Da Vinci robotic surgery across pediatric age groups: current situation and patient selection strategy
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摘要:
目的 分析各年龄段小儿达芬奇机器人手术(DVRS)开展现状,并提出DVRS的患儿选择策略。 方法 回顾性分析2020年10月至2023年12月我院小儿外科开展的794例非联合DVRS的手术资料。 结果 794例非联合DVRS患儿中男433例、女361例,年龄1 d~16岁10个月,中位年龄3.33(1.00,6.47)岁,其中新生儿17例,婴儿182例,幼儿174例,学龄前期儿童202例,学龄期儿童194例,青春期儿童25例。新生儿DVRS的术前准备时间、手术时间、住院天数和住院费用相较于其他年龄段最高,术中出血量最少(均P < 0.05);各年龄段DVRS在手术中转率、重大并发症发生率及非计划再次手术率方面差异均无统计学意义(均P > 0.05)。在107例接受DVRS治疗的先天性胆管扩张症患儿中,新生儿的术前准备时间和手术时间相较于其他年龄段最长,术中出血量最少(均P < 0.05)。在117例先天性胆管扩张症患儿中,各年龄段DVRS比例随着年龄的增长逐步升高,差异有统计学意义(P=0.017)。 结论 各年龄段患儿开展DVRS安全、可行。年龄越小的患儿DVRS技术难度越高、开展成本越大、接受程度越低,因此开展小儿DVRS时应从大龄儿童到低龄儿童逐步实施,新生儿应慎重。 Abstract:Objective To analyze the current use of da Vinci robotic surgery(DVRS) across pediatric age groups and propose a patient selection strategy for DVRS. Methods The surgical data of 794 children who underwent noncombined DVRS in the Department of Pediatric Surgery of our hospital from Oct. 2020 to Dec. 2023 were retrospectively analyzed. Results Among the 794 children who underwent non-combined DVRS, 433 were males and 361 were females, aged 1 d to 16 years 10 months(median 3.33 [1.00, 6.47] years); the cohort comprised 17 neonates, 182 infants, 174 toddlers, 202 preschoolers, 194 school-aged children and 25 adolescents. The preoperative preparation time, operative time, hospital stay, and hospitalization cost for DVRS in neonates were the highest across pediatric age groups, whereas intraoperative blood loss was the lowest(all P < 0.05). There were no significant differences in conversion rate, major-complication incidence or unplanned re-operation rate across pediatric age groups(all P > 0.05). Among the 107 children with congenital biliary dilatation who underwent DVRS, neonates had the longest preoperative preparation time and operative time across pediatric age groups, whereas intraoperative blood loss was the lowest(all P < 0.05). Among the 117 children with congenital biliary dilatation, the proportion of DVRS increased significantly with age(P=0.017). Conclusion DVRS is safe and feasible across all pediatric age groups; however, the younger the children, the higher the technical difficulty, the greater the cost, and the lower the acceptance of DVRS. A stepwise implementation starting with older children and proceeding cautiously to neonates is therefore recommended. -
Keywords:
- da Vinci robotic surgery /
- pediatric surgery /
- age /
- children
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达芬奇机器人手术(da Vinci robotic surgery,DVRS)系统具有3D立体成像更清晰、多关节器械更灵活、运动缩放使操作更精细以及过滤震颤使操作更精准等优势,已逐渐应用于外科疾病的治疗[1]。自2001年德国医生Meininger等[2]首次实施儿童机器人胃底折叠术起,机器人手术在小儿外科领域逐步开展。然而,各年龄段儿童的体型差异显著,大龄儿童体型接近成人,低龄儿童体型较小。目前临床上尚无儿童专用的DVRS系统,现有的DVRS系统及器械体积较大,无法适配低龄儿童较小的体型,这使得低龄儿童实施DVRS的操作难度更高[3]。因此,在开展小儿DVRS时,需充分考虑各年龄段患儿因体型差异所产生的影响。为了解各年龄段小儿DVRS的开展现状并探索初步的DVRS患儿选择策略,本研究对我院2020年10月至2023年12月收治的794例非联合DVRS患儿的手术资料进行分析,报告如下。
1 资料和方法
1.1 病例资料
回顾性分析我院2020年10月至2023年12月收治的794例行非联合DVRS治疗的患儿的手术资料。纳入标准:(1)年龄<18岁;(2)行DVRS,无论是否中转。排除标准:(1)信息记录不完整的患儿;(2)行联合手术的患儿。本研究经我院伦理委员会审查批准(2024R030-E01)。
1.2 观察指标
收集并分析患儿的术前准备时间、手术时间、术中出血量、重大并发症发生情况(重大并发症包括需行有创处理的术后出血、重要脏器损伤及功能不全、重症感染、吻合口瘘、麻醉意外等)、手术中转情况、非计划再次手术情况、住院天数等。
1.3 统计学处理
采用SPSS 26.0软件进行数据分析。所有计量资料均行正态性检验,符合正态分布的计量资料以x±s表示,组间比较采用单因素方差分析;不符合正态分布的计量资料以M(Q1,Q3)表示,组间比较采用秩和检验。计数资料以例数和百分数表示,组间比较采用χ2检验。检验水准(α)为0.05。
2 结果
2.1 患儿一般资料
794例行非联合DVRS治疗的患儿中男433例、女361例,年龄1 d~16岁10个月,中位年龄3.33(1.00,6.47)岁;新生儿17例,婴儿182例,幼儿174例,学龄前期儿童202例,学龄期儿童194例,青春期儿童25例;身高(身长)45.00~175.00 cm,中位身高97.00(75.00,120.00)cm;体重2.00~67.00 kg,中位体重14(9.50,22.00)kg。
2.2 患儿手术情况分析
794例患儿无围手术期死亡病例,无术中设备故障发生,术前准备时间为46.51(30.82,60.00)min,手术时间为170.00(95.00,240.25)min,术中出血量为5.00(5.00,10.00)mL,住院天数为14.00(10.00,18.00)d,住院费用为56 450.00(49 127.55,65 036.97)元。各年龄段患儿的DVRS术前准备时间、手术时间、术中出血量、住院天数及住院费用差异均有统计学意义(均P<0.05),其中术前准备时间、手术时间、住院天数及住院费用在新生儿中均最高,而术中出血量在新生儿中最少。见表 1。
表 1 各年龄段患儿达芬奇机器人手术的基本情况比较M (Q1, Q3) 参数 新生儿n=17 婴儿n=182 幼儿n=174 学龄前期儿童n=202 术前准备时间/min 55.00 (30.51, 83.79) 55.00 (40.00, 69.91) 47.00 (35.00, 60.00) 41.00 (30.00, 53.00) 手术时间/min 212.00 (152.50, 259.50) 180.00 (108.00, 250.00) 150.00 (84.75, 230.00) 147.50 (85.00, 235.00) 术中出血量/mL 2.00 (1.00, 5.00) 5.00 (5.00, 10.00) 5.00 (5.00, 10.00) 5.00 (5.00, 10.00) 住院天数/d 18.00 (16.00, 25.00) 13.00 (9.00, 19.00) 13.00 (9.00, 18.00) 14.00 (10.00, 18.00) 住院费用/元 73 824.82 (65 205.63, 81 702.65) 58 117.52 (51 213.08, 68 329.89) 55 497.78 (48 741.59, 63 810.40) 56 368.77 (47 979.44, 63 983.95) 参数 学龄期儿童n=194 青春期儿童n=25 H值 P值 术前准备时间/min 45.00 (30.00, 58.50) 39.65 (27.50, 51.77) 48.843 <0.01 手术时间/min 175.00 (115.00, 251.00) 180.00 (97.50, 269.00) 13.067 0.023 术中出血量/mL 10.00 (5.00, 11.25) 5.00 (5.00, 30.00) 55.820 <0.01 住院天数/d 14.00 (11.00, 18.00) 12.00 (10.00, 16.00) 12.110 0.033 住院费用/元 55 445.30 (49 195.13, 62 689.27) 53 594.55 (45 191.49, 62 661.89) 30.116 <0.01 794例患儿中有10例(1.26%)术中中转开放手术,10例(1.26%)出现重大并发症,非计划再次手术14例(1.76%)。各年龄段DVRS在手术中转率、重大并发症发生率及非计划再次手术率方面差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表 2。
表 2 各年龄段患儿手术中转、重大并发症及非计划再次手术情况n 项目 合计N=794 新生儿N=17 婴儿N=182 幼儿N=174 学龄前期儿童N=202 学龄期儿童N=194 青春期儿童N=25 χ2值 P值 手术中转 10 0 3 2 2 3 0 1.531 0.909 重大并发症 10 0 1 3 2 3 1 2.844 0.724 非计划再次手术 14 0 3 4 4 2 1 2.173 0.825 2.3 先天性胆管扩张症患儿手术情况分析
因不同疾病的手术难度不同,手术时间、术中出血量、住院天数及住院费用亦不同。为排除疾病因素对结果的影响,选取110例行DVRS治疗的先天性胆管扩张症患儿,剔除手术中转、重大并发症及非计划再次手术3例,对107例患儿的术前准备时间、手术时间、术中出血量、住院天数及住院费用进行分析,以进一步了解年龄对DVRS的影响。各年龄段先天性胆管扩张症患儿的DVRS术前准备时间、手术时间和术中出血量差异均有统计学意义(均P<0.05),其中新生儿术前准备时间和手术时间最长、术中出血量最少;而住院天数及住院费用在各年龄段之间差异并无统计学意义(均P>0.05)。见表 3。
表 3 各年龄段先天性胆管扩张症患儿达芬奇机器人手术基本情况比较参数 合计n=107 新生儿a n=2 婴儿n=19 幼儿n=31 术前准备时间/min, x±s 49.71±18.92 75, 100 61.73±22.72 46.68±13.19 手术时间/min, x±s 278.13±62.57 450, 295 272.79±46.27 254.10±48.37 术中出血量/mL, M (Q1, Q3) 10.00 (5.00, 10.00) 5, 5 5.00 (5.00, 10.00) 10.00 (5.00, 10.00) 住院天数/d, M (Q1, Q3) 15.00 (13.00, 19.00) 16, 16 14.00 (13.00, 16.00) 15.00 (13.00, 20.00) 住院费用/元, x±s 65 274.94±10 299.44 87 292.11, 77 464.17 66 537.92±9 239.54 66 742.32±11 073.28 参数 学龄前期儿童n=31 学龄期儿童n=22 青春期儿童a n=2 统计值 P值 术前准备时间/min, x±s 46.43±13.63 44.44±22.55 52, 55 F=4.453 0.010 手术时间/min, x±s 293.35±68.99 291.73±66.95 263, 180 F=3.017 0.014 术中出血量/mL, M (Q1, Q3) 10.00 (10.00, 20.00) 10.00 (10.00, 10.00) 40, 5 H=15.700 0.008 住院天数/d, M (Q1, Q3) 16.00 (13.00, 18.00) 16.50 (15.00, 19.25) 12, 15 H=4.843 0.435 住院费用/元, x±s 64 128.07±10 481.22 62 365.90±9 128.49 60 233.98, 66 176.38 F=1.795 0.121 a:样本量仅2例,故列出原始数据. 同期我院另有7例先天性胆管扩张症患儿接受非DVRS治疗,在合计117例先天性胆管扩张症患儿中,接受DVRS的比例为新生儿50.00%(2/4)、婴儿90.48%(19/21)、幼儿91.43%(32/35)、学龄前期儿童100.00%(31/31)、学龄期儿童100.00%(23/23)、青春期儿童100.00%(3/3),各年龄段患儿接受DVRS的比例差异有统计学意义(χ2=13.771,P=0.017)。
3 讨论
DVRS在成人外科,特别是成人泌尿外科及肝胆外科等领域应用广泛[4]。在小儿外科领域,尽管DVRS已有20余年的发展,目前仍仅在大型综合医院的小儿外科或各儿童专科医院开展。机器人手术系统庞大的器械体积与低龄儿童较小的体型之间的矛盾,可能是限制其在小儿外科发展的原因之一。开展小儿DVRS时需考虑年龄对手术技术难度、成本、可行性及安全性的影响。本研究回顾性分析了794例各年龄段小儿DVRS的开展现状,以期为小儿DVRS的开展提供一定参考。
既往观点认为,患儿体型狭小既不利于DVRS穿刺器套管的放置,也不利于多关节器械的腔内操作,因此在低龄儿童中开展DVRS可能面临更高的手术中转率及术中并发症发生率。杨振和黄格元[5]报道,机器人机械臂放置深度超过5.62 cm时多关节器械才能发挥作用;Finkelstein等[6]指出,当患儿双侧髂前上棘距离<13 cm、剑突耻骨距离<15 cm时机械臂可能会发生碰撞而导致手术无法完成。
随着技术的进步,小儿外科医师为解决低龄儿童体型狭小问题付出了诸多努力。例如,针对低龄儿童肋间隙小、难以置入8 mm穿刺器套管的问题,提出逐步扩增法置入穿刺器套管;为解决患儿体表面积不足,提出扇形布局理念,可将穿刺孔间距缩小至4~5 cm;为减少机械臂碰撞,提出将第4孔设为人工辅助孔并置于两穿刺孔之间,减少机械臂数量[7-8]。这些举措使DVRS成功应用于低龄儿童,甚至新生儿。越来越多的数据表明,在低龄儿童中开展DVRS安全、可行[9]。张茜等[10]认为,在直肠内解剖方面,小体重患儿或新生儿DVRS相较于常规腹腔镜手术具有更显著的优势[10]。Meehan等[11]在2007年开展了2例机器人Kasai手术(患儿年龄均为6周,体重分别为4.6 kg和4.1 kg),认为机器人Kasai手术在胆肠吻合方面更为精细。高贺云等[12]报道1个月龄患儿行泌尿生殖系统单孔DVRS安全、可行。
本研究共纳入794例患儿,涵盖各年龄段,最小年龄1 d,最大年龄16岁10个月,最小身长45.00 cm,最大身高175.00 cm,最小体重2.00 kg,最大体重67.00 kg。从可行性及安全性角度分析,各年龄段患儿DVRS均无围手术期死亡病例,无术中设备故障发生,且手术中转率、重大并发症发生率及非计划再次手术率差异无统计学意义,表明在各年龄段患儿中DVRS均安全、可行。
虽然从安全性及可行性看,各年龄段患儿均可开展DVRS,但各年龄段患儿DVRS的具体开展情况并不一致。首先,各年龄段患儿DVRS的技术难度不同,新生儿DVRS技术难度最高。DVRS技术难度最直观的体现即为术前准备时间和手术时间,时间越长表明技术难度越大。本研究中各年龄段DVRS在术前准备时间及手术时间方面差异有统计学意义。术前准备时间随年龄增长呈逐步下降趋势;手术时间从新生儿到学龄前期儿童随年龄增长逐步缩短,而从学龄期儿童起随年龄增长却轻度延长,新生儿DVRS的术前准备时间和手术时间均最长。为排除疾病因素对结果的影响,本研究分析了各年龄段先天性胆管扩张症患儿的DVRS开展情况,发现亦呈现相同特点。由此可见,各年龄段小儿DVRS中年龄越小,技术难度越高,新生儿尤为显著。分析原因如下:(1)患儿年龄越小,麻醉风险越大、血管条件越差、穿刺及中心静脉置管难度越大,导致术前准备时间延长。(2)患儿年龄越小,体内空间越小,术中为避免机械臂碰撞需要更精细的操作,导致手术操作难度大,手术时间延长;但随着年龄增长,疾病谱的改变也可能会增加手术难度。(3)新生儿体内空间和体表面积极小,手术操作难度最大,故手术准备时间及手术时间均最长。
其次,各年龄段患儿DVRS的开展成本不同,新生儿DVRS开展成本最高。开展成本主要体现在时间成本与住院花费上。本研究中各年龄段患儿DVRS在住院天数及住院费用方面存在差异,住院费用随年龄增长呈逐步降低趋势;在住院天数方面,除新生儿住院时间明显较长外,其他年龄段基本相近。为排除疾病因素对结果的影响,本研究分析了各年龄段先天性胆管扩张症患儿DVRS的开展情况。因实施相同治疗方案,各年龄段患儿住院天数及住院费用差异无统计学意义,但新生儿住院天数及住院费用仍较高,这可能是由于低龄儿童需要更多的治疗措施及护理照顾以促进恢复,从而导致住院天数及住院费用增加。因此,各年龄段小儿DVRS中,新生儿DVRS的开展成本高于其他年龄段。
最后,各年龄段患儿DVRS的接受程度不同,新生儿DVRS接受程度最低。小儿DVRS作为一种全新手术模式,其被认识与接受需要一个过程。医务人员往往更易从技术优势角度扩大其适应证,而患儿家属因费用高昂或对新技术存疑而顾虑重重。各年龄段先天性胆管扩张症患儿中接受DVRS的比例不同,随着年龄的增长该比例逐步增加。新生儿期先天性胆管扩张症患儿中接受DVRS的比例最低,仅为50.00%,说明术者和患儿家属对大龄儿童开展DVRS的接受程度较高,对新生儿开展DVRS存在担忧与不认可。
综上所述,各年龄段患儿开展DVRS具有安全性及可行性,但年龄越小,技术难度越高、开展成本越大、接受程度越低,新生儿DVRS尤为突出。因此,开展小儿DVRS时,为避免资源浪费,应遵循从大龄儿童到低龄儿童逐步实施的原则,对新生儿开展DVRS需慎重。然而,本研究中新生儿样本较少,研究结果可能存在一定偏倚,需更多样本或多中心样本加以验证。
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表 1 各年龄段患儿达芬奇机器人手术的基本情况比较
M (Q1, Q3) 参数 新生儿n=17 婴儿n=182 幼儿n=174 学龄前期儿童n=202 术前准备时间/min 55.00 (30.51, 83.79) 55.00 (40.00, 69.91) 47.00 (35.00, 60.00) 41.00 (30.00, 53.00) 手术时间/min 212.00 (152.50, 259.50) 180.00 (108.00, 250.00) 150.00 (84.75, 230.00) 147.50 (85.00, 235.00) 术中出血量/mL 2.00 (1.00, 5.00) 5.00 (5.00, 10.00) 5.00 (5.00, 10.00) 5.00 (5.00, 10.00) 住院天数/d 18.00 (16.00, 25.00) 13.00 (9.00, 19.00) 13.00 (9.00, 18.00) 14.00 (10.00, 18.00) 住院费用/元 73 824.82 (65 205.63, 81 702.65) 58 117.52 (51 213.08, 68 329.89) 55 497.78 (48 741.59, 63 810.40) 56 368.77 (47 979.44, 63 983.95) 参数 学龄期儿童n=194 青春期儿童n=25 H值 P值 术前准备时间/min 45.00 (30.00, 58.50) 39.65 (27.50, 51.77) 48.843 <0.01 手术时间/min 175.00 (115.00, 251.00) 180.00 (97.50, 269.00) 13.067 0.023 术中出血量/mL 10.00 (5.00, 11.25) 5.00 (5.00, 30.00) 55.820 <0.01 住院天数/d 14.00 (11.00, 18.00) 12.00 (10.00, 16.00) 12.110 0.033 住院费用/元 55 445.30 (49 195.13, 62 689.27) 53 594.55 (45 191.49, 62 661.89) 30.116 <0.01 表 2 各年龄段患儿手术中转、重大并发症及非计划再次手术情况
n 项目 合计N=794 新生儿N=17 婴儿N=182 幼儿N=174 学龄前期儿童N=202 学龄期儿童N=194 青春期儿童N=25 χ2值 P值 手术中转 10 0 3 2 2 3 0 1.531 0.909 重大并发症 10 0 1 3 2 3 1 2.844 0.724 非计划再次手术 14 0 3 4 4 2 1 2.173 0.825 表 3 各年龄段先天性胆管扩张症患儿达芬奇机器人手术基本情况比较
参数 合计n=107 新生儿a n=2 婴儿n=19 幼儿n=31 术前准备时间/min, x±s 49.71±18.92 75, 100 61.73±22.72 46.68±13.19 手术时间/min, x±s 278.13±62.57 450, 295 272.79±46.27 254.10±48.37 术中出血量/mL, M (Q1, Q3) 10.00 (5.00, 10.00) 5, 5 5.00 (5.00, 10.00) 10.00 (5.00, 10.00) 住院天数/d, M (Q1, Q3) 15.00 (13.00, 19.00) 16, 16 14.00 (13.00, 16.00) 15.00 (13.00, 20.00) 住院费用/元, x±s 65 274.94±10 299.44 87 292.11, 77 464.17 66 537.92±9 239.54 66 742.32±11 073.28 参数 学龄前期儿童n=31 学龄期儿童n=22 青春期儿童a n=2 统计值 P值 术前准备时间/min, x±s 46.43±13.63 44.44±22.55 52, 55 F=4.453 0.010 手术时间/min, x±s 293.35±68.99 291.73±66.95 263, 180 F=3.017 0.014 术中出血量/mL, M (Q1, Q3) 10.00 (10.00, 20.00) 10.00 (10.00, 10.00) 40, 5 H=15.700 0.008 住院天数/d, M (Q1, Q3) 16.00 (13.00, 18.00) 16.50 (15.00, 19.25) 12, 15 H=4.843 0.435 住院费用/元, x±s 64 128.07±10 481.22 62 365.90±9 128.49 60 233.98, 66 176.38 F=1.795 0.121 a:样本量仅2例,故列出原始数据. -
[1] WILLIAMSON T, SONG S E. Robotic surgery techniques to improve traditional laparoscopy[J]. JSLS, 2022, 26(2): e2022.00002. DOI: 10.4293/JSLS.2022.00002. [2] MEININGER D D, BYHAHN C, HELLER K, et al. Totally endoscopic Nissen fundoplication with a robotic system in a child[J]. Surg Endosc, 2001, 15(11): 1360. DOI: 10.1007/s00464-001-4200-3. [3] MEI H, TANG S. Robotic-assisted surgery in the pediatric surgeons' world: current situation and future prospectives[J]. Front Pediatr, 2023, 11: 1120831. DOI: 10.3389/fped.2023.1120831. [4] BINDI E, TODESCO C, NINO F, et al. Robotic surgery: is there a possibility of increasing its application in pediatric settings? A single-center experience[J]. Children, 2022, 9(7): 1021. DOI: 10.3390/children9071021. [5] 杨振, 黄格元. 机器人在小儿外科手术中的应用及争议[J]. 临床小儿外科杂志, 2016, 15(4): 317-321. DOI: 10.3969/j.issn.1671-6353.2016.04.002. [6] FINKELSTEIN J B, LEVY A C, SILVA M V, et al. How to decide which infant can have robotic surgery? Just do the math[J]. J Pediatr Urol, 2015, 11(4): 170. e1-170. e4. DOI: 10.1016/j.jpurol.2014.11.020. [7] 曹国庆, 张茜, 周莹, 等. 机器人胸腔镜手术治疗食管闭锁: 国内首例报告[J]. 中国微创外科杂志, 2020, 20(11): 1026-1028. DOI: 10.3969/j.issn.1009-6604.2020.11.016. [8] 秦鑫锞, 段栩飞, 闫学强, 等. 小儿达芬奇机器人手术中转原因分析及预防策略: 单中心581例[J]. 中华小儿外科杂志, 2024, 45(2): 120-125. DOI: 10.3760/cma.j.cn421158-20231031-00436. [9] BALLOUHEY Q, VILLEMAGNE T, CROS J, et al. A comparison of robotic surgery in children weighing above and below 15.0 kg: size does not affect surgery success[J]. Surg Endosc, 2015, 29(9): 2643-2650. DOI: 10.1007/s00464-014-3982-z. [10] 张茜, 常晓盼, 汤绍涛, 等. 机器人辅助Soave样拖出术治疗小儿先天性巨结肠症的疗效研究[J]. 机器人外科学杂志(中英文), 2021, 2(4): 255-262. DOI: 10.12180/j.issn.2096-7721.2021.04.003. [11] MEEHAN J J, ELLIOTT S, SANDLER A. The robotic approach to complex hepatobiliary anomalies in children: preliminary report[J]. J Pediatr Surg, 2007, 42(12): 2110-2114. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2007.08.040. [12] 高贺云, 李庚, 张文, 等. 机器人辅助单孔腹腔镜在小儿泌尿生殖系统手术中的应用[J]. 中华小儿外科杂志, 2023, 44(7): 597-601. DOI: 10.3760/cma.j.cn421158-20230321-00094.