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微创胸外科手术的进化:单孔胸腔镜手术应用启示(上)

Published at: 2015年第1卷第S1期

D. L. Sihoe Alan
关键词:

《单孔胸腔镜手术》连载001 

 

第一部分:总论

第一章:微创胸外科手术的进化:单孔胸腔镜手术应用启示

Alan D. L. Sihoe

Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, The Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Queen Mary Hospital, Hong Kong 999077, China

Correspondence to: Alan D. L. Sihoe. Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, The Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Queen Mary Hospital, Hong Kong 999077, China. Email: adls1@hku.hk.

 

摘要

微创手术在胸外科的发展是一个进化的过程,而不是一场革命。最大限度地减少胸部手术创伤的胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery,VATS)理念诞生于20多年前。之后,这项技术不断经历了一系列的改进和优化。经典的“棒球场”三孔胸腔镜模式逐渐改进适合手术操作的需要,然后逐渐发展为“下一代”的胸腔镜手术,包括针孔胸腔镜和两孔胸腔镜手术。近年来,技术、经验的丰富和累积顺理成章地将单孔胸腔镜手术(Uniportal VATS)推到了胸外科界的风口浪尖。技术发展的规律已经向胸外科医生预示了学习、掌握单孔胸腔镜手术的重要性,医生们应该充分认识它的优势和开发它的技术潜能。本文概要介绍了微创胸外科手术的进化历史,总结了一些经验,以期将来参考。

1 进化,不是革命

毫无疑问,电视辅助胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery,VATS)的问世,是这个时代胸外科最大的一项进步 。自从20年前诞生后,与开胸手术相比,VATS能大大减轻术后疼痛,促进快速康复,减少并发症,提高术后生活质量。在全世界范围人们已不再称VATS为“新兴”或“新颖”术式。现在世界上很多著名的医学中心,几乎每台胸外科手术都常规使用胸腔镜,这已经成为不争的事实。然而,VATS的发展进程仍然较为缓慢。尽管技术逐渐提高,但长时间都未取得更大的突破性进展。有人甚至怀疑胸外科微创手术是否已经发展到了一个顶峰,在此之后再难有大的发展。

最近出现的单孔胸腔镜技术(Uniportal VATS)显然打破了这种停滞的状态。VATS从多孔到单孔是一个里程碑式的发展,许多人认为这很可能是胸外科微创技术自VATS诞生以来绝无仅有的巨大飞跃。事实上,许多人已经将其描述为一场“革命”。

实际上,这种说法并不准确。单孔胸腔镜不能算作一场突如其来的技术革命,而是胸外科微创手术自身的演化和进步。回顾VATS20多年的发展史,单孔胸腔镜手术是令人振奋的一步,但那仅仅是微创手术向前发展的又一步。

如今在医学文献中使用“evolution”(进化、演变)一词已经显得非常老套,而“revolution”(改革、革命)和单孔胸腔镜手术“evolution”之间的区别已远远超出了一个学究式的语义问题。单孔胸腔镜手术的应用是一个自然的演变过程,且具有非常重要的启示意义。本文的目的是总结微创胸外科手术的演变历史、经验教训以及出现单孔胸腔镜的过程, 从而指导胸外科医生更深入地学习和了解这项技术。

2 微创胸外科手术的简要历史

外科医生完成胸腔手术,必须把三样东西放进胸腔:左手、右手和双眼。为了将它们从狭窄的肋间放进去做一个大手术,需要用力撑开肋骨数小时,这就会引起严重的手术创伤、严重的术后疼痛和一些围手术期并发症。VATS同样是将上述三件东西放进胸腔,只是手术器械代替了我们的左右手,电视胸腔镜置入胸腔代替了通过切口达到的直视,这些仅需三个小孔,无需撑开肋骨。因此,VATS同样可以完成复杂手术而不用撑开肋骨,从而大大地减少了手术创伤。所以,几乎所有文献均证实VATS可以取得良好的术后效果。

2.1  早期三孔VATS

20年前VATS第一次被报道时,典型的手术方式就是使用三个小孔,不撑开肋骨。行VATS肺叶切除术,通常用两个10 mm的小孔,加一个3~6 cm的主操作孔取出切除的肺叶。在早期的文章中,切口位置被描述为“棒球场”(图1,图2),术者通常站在“本垒”,就像盯着投球手的击球手一样。镜孔就是术者的眼睛,放置在菱形的 “本垒”;对面的“二垒”是术者,正对病灶;另两个孔是“一垒”和“三垒”的位置,用于左、右手的器械,形成一个面对“二垒”目标的三角形。用这种方法,镜孔置于腋中线第7、8肋间,后方的孔,置于肩胛下角的前面, 主操作孔位于腋前线,以便利用前胸宽松的肋间隙来取出标本,上叶手术主操作孔常取第4肋间,下叶手术取第5肋间。右侧的手术主操作孔是“一垒”,左侧手术是“三垒”。


图1 右肺门主要结构示意图

图2  经典三孔胸腔镜(VATS)肺叶切除术,右胸手术

切口位置的设计形成手术轴线——从“本垒”到“二垒”的轴线——与患者从足侧到头侧的纵轴重合。左、右 手(“一垒”和“三垒”)位于这条轴线的两侧,减少了器械和镜子的碰撞。

以上描述是香港胸腔镜手术早期的传统的方法,如今早已有所变化。

2.2  改良的三孔VATS

传统三孔VATS存在一些问题:切口的位置不能真正适合术者和助手的站位,没有外科医生能真正站在患者的脚和臀部(“本垒”那个位置),实际上,要将器械方便地进出主操作孔,许多外科医生都站在患者的前方,手术轴实际不是从臀部到头,而是从脐指向后面的肩部(从前向后,从下向上)。如果按经典“棒球场”切口的位置,后方的那个孔距轴的上方较远,术者操作后孔器械不方便。另外,扶镜手如果像开放手术中的助手那样站在术者的对面, 助手与术者的视野轴(从患者耻骨到下颌)就会完全相反,从而出现早期VATS中提到的“镜像”,并且镜头与器械容易相互干扰。

对于这个问题,三孔VATS对切口进行了改进(图3),镜孔向前移更靠近腋前线,后侧切口从肩胛下角的前方, 下移到低位的肋间水平,主操作孔的位置没变。改进后的效果使“棒球场”向后进行了旋转,这样,菱形的形状没变,但轴线变成了脐到肩胛的方向,更方便术者。扶镜手站到了术者同侧,在术者身后。术者和助手享有同一视角轴线,提高了协作性。在行上肺肺叶切除时,后侧低位的切口有助于切割缝合器由后向前穿越过肺门血管,避免了其他组织结构的阻挡。

图3 改良后的三孔胸腔镜肺叶切除术 “棒球场”(蓝色虚线)和手术轴线(红色箭头)已旋转到了后方的方向——这条轴线已变为从脐到肩部的方向。实际的情况是,术者站在患者的前面,而没有站在患者的臀部。

对作者而言,在香港,这样的三孔VATS切口形式才是真正意义上的“传统”三孔VATS肺叶切除术的标志。当然,世界上众多胸外科中心,三孔具体细节有差别,但切口设计的基本原理是一致的。

尽管传统的多孔VATS极大地减少了并发症,但这还不够。一些多孔VATS研究显示,32%的患者术后仍有切口相关的不适,有些甚至持续数年。我们也发现53%的患者在胸腔镜术后第19个月,仍然存在区别于切口疼痛的感觉异常。尽管对于患者而言,这样的情况不会使肺癌的手术治疗效果显得逊色,但我们也清楚地认识到为了让患者获得更好的术后体验,VATS仍然存在继续改良的空间。

2.3 机器人辅助胸外科手术

在世纪之交,机器人手术设备一开始引入胸外科,便激起了非常广泛的关注。最初,机器人辅助被用于简单的纵隔手术,如今它甚至已经被常规用于肺癌切除术。即便如此,在过去的10年时间,机器人手术的发展在全球都相对缓慢而有限。

机器人系统没有被胸外科广泛采纳,是有一些原因的。首当其冲的问题就是机器人手术设备及手术耗材的高昂价格令许多国家望而却步。每一台手术前较长的准备时间,过度占用手术室是另一个重要的成本花费。尽管机器人系统是3D视野,胸腔内操作更灵活,器械操作更稳定,这些,仍然无法充分弥补在胸外科手术中非常关键的术者的触觉反馈。就切口而言,机器人手术要求与传统三孔VATS同样数目和长度的切口,实际上有时还需增加第四个切口。

毫无疑问,机器人手术,确实适合小巧的纵隔手术,但对于更多主流的胸外科手术应用受限。相反,从最近几年胸外科微创手术进展的情况可以清晰地看出另一个发展趋势:胸外科微创技术的沉淀和升华带来进步的意义,超过了昂贵的设备投入带来的影响。

2.4 针孔VATS

针孔VATS采用非常纤细的摄像镜头(2~3 mm直径)和器械(3~5 mm直径)代替了传统VATS的10 mm镜头。针孔VATS首先应用于胸交感神经节切断术治疗手汗症,也被用于其他胸交感神经节切断术可以治疗的疾病,小的切口的确减少了疼痛,术后几周几乎看不出瘢痕,达到了极好的美容效果。由此我们将其拓展到气胸治疗上,并获得了可喜的成就。

接下来是将针孔VATS运用到肺癌手术。其切口设计如同前述的改良三孔VATS,后孔从10 mm减小到3 mm, 主操作孔仍需3~5 cm,以便切除肺叶的取出(图4)。用11号手术刀片切开皮肤3 mm作观察孔,一个3 mm的鞘管置入切 口,3 mm 30°视角的镜头通过鞘管进入胸腔。也可以用蚊式钳扩开切口,分开一个通道进入胸腔,不用鞘管直接置入一个5 mm 30°视角镜头。一把Roberts钳从胸壁切口置入胸腔,可以通过操作孔夹持一块浸有防雾液的小纱布,擦拭镜头,保持视野清晰。缩小切口的尺寸只是一个小的改进,但确实带来了明显的效果。在手术中普通10 mm镜头上下扳动的操作,会给狭窄的肋间造成杠杆式的强力挤压进而造成肋间神经钝性损伤,考虑到这一点,使用细的镜头和器械,将直接减小对切口损伤,美容的效果更好。同时,因为仍然使用的是三孔,其手术操作基本相同于传统的VATS——对于有经验的医生来说不难掌握,淋巴结清扫也比较容易。


图4 针孔胸腔镜肺叶切除切口的位置(紫色)和手术轴(红色箭头)与改良三孔胸腔镜是一致的,但后面和镜孔切口缩小到3 mm。

作者就是常规使用3 mm或5 mm 30°视角镜头。一些对于如此纤细的镜头的视野亮度和清晰度的担忧完全不必要,因为如今的腔镜手术摄像镜头高感光度和高分辨率的技术相当成熟。

2.5 两孔VATS

三孔的针孔VATS手术经验具备之后,大家很快认识到,后侧3 mm的孔有时不是必需的。通过后的器械没有起到太大的作用,实际上可以用主操作孔的器械牵拉。接下来随着技术的发展,很自然地省去了后孔——诞生了两孔VATS(图5)。它具备针孔VATS的各项优势,还减少了一个切口。如果肺叶切除手术结束时,患者的余肺不漏气, 可以从镜孔留置16F胸管,术后不适进一步减少,美容性更强。能把所有器械的操作放在这一个主操作孔进行,前提是术者VATS经验相当丰富。两孔VATS被迅速、广泛接受是值得称道的,这种手术在中国大陆许多医院已经成为常规。

图5  两孔胸腔镜肺叶切除主操作孔和镜孔的位置与针孔胸腔镜一样,但后孔取消了。

在香港大学,常规的肺叶切除手术已完全由传统三孔VATS转换成新一代的针孔或两孔VATS,术后中位住院时间为3天。在亚洲尽管术后出院时间的压力没有许多西方国家的大,但患者还是因体验了这些“新一代”技术而获得了较好的恢复效果。

与机器人辅助手术相比,这些新的VATS进展并不依赖于昂贵的设备(许多医院本身就已经配备了针式胸腔镜)。 与最早学习传统VATS时的情况相比,因为已经具备了一定的VATS经验,这些VATS改良技术的学习和掌握,对于胸外科医生来说更加得心应手。

2.6 单孔VATS

从传统VATS到针孔,再到两孔VATS的发展历程来看,按照逻辑可以尝试完全去掉其他的孔而将胸腔镜从主操作孔置入。早在10年前单孔VATS的理念就由Gaetano Rocco医生首先在一些简单的胸腔手术中提出。然而,如同许多其他的外科创新的思想一样,全球接受单孔VATS还有一个较长的酝酿期。西班牙拉克鲁尼亚Diego Gonzalez-Rivas医生近几年将其主要应用于肺叶切除术。目前他已使用单孔VATS开展几百例肺叶切除术,还有一些支气管袖式肺叶切除术、肺动脉袖式切除重建肺叶切除术等复杂的手术。

作者常规用腋前线一个3~5 cm切口完成单孔VATS肺叶切除手术。这个切口基本、针孔和两孔VATS胸腔镜位置相同(图6),差别是上、下肺叶切除都用第5肋间切口。术者使用左、右手操作器械,一个5 mm 30°胸腔镜在器械旁一同进入胸腔,这种“分享切口”的技术营造了一个非常“温馨的”手术环境,无论对术者还是对助手的手术技巧都有较高要求。


图6 单孔胸腔镜肺叶切除与两孔胸腔镜相比较镜孔消失了,单孔的切口在第5肋间,与以往各种胸腔镜肺叶切除术相比,单孔胸腔镜没有大的变化。

 

从传统VATS转变为单孔VATS,另一个挑战是整个手术轴进一步旋向了后方。针孔或两孔VATS,视轴的方向与改良后的三孔VATS相同,因此很容易适应,而单孔手术中,轴线就由脐—肩方向转换到了乳头—肩胛下角方向。此外,在多孔、针孔和三孔VATS手术中看到的水平视角“棒球场”,在单孔VATS时视角变得垂直,更像是向一个隧道下看去。所以术者和助手都必须重新学习手眼配合。

然而,单孔VATS带给了患者潜在的获益,根据作者经验,安全性很好,中转率小于5%,术后中位住院天数为3天。虽然一些批评者指出,现在尚没有明确证据证明单孔VATS优于其他胸外科微创手术,但是已经有足够的临床资料显示,这种术式与传统VATS相比具有同样的安全性和充分切除肿瘤的效果。因此,进一步发展和积累单孔VATS 技术,最终让多数患者都从中受益不是没有可能的。

译 者:彭俊,云南省第一人民医院胸外科副主任医师

审 校:沈亚星,复旦大学附属中山医院胸外科主治医师;李强,四川省肿瘤医院胸外科主任

 

doi: 

10.3978/kysj.2014.1.2122
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