微創(chuàng)外科的歷史與發(fā)展

張勇 包潤(rùn)發(fā) 翁明哲 劉穎斌

摘 要 以腹腔鏡手術(shù)為代表的微創(chuàng)外科自誕生以來(lái)就在不斷引領(lǐng)現(xiàn)代外科的發(fā)展方向。目前，微創(chuàng)外科已應(yīng)用于外科的各個(gè)領(lǐng)域。從傳統(tǒng)腹腔鏡到3D腹腔鏡、再到手術(shù)機(jī)器人，微創(chuàng)外科器械不斷得到優(yōu)化、改進(jìn)；從減孔手術(shù)到腹壁無(wú)瘢痕手術(shù)，微創(chuàng)外科越來(lái)越追求切口的美觀性；從良性病變臟器切除到惡性腫瘤根治手術(shù)，微創(chuàng)外科的指征不斷得到擴(kuò)展。微創(chuàng)外科不僅是一門技術(shù)，更是一種理念。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)與應(yīng)用，微創(chuàng)外科必將向極微創(chuàng)乃至無(wú)創(chuàng)外科方向發(fā)展，從而使患者獲得更多的益處。

關(guān)鍵詞 微創(chuàng)外科 腹腔鏡 手術(shù)機(jī)器人

中圖分類號(hào)：R730.56； R616 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-1533（2018）19-0024-03

The history and development of minimally invasive surgery

ZHANG Yong， BAO Runfa， WENG Mingzhe， LIU Yingbin*（Department of General Surgery， Xinhua Hospital， School of Medicine， Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200092， China）

ABSTRACT Since the birth of minimally invasive surgery represented by laparoscopy， it has continuously led the development of modern surgery. At present， minimally invasive surgical techniques have been applied in the various fields of surgery. From traditional laparoscopic to 3D laparoscopic and even to surgical robotic systems， minimally invasive surgical instruments are continuously optimized and improved. From the reduction hole surgery to the scarless operation， minimally invasive surgery is increasingly seeking the beauty of the incision. From the benign lesions to the radical surgery for malignant tumors， the indications for minimally invasive surgery continue to be expanded. Minimally invasive surgery is not only a technology， but also a concept. With the continuous development and application of new technologies， minimally invasive surgery will become less invasive and even non-invasive. More patients will benefit from minimally invasive surgery in the future.

KEy WORDS minimally invasive surgery； laparoscopy； surgical robotic system

微創(chuàng)外科（minimally invasive surgery）作為外科學(xué)的一個(gè)分支，其不僅是一門外科技術(shù)，更是一種思維理念，即外科治療對(duì)患者機(jī)體造成的創(chuàng)傷應(yīng)盡可能小、盡可能保持患者機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，同時(shí)使手術(shù)切口更加美觀乃至無(wú)手術(shù)切口、局部和全身的炎癥反應(yīng)盡可能輕。

微創(chuàng)外科技術(shù)起源于1806年德國(guó)醫(yī)師Philip Bozzini借助蠟燭光源通過(guò)細(xì)鐵導(dǎo)管觀察尿道。1901年德國(guó)醫(yī)師Kelling首次應(yīng)用膀胱鏡觀察狗的腹腔。1910年瑞典醫(yī)師Jacobacus第一次將腹腔鏡用于臨床檢查。1980年美國(guó)醫(yī)師Nezhat開(kāi)展了首例電視腹腔鏡手術(shù)，為現(xiàn)代腹腔鏡外科揭開(kāi)輝煌的一頁(yè)，而腹腔鏡畫面不僅可供多人觀看，且可錄像，有利于相互學(xué)習(xí)、交流。1987年3月法國(guó)里昂的婦產(chǎn)科醫(yī)師Philipe Mouret應(yīng)用電視腹腔鏡成功完成世界上首例腹腔鏡膽囊切除術(shù)，這一事件具有劃時(shí)代的意義，被譽(yù)為外科發(fā)展史上的里程碑，亦被公認(rèn)是現(xiàn)代微創(chuàng)外科的起源。

我國(guó)微創(chuàng)外科起步較國(guó)外相對(duì)滯后。1991年2月19日云南省曲靖市第二人民醫(yī)院醫(yī)師荀祖武在國(guó)內(nèi)首次獨(dú)立完成1例腹腔鏡膽囊切除術(shù)，標(biāo)志著現(xiàn)代微創(chuàng)外科開(kāi)始在我國(guó)生根發(fā)芽。同年，北京、上海、廣州、成都等地的醫(yī)院相繼開(kāi)展了腹腔鏡膽囊切除術(shù)。

20世紀(jì)90年代后，微創(chuàng)外科開(kāi)始在醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)花結(jié)果，現(xiàn)已涉及外科、婦產(chǎn)科、耳鼻喉頭頸外科、腫瘤科、內(nèi)鏡室、介入治療科等諸多學(xué)科，其器械則包括各種腔鏡、內(nèi)鏡和各種導(dǎo)管（超聲或X線引導(dǎo)下的穿刺引流、溶栓、栓塞、射頻治療、支架放置）等。微創(chuàng)外科的興起對(duì)外科醫(yī)師既往的“切口越大，暴露越清楚；手術(shù)范圍越大，根治效果越好”的傳統(tǒng)觀念提出了挑戰(zhàn)。至今，微創(chuàng)外科已當(dāng)之無(wú)愧地成為外科發(fā)展史上繼麻醉術(shù)、無(wú)菌術(shù)、臨床營(yíng)養(yǎng)治療學(xué)和器官移植術(shù)后的又一個(gè)偉大的里程碑。

回顧以腹腔鏡手術(shù)為代表的微創(chuàng)外科在普外科的應(yīng)用歷程，從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始的以腹腔鏡膽囊切除術(shù)為代表的良性病變臟器切除到20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)啟的以胃腸道惡性腫瘤根治術(shù)為代表的腫瘤微創(chuàng)外科，再到進(jìn)入21世紀(jì)后隨著內(nèi)鏡、腔鏡和介入等治療手段的不斷發(fā)展和成熟，微創(chuàng)外科技術(shù)在普外科領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷得到擴(kuò)展。目前，腹腔鏡手術(shù)已滲入普外科各亞專業(yè)，除肝移植外的幾乎所有傳統(tǒng)普外科手術(shù)都已可通過(guò)腹腔鏡來(lái)完成。腹腔鏡手術(shù)已逐漸成為絕大多數(shù)良性疾病和功能性疾病手術(shù)治療的“金標(biāo)準(zhǔn)”。對(duì)胃腸道惡性腫瘤，腹腔鏡手術(shù)治療的指征已從早期腫瘤逐漸擴(kuò)展到進(jìn)展期腫瘤，且在手術(shù)技術(shù)方面趨于成熟，但安全性、近期和遠(yuǎn)期療效是否與開(kāi)腹手術(shù)相當(dāng)還無(wú)定論。“CLASICC”研究首先證實(shí)，應(yīng)用腹腔鏡手術(shù)治療結(jié)直腸癌患者的近期和遠(yuǎn)期療效都與開(kāi)腹手術(shù)結(jié)果相當(dāng)[1-2]?！癈OREAN”研究對(duì)340例結(jié)直腸癌術(shù)后患者進(jìn)行了為期3年的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腹腔鏡手術(shù)組與開(kāi)腹手術(shù)組患者的3年無(wú)病生存率、總生存率和局部復(fù)發(fā)率都相當(dāng)[3-4]。我國(guó)南方醫(yī)科大學(xué)教授李國(guó)新主持的“CLASS-01”研究顯示，進(jìn)展期胃癌患者接受腹腔鏡胃癌根治術(shù)的近期安全性和術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率都與開(kāi)腹手術(shù)組相當(dāng)[5]。長(zhǎng)期隨訪結(jié)果證實(shí)，腹腔鏡手術(shù)組患者不僅5年無(wú)病生存率和總生存率都與開(kāi)腹手術(shù)組相當(dāng)，且患者的術(shù)中出血更少、術(shù)后恢復(fù)更快[6]。我院普外科自1991年在國(guó)內(nèi)第一批開(kāi)展腹腔鏡膽囊切除術(shù)以來(lái)，目前腹腔鏡手術(shù)已應(yīng)用至普外科各亞專業(yè)，如腹腔鏡胃腸手術(shù)[7]、腹腔鏡膽道手術(shù)、腹腔鏡胰腺及脾臟手術(shù)、腹腔鏡疝修補(bǔ)術(shù)[8]、腹腔鏡甲狀腺及減重手術(shù)等，尤其是在復(fù)雜的膽道疾病的微創(chuàng)外科治療方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)正在積極探索開(kāi)展腹腔鏡胰十二指腸切除術(shù)、腹腔鏡肝切除術(shù)等一系列高難度手術(shù)。

近年來(lái)，3D技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，其中3D腹腔鏡的應(yīng)用可為外科醫(yī)師提供三維立體化的術(shù)野。早期的3D腹腔鏡設(shè)備較為笨重并易導(dǎo)致術(shù)者視覺(jué)疲勞，臨床應(yīng)用非常有限。隨著3D腹腔鏡設(shè)備的不斷改進(jìn)，目前外科醫(yī)師只需佩戴一副3D眼鏡即可獲得如開(kāi)腹手術(shù)般的空間縱深感，不僅能還原真實(shí)的術(shù)野、提供更高分辨率的立體影像，且間隙的顯露也更具層次感，便于保護(hù)血管、神經(jīng)和重要的組織或器官。曾兵等[9]報(bào)告，應(yīng)用3D腹腔鏡開(kāi)展胃癌D2根治術(shù)淋巴結(jié)清掃可更好地顯露淋巴結(jié)、血管和神經(jīng)等組織，更精細(xì)、準(zhǔn)確地操作，使得淋巴結(jié)清掃數(shù)目更多而患者術(shù)中出血量更少，手術(shù)安全性提高，更適合開(kāi)展復(fù)雜的腹腔鏡手術(shù)。此外，3D腹腔鏡定位準(zhǔn)確、空間感強(qiáng)，術(shù)中可避免手術(shù)器械互相影響，使操作更便捷，因此能縮短學(xué)習(xí)曲線，讓初學(xué)者更快地掌握腹腔鏡手術(shù)的基本操作。當(dāng)然，3D腹腔鏡也有不足之處，如無(wú)導(dǎo)光索調(diào)整視角、長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用易致視覺(jué)疲勞、設(shè)備過(guò)于笨重、售價(jià)相對(duì)昂貴、無(wú)法在基層醫(yī)院開(kāi)展應(yīng)用等，亟待解決或改進(jìn)。我院普外科現(xiàn)擁有2臺(tái)3D腹腔鏡設(shè)備，早期主要嘗試用于開(kāi)展腹腔鏡膽囊切除術(shù)，目前則已用于開(kāi)展各種消化道腫瘤的3D腹腔鏡手術(shù)。

近年來(lái)，腹壁無(wú)瘢痕手術(shù)成為外科研究的新熱點(diǎn)，包括經(jīng)自然腔道內(nèi)鏡手術(shù)（natural orifice transluminal endoscopic surgery， NOTES）和經(jīng)臍入路內(nèi)鏡手術(shù)（transumbilical endoscopic surgery， TUES）等。NOTES系于自然腔道（胃、結(jié)直腸或陰道）做切口進(jìn)入腹腔進(jìn)行操作，從而達(dá)到術(shù)后腹壁無(wú)瘢痕、創(chuàng)傷更小的效果，但手術(shù)難度較大，且存在腹腔感染和臟器穿刺孔漏的風(fēng)險(xiǎn)等，尚不能普遍推廣。不過(guò)，受NOTES理念啟發(fā)而出現(xiàn)的經(jīng)自然腔道取標(biāo)本手術(shù)（natural orifice specimen extraction surgery， NOSES）卻在結(jié)直腸微創(chuàng)外科領(lǐng)域得到了較廣泛的應(yīng)用。根據(jù)取標(biāo)本的途徑不同，NOSES主要分為經(jīng)肛門和經(jīng)陰道取標(biāo)本兩種方式。與NOTES相比，TUES沒(méi)有內(nèi)臟穿刺孔漏及由此帶來(lái)的腹腔污染等問(wèn)題，術(shù)后除臍部皺褶外亦無(wú)其他可見(jiàn)的手術(shù)瘢痕，手術(shù)瘢痕較傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)小和美觀，更便于推廣應(yīng)用。TUES的主要技術(shù)難點(diǎn)在于臍部穿刺孔狹小，在此操作空間內(nèi)，術(shù)中各手術(shù)器械易相互影響，加大操作難度。目前已有專為單孔腹腔鏡手術(shù)設(shè)計(jì)的操作器械，可在一定程度上改善這一弊端。2010年我院普外科教授湯朝暉完成了上海地區(qū)首例經(jīng)臍單孔腹腔鏡膽囊切除術(shù)，隨后我院普外科又相繼開(kāi)展了單孔肝囊腫開(kāi)窗引流術(shù)、單孔闌尾切除術(shù)等[10]。但擴(kuò)展TUES的指征、尤其是應(yīng)用于消化道惡性腫瘤外科領(lǐng)域還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探索。

1994年，美國(guó)Computer Motion公司研制成功一種旨在協(xié)助開(kāi)展微創(chuàng)外科手術(shù)的內(nèi)窺鏡自動(dòng)定位系統(tǒng)“伊索”并應(yīng)用于臨床。該系統(tǒng)可模仿人手臂功能，可經(jīng)語(yǔ)音指令調(diào)節(jié)術(shù)野，盡管只是一只電子“扶鏡手”，但其確是機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于外科領(lǐng)域邁出的第一步。1999年，美國(guó)Intuitive Surgical公司研制的“達(dá)·芬奇手術(shù)系統(tǒng)”（da Vinci Surgical System， DVSS）和Computer Motion公司研制的“宙斯手術(shù)系統(tǒng)”都通過(guò)了歐盟CE認(rèn)證，標(biāo)志著手術(shù)機(jī)器人時(shí)代的真正來(lái)臨。DVSS于2000年7月通過(guò)美國(guó)FDA認(rèn)證，成為世界上首臺(tái)可正式應(yīng)用于臨床的手術(shù)機(jī)器人。手術(shù)機(jī)器人除具備傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的優(yōu)勢(shì)外，還能提供以下重要益處：①術(shù)野和手術(shù)操作均由術(shù)者自己控制，協(xié)調(diào)性好；②仿真手術(shù)臂具有7個(gè)活動(dòng)自由度，超出人手的極限，可提高手術(shù)的精準(zhǔn)性；③震顫過(guò)濾技術(shù)可過(guò)濾人手的自然震顫，提高操作的穩(wěn)定性；④具有高分辨率的3D圖像處理系統(tǒng)，可使術(shù)者獲得更明晰的術(shù)野；⑤具有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，可應(yīng)用于遠(yuǎn)程會(huì)診及手術(shù)指導(dǎo)。1997年3月，比利時(shí)St. Pierre醫(yī)院完成了世界上首例機(jī)器人膽囊切除術(shù)。2001年9月，美國(guó)外科醫(yī)師Marescaux在紐約遙控法國(guó)斯特拉斯堡的手術(shù)機(jī)器人成功完成了1例膽囊切除術(shù)[11]，標(biāo)志著現(xiàn)代外科技術(shù)又實(shí)現(xiàn)了一次跨時(shí)代的飛躍。

手術(shù)機(jī)器人已逐漸受到微創(chuàng)外科醫(yī)師的青睞，尤其是在開(kāi)展復(fù)雜的腹部手術(shù)時(shí)，手術(shù)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)更為明顯。在有條件的醫(yī)院，手術(shù)機(jī)器人已越來(lái)越多地應(yīng)用于臨床并取得了良好的手術(shù)治療效果。手術(shù)機(jī)器人在普外科手術(shù)中具有很好的應(yīng)用前景，如應(yīng)用于復(fù)雜的肝膽胰手術(shù)、減重手術(shù)、消化道惡性腫瘤根治術(shù)等。但手術(shù)機(jī)器人也有其局限性，如觸覺(jué)反饋缺失、安裝系統(tǒng)及更換器械費(fèi)時(shí)費(fèi)力、售價(jià)昂貴而無(wú)法大規(guī)模推廣應(yīng)用等。目前，人們正在研制新一代的手術(shù)機(jī)器人。

綜上所述，微創(chuàng)外科仍將是21世紀(jì)外科發(fā)展的熱點(diǎn)，其技術(shù)的進(jìn)一步完善與突破不僅需有微創(chuàng)外科器械的不斷改進(jìn)，更是對(duì)外科醫(yī)師自身技術(shù)水平的挑戰(zhàn)。隨著微型機(jī)器人和納米分子科學(xué)的興起，微創(chuàng)外科必將向極微創(chuàng)乃至無(wú)創(chuàng)外科方向發(fā)展。

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