微创理念建立:胆道外科的发展历程及启示*
2020-02-16李志平钟照华
纪 焱 李志平 钟照华
胆道疾病病情轻、重、危完全取决于胆道阻塞的程度和有无胆道感染,如阻塞解除、症状缓解;若胆道感染严重,并发急性梗阻性化脓性胆管炎时,病人出现烦躁、谵语或嗜睡、昏迷以及血压下降和酸中毒等感染性休克表现,不及时治疗,常在1日~2日内甚至数小时内死亡,所以快速解除胆道阻塞,进行胆道外科治疗才能挽救患者的生命[1]。人类治疗这类疾病最早采取开腹手术的方式,但并发症高、创伤大,随着自然科学的巨大进步,腹腔镜技术诞生,该技术开启了胆道外科微创化理念的萌芽,直至目前另外一种借助人类自身正常腔道解剖结构,完全不需要打开腹腔进行胆道疾病治疗的技术——经内镜逆行胰胆管造影(endoscopic retrograde cholangio-pancreatography,ERCP)技术的开展才彻底把胆道外科治疗推向了微创化。本文回顾胆道外科的发展历程,从中探寻微创外科理念建立的原因和实质,力求为外科学的发展给予一些启示。
1 胆道外科早期探索治疗阶段:从胆囊造瘘到开腹切除胆囊
自古代以来胆道疾病就困扰着人类,在两千多年前的埃及木乃伊就发现了胆石[2];公元5世纪解剖学家发现胆囊的存在,但直到近代才阐明胆道的功能并对其开展治疗[2]。1733年,一位巴黎外科医生让·路易斯佩蒂(Jean-Louis Petit)观察到胆结石可以并发脓肿,并表示当腹部皮肤红肿伴随胆绞痛发生时,外科医生应该穿刺该区域,清除胆结石并留下瘘口, 1743年他成功地进行了这样一个手术,所以当时的治疗方式主要是从腹壁的胆道瘘中提取梗阻物以缓解胆道疾病症状[3]。1867年,美国西部印第安纳州中央医学院的外科教授约翰·鲍伯斯(John S.Bobbs)在氯仿麻醉下进行了胆囊切除术,病人是一位30岁女士,她腹部右侧有一个巨大疼痛肿块,开始怀疑是卵巢囊肿。在开腹手术中,发现一个囊性肿块,打开肿块后存在明显液体,清除液体后发现几个如步枪子弹大小的结石。术后患者除了尿潴留和一些表面感染问题外,恢复得很好。鲍伯斯在一份当地印第安纳州医学协会的期刊中详细描述了他的手术[4]。 1881年,威廉·哈尔斯特德(William S. Halsted)在纽约州奥尔巴尼的家中进行了他的第一次胆道手术,患者是他的母亲,患有黄疸,发烧和腹部肿块,他切开了肿块,释放出脓液和胆结石[5]。
当其他人正在钻研胆囊瘘建造时,德国外科医生卡尔·朗根布赫(Carl Langenbuch, 1846年~1901年)准备彻底清除器官,因为他曾观察到简单建瘘排脓和清除梗阻仅仅暂时缓解胆道疾病症状。所以他说:“他们(其他外科医生)仅关注这种疾病产物而不是疾病本身。”经过数年尸体解剖和胆囊切除术动物实验,他于1882年在柏林成功实施了全球首例开腹胆囊切除术 ,患者是一个43岁长期饱受胆绞痛折磨的男性,手术看到增厚的胆道壁并取出两枚胆固醇结石,并未显示严重的急性炎症表现[6]。开腹胆囊切除这一术式,在之后的临床应用中发现,在切除早期效果良好,但后期容易并发吻合口狭窄,导致病人术后远期效果不佳。1893年,瑞士医生克萨萨鲁(César Roux,1857年~1934年)首次完成胆管-空肠 Roux-Y吻合术[7],这一术式创建了3cm~5cm以上的宽大吻合口,解决了吻合口狭窄的问题,但开腹手术对人体的巨大创伤不是所有病人都可以承受的,其禁忌证、适应证及手术中伴随的其他问题也很多。虽然胆道外科这一阶段采用的治疗方式与西方近代医学中“病灶的观念”核心思想一致,但是在强调局部病变的同时,却忽视了整体性的联系[8]。
2 胆道外科走向微创化阶段:腹腔镜应用于治疗
1901年,俄罗斯圣彼得堡迪米特里·奥斯卡罗维奇·奥特(Dimitri Oskarovich Ott,1859年~1929年)医生第一次使用外部光源和窥镜进行腹部检查,他将这种干预措施描述为“腹腔镜检查”,并发表了他第一次内窥镜检查记录[9]。此后,尽管还有许多其他研究者对此项检查进行描述,如腹膜镜检查、有机镜检查等,但最后术语腹腔镜检查得到广泛接受。由于腹膜部分区域可见度有限这一点阻碍腹腔镜技术的发展,1938年匈牙利外科医生雅诺斯维勒斯(Janos Veress)描述了使用Veress针创建气腹,这一技术解决了腹腔镜应用过程中视野狭小问题,促进了腹腔镜技术的发展[10]。自20世纪60年代末开始,法国里昂一名私人开业外科医师菲利普·莫雷(Phillipe Mouret,1938年~2008年)就一直从事腹部外科和妇科工作,他经常应用腹腔镜作为检查工具。1987年3月,一名50岁女病人因疼痛性盆腔粘连来找他要求手术治疗,这名患者同时伴有胆囊结石症状,她希望两种手术同时完成,莫雷同意了。完成盆腔手术后,他将病人由头低脚高位转回头高脚低位开始做胆囊切除,由于胆囊抓持钳不是为腹腔镜手术专门设计的,故只好用胆囊底堵塞腹壁戳孔来恢复气腹。胆囊由钩形分离器分离,这是当时唯一可用的器械,胆囊动脉分支出血则用电凝来控制。当时,再做一个腹壁小切口来结扎胆囊管已不可能,就在气腹快消失时他将钛夹钳伸入腹腔在胆囊管上安置了2枚钛夹,气腹恢复后,再插入剪刀将胆囊管剪断,从而完成了整个手术,因为当时还没有电视摄像机,所有手术共进行了2.5小时。第二天早上查房时,莫雷惊奇地发现病人已穿戴整齐打算回家[11],这使他意识到这种手术可以减轻病人术后痛苦,这一年他又施行15例左右这种手术,并在妇科学术大会上公布了这项技术,并阐明了腹腔镜治疗的优点包括肠功能恢复快、术后疼痛轻、舒适度好、较短的住院时间,以及早期即可恢复身体全面活动,降低总成本等。1988年,法国巴黎的弗朗索瓦杜布瓦(Francois Dubois)教授会晤莫雷,这次会面后,杜布瓦花了几个月的时间研究莫雷的手术录像并做了动物实验,之后成功地在人体上实施手术。后来,莫雷又遇上了波尔多市的贾可-佩里萨特(Jacques Perissat)教授,这三人使腹腔镜技术得到了发展[12]。腹腔镜技术的应用让更多医生重新认识到维持人体解剖和生理完整的重要性,也印证了生物心理社会医学模式逐步取代生物医学模式成为医学发展方向的正确性。
3 胆道外科微创化理论的建立:ERCP治疗阶段
医生最早在胆道疾病的诊断中,主要根据是患者的临床症状和体征,1924年,沃伦科尔(Warren Cole)和埃瓦茨·格雷厄姆(Evarts Graham)发现了胆囊造影的诊断程序,即ERCP是在内镜下经十二指肠乳头插管注入造影剂,从而逆行显示胰胆管的造影技术。1931年,阿根廷的巴勃罗米里齐(Pablo Mirizzi)第一次实施胆管造影术[13],这些研究发现对于医生诊断胆道疾病提供了巨大帮助,医生可以根据造影准确判断胆道梗阻的程度及占位病变的位置。但随着影像诊断技术迅速的发展,CT、MRI和超声诊断技术的进步,ERCP被取代。1968年,美国乔治·华盛顿大学的威廉·麦克库恩(William S.McCune,1909年~1998年)利用测视纤维十二指肠镜完成了首例十二指肠乳头插管,这种物镜与目镜不在同一轴线上,形成90°角,适合观察位于侧壁的十二指肠乳头,并能在直视下进行插管操作[14],这一研究发现为胆道疾病的治疗开辟了一个新的方向,ERCP由单纯的诊断功能转为可以治疗胆道系统疾病。1970年,德国索亨达拉(Soehendara)教授设计了塑料胆管支架,首次报告采用内镜下胆管内引流术(endoscopic retrogradebiliary drainage,ERBD)治疗胆管梗阻[15];1973年,日本专家开展了首例内镜下十二指肠乳头括约肌切开术(endoscopic sphincterotomy,EST);1975年,日本内镜专家川井和永井等成功完成首例经十二指肠鼻胆管引流术(endoscopic nasobilisry drainage,ENBD),这些技术特别适于数量少、直径小,嵌顿于胆总管下段、壶腹或乳头部的结石。总之, 在ERCP技术的基础上,发展起来的ERBD、ENBD、EST等为代表的相关微创技术和材料科学的发展, 使胆道外科发生深刻变化, 许多胆道疾病可以选择对患者创伤小、恢复快的微创外科进行治疗,“微创”的治疗思想已经在医学的各个方面生根发芽。
4 胆道外科发展历程的启示
4.1 “微创理念”解读
医学的萌芽时期对人体的各种治疗都倡导“少干预”,如古希腊医学著作《希波克拉底文集》中记载了“要求医生不要妨碍病理变化的‘自然’过程,而应根据医学知识并考虑自然来进行工作”,古代中国医学主张的“食疗”等。但随着医学的发展,特别是近代外科学“失血”“疼痛”“感染”难关的突破,外科出现了分科发展,开腹手术、病灶根除术成为外科学首选术式,直到现代生物心理社会医学模式的出现,很多医生重新认识到维持人体解剖和生理完整的重要性。英国泌尿外科医生Wickham率先提出“微创外科(minimally invasive surgery,MIS)”概念,但是直到1987年法国医师Mouret完成首例腹腔镜胆囊切除术才引起人们对微创外科的关注。在中国,微创外科也得到医学界广泛讨论(如中国工程院于2001年10月在北京举办工程科技论坛“微创外科新概念”和2002年10月“中国微创外科杂志”创刊一周年大会对微创概念及相关领域技术的研讨)。虽然目前微创外科仍无确切概念,但通过对微创理念建立历程的梳理中可以看到,人类为了减轻疾病带来的痛苦建立外科学,但是传统外科手术在治疗疾病中也给病人带来了巨大身体和心理创伤,而微创外科手术切口小,甚至无切口,病人恢复快,是目前,最接近医学发展终极目标——更大程度地减轻病人的疼痛和创伤,是医学走向卓越的方向。目前经自然孔道内镜手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)这类使用内镜经过自然孔道(食管、胃、阴道、直肠等),并在空腔器官壁穿孔从而进入体腔,完成诊断或治疗的腹壁无瘢痕手术(scarless surgery)正在研究、试用阶段,所以微创外科只是医学发展中的一个阶段,医学最终将走向无创手术及基因治疗等。
4.2 传统外科与微创外科之间的关系
微创的理念正在被人们所熟悉和接受,所以在医生为患者手术时,患者倾向于微创,并不理解医生为什么不选择微创,而出现医患矛盾。目前,微创外科还达不到传统外科的广度,因为传统外科通过开腹手术,暴露较大手术视野,对于病灶治疗更彻底,缺点是对人体创伤比较大,对于患者健康状况要求比较高,年纪大或者身体有多种疾病的患者,如高血压、糖尿病等通常不易进行。而微创手术对人体的影响较小,对病人全身情况的要求也低,微创手术应该成为传统外科各种术式之一,医生根据病人情况,在安全前提下选择适合的术式,既不能为了发展微创而对所有手术都采取微创治疗,也不能保守不创新,一味采用传统手术方式,只有牢记最大限度地达到微创甚至无创这个医学的终极目标,以患者的利益最大化为指导才是最好的选择。
通过回顾胆道微创外科发展历程,可以看到微创技术是建立在一代代外科医生对于人体解剖、生理结构的详细了解以及反复多次传统外科手术长期经验积累后创立的,所以传统外科知识是外科学发展基石,这就要求外科医生学习传统外科所能达到的限度,之后才是微创化学习,只有医生掌握和了解两方面知识和适应证,才能更好地为患者选择适合、安全的术式。任何一项新的技术都是为病人服务的,只有得到病人的认可才可能具有长久生命力。所以,把握和定位好传统外科与微创外科之间的关系是推动整个医学进步的重要力量。
4.3 基础医学的突破及其他领域与医学的整合成为临床技术更新的基础
首先,当我们从历史宏观角度观察胆道外科学发展时,近代胆道外科学取得的巨大成绩主要是依靠基础医学理论研究的突破,如在胆总管末端和胰管末端的环形平滑肌与肝胰壶腹周围的环形平滑肌一起合称为Oddi括约肌,命名源于其发现者——意大利的解剖学家Ruggero Oddi(鲁杰罗·奥狄,1864年~1913年),完整的Oddi括约肌结构和正常的运动对调节胆汁分泌、预防胆道感染是至关重要的[14]。目前,胆道微创技术大部分是对该解剖结构进行操作(如ERCP、ERBD、ENBD、EST技术等),所以对人体复杂的解剖和生理结构的认识和突破才是推动技术更新发展的力量。其次,从胆道外科发展史的回顾中看到,早期是没有专门手术器械,随着技术深入发展,许多医学专家和众多新器械的研发人员开展合作,如ERCP配件之一——乳头括约肌切开刀发明人为美国Peter Cotton,在他之后又有研究人员发明了弓形切开刀、针状刀、鲨鱼鳍切开刀等类型。近代实验医学发展的初期医学的发展趋向于“分化”,如外科分化为脑外科、骨外科、肝胆外科等。但在实验医学日新月异取得巨大突破的时候,医学又开始趋向整合,如“器官移植”研究都是医学各学科之间相互合作开展起来的。而“微创理念”还借鉴了医学领域之外很多最先进的理论,并与临床实践经验加以整合,只有将本学科的理论知识和多学科的人员精心协作,特别是和器械设计师的密切合作 ,以及时刻关注光学技术、器械微型化技术和机器人技术领域与医学的整合,才能为临床技术更新奠定坚实基础。