机器人甲状腺手术的应用进展

Abstract

In recent years, robot-assisted thyroid surgery has gained widespread adoption in major hospitals worldwide, offering advantages such as a shorter learning curve and superior cosmetic outcomes while overcoming the limitations of endoscopic surgery. Currently, the main surgical approaches include the transaxillary, bilateral axillo-breast(BABA), retroauricular, and transoral vestibular routes. However, the widespread adoption of robotic thyroidectomy still faces several challenges, including technical complexity, prolonged operative time, a higher complication rate during the learning curve, and high costs. Nevertheless, when performed by experienced surgeons on carefully selected patients, robotic thyroidectomy can achieve outcomes comparable to those of conventional open transcervical thyroidectomy. This article provides a systematic review of the development and latest advances in robotic thyroid surgery.

1. 概述

甲状腺癌是内分泌系统最常见恶性肿瘤，在过去的40年里，甲状腺癌的发病率增加了313%，主要是由于影像学的广泛应用和细针穿刺活检的引入增加了检出率^[1]。手术是治疗甲状腺癌的首选方法，常规经颈甲状腺切除术后的颈部瘢痕是一个值得关注的问题。无论瘢痕的严重程度或长度如何，颈部瘢痕的存在都会对患者的生活质量产生显著的负面影响^[2-3]。

因此，外科医生试图在甲状腺切除术中使用远处切口来隐藏或避免可见的颈部瘢痕。这些远处切口特别适合于有瘢痕疙瘩或增生性瘢痕倾向的患者。因此，对于甲状腺切除术需要兼顾肿瘤根治、安全性以及患者对美容的需求。

自1997年第1例内镜辅助甲状腺切除术以来，在过去的20年里，通过腋窝、前胸、乳晕、耳后或经口的甲状腺切除术已经发展起来^[4-5]。使用内镜辅助甲状腺切除术被证明是可行的。机器人辅助甲状腺切除术被引入，以克服内镜手术的局限性：二维视野，器械操作的限制，支点效应，以及需要助手控制内镜^{[4, 6]}。达芬奇^®手术系统(Intuitive surgical，Sunnyvale，CA)的机器人手术提供了10~12倍的三维放大视图，使其易于识别甲状旁腺和喉返神经(RLN)，可以更安全，更精确的解剖。与内窥镜甲状腺切除术不同，机器人甲状腺切除术提供了精细的运动缩放，手震颤过滤，还可提供更好手术技巧培训^[7-10]。在机器人手术中，使用3种机器人器械可获得较好的牵拉力，能更好的暴露手术视野^[10]。机器人手术不需要助手控制内镜，增加了镜头的稳定性^{[4, 10]}。

机器人辅助甲状腺切除术已经得到普及，与传统的经颈甲状腺切除术比较，其手术效果相似。随着各种机器人甲状腺切除术技术的发展，美国甲状腺协会(ATA)在2016年发表了1份关于机器人辅助甲状腺切除术的声明，指出远程入路机器人甲状腺手术可由经验丰富的外科医生对高度选择的患者进行手术^[11]。

因此，本文综述了机器人甲状腺切除术的发展和最新进展，并对其进行了评价。

2. 机器人甲状腺切除术的4种常见入路

机器人辅助甲状腺切除术可根据切口位置及二氧化碳(CO₂)充气使用情况进行分类。目前4种主流机器人辅助术式包括：无充气经腋窝入路、双侧腋窝-乳房入路(BABA)、无充气耳后入路以及经口入路^{[4, 12]}。首例机器人辅助甲状腺切除术由韩国Kang等^[6]于2009年采用无充气经腋窝入路完成。此后，韩国Lee等^[13]首创机器人BABA术式，美国Terris等^[14-15]开发了机器人耳后入路，而经口机器人入路则由Richmon等^[16]率先在尸体模型中进行试验在国内2014年，贺青卿等^[17]首次开展机器人甲状腺手术，目前已完成3 500余例机器人辅助甲状腺手术。2018年张彬等^[18]首次成功开展经口腔前庭机器人甲状腺手术。经过10余年的发展，目前在国内有20余家医疗中心开展达芬奇机器人甲状腺切除术，截止2024年12月，开展甲状腺手术最多的医院为解放军960医院(3 502台)、陆军军医大学西南医院(2 665台)、上海交通大学医学院附属瑞金医院(1 314台)、吉林大学中日联谊医院、中山大学孙逸仙纪念医院。

2.1. 免注气机器人辅助经腋窝入路

最初，有报道研发的无充气机器人经腋窝入路采用6 cm腋窝切口联合一个前胸小切口^[19-20]，后逐步发展为单一切口且无需胸前切口。该术式经Tae等^{[7-8, 21]}改良后，进一步形成无充气单侧腋窝入路(GUA)和无充气单侧腋乳入路(GUAB)。其中GUAB入路除腋窝切口外，需在乳晕周围增设乳房切口^[22]，此举可扩大机械臂的操作夹角，既便于器械操控又能避免碰撞。但为追求更佳美容效果，目前机器人GUAB入路已优化为无需乳晕切口的GUA入路^[21]。GUA入路操作要点如下：于腋窝皱襞作5~6 cm皮肤切口^{[7, 8, 21]}，直视下在颈阔肌下层与胸大肌筋膜间平面分离皮瓣，经胸锁乳突肌胸骨头与锁骨头间隙进入，继续沿肩胛舌骨肌深面分离至甲状腺区域。随后置入外牵拉器以保证手术空间(无需CO₂充气)。目前该入路在国内多个中心开展，并逐步改良，形成了“五沉法”、“葛-郑氏七步法”等^[23-25]。

无充气机器人经腋窝入路可较好的暴露甲状腺及颈侧区^[4]。经验丰富的外科医师通过单侧腋窝切口即可完成甲状腺全切及中央区淋巴结清扫，但术中处理对侧甲状腺叶及辨识喉返神经仍存在难度。在超重或肥胖患者更为普遍的欧美国家，机器人经腋窝入路手术被认为更具挑战性^[26-27]。此外，由于单侧腋窝切口难以充分显露对侧喉返神经及甲状旁腺，该入路用于甲状腺全切术的安全性仍存争议。因此，部分外科医师仅将其应用于单侧腺叶切除术，而经验丰富者则用于实施甲状腺全切术。

2.2. 机器人辅助注气BABA入路

注气BABA入路由Choe等研发报道^[28]，该术式是对Shimazut等^[29]开发的ABBA的改良，额外增加了腋窝切口。机器人BABA甲状腺切除术需在双侧乳晕周围及腋窝处作4个小切口：手术操作空间上界至甲状软骨，外侧达胸锁乳突肌内侧缘，并通过5~6 mmHg的CO₂充气维持空间。其中，右乳切口置入机器人内窥镜，左乳切口及双腋窝切口用于机械臂器械操作。

机器人BABA手术能为术者提供与传统开放手术相似的视野，实现甲状腺全切除的同时，可清晰辨识甲状旁腺及喉返神经^[30-32]。该入路兼具手术完整切除率高与术后美容效果优异的双重优势，目前国内多家中心已用该入路开展颈侧区淋巴结清扫，具有较好的安全性，与开放手术治疗效果媲美^{[4, 33]}。

2.3. 免注气机器人辅助耳后入路

机器人辅助面部提拉式甲状腺切除术最初由美国Terris团队研发，旨在弥补经腋入路的局限性^[14-15]，后经韩国外科医师推广普及^[34-36]。该术式采用耳后-枕部发际线切口，其解剖层面与腮腺切除术相似，头颈外科医师对此较为熟悉^[37]。手术操作需在直视下沿胸锁乳突肌(SCM)表面颈阔肌下层分离皮瓣：后界至SCM后缘，上达下颌骨下缘，下至胸骨切迹。与经腋入路比较，该术式到达甲状腺所需的分离范围更小^[37]。其术后美容效果良好，切口瘢痕可被耳廓和头发遮盖，尤其适合女性患者。

该术式的主要缺点在于操作空间极为狭窄，且通过单侧切口处理对侧甲状腺叶具有较高难度。采用耳后入路实施同侧腺叶切除安全可行，但对侧腺叶切除技术要求较高，需丰富的手术经验。当术野暴露不足时，需在对侧耳后增加切口才能完成对侧腺叶切除^[36]。因此，机器人耳后入路通常仅适用于单侧甲状腺切除。此外，与传统颈前切口相比，机器人耳后切口更易形成增生性瘢痕^[38]。

2.4. 机器人辅助经口入路

经口入路甲状腺切除术主要包括舌下入路和口腔前庭入路，根据是否采用CO₂充气可进一步细分^{[4, 39-40]}。Witzel团队率先在尸体和猪模型上通过舌下单切口联合内镜技术开展经口入路探索^[41]。随后Wilhelm团队完成首例人体经口内镜甲状腺切除术，采用1个舌下切口和2个口腔前庭切口的手术设计^[42-43]。

机器人辅助经口腔前庭入路由Richmon团队率先在尸体模型中描述，该技术采用三个口腔前庭切口^[16]。Nakajo团队则开发了无充气经口内镜辅助颈部手术(TOVANS)，通过在口腔前庭单一切口(2.5 cm)配合钢丝外牵拉系统实施(无需CO₂充气)，但术后报告了较高的颏神经损伤率^[40]。这种高损伤率可能与口腔前庭中部2.5 cm长切口的设计有关。首例人体经口腔前庭入路内聚集甲状腺切除术(TOETVA)由中国Wang团队率先报道^[39]，但该技术是在Anuwong团队发表相关报告后才获得广泛推广^[44-45]。Kim团队随后分享了机器人经口腔前庭入路的早期经验^[46]。Tae通过对比经口机器人手术与内镜手术发现，除手术时间较长外，两者在手术效果方面并无显著差异^[10]。尽管机器人手术耗时更多，但其具备三维放大视野、精准器械操控以及3机械臂协同牵引等优势，显著超越了传统内镜技术^{[10, 47-48]}。

在机器人经口入路手术中，需在下唇系带处作1.5~2.0 cm水平切口，并在靠近口角处作两侧切口。此设计既能避免损伤颏神经，又可扩大机械臂操作夹角。使用Hegar扩张器对颏下区进行钝性分离，随后在非机器人辅助的内镜下于颈阔肌下层建立操作空间，CO₂充气压力设定为5~6 mmHg。皮瓣分离范围下至胸骨切迹，外侧达胸锁乳突肌。完成操作空间建立后，置入30°机器人内镜及专用器械(如马里兰钳或单极电剪)。必要时可通过右腋切口置入第三机械臂(如Cardinal钳)^[10]。

经口腔前庭切口与甲状腺距离较短，该术式相比其他远程入路所需分离的组织更少。其经中线直达双侧甲状腺的路径特性，使甲状腺全切除术更易实施。该入路特有的自上而下手术视角，让包括第Ⅶ区在内的中央区淋巴结清扫也变得更为便捷^[4]。

虽然经口机器人甲状腺切除术可行且与传统手术效果相当，但该入路存在一些特有并发症，包括：因颏神经损伤及颏区分离导致的下唇感觉减退与肌力减弱、手术部位感染、二氧化碳栓塞、口角撕裂、颈颏部皮肤穿孔，以及皮瓣灼伤与创伤等^{[4, 45, 49-50]}。

3. 4种常用入路机器人辅助甲状腺切除方法的比较

上述4种主流入路机器人甲状腺切除术各有优劣^[4]，临床实践中需根据患者个体情况选择合适术式(表 1)。充气法通过小切口即可维持良好操作空间，其美容效果通常优于需较长切口的无充气法^[4]。但即便采用低压(4~6 mmHg)操作，充气法仍可能引发皮下气肿、高碳酸血症、呼吸性酸中毒、脑水肿及CO₂栓塞等并发症^[49-50]。而无充气法则完全规避了与CO₂灌注相关的风险。

表 1.

4种机器人辅助入路的比较

指标	腋窝入路	BABA	耳后入路	经口入路
通路创伤的大小	++++	++++	+++	++
操作空间的大小	++++	+++	+++	+++
手术时间长短	+++	++++	+++	+++
术野清晰度	++++	+++	++++	+++
甲状腺全切适用度	++	+++	+	+++
中央区淋巴结清扫适用度	+++	++	+++	+++
侧颈淋巴结清扫适用度	++++	++	++++	+/-
并发症发生率	+	+	+	+
美容效果满意度	+++	++++	+++	++++

在建立手术操作空间方面，BABA和经腋入路的手术创伤最大，而经口入路创伤最小。就术野清晰度而言，无充气法(如无充气经腋入路和耳后入路)因无气体烟雾干扰，显著优于BABA和经口入路等充气法^[4]。

在实施甲状腺全切术方面，BABA与经口入路较经腋和耳后入路更具优势。虽然经腋和耳后入路通过单侧切口可顺利完成同侧腺叶切除，但完成双侧全切存在技术难度。鉴于当前指南推荐对低风险甲状腺癌行腺叶切除，这2种入路可能更适合此类病例。中央区淋巴结清扫在4种入路中均可实施，但BABA入路因操作角度受限而难度较大；而经腋与耳后入路则可进行颈侧区选择性清扫^[4]。所有术式均能获得良好的术后美容效果^[51-52]。

4. 适应证和禁忌证

手术适应证可依据术者经验及入路特性进行拓展，主要包括：直径小于5~6 cm的良性甲状腺结节，以及小于3~4 cm的分化型甲状腺癌^{[4, 7, 10, 21]}。此外，对于伴有轻微甲状腺外侵犯或带状肌浸润的分化型甲状腺癌，甚至存在中央区或颈侧区淋巴结转移者，亦可考虑采用机器人甲状腺切除术。但需注意，经口入路中肿瘤大小及甲状腺体积将直接影响手术指征，因较大标本难以通过狭小的口腔切口取出^[10]。

机器人甲状腺切除术的绝对禁忌证包括：明显甲状腺外侵犯累及周围组织，转移淋巴结融合成团并侵犯周围结构巨大胸骨后或咽后甲状腺肿^{[4, 7-8]}，相对禁忌证则涵盖：合并Graves病或桥本甲状腺炎的巨大甲状腺肿(因术中出血风险增加及甲状腺组织脆弱)^[4]，甲状腺结节>6 cm或甲状腺体积>40~50 mL肥胖症颈部手术史或放疗史^[26-27]。

5. 机器人辅助甲状腺切除术的优点

与传统甲状腺切除术比较，机器人辅助甲状腺切除术最重要的优点是其术后美观和语音效果更好。

5.1. 机器人甲状腺切除术的美容效果

卓越的美容效果是患者和外科医生选择机器人远程入路甲状腺切除术的首要原因。相较于传统术式，机器人手术能提供更优的美容效果^{[22, 53]}。经腋入路在瘢痕成熟后的长期美容满意度也显著高于传统手术^[54]。此外，研究显示机器人BABA和经口入路同样能获得出色的美容效果。但需注意的是，经腋和耳后入路的瘢痕愈合质量反而逊于传统术式^[38]，其温哥华瘢痕量表评分显著高于传统手术组^[38]。

此外，部分患者术后出现颈部及前胸不对称性带状挛缩^[55-56]，这可能与经腋和BABA入路术中为建立操作空间而广泛分离皮瓣，导致软组织及肌肉纤维化挛缩有关。

5.2. 机器人甲状腺切除术的语音结果

机器人甲状腺切除术的另一重要优势在于更优的术后嗓音功能，特别是高音域的保护。有前瞻性研究比较机器人手术与传统经颈入路的嗓音功能变化，发现无充气经腋入路和耳后入路的机器人手术不仅能带来更好的主观嗓音恢复，在嗓音音调等声学参数上也优于传统术式，术后3个月时，机器人手术组的VSS评分(3.79±3.66)显著低于传统手术组(5.77±5.19)，P=0.025，表明嗓音障碍更轻^[57-59]。术后数据显示，机器人组患者的最高发声频率更高，频率范围也更宽，开放组术前F-high的平均值为(534.8±252.3)，在手术后1周(P=0.024)、1个月(P=0.021)和3个月(P=0.024)显著降低，分别为(412.3±225.9)、(430.6±165.3)、(416.2±123.8)，而机器人组无显著影响^[57-59]。此外，机器人组术后1周(P=0.020)嗓音频率平均值范围显著降低，由(27.62±9.27)降至(22.21±8.63)，但在术后1个月恢复正常。开放组术后1周(P=0.010)和3个月(P=0.002)嗓音频率平均值范围显著降低，由(26.85±8.11)分别降至(21.3±8.15、21.29±7.35)，开放组术后3个月的频率范围显著低于机器人组(21.29±7.35 vs 26.04±9.27)^[57]。此外，数据显示经口机器人甲状腺切除术的嗓音预后同样优于传统手术，传统手术组的F-high术前为(413.5±124.7)，在术后3个月降至(346.3±104.2)，嗓音频率在术后3个月由(274.7±125.1降至204.8±98.8)^[60]。

机器人手术卓越的嗓音质量(尤其是高音域保留)可能源于2大因素：①无颈部皮肤切口；②减少引起喉、气管粘连的操作^[59]。颈部无切口可有效降低皮肤、带状肌与喉气管结构间的粘连——这甚至是无喉返神经损伤患者术后嗓音障碍的主因。但机器人手术改善嗓音的确切机制仍需更多前瞻性研究验证。

6. 机器人辅助甲状腺切除术的不足及并发症处理

机器人辅助甲状腺切除术存在若干不足：从严格意义上说，该术式并非微创手术——为建立从切口到甲状腺的操作通道，需进行广泛的组织分离，其分离范围远超传统术式，随之会带来相应的特有的并发症，如经腋窝会引起锁骨上神经、臂丛神经损伤，经口入路会引起颏神经损伤等。但值得注意的是，在甲状腺切除操作本身(如腺体分离、重要结构保护等)的精细程度上，机器人手术与传统手术并无差异^[4]。

机器人甲状腺切除术推广面临3大核心障碍：技术难度高、并发症发生率高及手术成本昂贵^{[4, 27, 61]}。该术式对操作技术要求严苛，机器人手术缺乏触觉反馈，学习曲线期间并发症风险尤为突出，这直接关系到患者安全。结果显示，机器人甲状腺手术的总并发症发生率为7.3%~29%，最常见的并发症是暂时性RLN麻痹(4.1%)、血清肿(5.8%)和血肿(2.7%)，严重并发症包括食管及气管损伤、血肿导致的气道受压，以及罕见的CO₂栓塞等^{[50, 62]}。机器人手术应用超声刀和双极等能量器械时应尽量远离喉返神经，降低热损失，神经监测技术的应用可以帮助术者识别神经变异，进一步保证手术的安全性。如果术中发现喉返神经离断，应Ⅰ期重建喉返神经。超声刀和双极可以安全处理甲状腺的三级血管分支，为降低术后出血的发生，也可离断后采用组织闭合夹进行夹闭。术中如出现难以控制的大出血，应及时中转开放手术。如发现术后出血，需及时识别血肿有无对气道产生压迫，若病情允许，建议首选腔镜下止血。若出现严重呼吸困难甚至窒息危及生命时，建议立即行开放手术颈部切开减压、探查止血。另外，对于少见的并发症，如气管、食管的损伤也需要重视，手术中需要注意能量器械的选择和应用，尤其是使用超声刀时避免功能刀头直接接触气管与食管，减少激发时间，可避免气管与食管的损伤，如术中发现破损应及时缝合修补。此外，采用注气术式时还需要注意CO₂气体栓塞、高碳酸血症等注气相关并发症并及时处理，避免对患者的心脑血管系统产生损害。

在西方国家，高BMI患者群体、对颈部瘢痕的不同认知、较长手术时间及医疗法律风险等因素，进一步限制了该技术的普及^[26-27]。但值得关注的是，在经验丰富的外科医师操作下，全球大型医疗中心实施的机器人甲状腺切除术已能达到与传统手术相当的治疗效果，同时兼具显著的美容优势。

7. 机器人甲状腺切除术的外科和肿瘤学结果

尽管既往许多研究已报道了机器人甲状腺切除术的可行性和安全性，但该技术的并发症发生率可能较高，特别是在学习曲线阶段以及由低手术量医生或低手术量中心实施时。荟萃分析显示，机器人手术与传统手术在喉返神经(RLN)麻痹和甲状旁腺功能减退等并发症发生率上无显著差异^{[53, 63-64]}。然而，亚组分析表明，机器人手术的暂时性RLN麻痹发生率高于传统手术^[53]。

此外，机器人手术可能出现传统甲状腺切除术中不会发生的特殊神经损伤。经腋入路机器人手术中曾报道过暂时性臂丛神经损伤，但通过合理调整手臂体位可降低风险^[65]。在耳后入路中，面神经下颌缘支和耳大神经可能因狭窄操作空间中机械臂压迫而受损^[36]。经口入路手术也可能导致颏神经损伤^{[40, 46]}。

由于皮瓣分离时间长及安装机器人系统耗时，机器人甲状腺切除术的手术时间显著长于传统手术^{[63-64, 66]}。与传统经颈入路相比，机器人手术平均耗时增加43.5 min^[53]。但随着术者经验积累，总手术时间可能逐步缩短。在机器人甲状腺切除术中，患者安全必须作为首要考虑，尤其是在术者学习曲线阶段。目前，该技术并非适用于所有患者、医生或医院。因此，严格的患者选择标准对确保手术成功至关重要，同时必须建立规范的培训体系和术中督导机制^[67]。肿瘤学疗效同样是甲状腺癌治疗的核心问题，不能因追求美容或功能效果而忽视肿瘤治疗效果。然而，目前机器人手术的肿瘤学结局尚未明确，相关研究甚少。仅有的3项研究表明，经腋入路机器人手术与传统手术在疾病特异性生存率和复发率方面无显著差异，但随访时间较短^[68-70]。未来需要更多大样本长期随访研究来评估机器人甲状腺切除术的最终肿瘤学结局

8. 未来甲状腺手术机器人

目前大多数机器人甲状腺切除术均采用达芬奇^®手术系统完成，但该系统对甲状腺手术而言仍显庞大笨重，且缺乏触觉反馈功能。最新推出的达芬奇^®SP型号虽已应用于甲状腺手术，但仍存在局限性，其有效性尚需更多研究验证。

尽管如此，手术机器人技术的创新发展势在必行，未来或将出现甲状腺手术专用机器人。理想的甲状腺手术机器人应具备以下特征：体积更小巧灵活、整合触觉反馈功能、配备术中神经监测系统、实现神经血管的非光学可视化识别，以及建立甲状旁腺/喉返神经/淋巴结导航系统。此类创新技术有望使机器人甲状腺切除术更安全、更高效，真正实现微创化。