微創外科的發展現狀與技術應用 微創外科的發展現狀與技術應用 微創醫學技術前沿 微創外科的發展現狀與技術應用 黃順榮 徐 勝 (廣西壯族自治區人民醫院胃腸外科，南寧市 530021) 黃順榮，主任醫師，終身教授，國務院特殊津貼專家，廣西壯族自治區人民醫院普外科首席專家(指導協調胃腸外周血管外科、普通外科、小兒外科和肝膽腺體外科)、胃腸外周血管外科主任兼廣西微創手術中心主任，廣西壯族自治區黨委人才工作小組“人才小高地”、“微創手術”特聘崗位專家負責人，武漢大學醫學院和廣西醫科大學碩士生導師，中華醫學會外科分會腔鏡學組委員、中華醫學會疝和腹壁外科學組常委、中國醫師協會外科分會微創專業委員會委員、中國研究型醫院微創專業委員會委員和廣西腹腔鏡內鏡外科分會主任委員、外科分會副主委、肝膽外科學組副主委、器官移植學組副主委，為廣西科學技術進步獎勵委員會專業評審組成員，擔任中國微創外科雜志、中國實用外科雜志、腹腔鏡外科雜志、中國臨床新醫學、廣西醫學等雜志編委。先后被授予內鏡領域最高獎“恩德思國際內鏡獎” 、“恩德思內鏡領袖獎”，獲得“區直機關優秀共產黨員”、“廣西有突出貢獻科技人員”、“廣西五一勞動獎章”、“2007感動邕城十大好醫生”、“全國衛生系統先進工作者”等多項榮譽稱號。2008年獲得“廣西科技進步獎”二等獎，2007年與2015年獲得“廣西衛生適宜技術推廣獎”二等獎。 力求創傷最小化是醫務人員的不懈追求。被稱之為“西醫之父”的希波克拉底，認為醫學活動中必須盡可能創傷小，否則治療導致的損傷可能比疾病的自然療程更差1。自1806年內鏡問世2到上世紀80年代腹腔鏡、經肛門內鏡的臨床應用，再到上世紀90年代第一代3D腹腔鏡誕生，至如今的外科機器人，甚至裸眼3D設備，充分體現了微創科技的巨大進步。在此過程中，諸多疾病的治療手段發生演化。1983年英國外科醫生Wickhanm等首次提出現代微創外科(minimally invasive surgery)的概念，外科手術方式向微創化發展，治療理念也在不斷進步。本文就微創外科現狀與進展作一概述。 1 腹腔鏡外科 1987年，法國的Mouret醫生完成了世界上第一例電視腹腔鏡膽囊切除術，標志著腹腔鏡外科革命的開始。我國第一臺腹腔鏡膽囊切除術1991年在云南曲靖完成，腹腔鏡外科隨后逐步盛行。腹腔鏡微創手術已在普通外科廣泛應用，如膽囊切除術、膽道結石取石術、十二指腸潰瘍穿孔手術、胃切除術、早期胃癌手術、結直腸腫瘤手術等。而腹腔鏡下操作復雜的手術，如腹腔鏡胃癌D2(D2+)根治術、左/右半結腸癌根治術、直腸癌根治術、左/右半肝切除術、胰腺十二指腸切除術等，則需富有腹腔鏡手術經驗的外科醫師或經系統規范培訓的醫師方能順利開展。 眾所周知，腹腔鏡膽囊切除術(laparoscopic cholecystectomy，LC)已成為一致認可的金標準術式。腹腔鏡胃底折疊術治療胃食管反流疾病，也已成為歐美國家的金標準術式3。近十年來，大量資料顯示腹腔鏡闌尾切除術(laparoscopic appendectomy，LA)幾乎成為闌尾炎治療的標準術式。鄭民華4，5認為，腹腔鏡有望在不久的將來也成為早期胃癌和結直腸癌的金標準術式。劉榮等6認為，腹腔鏡肝左外葉切除術最有可能第一個取代開腹肝左外葉切除術，成為肝臟切除的金標準術式。 日本胃癌學會7指出，臨床期胃癌推薦腹腔鏡遠端胃切除術。美國國家癌癥綜合網絡(NCCN)2016年版結腸癌臨床實踐指南明確指出，腹腔鏡手術在左半結腸癌、右半結腸癌中與開放手術相比，擁有更快的術后恢復、更少的并發癥。意大利一項臨床指南認為8，診斷性腹腔鏡作為開腹胃癌手術的第一步受到強烈推薦，而腹腔鏡胃癌手術應該僅由具備極富熟練經驗的胃外科和腹腔鏡外科醫生實施。1994年Gagner等9首次報道腹腔鏡胰十二指腸切除術(laparoscopic pancreaticoduodenectomy，LPD)，隨后國內外均逐步成功開展此術，將微創方法(腹腔鏡、機器人)與開腹方法行胰十二指腸切除術結果比較，顯示微創手術在腫瘤根治性、消化道重建等方面是安全的、可行的，在近遠期療效方面與開腹手術類似10-12。 上世紀90年代已開發出第一代3D腹腔鏡，但易導致術者視力疲勞而未能推廣。直至本世紀推出機器人外科手術系統的3D技術，第二代3D腹腔鏡又吸引了廣大外科醫師的興趣。2012年第二代3D高清腹腔鏡引進中國進入臨床使用。微創設備的發展持續推動著微創外科的進步。從最初普及的電視腹腔鏡系統，到2007年第一代高清系統、2014年超高清系統及3D+超高清系統都在一步步向清晰術野、方便操作提升，推動著微創醫學進步；甚至多視點裸眼3D技術、虛擬現實(virtual reality，VR)技術，也很有可能更新現在的微創手術方式。3D腹腔鏡技術將微創外科引領進入一個完全還原肉眼感官的三維立體圖像時代，相對于平面腹腔鏡，3D腹腔鏡手術視野具備立體感、層次感、操作相對精準的特點。Storz等13通過選擇20位醫學生與10位超過100例腹腔鏡膽囊切除術經驗的外科醫生進行了一項實驗，要求實驗者進行平面形狀定位、不規則曲面定位、綜合的三維移動、縫合及打結五項任務，統計完成時間與失誤率，得出3D腹腔鏡在基礎操作上優于傳統腹腔鏡的結論。國內大多數開展3D腹腔鏡手術的醫生均認為，3D腹腔鏡較2D腹腔鏡更有優勢：3D高清腹腔鏡具備較高的手術性能、較短的學習曲線、較舒適的手術操作環境、更高的手術操作精準度、成本可控的手術費用，但部分學者對此也有爭論14-16。如今我國已經有許多醫院開展3D腹腔鏡手術，2015年中華醫學會外科學分會腹腔鏡與內鏡外科學組也達成了3D腹腔鏡手術技術共識，認為3D腹腔鏡手術的適應證范圍與傳統2D腹腔鏡手術相當17；對于膽道、闌尾、甲狀腺、脾臟、胰腺、肝臟、結直腸、胃和疝手術等，3D腹腔鏡作為可選的手術平臺與方式；3D腹腔鏡特別在胃、結直腸和胰腺手術等方面有較大優勢。 以發展的眼光來看，腹腔鏡手術從簡單的闌尾切除術、膽囊切除術，逐步發展到胃切除術、肝葉切除術、胃癌根治術、結直腸癌根治術，甚至胰十二指腸切除手術，其手術范圍越來越廣、困難程度越來越大。對具備熟練腹腔鏡手術經驗的外科醫師，腹腔鏡手術禁忌越來越少。隨著臨床研究規范化的開展和臨床數據的不斷積累，將為腹腔鏡手術成為“金標準”術式呈現越來越多的資料支撐。 2 經臍單孔腹腔鏡外科 經臍單孔腹腔鏡外科(transumbilical endoscopic surgery，TES)又稱鎖孔外科(“keyhole” surgery)，是經臍部完成腹腔鏡手術，達到實現體表瘢痕最小化的手術效果。TES是針對多孔腹腔鏡技術之上的改良，由于臍部自然褶皺，因此單孔選擇臍部邊緣，一般主要認為具有切口美觀、術后瘢痕小、創傷輕、術后康復快等特點。目前TES在普通外科、婦科、泌尿外科等廣泛應用，如闌尾切除術、膽囊切除術、右半結腸切除術、結直腸切除術、胃癌根治術、子宮切除術、子宮肌瘤切除術、附件切除術、膀胱及前列腺根治性切除術、腎癌根治性切除術等18-23。 TES操作均通過唯一臍孔進行，腹腔鏡和各種器械幾乎平行進入腹腔，沒有所謂“三角關系”，腹腔器官牽拉顯露困難，操作空間受限，臨床使用較難普遍推廣。TES需配備專用的單孔腹腔鏡通道，市場產品均是一次性使用耗材，國內許多醫生也采用自制單孔腹腔鏡通道裝置代替。TES可作為腹腔鏡手術方式的補充，但由于其操作局限，不能替代多孔腹腔鏡手術，其是否能達到真正手術微創、真正對患者有益，仍然需要單孔腹腔鏡設備、工具的進一步改進，更需要高質量的大宗病例的多中心臨床研究。 3 機器人外科 隨著工業機器人及現代科技、微創技術的進步，現代外科機器人(達芬奇手術機器人)于1997年在美國誕生，它具備圖像導航、手術定位、遠程遙控的精準操作特點，2000年被美國FDA批準應用于臨床，已成為較廣泛使用的外科機器人手術系統,其優勢包括：具備多個操作臂，操作臂前端仿真手腕關節活動度超過人手，操作自由靈活；主刀術者在機器前的坐姿體位舒適，本人操作、暴露，手術協調性好；自動過濾人手震顫，視野穩定；放大的3D圖像使操作更精細；可遠程會診手術。但也有一些劣勢：術前準備包括機械臂安裝、體位擺放等十分繁瑣；手術開機費用高昂；消化道重建操作仍然復雜費時費力，中轉開腹極為不便。 2001年美國紐約的外科醫師通過法國國斯特拉斯堡醫院機器人“宙斯”，遠程遙控成功進行了機器人腔鏡微創膽囊切除術24，標志著外科機器人時代的來臨。機器人膽囊切除術已是世界上開展最早、例數最多的機器人手術，機器人胃底折疊術、食管賁門括約肌切開術、腸切除吻合術和肥胖癥手術也已被成熟應用。2002年日本Hashizume等25首先報道機器人胃癌根治術，Weber等同年完成首例達芬奇機器人結腸切除術。現在機器人已在胃癌、結直腸癌、胰十二指腸、甲狀腺及甲狀旁腺、肝臟等臟器手術中廣泛開展。 自2006年中國大陸引進外科機器人以來，我國機器人手術發展較快，尤其在經濟較發達地區的大型醫院中。2010年余佩武等26在國內率先報道機器人胃癌根治術，隨后又開展了647例胃癌及結直腸癌手術(其中胃癌305例，結直腸癌342例)，術后近期療效良好。2015年中國研究型醫院學會機器人與腹腔鏡外科專業委員會發表了機器人胃癌手術專家共識(2015版)27，認為機器人胃癌根治術適應腫瘤浸潤深度T4a，并且術前及術中分期為期、期、期者，而其淋巴結清掃順序、消化道重建方式等與傳統開腹/腹腔鏡胃癌手術原則類似。自2002年美國FDA批準達芬奇手術系統用于臨床并完成首例機器人結直腸癌手術以來，其臨床應用也逐漸增多。機器人結直腸癌專家共識(2015版)指出28：機器人結直腸癌手術的優勢主要在于更為精細的手術操作、更快的術后胃腸道功能恢復、更好地保護盆腔自主神經功能(排尿功能、性功能等)、更少的術中出血，比腹腔鏡手術更低的中轉開腹率和相似的術后并發癥發生率及住院時間；在根治腫瘤方面，機器人手術的淋巴結檢出率、遠端切緣陽性率、局部復發率和長期生存率與腹腔鏡和開腹手術相似。同時，許多有關機器人、腹腔鏡、3D腹腔鏡和開腹手術的大量病例對照研究，綜合了術后近期療效指標、腫瘤根治指標、經濟費用指標的比較。杜曉輝等29回顧性分析達芬奇機器人直腸癌前切除術64例與3D腹腔鏡直腸癌前切除術128例的臨床資料，結果顯示，達芬奇機器人組較3D腹腔鏡組術中出血量明顯減少,但手術時間較3D腹腔鏡組延長，兩組術后肛門排氣時間、恢復進食時間、留置導尿時間、淋巴結清掃數目、術后并發癥、術后住院時間等方面比較，差異均無統計學意義(P0.05)；達芬奇機器人組的手術費用明顯高于3D腹腔鏡組，提示3D腹腔鏡與機器人手術系統在結直腸癌手術中，術后近期療效指標和腫瘤根治指標類似，但具有更低的經濟費用，推廣應用價值更高。 外科機器人手術系統價格不菲，折損耗材更是昂貴，療效優勢并不能明顯超過腹腔鏡手術，其主要限制在國內部分超大型醫院開展。 由于我國地域經濟發展不平衡和分配差異，加上3D腹腔鏡的推廣應用，現階段機器人外科系統不能替代腹腔鏡，因而腹腔鏡微創手術仍將發揮著主要作用。 4 經自然腔道內鏡外科 經自然腔道內鏡外科(natural orifice transluminal endoscopic surgery，NOTES)是一種結合內鏡與腹腔鏡技術，利用自然腔道(如口-食管-胃、肛門-直腸-結腸、陰道、尿道-膀胱等)對腔道外的各種器官進行檢查、診斷和治療的手術方法，包括探查、活檢、病變外科處理與切除等。1998年首次提出了NOTES的概念。 2007年Marescaux等30完成首例人體經陰道膽囊切除術，標志著NOTES從動物實驗走向臨床應用。隨后，NOTES應用范圍逐漸擴大，甚至能完成一些較復雜的外科手術。近年來國內也有一些NOTES報道，如闌尾切除術、膽囊切除術31-32、甲狀腺手術33、肝囊腫開窗術34、異位妊娠及卵巢囊腫切除術35、脾切除、肝切除、疝修補術、胃空腸吻合等。跟隨硬式內鏡與機器人結合而發展出的外科機器人手術系統，軟式內鏡與機器人結合也出現了NOTES手術機器人系統，如主從式腔道內鏡機器人(master and slave transluminal endoscopic robot，MASTER)、Viacath腔內手術機器人、i-Snake機器人、體內微型機器人(包括成像機器人、手術機器人、重組機器人)等36，但這些系統目前主要在動物實驗探索階段，臨床實踐仍有待進一步開發微型、簡便、安全的機器人輔助NOTES技術。 無論采用經消化道入路還是生殖道入路，均要破壞正常體腔，同時由于唯一入路的“筷子效應”，NOTES又需要比較精密的手術設備器械和高超的手術技術，普遍推廣仍有一定的難度。 5 內鏡微創外科 經消化道途徑行消化道腫瘤的治療，也可認為是NOTES技術在消化道病變中的應用，主要包括經肛門內鏡微創手術(transanal endoscopic microsurgery，TEM)及內鏡下黏膜切除術(endoscopic mucosal resection，EMR)、內鏡黏膜下剝離術(endoscopic submucosal dissection，ESD)、內鏡黏膜下挖除術(endoscopic submucosal excavation，ESE)、黏膜下隧道切除術(submucosal tunneling endoscopic resection，STER)、內鏡全層切除術(endoscopic full-thick resection，EFTR)等。 5.1 經肛門內鏡微創手術 TEM是一種經肛門切除腫瘤的微創手術方法，兼備內鏡及腔鏡微創手術的特點。它通過一種特殊設計的直腸鏡，把顯像系統和壓力調節裝置結合，由固定支架固定于手術臺上，直腸鏡面板上有四個用特制的橡膠袖套密閉的操作孔，各式特殊的內鏡器材包括組織抓鉗、剪刀、電凝器等，通過面板操作孔進行手術操作；另有一通道可連接圖像監視系統，低壓(15 mmHg)CO2持續充氣擴張直腸，使直腸及病灶充分暴露。手術用直腸鏡外徑40 mm，備有12 cm、20 cm兩種長度，用于經肛緣不同位置的病灶選取，1995年香港首先引進、應用37。TEM的應用指征主要為38-39：直徑 5.2 內鏡下黏膜切除術 盡管內鏡下治療手段眾多，EMR或ESD被認為是標準方案，但ESD已成為早期消化道腫瘤及癌前病變的首選方法40。ESD治療早期胃癌可實現較高的整塊切除率(92.0%97.0%)和完整切除率(73.6%94.7%)，5年總生存率和5年疾病生存率分別為96.2%97.1%和100.0%。結直腸ESD的整塊切除率和治愈性切除率分別為82.8%和 75.5%。2014年日本胃癌學會指出8，對于組織病理為分化型腺癌、不伴潰瘍結果(UL-)，且浸潤深度臨床診斷為TIa和病灶直徑2 cm的胃癌，EMR或ESD認為是標準治療方案。 6 雙鏡聯合外科 腹腔鏡主要是通過視覺或器械的間接觸覺來感受胃腸道的膨脹、狹窄、漿膜的侵犯破壞，失去了直接對腫瘤定位的手感觸覺，存在術中定位和判斷的盲區；而內鏡僅能在消化道進行腔內觀察和操作。因此，利用腹腔鏡和內鏡的優勢，雙鏡聯合(腹腔鏡聯合內鏡)外科技術也得到越來越多的重視。首先可雙鏡聯合進行病灶定位、病理取材、染色劑淋巴結示蹤、診斷分期等，如胃腸道息肉、胃腸道間質瘤、早期胃腸癌、消化道出血及小腸病變等，從而確定內鏡或腹腔鏡下實施手術治療。對于局限于黏膜層或肌層、腔內生長的早期癌、癌前病變和消化道腫瘤，內鏡治療也成為治療胃腸道良性病變和早期惡性腫瘤的“金標準”41-42。在膽道外科，腹腔鏡聯合膽道鏡行膽石癥取石手術也取得廣泛應用。另外，腹腔鏡下完成消化道重建吻合后，通過內鏡進一步明確吻合滿意度，防止吻合口出血或避免吻合口漏的發生。雙鏡聯合使用時，可充分發揮腹腔鏡為內鏡手術“保駕護航”、內鏡為腹腔鏡手術“巡航定位”的作用。但如何精準地鑒別出早期惡性腫瘤的臨床分期，如何判斷有無淋巴結轉移，合理選擇內鏡或是腹腔鏡下手術等，仍有待于進一步的研究。 7 展 望 隨著藥物進步或微型機器人技術的高速發展，外科越來越微創化，甚至某些病種無需外科干預即可能治愈，如部分直腸癌新輔助放化療后，手術切除標本病理顯示癌灶完全緩解消失，追加大創傷的手術有無必要？又譬如胃腸道間質瘤經靶向藥物治療后，部分病灶完全消失緩解。盡管手術仍是主要腫瘤治療手段，多學科會診卻成了腫瘤治療模式的主流。外科治療的進步是在技術與理念進步的交互作用中不斷前進發展的。隨著人類整體的科技飛躍，如計算機智能技術、云計算、虛擬現實技術、新材料與生命科學、內鏡腔鏡技術等，無不革新著臨床治療方式，同時又作用于醫學理念，讓醫學模式從生物疾病模式向生物社會心理模式不斷前進。“數字人”解剖、影像學CT/MRI、機器人與“精準醫學”的臨床應用，讓外科診療在不斷的規范化、微創化中走向個體化與精準化。 參 考 文 獻： 1 鄒聲泉.國內微創外科現狀與前景J.臨床外科雜志,2004,12(1):23-24. 2 Bush RB, Leonhardt H,Bush IV, et al. 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