房间隔缺损（atrial septal defect，ASD）是先天性心脏病中最常见的一类，占先天性心脏病的 10%～15%[1-2]。较大的ASD导致心房水平形成左向右的分流，使得右心容量负荷增加，最终发展为艾森门格综合征。指南[3]推荐，无论患者有无症状，一经确诊均应行缺损修补治疗。微创心脏外科（minimally invasive cardiac surgery，MICS）近年来发展迅速，经皮经胸 ASD 封堵术疗效确切，但该术式并不适用于所有类型的缺损，复杂缺损的患者存在封堵器相关并发症和再手术率增加的风险[4-5]。右侧胸壁小切口手术和全胸腔镜手术在减少创伤的同时，也存在视野暴露欠佳和器械可操作性的不足。机器人辅助技术的出现弥补了这些缺点[6]，将微创心脏外科的发展推向新的高峰。多项研究[7-9]表明机器人辅助技术应用于 ASD 修补是安全可行的，而有关机器人与传统开胸手术的对比研究报道较少，缺乏术式优越性的循证依据。在本项回顾性研究中，我们比较了机器人与经胸骨正中切开入路两种术式治疗 ASD 的早期临床结果，为临床选择合理有效的手术方式提供指导依据，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入我科 2016 年 1 月至 2020 年 5 月接受机器人或正中开胸行 ASD 修补术 140 例患者的临床资料。根据手术方式将所有患者分为机器人组和正中开胸组，其中机器人组 67 例（47.9%），正中开胸组 73 例（52.1%）。所有患者术前行经胸超声心动图或术中行经食管超声心动图明确诊断。排除标准：（1）合并有其它复杂的先天性心脏病或大血管疾病需同期行手术治疗；（2）冠状动脉粥样硬化性心脏病需同期行冠状动脉旁路移植术；（3）既往胸部手术史，严重的胸膜粘连、心包炎等解剖学不适合行内窥镜检查；（4）严重的哮喘、慢性阻塞性肺疾病等不耐受单肺通气；（5）严重的外周血管疾病限制体外循环通路建立[7]。
记录患者入院时的性别、年龄、体重、合并基础疾病等一般资料。收集术前检验检查的结果，包括肌酐值（CRE）、超声心动图测定的肺动脉收缩压（PASP）、左心室射血分数（LVEF）、ASD 类型、缺损直径、有无三尖瓣关闭不全等。统计手术时间、体外循环时间、术后 24 h 引流量、机械通气时间、ICU 住院时间、术后总住院时间、术后早期并发症等主要观测指标。
1.2 手术方法
1.2.1 机器人组
患者全身麻醉后取仰卧位，右侧胸部垫高 30°，行左侧单肺通气，置入食管超声探头。右颈内静脉穿刺置入上腔引流管，游离股动静脉，全身肝素化后置入动静脉插管建立外周体外循环。分别于患者右腋前线内侧第 3、第 6 肋间作左机械臂孔和右机械臂孔，右锁骨中线内侧第5肋间作心房拉钩孔，取右锁骨中线外侧第4肋间作长约 3～4 cm 切口为镜头工作孔。切开心包后充分暴露术野，游离上下腔静脉并套绕阻断带。控制患者心率 50～60 次/分，平均动脉压>60 mm Hg 阻断上下腔静脉。于距房室沟 1.5 cm 处切开右房，以拉钩牵引、悬吊房壁暴露缺损，剪取相应大小心包补片，以 4-0 Prolene 线连续缝合补片及缺损边缘。手术过程中保持左房充盈，并将二氧化碳气体持续吹入右侧胸腔。于房间隔闭合前膨肺，彻底排除左房气体后牢固打结，以 4-0 Prolene 线连续缝合右房切口。
1.2.2 正中开胸组
患者取胸骨正中切口，直视下打开心包，行主动脉及上下腔静脉插管后建立体外循环。浅低温下灌注心肌保护液，于心脏停跳下切开右房，缺损修补步骤同机器人组。
待血流动力学稳定后停止体外循环辅助，鱼精蛋白中和肝素后依次拔除动静脉插管。探查术野无活动性出血后撤除机械臂，留置胸腔引流管，逐层关闭切口。
1.3 统计学分析
采用 SPSS 22.0 软件进行数据分析。连续型变量数据以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。分类型变量数据以例数（百分比）表示，组间比较采用 Pearson χ2检验或 Fisher 确切概率法。使用多元线性回归分析手术方式对5项数值结果变量（手术时间、体外循环时间、术后 24 h 引流量、机械通气时间和术后总住院时间）产生的线性影响，总共分析了 5 个模型。临床认为相关的基线资料和单因素分析显著的变量均被纳入回归进行校正后的统计分析[10]。由于样本量较小，我们将 P<0.10 水平单因素分析显著的变量纳入模型。随访两组患者术后恢复日常锻炼的时间，采用 Kaplan-Meier 法绘制生存曲线。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过安徽医科大学第一附属医院临床医学研究伦理委员会审批，批准号：P2020-12-34。所有入选患者均已签署知情同意书。
2 结果
2.1 一般资料比较
两组患者在性别、年龄、体重指数、合并基础疾病、术前检验检查结果等基线资料的差异无统计学意义（P>0.05）；见表 1。
表1
两组基线资料比较［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.2 围术期指标及术后早期并发症比较
与正中开胸组相比，机器人组手术需要更长的手术时间［225.0（75.0）min vs. 198.0（60.5）min，P=0.022］和体外循环时间［88.0（30.0）min vs. 52.0（23.0）min，P<0.001］。但其术后 24 h 引流量［220.0（210.0）mL vs. 345.0（265.0）mL，P<0.001］、机械通气时间［6.0（11.0）h vs. 8.0（11.0）h，P=0.024］、ICU 住院时间［19.0（19.0）h vs. 22.0（25.0）h，P=0.005］、术后总住院时间［9.0（5.0）d vs. 10.0（6.0）d，P=0.003］和围术期输血率（28.36% vs. 84.93%，P<0.001）均少于或短于正中开胸组。两组患者均顺利完成手术，无围术期死亡，术后早期并发症的发生率差异无统计学意义（P>0.05）；见表 2。
表2
两组围术期指标及术后早期并发症比较［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.3 多元线性回归分析
多个线性回归模型校正混杂因素后的统计结果汇总见表 3。机器人手术与更低的术后 24 h 引流量（β=–115.30，95%CI –170.78～–59.82，P<0.001）、更短的机械通气时间（β=–4.96，95%CI –8.33～–1.59，P=0.004）和更短的术后总住院时间（β=–2.31，95%CI –3.98～–0.63，P=0.007）相关，而手术时间（β=20.24，95%CI 2.31～38.17，P=0.027）和体外循环时间（β=37.79，95%CI 29.61～45.97，P<0.001）均表现出延长的趋势。
表3
多元线性回归分析结果汇总
2.4 Kaplan-Meier 生存分析
Kaplan-Meier 曲线表明，机器人组术后恢复日常锻炼的时间短于正中开胸组，且差异有统计学意义[35.0（32.0）d vs. 90.0（75.0）d，P<0.001]；见图 1。
图1
Kaplan-Meier 法比较两组患者术后恢复日常锻炼的时间
STER：正中开胸组；ROBO：机器人组
3 讨论
经胸骨正中切开入路行 ASD 修补术已被公认是一种死亡率和并发症发生率都很低的成熟术式。随着医学人文素养的进步和医疗技术水平的提高，各种微创心脏外科技术应运而生，传统开胸手术因其创伤大、恢复缓慢的缺陷逐渐被取代[11-13]。机器人手术能有效减少创伤、改善患者术后生活质量，成为当下微创心脏外科治疗的热点。
Torracca 团队[14]于 2001 年率先报道 6 例机器人系统辅助 ASD 修补术，初步证实该项手术的技术可行性。机器人内窥镜辅助技术将术野放大近10倍，其具有清晰的三维立体成像，在心房牵引器和吸引导管的辅助下，心内间隔缺损及周围组织可以充分暴露，从而更加精准地缝合修补缺损，防止出现术后残余分流。本中心自 2016 年开展机器人辅助不停跳下 ASD 修补术。这种术式避免使用主动脉阻断和心脏停搏技术，使心脏趋于生理状态下进行手术，防止缺血-再灌注损伤，有助于术后减少正性肌力药物的使用，缩短住院时间。也避免了近端主动脉粥样硬化患者在阻断和释放交叉钳时，组织栓子的形成与脱落。为了防止空气栓塞，我们在手术过程中保持左房充盈，持续地吹入二氧化碳进行空气置换，并于缺损修补闭合前 1～2 针膨肺排气，房内残留的少许二氧化碳也很容易被吸收。
Morgan 和 Peacock 等[7]将机器人系统辅助手术与正中开胸行 ASD 修补术进行了比较。机器人组患者在 SF-36 健康调查量表的 8 类维度中有 6 项评分（躯体疼痛、精力、精神健康、社会功能、生理职能和情感职能）均显著高于正中开胸组（P<0.05）。两组患者在 ICU 住院时间［（1.4±0.6）d vs.（1.2±0.4）d，P=0.201］和术后总住院时间［（5.6±2.6）d vs.（5.9±2.4）d，P=0.699］的差异无统计学意义。和我们的研究结论有所不同，本研究中机器人组的术后 24 h 引流量、机械通气时间、ICU 住院时间、术后总住院时间较正中开胸组均显著缩短。多元线性回归进行校正后的统计结果表明机器人手术仍具有术后 24 h 引流量低、机械通气时间和术后总住院时间缩短的趋势。机器人手术具有三维立体成像系统，能在极高的分辨率和清晰度下放大手术视野，利于减少血管损伤，降低术中出血，使术后引流明显减少，从而早期拔除引流管，方便患者早期下床活动。另一方面，胸廓的骨性结构得以保留完整，减少了创伤和疼痛刺激，便于咳嗽与排痰，有助于患者术后早期呼吸功能的恢复，从而较早地拔除气管插管及转出 ICU[15-17]。
机器人系统安装步骤复杂、术中配合要求高，本研究中机器人组治疗 ASD 的手术时间和体外循环时间均较正中开胸组更长。Bonaros 等[18]报道，机器人手术具有显著且陡峭的学习曲线，随着开展例数的增加，手术耗时将明显缩短。机器人手术作为一项新技术，应用于临床必定伴随着高成本和高强度的训练学习需求，对于多病种、大样本机器人手术学习曲线的研究总结将是我们下一步工作的重点。
此项研究也存在一定的不足：这是一项样本量较小的单中心回顾性研究，统计分析的比较存在一定的局限性。尽管我们进行了多元线性回归分析以增加结论的可靠性，仍不能排除尚有一些临床相关因素对结果造成影响。最后，本研究缺乏中长期和多途径评价的随访结果，为进一步证实手术的安全性和有效性，未来对于中长期随访的调查开展是十分有必要的。
综上所述，机器人辅助技术可安全有效地应用于 ASD 修补术，临床效果满意，利于术后加速康复，是一种科学的、可供选择的微创手术方式。但本研究结论仍需多中心、大样本、前瞻性的随机对照试验加以验证和支持。
利益冲突：无。
作者贡献：刘灿负责论文撰写与修改、病例数据采集、数据统计分析；张成鑫、刘状负责论文审阅、研究过程指导；葛圣林负责论文审阅、研究设计与组织实施。
房间隔缺损（atrial septal defect，ASD）是先天性心脏病中最常见的一类，占先天性心脏病的 10%～15%[1-2]。较大的ASD导致心房水平形成左向右的分流，使得右心容量负荷增加，最终发展为艾森门格综合征。指南[3]推荐，无论患者有无症状，一经确诊均应行缺损修补治疗。微创心脏外科（minimally invasive cardiac surgery，MICS）近年来发展迅速，经皮经胸 ASD 封堵术疗效确切，但该术式并不适用于所有类型的缺损，复杂缺损的患者存在封堵器相关并发症和再手术率增加的风险[4-5]。右侧胸壁小切口手术和全胸腔镜手术在减少创伤的同时，也存在视野暴露欠佳和器械可操作性的不足。机器人辅助技术的出现弥补了这些缺点[6]，将微创心脏外科的发展推向新的高峰。多项研究[7-9]表明机器人辅助技术应用于 ASD 修补是安全可行的，而有关机器人与传统开胸手术的对比研究报道较少，缺乏术式优越性的循证依据。在本项回顾性研究中，我们比较了机器人与经胸骨正中切开入路两种术式治疗 ASD 的早期临床结果，为临床选择合理有效的手术方式提供指导依据，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入我科 2016 年 1 月至 2020 年 5 月接受机器人或正中开胸行 ASD 修补术 140 例患者的临床资料。根据手术方式将所有患者分为机器人组和正中开胸组，其中机器人组 67 例（47.9%），正中开胸组 73 例（52.1%）。所有患者术前行经胸超声心动图或术中行经食管超声心动图明确诊断。排除标准：（1）合并有其它复杂的先天性心脏病或大血管疾病需同期行手术治疗；（2）冠状动脉粥样硬化性心脏病需同期行冠状动脉旁路移植术；（3）既往胸部手术史，严重的胸膜粘连、心包炎等解剖学不适合行内窥镜检查；（4）严重的哮喘、慢性阻塞性肺疾病等不耐受单肺通气；（5）严重的外周血管疾病限制体外循环通路建立[7]。
记录患者入院时的性别、年龄、体重、合并基础疾病等一般资料。收集术前检验检查的结果，包括肌酐值（CRE）、超声心动图测定的肺动脉收缩压（PASP）、左心室射血分数（LVEF）、ASD 类型、缺损直径、有无三尖瓣关闭不全等。统计手术时间、体外循环时间、术后 24 h 引流量、机械通气时间、ICU 住院时间、术后总住院时间、术后早期并发症等主要观测指标。
1.2 手术方法
1.2.1 机器人组
患者全身麻醉后取仰卧位，右侧胸部垫高 30°，行左侧单肺通气，置入食管超声探头。右颈内静脉穿刺置入上腔引流管，游离股动静脉，全身肝素化后置入动静脉插管建立外周体外循环。分别于患者右腋前线内侧第 3、第 6 肋间作左机械臂孔和右机械臂孔，右锁骨中线内侧第5肋间作心房拉钩孔，取右锁骨中线外侧第4肋间作长约 3～4 cm 切口为镜头工作孔。切开心包后充分暴露术野，游离上下腔静脉并套绕阻断带。控制患者心率 50～60 次/分，平均动脉压>60 mm Hg 阻断上下腔静脉。于距房室沟 1.5 cm 处切开右房，以拉钩牵引、悬吊房壁暴露缺损，剪取相应大小心包补片，以 4-0 Prolene 线连续缝合补片及缺损边缘。手术过程中保持左房充盈，并将二氧化碳气体持续吹入右侧胸腔。于房间隔闭合前膨肺，彻底排除左房气体后牢固打结，以 4-0 Prolene 线连续缝合右房切口。
1.2.2 正中开胸组
患者取胸骨正中切口，直视下打开心包，行主动脉及上下腔静脉插管后建立体外循环。浅低温下灌注心肌保护液，于心脏停跳下切开右房，缺损修补步骤同机器人组。
待血流动力学稳定后停止体外循环辅助，鱼精蛋白中和肝素后依次拔除动静脉插管。探查术野无活动性出血后撤除机械臂，留置胸腔引流管，逐层关闭切口。
1.3 统计学分析
采用 SPSS 22.0 软件进行数据分析。连续型变量数据以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。分类型变量数据以例数（百分比）表示，组间比较采用 Pearson χ2检验或 Fisher 确切概率法。使用多元线性回归分析手术方式对5项数值结果变量（手术时间、体外循环时间、术后 24 h 引流量、机械通气时间和术后总住院时间）产生的线性影响，总共分析了 5 个模型。临床认为相关的基线资料和单因素分析显著的变量均被纳入回归进行校正后的统计分析[10]。由于样本量较小，我们将 P<0.10 水平单因素分析显著的变量纳入模型。随访两组患者术后恢复日常锻炼的时间，采用 Kaplan-Meier 法绘制生存曲线。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过安徽医科大学第一附属医院临床医学研究伦理委员会审批，批准号：P2020-12-34。所有入选患者均已签署知情同意书。
2 结果
2.1 一般资料比较
两组患者在性别、年龄、体重指数、合并基础疾病、术前检验检查结果等基线资料的差异无统计学意义（P>0.05）；见表 1。
表1
两组基线资料比较［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.2 围术期指标及术后早期并发症比较
与正中开胸组相比，机器人组手术需要更长的手术时间［225.0（75.0）min vs. 198.0（60.5）min，P=0.022］和体外循环时间［88.0（30.0）min vs. 52.0（23.0）min，P<0.001］。但其术后 24 h 引流量［220.0（210.0）mL vs. 345.0（265.0）mL，P<0.001］、机械通气时间［6.0（11.0）h vs. 8.0（11.0）h，P=0.024］、ICU 住院时间［19.0（19.0）h vs. 22.0（25.0）h，P=0.005］、术后总住院时间［9.0（5.0）d vs. 10.0（6.0）d，P=0.003］和围术期输血率（28.36% vs. 84.93%，P<0.001）均少于或短于正中开胸组。两组患者均顺利完成手术，无围术期死亡，术后早期并发症的发生率差异无统计学意义（P>0.05）；见表 2。
表2
两组围术期指标及术后早期并发症比较［例（%）/M（Q3-Q1）］
2.3 多元线性回归分析
多个线性回归模型校正混杂因素后的统计结果汇总见表 3。机器人手术与更低的术后 24 h 引流量（β=–115.30，95%CI –170.78～–59.82，P<0.001）、更短的机械通气时间（β=–4.96，95%CI –8.33～–1.59，P=0.004）和更短的术后总住院时间（β=–2.31，95%CI –3.98～–0.63，P=0.007）相关，而手术时间（β=20.24，95%CI 2.31～38.17，P=0.027）和体外循环时间（β=37.79，95%CI 29.61～45.97，P<0.001）均表现出延长的趋势。
表3
多元线性回归分析结果汇总
2.4 Kaplan-Meier 生存分析
Kaplan-Meier 曲线表明，机器人组术后恢复日常锻炼的时间短于正中开胸组，且差异有统计学意义[35.0（32.0）d vs. 90.0（75.0）d，P<0.001]；见图 1。
图1
Kaplan-Meier 法比较两组患者术后恢复日常锻炼的时间
STER：正中开胸组；ROBO：机器人组
3 讨论
经胸骨正中切开入路行 ASD 修补术已被公认是一种死亡率和并发症发生率都很低的成熟术式。随着医学人文素养的进步和医疗技术水平的提高，各种微创心脏外科技术应运而生，传统开胸手术因其创伤大、恢复缓慢的缺陷逐渐被取代[11-13]。机器人手术能有效减少创伤、改善患者术后生活质量，成为当下微创心脏外科治疗的热点。
Torracca 团队[14]于 2001 年率先报道 6 例机器人系统辅助 ASD 修补术，初步证实该项手术的技术可行性。机器人内窥镜辅助技术将术野放大近10倍，其具有清晰的三维立体成像，在心房牵引器和吸引导管的辅助下，心内间隔缺损及周围组织可以充分暴露，从而更加精准地缝合修补缺损，防止出现术后残余分流。本中心自 2016 年开展机器人辅助不停跳下 ASD 修补术。这种术式避免使用主动脉阻断和心脏停搏技术，使心脏趋于生理状态下进行手术，防止缺血-再灌注损伤，有助于术后减少正性肌力药物的使用，缩短住院时间。也避免了近端主动脉粥样硬化患者在阻断和释放交叉钳时，组织栓子的形成与脱落。为了防止空气栓塞，我们在手术过程中保持左房充盈，持续地吹入二氧化碳进行空气置换，并于缺损修补闭合前 1～2 针膨肺排气，房内残留的少许二氧化碳也很容易被吸收。
Morgan 和 Peacock 等[7]将机器人系统辅助手术与正中开胸行 ASD 修补术进行了比较。机器人组患者在 SF-36 健康调查量表的 8 类维度中有 6 项评分（躯体疼痛、精力、精神健康、社会功能、生理职能和情感职能）均显著高于正中开胸组（P<0.05）。两组患者在 ICU 住院时间［（1.4±0.6）d vs.（1.2±0.4）d，P=0.201］和术后总住院时间［（5.6±2.6）d vs.（5.9±2.4）d，P=0.699］的差异无统计学意义。和我们的研究结论有所不同，本研究中机器人组的术后 24 h 引流量、机械通气时间、ICU 住院时间、术后总住院时间较正中开胸组均显著缩短。多元线性回归进行校正后的统计结果表明机器人手术仍具有术后 24 h 引流量低、机械通气时间和术后总住院时间缩短的趋势。机器人手术具有三维立体成像系统，能在极高的分辨率和清晰度下放大手术视野，利于减少血管损伤，降低术中出血，使术后引流明显减少，从而早期拔除引流管，方便患者早期下床活动。另一方面，胸廓的骨性结构得以保留完整，减少了创伤和疼痛刺激，便于咳嗽与排痰，有助于患者术后早期呼吸功能的恢复，从而较早地拔除气管插管及转出 ICU[15-17]。
机器人系统安装步骤复杂、术中配合要求高，本研究中机器人组治疗 ASD 的手术时间和体外循环时间均较正中开胸组更长。Bonaros 等[18]报道，机器人手术具有显著且陡峭的学习曲线，随着开展例数的增加，手术耗时将明显缩短。机器人手术作为一项新技术，应用于临床必定伴随着高成本和高强度的训练学习需求，对于多病种、大样本机器人手术学习曲线的研究总结将是我们下一步工作的重点。
此项研究也存在一定的不足：这是一项样本量较小的单中心回顾性研究，统计分析的比较存在一定的局限性。尽管我们进行了多元线性回归分析以增加结论的可靠性，仍不能排除尚有一些临床相关因素对结果造成影响。最后，本研究缺乏中长期和多途径评价的随访结果，为进一步证实手术的安全性和有效性，未来对于中长期随访的调查开展是十分有必要的。
综上所述，机器人辅助技术可安全有效地应用于 ASD 修补术，临床效果满意，利于术后加速康复，是一种科学的、可供选择的微创手术方式。但本研究结论仍需多中心、大样本、前瞻性的随机对照试验加以验证和支持。
利益冲突：无。
作者贡献：刘灿负责论文撰写与修改、病例数据采集、数据统计分析；张成鑫、刘状负责论文审阅、研究过程指导；葛圣林负责论文审阅、研究设计与组织实施。
