速度,也代表着研究者对该领域的关注程度。从总体上把握机器人胰腺手术(RPS)临床研究的时间变化规律,有关RPS的首篇文献发表于2002 年,在此后的20 年国内外相关文献均呈波动上升趋势。从发文数量可将RPS研究分为三个阶段:第一阶段是2002 至2009 年,机器人系统初步涉及胰腺外科,国外虽有报道,但文献量较少。国内自2004年报道首篇有关RPS的中文文献,到2008年仅有个别中心进行尝试,手术例数十分有限,至2009年才陆续有关于RPS的中文文献报道。第二阶段是2010至2017年,国内外文献迅速增长,中间略有波动,国内增速低于国外。第三阶段是2018年至今,国外文献呈现平稳增长趋势,国内中文文献呈现波动增长趋势。国外发文量远高于国内,说明RPS临床研究成果依然主要来源于国外。国内外RPS研究文献持续增多,说明有关RPS的临床研究处在高速发展阶段,未来仍是胰腺外科的热点。

从作者共现图看,国内发文作者整体呈紧密状态,少数为分散点,大部分作者形成广泛合作网络,呈现团队合作紧密、联系频繁现象。国外发文作者则整体节点较为分散,表明大部分作者为独立研究团队,仅少数存在合作关系。这表明国内胰腺疾病诊治呈现中心化特点,能独立开展RPS的仍是少部分大型胰腺中心。

3.2 国内外RPS研究的演进过程

结合PubMed数据库突现词检测、关键词时区图和时间线图分析,在2002至2009年这一阶段属于研究初期,此时期腹腔镜胰腺手术已被证实安全可行,且较开腹胰腺手术有诸多优势,但腹腔镜胰腺手术漫长的学习曲线及固定的器械操作让各个大型临床中心关注点开始向新兴的RPS转移,此时期主要是对RPS安全性的探讨。2010至2017年这一阶段出现了大量高中心性、高频性和突现性节点,说明RPS进入快速发展阶段。在此时期机器人胰体尾切除术(robotic distal pancreatectomy,RDP)、机器人胰十二指肠切除术(robotic pancreatoduodenectomy,RPD)、机器人胰腺剜除术、机器人全胰切除术等均有报道,积累了大量的病例。此阶段早期,RPS时间较长,以RDP报道较多,且在胰腺良性肿瘤的切除中手术安全性得到广泛认可。系列研究表明,RDP与腹腔镜胰体尾切除术相比,术中出血量较少[9]、中转开腹率较低[10-12]、切缘阳性率低、淋巴结清扫数更多[12],而手术时间和术后主要并发症发病率无明显差异[10,13]。RDP与开腹胰体尾切除术相比,虽手术时间较长[13],但术中失血量较少[13-14]、住院时间较短[14-16],保脾率较高,总体并发症发生率和胰瘘发生率具有可比性[13]。此阶段中后期,研究热点主要集中于RPD和RPS与传统腹腔镜手术和开腹手术对比,如手术时间、术中出血量、术后并发症发生率、病死率等围手术期指标及短期肿瘤学结果。RPS的适应证逐渐扩大,对于较复杂的手术如RPD,甚至是联合血管切除的胰腺手术也不视作RPS的禁忌。系列研究报道,RPD的R0切缘获得率高于开腹胰十二指肠切除术[17-19],术后住院时间和术中输血量较少[20-22],二者的围手术期病死率、总体并发症、术后胰瘘发生情况[17-18,23]均无明显差异。2018 年至今,RPS与传统腹腔镜手术和开腹手术的围术期指标对比仍是热点,但对于三者的主要并发症如术后胰瘘、胃排空延迟及短期和长期肿瘤学结果则有更多关注。在此阶段,更多高难度的病例也能通过RPS完成,且恶性肿瘤的根治性、患者的总体生存期、无病生存期与开腹手术具有可比性。

结合CNKI数据库突现词检测、关键词时区图和时间线图分析,2004至2009年这一时期,随着微创外科在肝胆胰脾外科的广泛开展及国外RPS安全性初步得到印证,国内学者开始意识到机器人在肝胆胰脾外科具有广阔应用前景。2009至2013年,研究热点集中在RPS与传统腹腔镜胰腺手术和开腹手术的对比,同样具有安全性和可行性。国内RPS起步晚于国外,开展单位也较少,2008 年达芬奇手术机器人系统开始进入我国,2009年文献报道周宁新完成RPS手术。2009年1~7月周宁新团队共完成机器人胰腺手术14 例,其中胰十二指肠切除术9 例,胰体尾切除术2例,胰体尾肿瘤局部切除术1例,胰腺囊肿剜除术1例,胰腺脓肿切开引流术1例[24]。自此,国内RPS进入快速发展阶段,至2013年国内RPS基本涵盖所有胰腺术式。2013至2017年,研究热点主要集中在RPD围手术期指标、治疗胰腺恶性肿瘤安全性与可行性和消化道重建等方面。2017 年至今,RPS与传统腹腔镜手术和开腹手术的围术期指标对比仍是热点,此时期更多关注于RPS的近期和远期肿瘤学结果。

3.3 国内外RPS热点主题的异同点

3.3.1 相同点:RPS与传统腹腔镜手术及开腹手术治疗胰腺疾病的临床疗效对比一直是国内外研究热点。研究早期阶段,由于技术不成熟,国内外对于患者均有严格的纳入标准,如侵犯血管的胰腺恶性肿瘤不宜行RPS治疗。在该阶段中由于RDP术式相对简单,且不涉及消化道重建,在RPS应用最为广泛,其在胰腺外科的使用,提升了胰体尾切除术中保脾率,也使得血管和脾脏副损伤几率降低[11,25]。随着手术例数的积累,RPS手术指征不断扩大,手术复杂性也随之增加。现阶段,国内外对于RPS术后近期临床疗效、远期预后、术后并发症以及对高风险患者行RPS治疗的临床研究都有更多关注。基于RPS手术系统更为清晰的视野、更加灵活的器械自由度等优势,RDP现已成为大型胰腺外科中心胰体尾部肿瘤的首选手术方式。然而,相比于RDP,RPD手术操作复杂,涉及多个消化道的重建,在胰腺癌根治术的应用中仍存在争议。有关RPD的报道仍局限于部分大型胰腺中心,尚未达到普及程度,且目前仍以回顾性研究为主,高质量随机对照试验较少,研究结果证据等级强度不高。2020 年版迈阿密循证医学指南建议[26],胰体尾良性和低级别恶性肿瘤推荐优先选用微创胰体尾切除术,而目前尚缺乏充分证据表明微创胰十二指肠切除术优于开腹胰十二指肠切除术。此外,关于RPD远期生存、总费用分析等方面报道较少,目前对其规范化治疗也探讨较少,还没有形成治疗的共识。关于机器人全胰切除术和机器人胰腺中段切除术目前病例数和报道都较少,且这两种手术较为复杂,需要更多大样本的数据来验证其安全性与可行性。

3.3.2 差异性:国内的RPS虽起步较晚,但大型胰腺中心有着较大的患者基数,因此RPS技术发展迅速,目前国内一些胰腺中心的RPS手术数量和质量甚至已达到国际领先水平,如刘荣团队报道的一千余例RPS是目前国内外最多的病例数[27]。但总体上国内RPS技术发展仍落后于国外,如现阶段国外已有RPS研究员项目,用于规范化培训住院医师及继续教育医师,从而达到平缓过渡机器人安全性和熟悉RPS技术的目的[28]。国内目前RPS系统主要是主治医师及主刀医师使用,且目前关注热点尚集中于主刀医师RPS学习曲线[27,29-30],虽也有专门针对腹腔镜手术和RPS课程,但规范化的青年医师RPS培训尚需更多时间。

4 结论

本研究通过CiteSpace软件对PubMed及CNKI数据库的RPS相关文献进行可视化分析,探究并比对了国内外RPS演进过程、热点主题和发展趋势。综合分析显示,有关RPS的临床研究处在高速发展阶段,未来仍是胰腺外科的热点;国外大部分作者多为独立研究团队,而国内胰腺疾病诊治呈现中心化特点,能独立开展RPS的仍是少部分大型胰腺中心;热点主题和演进过程,国内外团队既有相同点也存在差异性,但未来国内外在RPS领域研究方向一致,热点仍将集中在RPS与传统腹腔镜手术和开腹手术的临床疗效对比。

随着机器人技术的普及,RPS发展迅速,术式几乎涵盖所有胰腺外科,但如何合理、规范化选择适合RPS的病例尚无统一标准。RPS技术在胰腺恶性肿瘤中的应用,仍需要多中心大宗病例的循证医学研究,对其远期疗效进行评估,并探究其规范化的诊疗流程,这也是未来RPS发展的方向之一。

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