《Cancers》:How Does a Robotic Lung Resection Programme Evolve? Learning Curve and Conversion Analysis of the Versius CMR Surgical System
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背景/目标:机器人辅助胸腔手术(RATS)在国际范围内持续推广用于解剖性肺切除,但有关学习曲线动态和转换行为的研究主要局限于达芬奇(da Vinci)系统,其他平台的证据有限。Versius CMR手术系统的临床经验尚不及da Vinci系统成熟。本研究采用累
背景/目标:机器人辅助胸腔手术(RATS)在国际范围内持续推广用于解剖性肺切除,但有关学习曲线动态和转换行为的研究主要局限于达芬奇(da Vinci)系统,其他平台的证据有限。Versius CMR手术系统的临床经验尚不及da Vinci系统成熟。本研究采用累积和(CUSUM)分析,评估成熟Versius项目的学习曲线和转换模式。方法:单中心回顾性队列研究,纳入2023年4月至2026年2月期间使用Versius CMR平台进行的206例连续解剖性肺切除(154例肺叶切除术,52例肺段切除术)。在项目层面和个体外科医生层面应用CUSUM分析。采用逻辑回归识别转换的独立预测因素。同时分析手术时间和术后住院时间,并按外科医生对转换病例与纯机器人病例进行亚组比较。结果:项目层面CUSUM拐点出现在第49例(7.3个月),平均手术时间从早期阶段的250.9±65.4分钟下降至晚期阶段的215.5±46.8分钟(p=0.001)。术后住院时间从5.8天改善至4.7天(p=0.031)。46例(22.3%)需要转换,其中87%为选择性转换,各项目阶段间无显著变化(p=1.00)。两位主要外科医生的转换率相差六倍(35.4%对6.1%)。外科医生-1的转换病例无手术时间损失(225.2对223.3分钟,p=0.96)和住院时间损失(3.9对5.0天,p=0.83),而外科医生-2的转换病例显著更长(333.3对216.9分钟,p=0.004)且住院时间更长(8.8对4.7天,p=0.004)。多变量分析显示,外科医生身份(aOR 5.39,95% CI 2.25–12.92,p<0.001)、术中粘连(aOR 3.41,95% CI 1.53–7.64,p=0.003)和临床II期或以上(aOR 3.55,95% CI 1.43–8.79,p=0.006)均与转换独立相关。结论:Versius CMR系统在解剖性肺切除中支持可定义且可重复的学习曲线。转换既受手术难度影响,也受个体外科医生决策风格影响,后者在项目转换负担中占更大比例。在指征明确时早期选择性转换可保留手术效率和术后恢复,应视为明智的手术判断,而非项目不成熟的标志。
**研究背景与意义**
机器人辅助胸腔手术(RATS)在肺癌外科治疗中逐步普及,其优势包括三维成像、器械关节灵活性和震颤消除,但当前临床经验主要集中于da Vinci系统(Intuitive Surgical)。Versius CMR手术系统(CMR Surgical Ltd.)作为新型便携式机器人平台,在胸外科的应用尚处于早期阶段,缺乏系统性学习曲线和转换行为分析。现有研究显示,RATS与电视辅助胸腔手术(VATS)在围手术期结局上相当,但学习曲线和转换率因平台和中心经验而异。本研究旨在填补Versius系统在解剖性肺切除中学习曲线和转换模式的知识空白,为临床引入和优化新系统提供依据。
**研究设计与方法**
研究人员在皇家帕普沃斯医院(Royal Papworth Hospital)开展单中心回顾性队列研究,纳入2023年4月至2026年2月间206例连续使用Versius CMR系统行解剖性肺切除(含肺叶切除和肺段切除)的患者。所有手术由三位无机器人手术经验的资深胸外科医生完成,但均有丰富单孔VATS经验(每年>150例)。数据包括基线特征、手术时间、术后住院时间(LOS)和转换信息。学习曲线采用累积和(CUSUM)分析,以手术时间为主要指标,在项目层面和个体外科医生层面计算拐点。转换预测因素通过逻辑回归分析,并评估模型性能(AUC和校准)。样本队列为连续病例,无随机分配,手术方式由排程决定,未基于患者或肿瘤特征选择。
**主要技术方法**
研究使用CUSUM分析方法,以手术时间序列计算累积差,确定性能从技能获取转向稳定状态的拐点。逻辑回归用于识别转换的独立预测因素,并采用Bootstrap校正模型乐观性。样本来自单一中心(Royal Papworth Hospital),共206例患者,由三位外科医生执行,无机器人手术先验经验。CUSUM分析在项目层面和个体层面进行,并采用多种参考值(均值、中位数、截尾均值)验证拐点稳定性。次要指标包括手术时间移动平均和术后住院时间比较。
**研究结果**
**患者队列**:206例患者中,154例行肺叶切除术,52例行肺段切除术。平均年龄69.6±8.9岁,男性占40.3%。最常见的切除肺叶为右上肺叶(35.4%)。早期阶段(第1–49例)与晚期阶段(第50–206例)的基线特征无显著差异(p>0.05),表明手术改善源于学习而非患者选择。
**学习曲线分析**:项目层面CUSUM拐点出现在第49例(约7.3个月),早期阶段平均手术时间为250.9±65.4分钟,晚期阶段为215.5±46.8分钟(p=0.001),总体降低14.1%。个体层面,外科医生-1的拐点为第19例,外科医生-2为第28例,外科医生-3因例数不足(8例)未分析。术后住院时间从早期5.8天改善至晚期4.7天(p=0.031)。手术时间与住院时间正相关(Spearman rho=0.198,p=0.004)。
**转换分析**:46例(22.3%)转换,其中38例(82.6%)转为单孔VATS,8例(17.4%)转为开胸手术(占全队列3.9%)。最常见转换原因为手术进展缓慢(30.4%),其次为解剖困难(21.7%)、技术难题(17.4%)、出血或血管损伤(13%)、致密粘连(8.7%)等。87%为选择性转换。转换率在早期和晚期阶段间无差异(22.4%对22.3%,p=1.00)。两位主要外科医生转换率差异显著:外科医生-1为35.4%(35/99),外科医生-2为6.1%(6/99),相差六倍。外科医生-1的转换病例手术时间和住院时间与纯机器人病例无差异(p=0.96和p=0.83),而外科医生-2的转换病例显著更长(p=0.004)且住院时间更长(p=0.004)。多变量逻辑回归显示,外科医生身份(aOR 5.39)、术中粘连(aOR 3.41)和临床II期及以上(aOR 3.55)与转换独立相关。
**手术时间与住院时间影响**:转换对手术时间的影响因外科医生而异:外科医生-1的转换无时间损失,外科医生-2的转换显著延长。选择性转换的住院时间短于紧急转换(4.6对8.2天,p=0.035)。纯机器人病例中,两位外科医生手术时间无显著差异(p=0.16),表明转换差异源于决策阈值而非手术速度。
**讨论与结论**
本研究首次使用CUSUM分析Versius系统在胸外科的学习曲线,项目层面拐点为49例,介于单外科医生系列(18–32例)和机构层面(150例)之间,反映团队学习效应。转换率稳定,但以选择性为主,表明安全驱动决策。外科医生间转换哲学差异显著,外科医生-1倾向于早期转换,外科医生-2仅在必要时转换,但两者纯机器人手术效率相当。研究局限性包括单中心、观察性设计、个体样本量小和统计功效有限。未来需多中心前瞻性研究。结论:Versius系统支持安全引入,学习曲线可定义,早期转换是明智判断,不损害结局。研究发表《Cancers》,为机器人肺切除项目提供实践指导,强调团队培训和决策风格的重要性。