腹腔镜手术的发展
21世纪无疑是微创外科手术治疗的时代。腹腔镜作为微创外科手术的工具,是用于腹腔内检查和治疗的内镜,其实质是一种纤维光源内镜,也是内镜中用途最为广泛的一种。
腹腔镜所代表的微创理念的起源及发展历程可以追溯到公元前两千多年。早在希波克拉底时期,就有人描述用窥器窥视直肠。此时的人们渴望能看清黑暗体腔内的各类脏器及组织,以期对疾病做出明确的诊断。而真正意义上的现代内镜始于1806年,Bozzini发明了一种导光体用来反射烛光,将烛光导入一个类似花瓶样的管状器械。通过这个装置,医生首次用来观察活体动物的体腔,并用其观察到宫颈。此时人们才开始认识到,通过管状器械的照明光源是内镜不可缺少的一部分。1879年,Nitze发明了光学膀胱镜,并将最初使用的头戴铂金照明装置改换成爱迪生的电灯泡,随后他用这种新型的膀胱镜定位膀胱内结石,并且在镜下取出结石,避免了切开腹壁。
腹腔镜技术真正起源于19世纪末。此后,腹腔镜外科手术的发展经历了三个时代:诊断腹腔镜、手术腹腔镜及现代腹腔镜时代。
位于德国德累斯顿的外科医生GeorgKelling为了测量胃容积在动物和人的尸体上进行了100多项试验,他首次把空气注入胃内,并准确地测量出将胃充满所需的气体量。20世纪初,Kelling开始尝试采用一种有别于剖宫探查的“非手术”治疗方法来处理胃肠道出血,他向腹腔内注入过滤后的空气,成功制造了气腹,并称其为“空气填塞法”(lufttamponade)。虽然Kelling在狗身上进行了大量的试验来证明该方法的安全有效,但他未有机会在患者身上尝试这种方法。1901年,为了观察空气填塞法对腹内器官的影响,Kelling使用Nitze发明的膀胱镜,直接通过腹壁插入狗的腹腔进行观察,并称其为“体腔镜检查”,(koelioskopie)。1年后,Kelling发表了有关动物手术的全过程及手术器械的文章,标志着“腹腔镜”技术的正式诞生,而且Georg Kelling使用的向腹腔内充气的方法一直沿用至今。
自腹腔镜诞生起的很长一段时间里,临床医生主要将其用于疾病诊断,此阶段即诊断性腹腔镜时代(1901~1933年)。首次使用腹腔镜观察人体腹腔的是瑞典内科医生Hans Christian Jacobaeus,他在没有使用气腹的情况下对腹腔积液患者进行了检查。此后,腹腔镜检查法迅速在欧洲传播开来。1911年,来自约翰·霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital,JHP)的Bertram M.Bernheim 第一次在美国介绍了腹腔镜,他将直肠镜通过腹壁小切口插入上腹部,并借助耳鼻喉镜检查了胃前壁、肝脏及膈肌的一部分。
随着医学界对腹腔镜诊断价值的逐渐认可,腹腔镜及其应用技术得以不断改进。1918年O.Goetze介绍了一种使用上更安全的自动气腹针;美国的Orndoff于1920年设计了锥形套管针以方便穿刺;瑞士的Zollikofer在1924年利用二氧化碳来建立气腹;德国胃肠病学专家Heinz Kalk设计了一种135°视角的窥镜,并于1929年率先提倡在腹腔镜检查中运用双套管针穿刺技术,这为腹腔镜手术的发展开辟了道路。1939年匈牙利的Veress介绍了一种弹簧注气针,可以安全地建立气胸来治疗肺结核,此注气针只经过一些小的改进便成为沿用至今的气腹针。
第一例腹腔镜外科手术的实施引领着手术腹腔镜时代(1933~1987年)的到来。1933年,普外科医生Fervers报道,在腹腔镜下使用活检装置和烧灼法可松解腹腔内粘连。由于使用了氧气来建立气腹,当进行腹腔内烧灼时他看到腹内爆炸时所发出的闪光,并听到爆炸发出的声音。在此之后至20世纪80年代初,妇产科医生和内科医生对诊断及手术腹腔镜的发展作出了重要贡献。John Ruddock在1934年介绍了带有活检钳及单极电凝的腹腔镜系统,1936年德国的Boesch首次用腹腔镜单极电凝技术进行输卵管绝育术。这一时期,腹腔镜技术在多个国家得到了不同程度的发展。在美国,从20世纪40年代早期至60年代末,腹腔镜手术的发展几乎停滞,但大多数医疗中心仍在进行后穹隆镜检查。而在欧洲,Raoul Palmer等则继续进行着腹腔镜的实践。1962年,Palmer普及了腹腔镜单电极电凝输卵管绝育术,该手术虽然很有效,但陆续出现了较多并发症,导致后来被双电极电凝及机械方式绝育术所取代。(https://www.daowen.com)
腹腔镜技术方面的两个重要发展出现在20世纪50年代。1952年Fourestier制造出“冷光源”玻璃纤维照明装置,该装置可以在较低温度下为腹腔内提供满意的照明而不会造成热灼伤。另一个是Hopkins设计的柱状石英腹腔镜,这种腹腔镜的光传输能力是过去的两倍,图像亦更加清晰,它也成为现代腹腔镜外科所用的硬质内镜的基础。在随后的发展过程中,德国基尔的Kurt Semm 设计了众多腹腔镜器械并改进了许多技术,比如自动气腹机(1963年)、新颖的热传递系统(1973年)、Roeder打结法(1978年)、冲洗装置和腹腔镜手术模拟器等。此外,他还设计了一系列的腹腔镜手术以替代传统的开腹手术,如可用于处理异位妊娠的缝合术、内凝固输卵管绝育术、输卵管切开术、卵巢切除术、输卵管松解术、肿瘤切除术、网膜粘连松解术、肠缝合术、异位内膜凝固术、肿瘤活检和分期及子宫穿孔修补术等。
直至20世纪70年代末、80年代初,大多数外科医生仍然忽视了腹腔镜外科存在的必要性,但腹腔镜在外科的使用价值正逐渐展现出来。1979年,德国的Frimberger第一次在猪身上完成了腹腔镜胆囊切除术,英国外科医生John E.A.Wickham 于1983年首先提出微创外科的概念。1985年,德国的Erich Muhe使用Semm 的仪器设备以及他自己设计的手术腹腔镜“galloscope”,第一次在人身上实施了胆囊切除术,至此席卷全球的腹腔镜外科大发展即将到来。
电子内镜与电视的结合,为腹腔镜手术带来了新的革命。1987年,法国里昂医生Philippe Mouret完成了世界首例电视腹腔镜胆囊切除术,标志着现代腹腔镜手术时代的开端。之后不久,两位法国医生Francois Dubois及Jacques Perissat也各自成功开展了腹腔镜胆囊切除术。由此引起了世界外科领域的极大震动,使腹腔镜外科一跃成为最具活力的领域。短时间内各种腹腔镜手术相继出现,如食管切除术(Buess,1989)、高选择性迷走神经切断术(Dubois,1989)、胃部分切除术(Goh,1992)、胃空肠吻合术、脾切除术、肾上腺切除术、经胆囊管胆管造影术、胆总管切开取石及T 管置入术、肝转移病灶切除术、结肠切除术、疝成形手术等。
此后,随着腹腔镜技术的不断成熟和进步,愈来愈多的腹部手术可以通过腹腔镜来完成,腹腔镜微创手术在外科手术中的占比亦逐年增高。与传统开腹手术相比,腹腔镜手术具有更好的术野显露、更小的手术切口、更少的感染率以及更短的住院和康复周期。然而,腹腔镜技术也存在一定的局限性,如操作器械缺乏触觉力度的反馈和自然的手眼协调,且其活动的幅度和角度均不及人类的手腕和手;二维视频下进行三维操作影响对术中操作的判断,以上因素都限制了外科医生进行更为精细的解剖分离和吻合。
近年来新型图像传感器、数字图像处理等技术的发展和应用,加速了新型腹腔镜的出现。3D立体腹腔镜使术中定位的操作更加准确;新型成像方式与新型结构设计满足了临床的更多需求,比如前端可弯曲的电子腹腔镜、微型腹腔镜的出现,腹腔镜与光学技术(NBI技术、PDD技术、ICG技术)的融合使术中诊断成为可能。
在手术技术方面,单孔腹腔镜技术(single-port laparoscopic surgery,SILS)和经自然孔道内镜手术(nature orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)近年来亦受到了广泛关注。NOTES手术因为手术入路、感染、切口及空间定位等局限而无法得到广泛应用。而单孔腹腔镜手术因为取自人体唯一的自然瘢痕——脐作为手术入路,故又被称为“无瘢痕手术”或经脐单孔腹腔镜技术(TUSILS)。目前国内外已成功开展单孔肝囊肿开窗引流、单孔腹腔镜阑尾切除术、单孔腹腔镜胆囊切除术等。
随着腹腔镜外科的发展,目前面临的问题已不是腹腔镜能够做什么手术,而是就某种疾病而言,腹腔镜手术与传统开腹手术相比哪种对患者更有利。腹腔镜外科只是外科历史长卷中的一个篇章,随着科技的飞速发展,将使腹腔镜技术本身更趋现代化,模拟手、机器人和网络化代表了腹腔镜技术的几个发展方向。