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胸腔镜到单孔胸腔镜肺叶切除术的演化: 革新背后的故事

Published at: 2015年第1卷第S1期

关键词:

《单孔胸腔镜手术》连载004

第一部分:总论

第三章:自传统胸腔镜到单孔胸腔镜肺叶切除术的演化:革新背后的故事

Diego Gonzalez-Rivas 1,2 , Eva Fieira1 , Maria Delgado 1 , Lucía Mendez1 , Ricardo Fernandez 1,2 , Mercedes de la Torre1,2

1 Department of Thoracic Surgery, Coruña University Hospital, Coruña, Spain;  2 Minimally Invasive Thoracic Surgery Unit (UCTMI), Coruña, Spain

Correspondence to: Diego Gonzalez-Rivas, MD, FECTS. Department of Thoracic Surgery, Coruña University Hospital, Xubias 84,Coruña 15006, Spain.

1 Diego  Gonzalez-Rivas个人经验:单操作孔胸腔镜肺叶切除术式的诞生

“人的思维总有惯性,不喜改变,爱按常规处理问题。对于这种观念,我常保持警惕。这就是为什么我要挂一面逆时针旋转的钟在墙上的原因。”

——Grace Hopper

 

我的胸外科专科训练始于1999年,当时我就注意到开放手术切口给患者术后带来的巨大痛苦。那时的手术切口基本都有15cm长,并需要撑开肋骨。所以我就总在想怎么可以改善患者的术后状态,也就是怎样减轻患者术后的伤口疼痛,改善生活质量。

“总有更好的方法,所以,找到他。”

 ——Ftomas Edison

 

于是,我开始研究胸腔镜外科的起源,在这个过程中,我被这项技术渐渐吸引。早在1910年,Jaobeaus,就开始用胸腔镜松解肺结核病患者的胸腔粘连。而在此之前,1901年,Kelling就曾将这项操作运用于狗身上,但没有进一步用于人类。Kelling并没发表他的这项成果,因此Jaobeaus被称为第一个运用胸腔镜技术的外科医生。然而,在之后的很多年里,胸腔镜技术只被用于诊断和简单的治疗。直到1992年,其手术潜力才被Giancarlo Roviaro发掘。他率先尝试,通过不撑开肋骨的小操作孔,利用胸腔镜成像系统,直视显示器,完成肺癌患者的肺叶切除,并取得成功。 他将创伤较大的开胸切口变成了三个小切口,使患者术后恢复更快,痛苦更小。他的这些尝试,开创了胸外科手术的新纪元。然而在以后的许多年间,一些自视甚高的传统胸外科专家却一直批评他,认为他所引领的胸腔镜手术, 并不能和开放手术一样,完全符合肿瘤学外科的原则。

实践证明Giancarlo Roviaro是对的。他始终坚信,通过这些小操作孔可以使患者术后恢复更顺利。随着经验的积累,他发现这项技术使得患者的术后疼痛程度比预计的减轻了很多,患者也恢复得更快。

然而医学界却选择忽视这项技术显而易见的优势。于是,同人类历史上所有新技术的开创者一样,直到许多年后,胸腔镜肺叶切除技术已经变得势不可挡之时,Giancarlo Roviaro才被作为首创者获得尊重。

我决心到胸腔镜经验最丰富的医院学习这项技术。在经过选择之后,2007年,我来到美国的洛杉矶,师从顶尖胸外科专家之一Robert Mckenna医生,学习3~4孔胸腔镜肺叶切除。学成之后,我把这项技术带回了自己的医院。积累了足够的经验之后,我决定进一步提高我的技术,这次我来到了美国纽约。机缘巧合,在那儿,我遇到了一个 人,帮我打开了一条新的思路。到了纽约之后,我开始着手提高三孔胸腔镜肺叶切除技巧。这个人告诉我,在北卡莱纳州的杜克大学医学中心,他们正在做两孔胸腔镜肺叶切除。这种说法使我深感迷惑,实在让人不明白,肺叶切除怎么可以通过两个孔完成。在我的观念中,这三个孔都是必不可少的,主操作孔用于解剖分离,最下方的孔作为观察孔,靠背侧的孔用于牵拉显露肺叶。由于实在难以勾画出2孔的布局,所以我请这个人画了张示意图(图1)。


图1 杜克大学医学中心的两孔胸腔镜手术示意图

怀揣着这张图,我回到了西班牙,日思夜想,还是没能想明白图示的术式是如何完成的。于是,我下定决心去一趟杜克大学。我联系了杜克大学的外科学主任,但他拒绝了我的申请,原因是他不接受他不认识的人到他那里学 习。可想而知,当时得到这个消息后,我是多么的失望。可我的字典里并没有“不行”这个词,所以我不断地想办法,为了能先见他一面,我去参加了一个他也会参加的学术会议。终于,我在美国胸外科医师协会的年会上见到了 D’amico医生。在一番难忘的对话之后,我提出了自己想去杜克大学参观和学习的愿望,他欣然应允。多亏了我当时的坚持,现在D’amico医生和我已经成为了非常好的朋友,并一起开办课程。更准确地说,这是由于我当时对于学习两孔胸腔镜技术的坚持。如果当时我放弃了探究这种特别的想法,我也就不会遇见D’amico医生,自然也不会成就现在的我。

所以,重要的是,永远不要放弃探究,特别是那些你认为值得付出的想法。 然而,想法特立独行并不总受人欢迎。那些后来被人们广为接受的创新和理念,当它们首次被当作想法提出时,给这些先驱者带来的往往是无尽的麻烦。最明显的例子是伽利略,他在当时竟敢提出地球是圆的。结果就是他被逮捕并长期被关在家里。为了避免这样的惩罚,他不得不否认了自己的说法,并承认自己说了谎。

另一个类似的例子来自于医学界。Semmelweis医生发现了脓毒血症。他试图说服他的同事,如果他们做手术前洗手,那么术后患者的感染率会降低。因此言论,他被开除出了国际科学学会,后来死于感染(他在解剖尸体时,割伤了自己的手指)。

毫无疑问,正是那些思想特立独行的人,那些富有远见卓识的人在改变着世界。苹果公司的创建者,史蒂夫•乔布斯就是一个富有远见卓识的人,并最终被认为是一个天才。他曾说过如下一段话:

“向那些疯狂的家伙们致敬,他们特立独行,他们桀骜不驯,他们惹是生非,他们格格不入,他们用与众不同的眼光看待事物,他们不喜欢墨守成规,他们也不愿安于现状,你可以赞美他们,引用他们,反对他们,质疑他们,颂扬或是诋毁他们。但唯独不能漠视他们,因为他们改变了事物。他们推动人类向前发展。或许他们是别人眼里的疯子,但他们却是我们眼中的天才。因为只有那些疯狂到以为自己能够改变世界的人,才能真正地改变世界。”

但是特立独行的思想,在医学界是危险的,因为这直接关系到人类最为宝贵的财富:健康。我深知这一点,但我仍然不断探索各种想法,因为我生性不安于现状而热爱创新。

在实践两孔胸腔镜肺叶切除的过程中,我发现在多数时候,我总喜欢直接把胸腔镜从主操作孔置入进行观察, 因为这样更容易得到直接的视角。于是我发现,对于肺下叶切除而言,所有的器械和钉枪都由主操作孔进入胸腔, 而通过观察孔的视角却在另一个层面,而非解剖操作层面。为什么不能和开胸手术一样,让胸腔镜的视角和解剖操作的视角保持一致呢?所以,经过深思熟虑之后,2010年6月,我尝试了第一例单孔胸腔镜肺叶切除。我将所有器械及腔镜摄像头置入仅有的一个切口进行手术。这样一来,我得到了更舒服的视角,手术时间也大幅缩短。患者术后恢复也很满意,基本没有非常严重的伤口疼痛,术后第二天就出院了。这次的成功激励了我进一步研究这种术式。 当第一次在国际杂志上发表文章时,我当时提出的观点是:这种术式只适用于下叶肺切除。对于肺上叶,当时我觉得可能需要特制的器械,才能从合适的角度解剖肺门——主要就是合适的角度的问题,其他问题都能解决。在过了 一段时间后,随着对这种方法进一步的体会,我意识到,如果我们改变一种思路,采取一种与众不同的想法,用一 种全新的方法显露肺叶,那么用我们现有的技术就可以完成上叶肺的切除。这样,所有的肺叶都可以通过这个术式进行切除,而实际上我们也都做到了。我们将我们的病例资料和研究结果刊登在了极具影响力的专科杂志和教科书上。感谢我所在团队的集体努力,使得我们可以将这项技术传授给我们的同事和刚刚从事这个行业的住院医生。

2012年,在一次国际会议上,我遇到了一位意大利外科医生。他名叫Luca  Bertolaccini,除了医学之外,他还擅长物理学。他被我们的这种手术方式深深吸引,并用物理和数学方程从理论的高度阐述了单孔胸腔镜技术的原理, 并据此证明单孔胸腔镜技术要比其他胸腔镜技术更具优势,而其他胸腔镜技术是得到一些世界顶级胸外科医生青睐的。将胸腔镜摄像头和操作器械一同置入同一切口的好处是:对于操作区域可以直接成像,从而带来和开放手术类似的视角(图2)。而在传统的三孔胸腔镜手术中,操作者通过向前推动胸腔镜摄像头,来使观察盲点消失,从而才能了解解剖结构的全貌;传统三孔胸腔镜所产生的视野平面,和操作器械所成的平面相互成角;所以标准的二维显示器,并不完全合适这种手术操作。胸腔镜与操作器械平行置入,避免了二维显示器的部分缺点,如上所述同样也模 拟了开胸手术的胸内操作。这些数学上的阐述,解释了我之前的迷惑,比如为什么第一次进行单操作孔手术时我就感觉不到生疏,为什么我们能成功地将这项技术向世界推广,并被大家认可。


图2 单孔胸腔镜技术的几何学原理

我们受邀到世界各地开办会议:中国大陆,中国台湾,韩国,俄罗斯,以色列,印度尼西亚,巴西,智利,哥伦比亚,土耳其,美国,法国,意大利和德国。我无数次听到好奇心被描述为一个外科大夫天才般的技能。正是源于好奇心——不但成就了单孔胸腔镜肺叶切除技术,而且使这项技术能够被学习,被复制,从而使得我们科所有医生都能进行这种手术。这就激起了更多医生的兴趣。单孔胸腔镜肺叶切除技术在世界各地都被应用,我们也收到更多讲学的邀请,这说明并不只是这项技术本身的独特性令人感兴趣,大家更想做到的是让这项技术能够在世界范围内被广泛学习应用。

这一过程并非一帆风顺,而是阻力重重。因为开展设计一项新技术,你所考虑的不光是技术本身,还有很多周边问题。你不光需要研究怎样恰当地牵拉肺叶显露,还要考虑如何传授这项操作,还有就是克服人为的障碍——那些自视甚高的专家将这项技术视作对他们学术地位的威胁,因为他们不会去学。同时也需要面对来自反对者的批评和嫉妒。

因为我们知道,每项创新都需要突破限制。所以所有这些障碍,这些批评,这些所谓的预言——这项技术没有前途,你们最后什么也成就不了,都会使得我们更加坚定,不断前行。

生活中充满了错误的预言。1913年,密歇根银行的总裁告诫亨利•福特的律师,不要投资福特的汽车公司。他觉得作为交通运输工具,马匹才是主流,而汽车只是一时的风潮。幸运的是,律师没有听从他的建议。律师投资了福特汽车公司,并最终成为千万富翁。

我们追随这样的信条:永远不要被阻碍吓倒,永远保持开放、包容进步,因为我们不能确切地知道未来的样 子。我们相信,今后应该会广泛应用机器人技术、单孔胸腔镜设备、无线胸腔镜摄像头,因为这样的技术和设备符合向更加微创化发展的方向。这也是为什么我们对单孔胸腔镜技术有足够的自信的原因。谁知道未来我们会不会在家里接受机器人手术呢?我们唯一不能做的就是停止探索,做一些不能实现的预言。

在数十年的人生历程中,我渐渐明白,如果我独自远行,那么我会更快地达到目的地,而如果我同团队协同远行,那么我们能走得更远。没有爱我的家人朋友,没有优秀的团队合作,我们是不可能取得现在的成绩的。有谁能想到,在有同行反对的情况下,来自西班牙一个小角落的我们通过勤奋的工作、过人的自信、无私的付出,成就了这项改变世界外科样貌的技术。

这就是成功的关键: 思想特立独行,善于评估风险,勇于创新,克服困难,相信自己的想法,并为之坚持,因为“一切皆有可能”。

 “智慧就是适应改变的能力。”

 ——Stephen Hawking

 

2 Coruña University and Minimally Invasive Thoracic Surgery Unit (UCMI)的集体经验:协调一致的团队合作

在Cedars Sinai学习后,我们从2007年开始开展胸腔镜肺叶切除术。在做了80多例三孔胸腔镜肺叶切除手术后,我们去掉了靠背侧的操作孔,开始进行D’Amico描述的两孔胸腔镜操作,并完成了绝大多数肺叶切除手术。 我们技术进步的最终目标是极大限度地减轻胸壁损伤,即单孔胸腔镜肺叶切除手术。

2010年6月,我们开始开展单孔胸腔镜肺叶切除术。这还多亏了之前我们积累的两孔胸腔镜肺叶切除,以及单孔胸腔镜简单手术的经验(肺楔形切除和气胸肺大疱切除术等)。最初时我们只选择尝试下叶肺的切除手术。

从三孔进展到单孔胸腔镜手术的过程中,存在一条学习曲线:学习不同的牵拉肺叶显露的方式,学习如何协调手术器械和胸腔镜摄像头,使它们在手术操作时互不干扰。对于上述这些外科技术而言,单孔胸腔镜学习的过程有一条固定的学习曲线,但和从开放手术到传统腔镜手术的学习曲线有不同。

对于两孔胸腔镜肺下叶切除手术而言,所有的器械和钉枪都从主操作孔进入。因此我们决定尝试将光源也从主操作孔进入,这样就可以只用一个切口进行肺叶切除。我们做的第一例患者,手术时长为90 min,术后第二天出院,无手术并发症。当成功完成几例肺下叶切除手术后,我们开始尝试肺上叶切除。随着经验的积累,我们完成了更为复杂的肺叶切除手术(图3)。


图3 Coruña单孔胸腔镜国际论坛的会议视频,视频网址:http://www.asvide.com/articles/317

3 四年经验总结

  • 2010年6月至2014年4月:362例单孔胸腔镜肺叶切除手术(>900例为单孔胸腔镜操作);

  • 手术中转率:2.4%;

  • 最常切除的肺叶:右肺上叶;

  • 平均手术时间:150.62 [40~310] min;

  • 平均清扫淋巴结数量:14.8 [5~38]个;

  • 平均清扫淋巴结站数:4.7 [3~8]站;

  • 平均胸引管留置时间:2 d;

  • 平均住院日:3 d;

  • 并发症:69例。

4 技术技巧:可以从两条不同的路径学习单孔胸腔镜技术

1)   从传统胸腔镜到单孔胸腔镜(我们的学习路径)

  • 去掉靠背侧的操作孔;

  • 逐步适应两孔胸腔镜手术;

  • 切除下叶时,将胸腔镜放在主操作孔的背侧部分;

  • 用双关节带弧度的器械;

  • 对于上叶切除,将胸腔镜摄像头放入主操作孔,由靠下的孔置入钉枪或操作器械;

  • 只通过靠下的孔来牵拉肺叶显露(胸腔镜摄像头、钉枪和操作器械都从主操作孔置入);

  • 摒弃靠下的孔;

  • 如果钉枪角度不合适的话,改用血管夹;

  • 闭合血管时需用可转角的腔镜切割缝合器;

  • 从下叶切除开始(最好是女性,瘦体型的)。

2)   从开放手术学习单孔胸腔镜技术(单孔胸腔镜技术可模拟开放手术);

  • 适应前侧小切口(10~12 cm切口)开胸切除肺叶;

  • 增加胸腔镜摄像头运用于开胸手术(以胸腔镜显示器视角和开放手术视角相互交替);

  • 去掉肋骨撑开器(同样的切口下),在10 cm的切口下移动手术器械和胸腔镜摄像头;

  • 随经验的积累逐渐缩短切口的长度。

5 展望

胸外科的未来在于减小手术和麻醉的创伤。我们坚信单孔胸腔镜肺切除术的巨大潜力,因为未来是属于机器人手术和单孔腔镜技术的。我们相信未来会出现更先进的切割闭合装置来处理肺血管和肺裂,会出现能够在胸腔内开合自如的机器手臂,以及无线胸腔镜摄像头,这些技术的出现将使单孔胸腔镜技术成为肺切除的主要标准手术方 式,并能运用于世界绝大多数地区。另外清醒或非气管插管的胸腔镜麻醉与单孔胸腔镜技术的结合也很有前景,这代表了肺切除手术的最微创技术。由于没有了气管插管、机械通气,不使用肌松药,麻醉的不良反应将会降到最低,从而使患者术后快速恢复,避免滞留于ICU。

致谢

声明:作者宣称无任何利益冲突。

参考文献

译    者:贺未,北医三院胸外科主治医师

审    校:沈亚星,复旦大学附属中山医院胸外科主治医师;

赵晓菁,上海交通大学医学院附属仁济医院胸外科主任;

钱晓哲,上海交通大学医学院附属仁济医院胸外科

 

点评

“作为单孔胸腔镜手术的先驱者,本文作者讲述了自己当初开展这一技术的艰辛历程,阐述了该技术的原理及优势,分享了其多年来的经验总结,同时也展望了今后微创胸外科手术的发展方向。更为重要的是,本文展现了作者热爱创新、善于创新、敢于创新的可贵精神,这也必将激励广大胸外科医师向其学习,为实现“更小的创伤,更快的恢复”这一目标而不懈努力。

——钱晓哲

点击 单孔电视辅助胸腔镜手术:成就与展望 阅读上期连载内容。

作为对单孔技术发展一个较为全面的阶段性总结,AME出版社专著出版的《单孔胸腔镜手术》(Uniportal Video-Assisted Thoracic Surgery)一书,超过100位不同国家的单孔胸腔镜技术开拓者对单孔胸腔镜技术的理论与实践进行了探讨,共同分享了世界各国所进行的单孔胸腔镜技术经验,旨在引领未来单孔胸腔镜技术的发展潮流。

doi:10.3978/kysj.2014.1.2172

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