外科胸腔镜的发展现状

赵子聪 洪志鹏

微创一词已逐渐被广大患者所熟知，微创是现代胸腔镜外科的出发点和落脚点。经过20多年的发展，现代胸腔镜外科逐步成熟，外科手术进入了微创外科的时代。20世纪初，瑞典医生Jacobeus开创了传统胸腔镜手术[1]，早期由于胸腔镜技术设备的局限性，胸腔镜只能用于简单的诊断和治疗。现代胸腔镜技术迅速发展，使胸腔镜手术更加广泛地应用于临床，不仅减少手术创伤和手术风险，而且使患者获得了更好的治疗效果。近年来，随着3D胸腔镜系统以及外科机器人系统的产生，并且在非气管插管麻醉和快速康复外科理念的指导下，胸腔镜手术朝着更加微创的方向发展。

一、外科胸腔镜技术的发展

1. 3D电视胸腔镜: 传统的腔镜是2D胸腔镜，显示的是2D图像，经验不足的手术医生难以对术野进行准确地定位，从而在一定程度上增加了手术难度、延长了手术时间，在手术过程中还有可能造成失误。3D胸腔镜系统显示立体的手术视野，真实还原了如开胸手术般的视野，更利于术者进行精细操作。

(1)3D电视胸腔镜的优势: 3D电视胸腔镜弥补了传统胸腔镜的不足，给术者提供了一个较为真实立体的视野，改善了手术时的视觉效果，让术者对深度的感知更加精确[2-3]，可以更加安全、精确地进行操作，从而更好地避免了手术失误，降低手术风险，减少不必要的损伤,在一定程度上缩短了手术时间。在术中，术者可以清晰地看到血管间隙，在游离血管时更加安全。在分离、切割血管、气管以及粘连时同样可以更加安全。3D胸腔镜为淋巴结清扫提供了高清的视野，减少了术中损伤邻近组织血管的可能性[4]。总而言之，在3D视野下的腔镜手术，提高了术者的视觉感受，使手术操作更加安全，降低了手术风险。

(2)3D腔镜系统的不足: 使用3D胸腔镜系统进行手术时，术者通过屏幕观看术野就要佩戴3D眼镜，若手术时间长，术者就会出现头晕、眼部不适及疲劳感。随着技术进步，裸眼3D技术已经应用到临床中，弥补了一般3D腔镜系统的不足，大大改善了术者的体验感[5]。

2. 达芬奇机器人手术系统

(1)外科机器人的产生: 上世纪80年代，腔镜外科进入了发展时期，随着腔镜技术的发展，外科手术步入微创时代。90年代以来，胸腔镜手术逐渐成熟。由于创伤小、术后恢复快、住院时间短是胸腔镜手术的优点，越来越多的患者选择了胸腔镜手术。但胸腔镜及其手术器械的限制，虽然目前胸外科的手术几乎都可以使用胸腔镜进行手术，但是胸腔镜并不能适用于所有胸部手术，特别是一些高难度手术；另外，胸腔镜手术的学习曲线比较长，使胸腔镜手术在复杂的胸外科手术中难以开展，外科手术机器人的诞生克服了胸腔镜手术遇到的困难。Intuitive Surgical公司于1997年成功研制出达芬奇机器人手术系统(Da Vinci surgical system, DVSS)，并于2000年7月通过美国FDA认证后应用于临床[6,9]。DVSS由三部分组成，分别是：①控制台：模拟控制和视频输出；②移动平台：连接了高清双目镜头和3D内窥镜摄像头；③由多个机械手臂构成的移动平台车[7]。目前由Intuitive Surgical公司研制的第三代外科机器人是应用于临床的最先进的机器人手术系统。进行手术时，系统可以将手术医生的动作传递到机械臂，手术医生坐在操控台旁操控手柄，仿真机械手腕在患者体内完成手术医生的动作，从而进行外科手术[8]。机器人手术系统的应用使微创手术的覆盖范围得以延伸，由此揭开了以外科机器人为代表的第三代外科手术时代的序幕，对微创外科的未来发展具有划时代的意义[9]。

(2)达芬奇机器人手术系统的优势: 以DVSS为代表的机器人手术与传统的开胸手术和一般胸腔镜手术相比，优势如下：①拥有裸眼高清3D成像系统，术野开阔，手术视野可以放大到20倍，视野真实度比较接近开胸手术，手术医生可以通过视频图像获得与人眼一致的立体视觉感受，使得手术更加顺畅；②Endo Wrist仿真机械手腕有7个自由度，这就使手术医生在操作中更加灵活，加上达芬奇机器人手臂有滤颤功能，在DVSS辅助下手术医生可以完成各种高难度操作，从而拓宽了微创手术的覆盖范围；③单人手术(solo surgery)、干手手术(dryhand surgery)：使用DVSS进行手术时，手术医生无需洗手上台操作，而且手术医生可以独自一人完成手术，不需要助手协助手术，解放了更多的劳动力，节约了人力成本[10]。由于操作者不用洗手上台进行无菌操作，从而减少了术中感染的机会，术者坐在操控台前操作，不用站立在手术台旁，在长时间进行手术时，可以显著降低术者的疲劳感，减少手术失误，安全顺利地完成复杂手术。如今网络技术高速发展，远程信息交换日益频繁，使远程实施手术成为可能。

(3)达芬奇手术机器人的不足: DVSS是当代最先进的外科手术系统，在胸外科手术中应用越来越多。但它也存在技术缺陷。首先，手术医生的双手在操作时无法接触到手术的部位，无法感受到组织的质地、间隙和血管搏动等[11]。在手术操作时，若对重要器官之间的相互关系判定错误，会造成手术失误、甚至大出血等。其次，DVSS需要的空间大，术前准备需要较长的时间。购买外科机器人手术系统的价格昂贵，进行机器人手术需要的费用比一般腔镜手术高，这些原因限制了达芬奇机器人系统在临床上推广使用[6，12]。相信在未来随着科技水平的提高和医保政策的完善，外科手术机器人在临床的应用会更加广泛。

二、胸腔镜手术的发展现状

1. 从多孔VATS到单孔VATS: 现代胸腔镜外科经过20多年的发展日益成熟，电视辅助胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery, VATS)的优点是手术创伤小、术后恢复快而逐渐取代传统开胸手术成为胸外科手术的主流[13-14]。传统VATS相对于开胸手术已经是微创手术，但传统VATS需要多个操作孔进行手术，手术的创伤仍会导致术后慢性疼痛和神经痛。后来出现了双孔VATS：通过在一个操作孔进行手术，减少了切口数量[15-16]。双孔法应用于大部分肺切除术是可行的，但双孔法仍需要两个切口。2004年Rocco等[17]首先报道了单孔VATS下的肺楔形切除术，这种手术方法的手术切口只有一个。单孔VATS具有术后疼痛轻、切口小、恢复快等优点。在最初的一些研究中，对单孔VATS和多孔胸腔镜被用于小型胸外科手术进行了比较(如手汗症的治疗)，单孔VATS相对于多孔VATS来说，创伤减少，术后的疼痛更轻，也较少出现感觉异常[18]。2010年Gonzalez等[19-20]进行了第1例单孔VATS肺叶切除术。后来他们还进行了单孔VATS支气管袖式切除术以及肺切除联合胸壁重建等复杂手术。在随后的一些研究中，单孔VATS用于解剖性肺段切除同样取得了良好的效果，成为多孔VATS的安全替代方案[21-23]。目前对单孔胸腔镜下的全肺切除、支气管和血管的袖式肺切除、隆凸及气管手术等的报道较少，但是在单孔胸腔镜下能够完成绝大多数的肺叶、肺段切除[24]。单孔VATS主要的优势在于手术损伤小，术后疼痛和感觉异常减轻。

2. 非插管麻醉VATS与快速康复外科

(1)非气管插管麻醉VATS: 非气管插管麻醉(nonintubation anesthesia)是涵盖了各种术中无需进行气管插管的麻醉方式，如切口局部浸润麻醉、肋间神经阻滞、星状神经节阻滞、椎旁神经阻滞、肺表面麻醉、迷走神经阻滞、硬膜外麻醉等复合静脉镇静镇痛。胸外科手术传统的气管插管全身麻醉可以控制患者呼吸，术中单肺通气，患侧肺萎陷为术者提供了良好的手术视野且手术操作受患者呼吸影响较小。2014年，Gonzalez-Rivas等[25]验证了在不使用硬膜外麻醉和迷走神经阻滞的非插管麻醉下进行单孔VATS大型胸腔手术是可行的。目前，非插管麻醉VATS应用于大型肺部手术仍有争议。非插管麻醉VATS在术中保留了患者的自主呼吸，从而避免气管插管造成的创伤和并发症。非气管插管麻醉技术为那些肺功能较差的患者、不能承受气管插管全身麻醉的老年患者以及不能进行全身麻醉的患者提供了一个新的选择。与传统的麻醉方式相比，非气管插管麻醉VATS减少了麻醉创伤，避免了气管插管的潜在风险，有利于患者术后快速康复[26-28]。非气管插管麻醉是目前倡导的围术期快速康复的重要组成部分。

(2)快速康复外科: 快速康复外科(enhanced recovery after surgery, ERAS)指的是综合应用已经证实有效的方法，降低患者围手术期的应激反应，促进患者术后快速康复[26-27]。通过优化麻醉方式、减少手术创伤、控制应激反应等减少手术和麻醉对患者造成的损伤[28-29]。“舒适麻醉”、“整体微创”，是麻醉医生和临床医生的共同课题。ERAS理念通过优化麻醉方式，提倡使用多模式麻醉，减轻并控制手术后的应激反应，对于不同患者，根据其具体情况和手术方式选择合适的麻醉方法[30]。在保留自主呼吸的非插管麻醉下行胸腔镜手术，以期患者得到快速康复。

三、小结与展望

毋庸置疑，胸腔镜手术是历史发展的必然，胸腔镜手术的创伤小，可以减少患者的疼痛和感觉异常、缩短住院的时间、降低治疗的费用。随着现代腔镜技术的快速发展，裸眼3D胸腔镜系统及达芬奇机器人手术系统的出现，揭开了微创外科的未来发展的序幕。在微创外科的时代，胸腔镜手术也朝着更加微创的方向发展，单孔VATS在临床上的应用越来越广泛，在非气管插管麻醉和快速康复外科理念的指导下，患者承受的疼痛少，能更快康复，进一步减轻了患者的负担。由于胸腔镜手术需要较好的手术经验，熟练掌握腔镜手术技术需要一定的时间，加上手术设备和器械自身的局限性，目前胸腔镜在大型手术中的应用仍有局限。随着科技的进步，会研制出更多先进的手术设备和器械，使手术操作更加简便。相比传统胸外科手术，昂贵的手术费用在一定程度上阻碍了胸腔镜手术在临床上的普及，但是随着国家医保政策的逐渐完善，胸腔镜手术会更加广泛地应用于临床。