《Laparoscopic, Endoscopic and Robotic Surgery》：Differences in time with force between experienced and trainee surgeons in robot-assisted anatomical lung resection using the da Vinci 5 system: A retrospective study
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目的： 在达芬奇5（da Vinci 5, DV5）系统中，与操作台操作相关的运动学数据会被自动记录。然而迄今为止，这些数据尚未在人体肺切除手术的背景下得到分析。本研究旨在确定在机器人手术方面经验丰富的外科医生与受训医生之间是否存在手术技术相关数据的差异。
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目的： 在达芬奇5（da Vinci 5, DV5）系统中，与操作台操作相关的运动学数据会被自动记录。然而迄今为止，这些数据尚未在人体肺切除手术的背景下得到分析。本研究旨在确定在机器人手术方面经验丰富的外科医生与受训医生之间是否存在手术技术相关数据的差异。
方法： 这项回顾性研究分析了2025年8月至2026年3月期间在日本湘南镰仓综合医院（Shonan Kamakura General Hospital）进行的28例解剖性肺切除术。病例被分为主治医生组和受训医生组。研究人员比较了两组之间从DV5系统获得的与手术技术相关的运动学数据。
结果： 两组在施力时间（time with force, TWF）方面观察到显著差异；主治医生组的两种钳子的施力时间均较短（有窗双极钳：53分钟[38–134分钟]对比112分钟[34–275分钟]，p = 0.01；马里兰双极钳：22分钟[3–65分钟]对比45分钟[20–71分钟]，p = 0.02），并且每分钟施力时间也较低（有窗双极钳：0.34 [0.28–0.43]对比0.55 [0.39–1.00]，p < 0.01；马里兰双极钳：0.12 [0.03–0.21]对比0.24 [0.08–0.31]，p < 0.01）。然而，在镜头、手控离合器或能量踏板的使用频率以及施加于钳子的力方面，未观察到显著差异。此外，左手有窗双极钳的施力时间与操作台时间（console time）呈强相关（相关系数为0.829）。
结论： 本研究是首次使用DV5系统评估人体肺切除手术中施力时间的研究。研究结果提示，经验丰富的外科医生与受训医生在左手有窗双极钳的操作方面可能存在技术差异。需要进一步的研究来验证这些发现。
一、研究背景与目的
机器人辅助肺及纵隔疾病手术自21世纪初投入临床应用以来已得到广泛开展。根据2025年胸外科医师学会数据库报告，2023年参与数据库机构所实施的肺叶切除术和肺段切除术中，机器人辅助手术已成为最常采用的手术方式。在日本，机器人辅助胸外科手术的初步结果于2014年报道，2018年获批保险覆盖后应用迅速增加。达芬奇机器人系统已历经Standard、Si、Xi和SP等几代发展，最新版本为达芬奇5手术系统（DV5）。此前的达芬奇Xi系统虽可测量每个机械臂器械的使用次数和时长，但无法获得实际手术操作的详细信息。相比之下，DV5集成了Case Insights这一基于人工智能的术中平台，可提供与操作台操作相关的运动学数据，从而将手术动作转化为客观的量化数据。此外，DV5配备了力反馈（FFB）功能，可自动测量手术过程中施加于钳子的力，并向外科医生提供实时运动觉反馈，同时量化器械尖端施加的力。既往研究表明，在结直肠和胸外科手术中，FFB的使用可减少术中施加于组织的力，且该效应不受外科医生经验水平的影响。然而迄今为止，针对DV5获得的运动学数据的研究仅限于病例报告，尚无研究在肺切除手术背景下评估这些数据。本研究旨在确定在DV5解剖性肺切除术中，经验丰富的外科医生与受训医生之间是否存在手术技术相关数据的差异。
二、研究方法概述
研究人员开展了一项回顾性研究，纳入2025年8月至2026年3月期间在日本湘南镰仓综合医院连续接受DV5解剖性肺切除术的患者共28例，分为主治医生组（13例）和受训医生组（15例）。主治医生组由完成超过100例机器人辅助手术的经验丰富外科医生（R.F.）操作，受训医生组由各完成不足30例的受训医生（N.Y.和T.W.）操作。所有手术均采用DV5双操作台系统，受训医生手术时由经验丰富的外科医生通过第二操作台提供指导。手术采用全身麻醉单肺通气、侧卧位，经第九肋间放置三个穿刺器，第八肋间放置一个穿刺器，并经第四肋间4厘米切口置入Alnote Lapsingle。有窗双极钳经外科医生左侧12毫米穿刺器置入，马里兰双极钳经右侧12毫米穿刺器置入。术后收集Case Insights提供的数值数据，包括操作台时间、各钳子的平均力、内窥镜离合器计数（ECC）、手控离合器计数（HCCC）、能量踏板计数（EPC），以及配备力反馈功能的钳子的施力时间（TWF，定义为术中施加0.6–6.5 N力的持续时间）。研究人员还通过手术视频评估了可能影响手术的胸膜粘连和肺裂程度。统计分析采用Mann–Whitney U检验、Fisher精确检验和Spearman秩相关系数，使用EZR 1.68版软件完成。
三、研究结果
3.1 患者特征： 两组患者的年龄、性别、体质指数（BMI）、Brinkman指数、肿瘤部位、肿瘤直径、临床分期、手术方式、粘连情况、肺裂完整程度等特征均无显著差异，表明两组基线资料具有可比性。
3.2 手术结局： 两组在手术时长、操作台时间、出血量、ECC、HCCC、EPC以及两种钳子的平均力方面均无显著差异。然而，主治医生组的两种钳子TWF均显著短于受训医生组（有窗双极钳：53分钟对比112分钟，p = 0.01；马里兰双极钳：22分钟对比45分钟，p = 0.02），TWF与操作台时间之比也显著更低（有窗双极钳：0.34对比0.55，p < 0.01；马里兰双极钳：0.12对比0.24，p < 0.01）。相关性分析显示，两种钳子的TWF均与操作台时间显著正相关（p < 0.01），其中左手有窗双极钳的相关系数达0.829，呈强相关。
3.3 术后结局： 两组在住院时间、引流持续时间、术后并发症发生率方面均无显著差异。主治医生组并发症包括抗利尿激素分泌不当综合征和手术对侧喉返神经麻痹；受训医生组并发症包括术后谵妄、左大腿感觉减退、流感和持续性肺瘘。
四、讨论与结论
研究人员首次在人体解剖性肺切除术中分析了TWF参数，发现经验丰富的外科医生与受训医生在两种双极钳的TWF及每分钟TWF上存在显著差异，但镜头、离合器或能量踏板的使用次数、手术时长和出血量方面无差异。左手有窗双极钳的TWF与操作台时间强相关，提示经验丰富的外科医生在左手的组织牵拉和解剖操作中效率更高，这与既往湿实验室研究结果一致——经验丰富的外科医生抓取组织更准确、抓取点选择更合理、抓取角度更稳定。受训医生倾向于将左手器械的组织抓取点过于靠近预定解剖部位，这可能是其TWF延长的原因之一。关于力反馈，本研究中所有病例超过6.5 N阈值的时间均不足1分钟，中位力为1.3–1.5 N，与2025年报道的259例解剖性肺切除平均力1.45 N相近，表明6.5 N阈值在肺切除中仅代表设备测量范围上限，与实际施加的力差异较大。既往研究显示FFB可降低术中组织施加力且不受经验水平影响，但肺组织更为脆弱，结直肠手术或离体模型的发现不能直接外推至肺手术。本研究中镜头、手指离合器和能量踏板使用频率无显著差异，可能与所有病例均采用双操作台系统、经验丰富的外科医生持续指导有关。尽管TWF存在显著差异，但两组术后住院时间、引流时间和并发症发生率无差异，TWF作为反映手术技术的过程指标，短期临床结局可能不够敏感。本研究的局限性包括单中心小样本回顾性设计、受训医生经验差异可能影响数据、以及受训医生均在主治医生指导下操作而非完全独立。这是首次在人体解剖性肺切除病例中分析DV5运动学数据的研究，包括既往未报道的TWF参数。TWF在经验丰富的外科医生与受训医生之间存在显著差异，特别是左手有窗双极钳的TWF与操作台时间强相关，提示两者在器械操作技术上可能存在差异。需要进一步研究来验证这些发现。
