经自然腔道内镜手术研究－从动物实验到临床实践

常晓华，何 英，李春明

哈尔滨市第一医院消化内科，黑龙江 哈尔滨 150001

经自然腔道内镜手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery，NOTES)是指内镜经过胃、结肠或阴道等人体天然管腔进入腹腔施行各种手术。这一观点和技术首先由美国内镜医师在20世纪90年代提出，在短短不到10年的时间，该技术已经在大量动物实验基础上逐步应用于临床。在2007年美国DDW期间，NOTES受到与会专家的关注。

1 NOTES简史

早在1994年，Wilk等[1]首先描述了NOTES的基本观念，在这之前已经有较多腹腔镜手术中联合应用内镜的报道，在2003年Tsin等[2]还报道了联合内镜经阴道胆囊切除术。真正的NOTES动物实验是在2004年，Kalloo等[3]在一个猪模型中成功进行了经胃腹腔探察和肝脏活检。随后的动物实验铺天盖地，输卵管结扎术、胃空肠吻合术、胆囊切除术、脾切除术、肾切除术、胰腺远端切除术等均在动物实验中获得成功。印度人首先在人体上进行了NOTES的尝试，Rao和Reddy医生实施了人体经胃阑尾切除术[4]。2007年法国的Marescaux等[5]报道了第1例经阴道胆囊切除术。至此，NOTES迈出了它发展历程中最重要的一步。目前，杂合NOTES或纯NOTES下胆囊切除术全世界已完成4000余例，手术操作虽然较腹腔镜胆囊切除术费时，但是手术相关并发症并无增加[6]。

然而，NOTES技术在大量动物和人体身上取得成功同时，在其从动物实验到谨慎的临床实践过程中，我们不禁深思:NOTES技术还存在哪些需要进一步解决的问题?这个问题很重要，它将进一步指导我们进行深入的动物实验，而动物实验又进一步指导临床实践。由ASGE和SAGES的内镜专家和外科医师组成的经自然管壁内镜外科评估和研究协会(natural orifice surgery consortium for assessment and research，NOSCAR)在2006年发表的工作白皮书中提出了NOTES开展的8个基本问题[5]，包括腹腔入路技术、胃肠入路的关闭、预防感染、缝合/吻合装置的研制、准确的空间定位、多任务工作平台的研制、腹腔内并发症的处理以及不利生理事件的鉴定。几年来，学者们围绕着这些技术问题开展了许多深入的研究。

2 NOTES技术研究

2.1 腹腔入路技术 目前已有报道进入腹腔部位有阴道、胃、结肠、膀胱、食管，其中报道最多的是阴道和胃。最佳进入部位的确定还需要结合拟行手术而定。一般而言，经胃途径能够较好地观察盆腔器官，而对上腹部器官的观察则需要翻转镜身，这并不利于进行一些复杂的手术操作。经阴道和经结肠入路可以很好地观察上腹部器官[7-8]。不同的入路各有优点和缺点。对于不同器官的手术选择最佳的入路位置是需要我们关注的重要技术问题。目前应用NOTES技术进行的人体胆囊切除术多采用经阴道途径。经阴道途径也被许多欧洲的研究中心认为是最佳的NOTES入路途径。研究显示，联合多路径(包括腹腔镜、经胃、经结肠和经阴道途径的不同组合)进行腹部脏器手术比单路径更容易完成NOTES操作，这是目前NOTES研究的一条新思路[9-10]。最近，Fritscher-Ravens等报道采用EUS引导NOTES有益于入路的选择和确定组织器官的解剖结构，避免对邻近器官造成不必要的损伤[11]。在入路制作方面，绝大多数研究者采用内镜下针状刀切开后球囊扩张的方法。近来文献报道了一种新的入路制作技术—自吻合穿腔入路技术(the self-approximating transluminal access techique，STAT)，这种技术是采用内镜下黏膜剥离技术使内镜在黏膜下走行一段距离，然后再穿透肌层进入腹腔(见图1)。这样在内镜撤出腹腔后，穿腔入路一定程度自行封闭，只需采用内镜夹将黏膜层缺损夹闭即可。但是，在动物实验中观察到消化管壁局部可形成脓肿[12-13]。

图1 STAT示意图Fig1 The schematic diagram of STAT

2.2 气腹的建立 适当的气腹技术可以增加可视性和操作空间，大部分动物实验报道是使用内镜泵入的普通空气作为气体来源，然而，在临床应用中使用普通空气建立气腹显然是不妥的。Swanstrom等[14]使用二氧化碳作为气体来源，二氧化碳因其不燃烧、易吸收是较好的选择，在常规腹腔镜外科手术中已被广泛使用。Meireles等[15]在动物实验中比较内镜按需泵入普通空气的气腹和可控腹腔镜气腹的腹腔内压力，研究发现可控腹腔镜气腹的腹腔内压力在术中更加稳定，这种稳定的压力保证了实验动物手术过程中呼吸循环功能的稳定，因为当气腹的腹腔内压力超过25 mmHg时，实验动物会出现心动过速和肺通气障碍等不良反应。初步的临床研究显示经阴道胆囊切除术中，二氧化碳气腹腹腔内压力为5～6 mmHg[16]。之所以能在这种低压力气腹下完成手术，得益于软式内镜的灵活操作，低压力气腹避免了过多气体的注入、减少了术中及术后的疼痛以及保证了术中呼吸循环功能的稳定。

2.3 腹腔入路的关闭 腹腔入路的关闭是NOTES的关键性技术问题。目前，用于关闭穿腔入路的方法包括组织锚(tissue anchors)、内镜夹(endoscopic clips)、缝合装置(suturing device)、吻合器(stapler)以及其他一些特殊装置。理想的腔内入路关闭装置应具有以下特点[17]:(1)很好的可视性;(2)管壁全层缝合;(3)避免周围脏器的损伤;(4)无术后漏发生。

组织锚(tissue anchors):几项研究表明应用组织锚装置可以成功地关闭透壁性的胃壁缺损，并且该装置可以通过内镜活检孔道完成操作[18-19]。但是这种装置的应用需要将装有锚定装置(T-bars)的穿刺针穿透胃壁(见图2)，这有可能对邻近组织器官造成损伤。然而，在目前的动物实验和临床应用过程中，并无类似的并发症发生。

图2 组织锚示意图Fig2 The schematic diagram of tissue anchors

内镜夹(endoscopic clips):内镜夹夹闭的方法具有操作容易、关闭迅速的优点，临床中已有较多采用内镜夹治疗病理性或医源性胃肠道穿孔的报道[20-23]。但是，Ryou等[24]比较了内镜夹夹闭、外科缝合及内镜下吸引缝合3种方法在关闭NOTES中腹腔入路的有效性，研究发现内镜夹夹闭的方法关闭腹腔入路不确切，可以导致胃内气体和液体外漏，主要原因为内镜夹不能对消化道管壁进行全层关闭，而只能关闭黏膜层。

缝合装置(suturing device):由Olympus公司研制的Eagle Claw缝合器经过不断的改进，已经能够在内镜直视下完成胃瘘口的全层关闭。这种缝合器需要捆绑在内镜镜身的外侧(见图3)，并借助外套管将其输送到体腔内，其缝合效果可与外科手术缝合相媲美[25-26]。

图3 Eagle Claw缝合器Fig3 Eagle Claw suturing device

吻合器(stapler):文献报道了各种正在研制中的内镜下吻合器在动物实验中的应用，比如SurgASSIST吻合器和NOLC60吻合器[27-28]。这种吻合器可对消化道管壁进行全层关闭，但是其不能通过内镜活检孔道，吻合过程需要内镜下钳子辅助完成，并且这类吻合装置只有60 cm长，胃腔内的吻合部位限制在近贲门5 cm以内。目前，新一代的吻合装置正在研制，这一新装置将有更长的输送装置、更细的口径以及更好的灵活性。

其他:Perretta等[29]报道了采用心脏间隔封堵器封堵胃瘘口的动物实验，作者发现这种封堵装置可以通过内镜活检孔道输送到内镜前端，封堵器释放过程中可视性好、操作简单、封堵器的位置可即时调整，术后长达12周的胃镜和腹腔镜随访未发现胃液外漏和腹腔感染，封堵器无一脱落(见图4)。缺点是这种封堵器不可回收。

3 关于NOTES的争论

图4 封堵器示意图Fig4 The schematic diagram of occlude

和其他许多新事物的出现一样，NOTES的出现受到了很多胃肠病专家和外科专家的关注，并引起了他们极大的兴趣，但是也有很多学者对NOTES的开展提出了质疑。Buess等[30]在他的文章中指出了NOTES的技术限制:(1)软式内镜的不稳定性使得镜下切开的准确性受限;(2)尚无确切可行的入路关闭装置;(3)对出血等并发症紧急有效的处理能力差;(4)违背了传统外科无菌操作的基本原则。然而，我们应该还记得，在腹腔镜外科出现的早期，这样的担心和疑问同样存在。而腹腔镜外科发展的历史见证了这一技术的巨大成功。NOTES与开腹手术、腹腔镜手术相比，有其独特的优势:(1)体表无疤痕、美观;(2)减少术中及术后疼痛;(3)术后恢复时间短。另外，Pham等[31]在动物实验中发现NOTES有减少腹腔黏连的优势。随着近年来NOTES相关技术的深入研究以及其在临床上初步应用，越来越多的消化病学者和外科医师认为NOTES代表着即将到来的微创治疗新时代。NOTES正处于由动物实验到临床实践的关键时期，在这一时期NOTES将如何发展?

4 NOTES的未来

4.1 规范 2005年4月，一些ASGE和SAGES的内镜专家和外科医师组成了经自然管壁内镜外科评估和研究协会(natural orifice surgery consortium for assessment and research，NOSCAR)，这一组织负责组织有关NOTES的国际性研讨会、建立临床病例的注册制度、筹集和分配研究专项基金以及规范NOTES操作。比如，在防止手术感染方面，我们应有规范的无菌操作制度及器械消毒制度。Rao等[32]提出关于NOTES在人体实验的设计要求，包括伦理问题、可行性、实验的随机性等。同时，对从事NOTES操作的内镜医师和外科医师进行专业的技术培训也是十分必要的。这些都将使NOTES研究更加规范、安全。

4.2 创新 NOTES的发展必然伴随着一系列的创新过程，目前NOTES的动物实验研究已经从简单的新术式开展过渡到NOTES技术具体问题的研究。包括腹腔入路技术、腹腔入路关闭技术、内镜下的缝合止血技术等，目前内镜下腔内手术的器械并不适应于穿腔内镜手术外科，因此在国际上大量新的器械的研发已经如火如荼[33]。此外，开发多功能的工作平台、设计多孔道的治疗内镜、研发新型的遥控机器人等也正在进行当中。这些都为NOTES从动物实验到临床实践奠定更坚实的基础。

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