世界卫生组织最新数据统计显示,2018年全球新发肺癌病例(占所有新发癌症的11.6%)以及死亡病例(占比18.4%)均位列所有癌症首位[1]。在我国,肺癌发病率占所有恶性肿瘤的20.03%,同样位居首位[2]。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌中最常见的恶性肿瘤,约占所有肺癌的80%,目前手术为治疗早期NSCLC最有效的方式[3]。
随着微创理念的深入以及微创技术的不断发展,具有创伤小、术后恢复快等诸多优点的电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)技术被广泛应用于胸外科疾病的治疗[4-5]。近年来兴起的达芬奇机器人辅助胸腔镜手术(Da Vinci robot-assisted thoracoscopic surgery,RATS)在具有微创优点的同时,具有操作范围广、手术切口小、出血量少、术后并发症少等特点[6-7],可以满足术者进行复杂的手术操作[6-8],有望弥补VATS的弊端,被视为是VATS的一种替代技术[4, 8-9]。自2000年美国食品药品监督管理局(FDA)批准达芬奇机器人系统应用于临床以来,诸多学者对其在手术中的安全性[10-12]以及短期效果[8, 13-15]进行了研究。相对于VATS,RATS表现出住院时间短[14-15]、术后并发症低[14]等优势。但就手术本身而言,无论何种手术,势必会对患者自身免疫系统造成影响[16]。手术过程中所产生的创伤性损伤会导致患者机体免疫功能受到影响[17],其程度与术中创伤程度显著相关[18]。已有研究[19-20]发现,微创手术可以有效地减少患者术后疼痛等指标,而疼痛与术后炎性因子之间存在着显著的关联[21]。此外,微创手术有利于保护患者的免疫功能[22-23],降低术后白细胞介素(IL)-6,IL-8以及IL-10等炎性因子水平[17, 24-25]以及NK和T CD4+等免疫细胞水平[26]。目前有关RATS对患者机体免疫功能方面影响的研究较少,另一方面,有关VATS和RATS两种方式对于患者免疫方面影响的比较研究也较少。
本文通过对RATS和VATS术后患者外周血中白细胞亚群、C反应蛋白(CRP)以及炎性因子水平进行分析,通过对比RATS与VATS对NSCLC患者炎症和免疫反应的影响,为日后临床中NSCLC的有效治疗提供技术选择依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
回顾性分析北部战区总医院自2019年6月至2019年11月行肺癌根治术90例患者的临床资料。基于不同患者的病情及各自选择治疗方式的意愿,将患者分为RATS组(接受RATS手术,n=50)和VATS组(接受VATS手术,n=40)。术前经胸部CT、头部CT、全身骨显像、腹部超声、肺功能、心电图等检查,术前评估患者均能够耐受肺叶切除术,且排除远处转移和术中转开胸病例。经病理学检查回报,所有患者均确诊为NSCLC。两组患者一般临床资料差异无统计学意义(P>0.05);见表1。


1.2 手术方式
1.2.1 RATS组
患者取健侧卧位,头高脚低折刀位。双腔气管插管,健侧单肺通气。本研究所有患者均行RAL-3方式进行手术。具体而言,采用三臂法,即1个镜头臂,2个器械臂,使用达芬奇机器人专用戳卡。于腋后线与肩胛线间第7肋间切3 cm小口做辅助口,探查胸腔内无粘连;于腋后线第8肋间切1.5 cm小口做进镜口,于腋前线第5肋间与肩胛线第7肋间分别切0.8~1 cm小口做器械操作臂口。辅助切口内置入切口保护套。切除样本通过辅助口取出。
1.2.2 VATS组
患者取健侧卧位,双腔气管插管,上胸部垫高,健侧单肺通气。于腋中线第7肋间或第8肋间切1.5 cm为进镜口并置入戳卡,于腋前线第4肋间小切口3~5 cm为主操作口并使用一次性切口保护套,必要时适当延长该切口,视术中情况于腋后线第9肋间或肩胛下线第8肋间切1.5 cm作为辅助操作口。
1.3 观察指标
1.3.1 一般临床指标
记录两组患者的术中出血量、手术时间(手术时间定义为从患者切皮开始到缝皮结束的全部时间)、术后72 h引流量、术后引流管留置时间、住院时间等指标。
1.3.2 炎性因子检测
分别在术前 1 d以及术后第3 d清晨,抽取所观察患者的空腹静脉血,经离心处理后,血清送至北部战区总医院检验科测定血清中IL-6、RP、降钙素原(PCT)等指标含量。
1.3.3 免疫因子、免疫细胞检测
分别在术前1 d以及术后第3 d清晨,抽取所观察患者的空腹静脉血,随后送至北部战区总医院医学实验科,采用ELISA技术测定免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)与免疫球蛋白M(IgM)的水平,采用FACSCantoⅡ流式细胞仪(美国BD公司)测定外周血T淋巴细胞亚群CD4+、CD8+、CD4+ / CD8+、B淋巴细胞以及NK细胞的水平。
1.4 统计学分析
所有数据采用SPSS 22.0进行统计分析,基于单样本K-S检验结果,正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,非正态分布计量资料采用箱线图并以四分位数和中位数形式表示,组间比较采用t检验。计数资料采用卡方检验进行差异性分析。P< 0.05为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究经中国人民解放军北部战区总医院伦理委员会审查批准,批准号:Y(2020)059号。
2 结果
2.1 两种手术方式围术期指标比较
RATS组在术后引流量、引流管留置时间以及术后住院时间方面少于或短于VATS组,差异无统计学意义(P>0.05)。但RATS显著缩短了手术时间并减少了术中出血量(P<0.05);见表2。


2.2 两种手术方式患者炎性因子水平比较
RATS组患者术后CRP和IL-6水平显著低于VATS组患者(P<0.05);见表3。PCT作为全身炎症反应状态诊断的生物标志物,通过箱线图可以发现,除1例患者外,两组大多数患者术前PCT浓度均在0.05 ng/mL以下;见图1。VAST组术后产生炎症反应的患者数多于RAST手术组(PCT>0.5 ng/mL)。

图中菱形样点代表不同患者PCT浓度分布,长方形上下边框分别代表上四分位数(


2.3 两组免疫功能的比较
两组患者术前免疫球蛋白水平差异无统计学意义;见表4。与术前相比,两组患者术后免疫球蛋白水平均低于术前水平,其中患者IgG水平下降的最为显著(P<0.05)。但就术后而言,两组间免疫球蛋白水平差异无统计学意义(P>0.05)。在免疫细胞方面,相较于术前,两组患者的免疫细胞在术后也有不同程度的变化;见表5。其中NK自然杀伤细胞在RATS组中下降显著,B淋巴细胞在两组中均显著上升(P<0.05),但术后两组患者免疫细胞水平之间差异无统计学意义(P>0.05)。




3 讨论
在世界范围内,肺癌是具有多种组织学亚型的最致命疾病[28],其目前的发病率和死亡率位列所有癌症首位[1]。近年来美国等发达国家肺癌的发病率有所降低[29],但5年的相对存活率仍然很低(< 21%)[30]。Martín-Sánchez等[31]通过Bayesian模型拟合预测发现,2015~2030年间肺癌死亡率仍会增加,其中,中国由肺癌导致的死亡率约提高了40%[28, 31]。对于肺癌中占比很大的NSCLC患者来说,手术仍是首选的治疗方案[3]。
就手术本身而言,势必会对患者造成创伤。手术时间、术中失血量、术后并发症发生率等指标是反映创伤程度的重要指标。本研究中,所有患者均由同一术者进行,排除了不同术者就术式倾向性上所造成的偏差。本研究通过对比发现,在手术时间和术中出血量方面,RATS组显著优于VATS组(P<0.05),同时,这与之前的临床数据相一致[32]。但也有研究[14, 33]发现RATS的手术时间较长。Oh等[14]通过对一系列数据进行比对分析发现行RATS手术的手术时间要明显长于VATS组。但相较于VATS来说,RATS具有较短的学习曲线[8, 34];此外,随着术者技术的熟练,其手术时间也会得到大幅度缩短[33, 35]。本院自2011年引进达芬奇机器人系统以来,已采用该系统成功完成超千余例外科手术,具有熟练的操作经验,这为本院采用RATS治疗NSCLC奠定了坚实的基础。尽管在部分术中指标上,RATS组优于VATS组,但在术后引流管留置时间、术后住院时间等术后恢复指标,两组差异无统计学意义(P>0.05)。
微创手术在造成患者机体创伤的同时,会导致患者术后应激反应,加剧促炎细胞因子的释放[36]。IL-6作为固有免疫系统对机体损伤最初的响应因子[37],可以通过刺激下丘脑,引起肝急性期蛋白反应,诱导术后急性蛋白CRP的合成[23, 38],在外科中常被作为全身炎症程度指标[38]。CRP是作为最广泛的急性期蛋白,其与机体损伤密切相关[39]。同时这两种指标可以有效地反映机体所受到的创伤程度[40-41]。与传统开胸手术相比,VATS手术能够降低患者术后IL-6水平[24, 42],说明微创手术有助于降低患者术后的炎性反应。本研究对比的两种手术方式(RATS和VATS)同属于微创手术,且RATS组患者术后CRP以及IL-6的升高程度均显著低于VATS组(P<0.05),我们猜测行RATS手术可能有助于降低患者术后炎症反应[37]。但RATS手术方式在术后炎症方面的优势仍需要大样本临床数据进一步探究。PCT被视为炎症反应状态的诊断标志物[43],其浓度可以有效地反映患者全身炎症情况。本研究中两组患者术后PCT浓度差异无统计学意义,但术后VAST组产生炎症反应的患者数多于RATS组(PCT>0.5 ng/mL),这一结果侧面反映出RATS组在术后炎症方面的优越性。
手术造成机体创伤,引起炎性因子变化的同时,会对患者自身免疫系统造成影响[16, 44-45],其特点可归结于淋巴细胞的相对变化[38]。本研究中,两组患者术后免疫球蛋白IgG、IgA和IgM水平以及外周血T细胞亚群在术后表现出不同程度的变化,其中IgG下降最为显著(P<0.05),B淋巴细胞上升最为显著(P<0.05)。IgG通过阻止病原菌与细胞结合,在机体免疫中其重要作用;此外,T淋巴细胞亚群与机体免疫之间具有正相关关系,可直接反映机体细胞免疫情况[46],但本研究两组术后免疫球蛋白水平之间差异并无统计学意义(P>0.05)。目前已有研究[45]发现,与传统开胸手术相比,VATS可以降低CD3+,CD4+,CD8+细胞含量,但有关RATS对患者术后免疫的影响尚不清楚。基于本研究结果,RATS在术后免疫方面并未表现出显著优越性。
综上所述,RATS与VATS相比,具有手术时间短、术中出血少、术后引流量较少等优势。在术后炎症反应方面,RATS同样有助于降低患者术后炎症反应程度。但由于样本量的限制,有关两种手术方式对患者免疫方面的影响仍需要大样本进一步研究。
利益冲突:无。
作者贡献:薛家龙负责本研究患者的收集,数据的整理与分析以及论文的撰写;王述民负责指导项目研究的确立以及论文设计,论文审阅及修改。徐惟、刘星池、刘博、许世广参与了本研究的文章修改;胡博潇、龚小康、李旭参与了本研究文献收集、分析过程。
世界卫生组织最新数据统计显示,2018年全球新发肺癌病例(占所有新发癌症的11.6%)以及死亡病例(占比18.4%)均位列所有癌症首位[1]。在我国,肺癌发病率占所有恶性肿瘤的20.03%,同样位居首位[2]。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌中最常见的恶性肿瘤,约占所有肺癌的80%,目前手术为治疗早期NSCLC最有效的方式[3]。
随着微创理念的深入以及微创技术的不断发展,具有创伤小、术后恢复快等诸多优点的电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)技术被广泛应用于胸外科疾病的治疗[4-5]。近年来兴起的达芬奇机器人辅助胸腔镜手术(Da Vinci robot-assisted thoracoscopic surgery,RATS)在具有微创优点的同时,具有操作范围广、手术切口小、出血量少、术后并发症少等特点[6-7],可以满足术者进行复杂的手术操作[6-8],有望弥补VATS的弊端,被视为是VATS的一种替代技术[4, 8-9]。自2000年美国食品药品监督管理局(FDA)批准达芬奇机器人系统应用于临床以来,诸多学者对其在手术中的安全性[10-12]以及短期效果[8, 13-15]进行了研究。相对于VATS,RATS表现出住院时间短[14-15]、术后并发症低[14]等优势。但就手术本身而言,无论何种手术,势必会对患者自身免疫系统造成影响[16]。手术过程中所产生的创伤性损伤会导致患者机体免疫功能受到影响[17],其程度与术中创伤程度显著相关[18]。已有研究[19-20]发现,微创手术可以有效地减少患者术后疼痛等指标,而疼痛与术后炎性因子之间存在着显著的关联[21]。此外,微创手术有利于保护患者的免疫功能[22-23],降低术后白细胞介素(IL)-6,IL-8以及IL-10等炎性因子水平[17, 24-25]以及NK和T CD4+等免疫细胞水平[26]。目前有关RATS对患者机体免疫功能方面影响的研究较少,另一方面,有关VATS和RATS两种方式对于患者免疫方面影响的比较研究也较少。
本文通过对RATS和VATS术后患者外周血中白细胞亚群、C反应蛋白(CRP)以及炎性因子水平进行分析,通过对比RATS与VATS对NSCLC患者炎症和免疫反应的影响,为日后临床中NSCLC的有效治疗提供技术选择依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
回顾性分析北部战区总医院自2019年6月至2019年11月行肺癌根治术90例患者的临床资料。基于不同患者的病情及各自选择治疗方式的意愿,将患者分为RATS组(接受RATS手术,n=50)和VATS组(接受VATS手术,n=40)。术前经胸部CT、头部CT、全身骨显像、腹部超声、肺功能、心电图等检查,术前评估患者均能够耐受肺叶切除术,且排除远处转移和术中转开胸病例。经病理学检查回报,所有患者均确诊为NSCLC。两组患者一般临床资料差异无统计学意义(P>0.05);见表1。


1.2 手术方式
1.2.1 RATS组
患者取健侧卧位,头高脚低折刀位。双腔气管插管,健侧单肺通气。本研究所有患者均行RAL-3方式进行手术。具体而言,采用三臂法,即1个镜头臂,2个器械臂,使用达芬奇机器人专用戳卡。于腋后线与肩胛线间第7肋间切3 cm小口做辅助口,探查胸腔内无粘连;于腋后线第8肋间切1.5 cm小口做进镜口,于腋前线第5肋间与肩胛线第7肋间分别切0.8~1 cm小口做器械操作臂口。辅助切口内置入切口保护套。切除样本通过辅助口取出。
1.2.2 VATS组
患者取健侧卧位,双腔气管插管,上胸部垫高,健侧单肺通气。于腋中线第7肋间或第8肋间切1.5 cm为进镜口并置入戳卡,于腋前线第4肋间小切口3~5 cm为主操作口并使用一次性切口保护套,必要时适当延长该切口,视术中情况于腋后线第9肋间或肩胛下线第8肋间切1.5 cm作为辅助操作口。
1.3 观察指标
1.3.1 一般临床指标
记录两组患者的术中出血量、手术时间(手术时间定义为从患者切皮开始到缝皮结束的全部时间)、术后72 h引流量、术后引流管留置时间、住院时间等指标。
1.3.2 炎性因子检测
分别在术前 1 d以及术后第3 d清晨,抽取所观察患者的空腹静脉血,经离心处理后,血清送至北部战区总医院检验科测定血清中IL-6、RP、降钙素原(PCT)等指标含量。
1.3.3 免疫因子、免疫细胞检测
分别在术前1 d以及术后第3 d清晨,抽取所观察患者的空腹静脉血,随后送至北部战区总医院医学实验科,采用ELISA技术测定免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)与免疫球蛋白M(IgM)的水平,采用FACSCantoⅡ流式细胞仪(美国BD公司)测定外周血T淋巴细胞亚群CD4+、CD8+、CD4+ / CD8+、B淋巴细胞以及NK细胞的水平。
1.4 统计学分析
所有数据采用SPSS 22.0进行统计分析,基于单样本K-S检验结果,正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,非正态分布计量资料采用箱线图并以四分位数和中位数形式表示,组间比较采用t检验。计数资料采用卡方检验进行差异性分析。P< 0.05为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究经中国人民解放军北部战区总医院伦理委员会审查批准,批准号:Y(2020)059号。
2 结果
2.1 两种手术方式围术期指标比较
RATS组在术后引流量、引流管留置时间以及术后住院时间方面少于或短于VATS组,差异无统计学意义(P>0.05)。但RATS显著缩短了手术时间并减少了术中出血量(P<0.05);见表2。


2.2 两种手术方式患者炎性因子水平比较
RATS组患者术后CRP和IL-6水平显著低于VATS组患者(P<0.05);见表3。PCT作为全身炎症反应状态诊断的生物标志物,通过箱线图可以发现,除1例患者外,两组大多数患者术前PCT浓度均在0.05 ng/mL以下;见图1。VAST组术后产生炎症反应的患者数多于RAST手术组(PCT>0.5 ng/mL)。

图中菱形样点代表不同患者PCT浓度分布,长方形上下边框分别代表上四分位数(


2.3 两组免疫功能的比较
两组患者术前免疫球蛋白水平差异无统计学意义;见表4。与术前相比,两组患者术后免疫球蛋白水平均低于术前水平,其中患者IgG水平下降的最为显著(P<0.05)。但就术后而言,两组间免疫球蛋白水平差异无统计学意义(P>0.05)。在免疫细胞方面,相较于术前,两组患者的免疫细胞在术后也有不同程度的变化;见表5。其中NK自然杀伤细胞在RATS组中下降显著,B淋巴细胞在两组中均显著上升(P<0.05),但术后两组患者免疫细胞水平之间差异无统计学意义(P>0.05)。




3 讨论
在世界范围内,肺癌是具有多种组织学亚型的最致命疾病[28],其目前的发病率和死亡率位列所有癌症首位[1]。近年来美国等发达国家肺癌的发病率有所降低[29],但5年的相对存活率仍然很低(< 21%)[30]。Martín-Sánchez等[31]通过Bayesian模型拟合预测发现,2015~2030年间肺癌死亡率仍会增加,其中,中国由肺癌导致的死亡率约提高了40%[28, 31]。对于肺癌中占比很大的NSCLC患者来说,手术仍是首选的治疗方案[3]。
就手术本身而言,势必会对患者造成创伤。手术时间、术中失血量、术后并发症发生率等指标是反映创伤程度的重要指标。本研究中,所有患者均由同一术者进行,排除了不同术者就术式倾向性上所造成的偏差。本研究通过对比发现,在手术时间和术中出血量方面,RATS组显著优于VATS组(P<0.05),同时,这与之前的临床数据相一致[32]。但也有研究[14, 33]发现RATS的手术时间较长。Oh等[14]通过对一系列数据进行比对分析发现行RATS手术的手术时间要明显长于VATS组。但相较于VATS来说,RATS具有较短的学习曲线[8, 34];此外,随着术者技术的熟练,其手术时间也会得到大幅度缩短[33, 35]。本院自2011年引进达芬奇机器人系统以来,已采用该系统成功完成超千余例外科手术,具有熟练的操作经验,这为本院采用RATS治疗NSCLC奠定了坚实的基础。尽管在部分术中指标上,RATS组优于VATS组,但在术后引流管留置时间、术后住院时间等术后恢复指标,两组差异无统计学意义(P>0.05)。
微创手术在造成患者机体创伤的同时,会导致患者术后应激反应,加剧促炎细胞因子的释放[36]。IL-6作为固有免疫系统对机体损伤最初的响应因子[37],可以通过刺激下丘脑,引起肝急性期蛋白反应,诱导术后急性蛋白CRP的合成[23, 38],在外科中常被作为全身炎症程度指标[38]。CRP是作为最广泛的急性期蛋白,其与机体损伤密切相关[39]。同时这两种指标可以有效地反映机体所受到的创伤程度[40-41]。与传统开胸手术相比,VATS手术能够降低患者术后IL-6水平[24, 42],说明微创手术有助于降低患者术后的炎性反应。本研究对比的两种手术方式(RATS和VATS)同属于微创手术,且RATS组患者术后CRP以及IL-6的升高程度均显著低于VATS组(P<0.05),我们猜测行RATS手术可能有助于降低患者术后炎症反应[37]。但RATS手术方式在术后炎症方面的优势仍需要大样本临床数据进一步探究。PCT被视为炎症反应状态的诊断标志物[43],其浓度可以有效地反映患者全身炎症情况。本研究中两组患者术后PCT浓度差异无统计学意义,但术后VAST组产生炎症反应的患者数多于RATS组(PCT>0.5 ng/mL),这一结果侧面反映出RATS组在术后炎症方面的优越性。
手术造成机体创伤,引起炎性因子变化的同时,会对患者自身免疫系统造成影响[16, 44-45],其特点可归结于淋巴细胞的相对变化[38]。本研究中,两组患者术后免疫球蛋白IgG、IgA和IgM水平以及外周血T细胞亚群在术后表现出不同程度的变化,其中IgG下降最为显著(P<0.05),B淋巴细胞上升最为显著(P<0.05)。IgG通过阻止病原菌与细胞结合,在机体免疫中其重要作用;此外,T淋巴细胞亚群与机体免疫之间具有正相关关系,可直接反映机体细胞免疫情况[46],但本研究两组术后免疫球蛋白水平之间差异并无统计学意义(P>0.05)。目前已有研究[45]发现,与传统开胸手术相比,VATS可以降低CD3+,CD4+,CD8+细胞含量,但有关RATS对患者术后免疫的影响尚不清楚。基于本研究结果,RATS在术后免疫方面并未表现出显著优越性。
综上所述,RATS与VATS相比,具有手术时间短、术中出血少、术后引流量较少等优势。在术后炎症反应方面,RATS同样有助于降低患者术后炎症反应程度。但由于样本量的限制,有关两种手术方式对患者免疫方面的影响仍需要大样本进一步研究。
利益冲突:无。
作者贡献:薛家龙负责本研究患者的收集,数据的整理与分析以及论文的撰写;王述民负责指导项目研究的确立以及论文设计,论文审阅及修改。徐惟、刘星池、刘博、许世广参与了本研究的文章修改;胡博潇、龚小康、李旭参与了本研究文献收集、分析过程。