胸部微创外科：技术进展与临床应用

龚太乾，宋伟安

胸部微创外科：技术进展与临床应用

龚太乾，宋伟安

随着腔镜设备与微创技术的快速发展，以胸腔镜和外科机器人为特征的胸部微创外科也日益成熟并得到广泛应用。胸部微创外科适用于胸外科领域的绝大部分疾病，其临床优势不断获得临床实践数据的支持，目前已经取代传统的开放式手术成为胸外科手术方法的主流。作者着重对胸部微创外科的技术进展和临床应用进行简要述评。

微创外科；胸外科；胸腔镜；机器人；快速康复外科

毋庸置疑，外科学已经进入微创外科时代[1]。腔镜系统、外科机器人系统以及微创手术器械的革新进步为微创外科的发展提供了坚实的物质基础，而微创理念、微创技术的探索与实践使得微创外科最终得以推广普及。现在，微创外科技术已经普及到几乎所有外科专业，其中胸部微创外科技术的发展过程无疑是微创外科发展的典型，是少数几个完全实现微创化革新的学科之一。胸部微创外科的优势不仅仅在于减少了患者的外科创伤及手术风险，更在于它可以使患者获得更好的疗效。尤其是在胸部肿瘤(肺癌、食管癌、纵隔肿瘤等)的治疗方面，胸部微创外科在根治性和微创性方面均显示出了巨大的优势。

20多年来，胸部微创外科技术发展非常快速，其临床应用也越来越广泛，在肺外科、食管外科和纵隔外科、胸部战创伤、胸腔感染等胸外科的各个亚专科领域，微创技术均已经日趋成熟和普及。作者对此进行简要述评。

1 胸部微创外科的技术进展

胸部微创外科主要以胸腔镜、外科机器人等为技术手段，协同麻醉、重症监护、临床营养及肿瘤学等相关学科，以降低外科治疗的创伤和风险、提高治疗效果和患者生活质量、促进患者术后快速康复为目标。因此，胸部微创外科是一个综合概念，融合了多种理念和技术。

1.1 胸腔镜技术 胸腔镜技术发展的历史，最早可追溯到1910年，当年瑞典医生发表了采用胸腔镜技术制造人工气胸治疗肺结核的方法，得到了医学界的认可[2]；但方法单一，且只能在直视下操作，因此当时的胸腔镜使用范围非常局限。且随着链霉素等抗结核药物的出现，这一技术也逐渐失去了优势，被束之高阁。真正意义上的现代胸腔镜技术，是从20世纪90年代才开始发展，主要得益于高精度光学系统、高清晰度摄像/显像设备和胸腔镜操作器械的技术发展。在此技术上整合而成的胸腔镜系统，是现代胸腔镜技术的必要条件。

1.1.1 胸腔镜 胸腔镜是胸腔镜系统的核心部件，兼具照明和摄像功能。胸腔镜的功能发挥需要连接光源和摄像/显像设备。手术过程中，胸腔镜由助手掌控，在胸腔内根据操作需要进行多维度调整。相比于传统开胸直视手术，胸腔镜代替了人的眼睛，能够灵活地深入到胸腔内部各个角落，清晰地显露术野内的组织结构，有助于精准和安全的手术操作。

早期的胸腔镜，前端为与镜身垂直的平面，称为0°胸腔镜。0°胸腔镜在手术操作中具有一定的盲区，因此后期又发展出30°胸腔镜。30°胸腔镜显著减少了盲区，做到了术中视野无死角，更便于与手术器械的配合。现在临床上应用的绝大多数为30°胸腔镜。

胸腔镜的镜身为直管状，根据镜身直径又分为2、5、10 mm等不同型号。小直径胸腔镜创伤更小，对手术操作干扰也更少，随着影像采集技术和镜头光学技术的发展，也越来越多地应用于临床。

近年来，临床上还开始尝试一种新的胸腔镜，即3D胸腔镜。3D胸腔镜可以为术者提供三维视野，具有立体层次感，组织结构的层次和比邻关系更为立体。但是，相关技术并不成熟，尚未得到广泛的认可和应用[3-4]。

1.1.2 胸腔镜图像采集/成像系统 图像采集/显像系统是胸腔镜系统的重要组成部分，将胸腔镜采集的图像实时显示在显示屏上。随着技术进步，图像采集/显像功能越来越清晰，这大大提高了手术的准确性和安全性。而且多屏幕显示技术可以让不同位置的手术医生同时看到图像，提高了术者的舒适度。成像系统的存储和拍照功能可以与局域网或互联网连接，实现远程图像传输，便于远程会诊、学术交流和医学教学工作。

1.1.3 胸腔镜操作器械 胸腔镜技术的早期，主要使用胸腔镜作为辅助作用，胸部切口虽然明显减小，但是仍可以通过切口进行直视操作，术者甚至仍可以将手探入胸腔进行操作。而随着腔镜技术经验的积累和发展，胸腔镜技术已经进入真正“全胸腔镜外科”阶段，即完全通过胸腔镜器械进行手术操作。这一发展离不开胸腔镜专用器械的发明和改良。一些常备器械，比如电凝钩、超声刀、分离钳、剪刀、持针器、吸引器、卵圆钳、淋巴结钳都根据胸腔镜操作的需要进行了不断的改良和创新；而腔镜下手术使用的切割缝合器械有专门设计的各种型号，且可旋转、电动、组织厚度适应等功能的切割缝合器也已经应用到临床，使得手术操作更加方便，进一步提高了手术的成功率，降低了手术操作的风险。

1.1.4 胸腔镜技术的优势 胸腔镜手术无论是在器械设备还是操作技术方面，均已非常成熟，具有创伤小、风险小、疗效高、费用低等突出优势，是目前应用最为广泛的胸部微创外科方法。1.2 外科机器人技术 从20世纪80年代开始应用于临床起，外科机器人经历了快速发展的过程。国内外不同中心先后研制出不同型号的外科机器人，包括Puma、Robodoc、AESOP、Zeus(宙斯)和da Vinci(达芬奇)等[5]。其中2000年da Vinci外科机器人获得美国食品和药品管理局批准应用于临床，这也是目前临床应用最为广泛的外科机器人系统[6]。

相比于胸腔镜技术，外科机器人可以提供三维视野，有一种“身临其境”的逼真感，而且操作灵活精细、可控性好。胸外科采用外科机器人技术进行纵隔、肺、食管等各种手术均已有尝试，也取得了良好的效果。在一些有条件的医院，采用外科机器人实施的胸外科手术数量和比例逐渐增加，为外科机器人的技术发展积累了越来越多的临床数据。但是，价格昂贵、手术准备时间长等固有缺陷，在一定程度上也限制了外科机器人的普及应用[7]。

1.3 非气管插管胸腔镜手术 非气管插管麻醉(non-intubation anesthesia)本身并不是新技术，涵盖各种无需进行气管插管的麻醉方式，包括喉罩下全身麻醉、胸段硬膜外麻醉、肋间神经阻滞局部麻醉、椎旁阻滞局部麻醉等。但是，传统上，胸外科手术非常依赖气管插管全身麻醉所提供的呼吸控制作用，以及单肺通气所提供的良好的手术视野。而基于非气管插管麻醉的胸腔镜手术，打破了传统上胸外科手术对气管插管技术的依赖，避免了气管插管可能带来的潜在风险，减少了患者麻醉创伤，对患者术后快速康复具有明显的效果[8-10]。这种非气管插管麻醉条件下实施的胸腔镜手术，对麻醉师和外科医生的操作要求较高。该技术由于具有良好的临床效果和技术优势，因此越来越多的胸外科医生开始尝试和采用这种技术。有的学者甚至主张绝大多数胸腔镜手术都可以采用非气管插管麻醉方式，宣称“无管胸外科时代”已经来临。

1.4 快速康复外科 快速康复外科[11](enhanced recovery after surgery，ERAS)指的是综合应用已经证实有效的方法，降低患者围手术期应激反应，促进其术后康复。因此，ERAS是微创外科的拓展和补充，两者的理念和目标高度一致，互为补充和依托，密不可分。胸部微创外科技术更多强调的是胸外科一个专业的工作，而ERAS则更强调以外科医生为主的多学科的协作。

2 胸部微创外科技术的临床应用

随着胸部微创外科技术的进步，相关技术已经在胸外科的各个亚专科领域持续取得突破和进展，并且越来越成熟和规范。

2.1 肺部疾病 20世纪90年代胸腔镜技术开始进入临床，最先应用于肺部疾病的治疗。当时由于设备和技术的局限，只能采用电视胸腔镜进行肺部切除术，治疗肺大疱破裂引起的自发性气胸、周围型肺癌和肺部病变活检等疾病，而且切口常常需要延长到可直视的长度。随着经验的积累及腔镜技术、手术器材的革新，人们开始采用“完全胸腔镜技术”进行肺部手术，即完全通过胸腔镜进行手术操作，切口均为几厘米长度的小切口，最大限度地做到胸壁肌肉的保护，降低了手术创伤[8，12]。

第一级的电路采用源极串联负反馈和无耗匹配网络。源极串联负反馈的元件采用了微带线W1而没有采用阻性元件，是考虑到微带线元件相较于阻性元件，有利于改善电路的噪声性能，即在相同的增益条件下，可以获得较低的噪声系数。通过调节第一级低噪声放大器的源极负反馈元件W1的值，在折衷考虑放大器最佳噪声系数和最大增益的前提下，获得最佳的噪声性能。通过调节输入匹配网络C1、L1和L2的值，可以改善输入驻波比，降低输入回波损耗。

现在，胸腔镜手术已经完全取代传统开胸手术成为肺部疾病治疗主要手术方式。胸腔镜下完全可以安全有效地进行肺叶切除术、全肺切除术以及支气管袖式肺切除术、心包内全肺切除术、气管重建等复杂术式。治疗的疾病也涵盖了肺部肿瘤、肺部炎性病变、肺气肿、肺发育畸形等。值得注意的是，由于胸腔镜手术的微创性和安全性，原先一些因为高龄、心肺功能不足等不能手术的部分患者，也获得了手术治疗的机会。

在技术进步的同时，一些外科治疗理念也有了发展。这其中体现的是外科医生对手术微创与疗效的不懈追求。例如，有学者尝试采用胸腔镜下实施解剖性肺段切除术来治疗肺部结节[13]；有学者采用非气管插管麻醉条件下实施肺手术[9，14]；还有学者采用单孔极致微创的方法实施肺癌根治术[15]等。海军总医院自2015年开始采用单孔胸腔镜的方法进行肺部手术，临床效果显著，多数患者术后疼痛明显减轻，3～5 d即可出院。

胸腔镜手术不但可以实现真正意义上的解剖性肺叶/肺段切除术，而且可以做到全面彻底的淋巴结清扫，这对肺部肿瘤患者而言是尤其重要的。

采用外科机器人实施肺部手术操作，在技术上也不存在问题，但是其相对于胸腔镜操作的优势并不明显，且治疗费用明显增加[16]。

2.2 食管疾病 传统的食管癌手术可以用“开膛破肚”来形容，不但外科创伤巨大，术后并发症多，病死率高，而且肿瘤根治性不足使得患者总体预后不理想。胸腔镜技术应用食管癌根治术的早期，主要在腹腔实施，胸腔仍采用传统开胸的方法，是一种开放与微创技术“杂交”的模式。随着临床经验的积累和手术器械的革新，胸腔操作(食管的游离和淋巴结清扫)也实现了全胸腔镜微创操作[17]。胸部和腹部均采用胸腔镜进行食管癌根治的术式，是真正意义上的“全腔镜”食管癌根治术，大大降低了手术创伤，减少了患者围手术期并发症，尤其是肺部并发症的发生。由于“全腔镜”食管癌根治术技术要求较高，因此还处于发展和推广中。

降低手术创伤和风险的同时，微创技术条件下食管癌治疗的根治性成为人们关注的焦点，但对淋巴结清扫的范围和程度、手术流程等还缺乏统一的共识。海军总医院胸外科现在对符合条件的食管癌患者均实施全腔镜下的Mckeown术式(即胸部游离食管、腹腔游离胃、颈部实施吻合)，同时借助腔镜技术的优势实施规范的淋巴结清扫，有关三野淋巴结清扫术(胸、腹、颈)的临床研究正在进行当中。

对于食管良性疾病，比如食管裂孔疝、食管良性病变、食管憩室、食管穿孔等，由于相对简单，因此非常适合采用胸部微创技术的方法；尤其是对于一些高龄和肥胖患者，胸部微创技术充分发挥了创伤小、恢复快的优势[18]。

采用机器人实施食管癌根治的手术，目前也有少数几家医院进行尝试，但技术尚不成熟。

2.3 纵隔疾病 纵隔疾病种类繁多，但以肿瘤为主。目前胸部微创技术切除胸腔肿瘤或者进行纵隔疾病活检已经非常成熟，仅有少数巨大肿瘤还需要通过纵劈胸骨或开胸的方式进行切除。而且，胸腔镜下实施纵隔肿瘤切除手术入路和手术流程有多种模式，包括单孔胸腔镜技术、多孔胸腔镜技术、双侧胸腔入路、剑突下入路和纵隔入路等，着眼点均是手术切除的彻底性和微创性[19]。

外科机器人手术切除纵隔肿瘤技术成熟，具有操作灵活稳定、视野无盲区、切除彻底等优点。

由于采用了胸部微创技术，使得许多患者减少了对外科治疗的恐惧抗拒心理，能够积极接受手术治疗。尤其是一些良性肿瘤和良性疾病，如胸腺瘤、重症肌无力的患者，多为年轻女性，由于外科治疗效果显著，微创手术创伤小、风险低、切口瘢痕对体表外观影响小，因此显著提高了患者对手术的接受度。

2.4 胸壁畸形 漏斗胸是最常见的胸壁发育畸形，严重者不但胸壁畸形严重影响患者(青少年)的心理，而且向胸内凹陷的胸骨会挤压心脏，影响到患者的心肺功能。传统上采用“胸骨翻转术”的方法治疗，需要切断胸骨和双侧肋骨。而漏斗胸微创矫正术(Nuss手术)在胸腔镜下，使用矫形钢板置入矫正，操作简单，矫形效果好，且创伤极小，术后1 d患者即可出院[20-21]。

除此之外，严重的鸡胸畸形也可以采用类似术式进行微创矫正。

2.5 胸部外伤 胸部外伤的急救，许多情况下也可以通过胸腔镜微创的方法进行干预和治疗，包括胸壁贯通伤、肋骨骨折、连枷胸、胸腔探查止血、肺挫裂伤等均有机会通过胸腔镜技术进行处理。胸腔镜技术处置胸部外伤的优势在于视野良好、外科创伤小、手术流程顺畅，因此可作为胸部外伤手术治疗的首选方法[22]。但对于一些复杂的外伤，比如血管损伤、胸腹联合伤和大面积肺挫裂伤等，仍需要胸腔镜辅助下实施开放式手术更为合适。

2.6 其他胸部疾病 胸部的其他疾病如胸腔肿瘤、胸膜活检、手汗症、脓胸等，也都开始采用微创方法(胸腔镜)进行治疗，技术逐渐成熟。尤其是交感神经切断术治疗手汗症已经成为手汗症治疗的标准术式，疗效显著，且患者术后1 d即可出院[23]。

胸部微创手术已经成为胸外科专业的主体，而开放式手术退而成为辅助手段。微创技术的发展进步彻底改变了传统胸外科的手术模式，为患者提供了创伤小、风险低、效果好和生活质量高的技术手段，为广大患者带来了福音。微创外科技术和理念成为胸外科医生成长的必要内容，而且随着微创技术和手术器材的进步以及临床实践的积累，胸部微创外科技术日趋成熟，并将继续朝着更加微创、安全和有效的方向发展。

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Thoracic m inimal invasive surgery：technique development and clinical application

GONG Taiqian，SONGWeian
(Department of Thoracic Surgery，Navy General Hospital，Beijing 100048，China)

With the quick development of endoscopy equipment and minimal invasive techniques，the thoracic minimal invasive surgery，characterized by thoracoscopy and surgical robot，is also increasinglymature and widely used.Thoracic minimal invasive surgery is fit formost of those diseases completed by conventional procedures and it has gained constant evidence in clinical practice to prove its advantages.Actually，thoracic minimal invasive surgery has now begun to replace the traditional open surgery and become themainstream in the thoracic surgery method.This paper focuses on the technical progress and clinical application ofminimal invasive surgery.

Minimal invasive surgery；Thoracic surgery；Thoracoscopy；Surgical robot；Fast recovery after operation

R655

A

2095-3097(2017)04-0199-04

10.3969/j.issn.2095-3097.2017.04.002

2016-11-07 本文编辑：徐海琴)

北京市科学技术委员会基金资助(Z161100000516185)

100048北京，海军总医院胸外科(龚太乾，宋伟安)