微创肺癌根治术进展与挑战

朱余明 郑卉

肺癌的发病率和死亡率位居各种恶性肿瘤的首位。目前，外科手术仍然是肺癌治疗的主要手段之一。现代胸外科手术融合了先进科学技术，包括电视胸腔镜、机器人、磁导航和3D图像叠加技术等，使胸外科医生能够以更精确的方案和更小的创伤完成手术。遵循“以最小的创伤获得最佳治疗效果”的原则，微创肺癌根治术已经成为各大医疗中心胸外科的主流术式。本文将回顾微创胸外科的诞生、发展史，旨在激发临床工作者的兴趣和创新热情，探讨其在肺癌治疗中的地位和未来的发展前景。

一、肺癌外科的世界发展史

1.肺癌切除范围的演变：上个世纪40年代，肺癌手术的标准术式是无论病变的大小、位置都行全肺切除，全肺切除术在当时是唯一符合外科解剖学的术式。历史上第一例成功的肺癌切除手术是由Graham等[1]于1933年4月5日在圣路易斯华盛顿大学Barnes医院完成的。术中发现病人的肿瘤侵及左肺下叶支气管开口，被迫行左全肺切除术。这是一例非解剖性全肺切除手术，采用肺门根部集团缝扎法。同年，Rienhoff等[2]在霍普金斯大学医院成功地完成了第一例解剖性左侧全肺切除。随着经验的增多，很快有胸外科医生注意到，全肺切除术后的并发症多，死亡率高。为了平衡手术的根治性和保留肺功能这对矛盾，Churchill[3]开始探索肺叶切除术并系统性淋巴结清扫术的可行性和安全性。Shimkin等[4]发表了一篇里程碑性的论文，他们比较了全肺切除术和肺叶切除术的两组病人，结果显示肺叶切除术后的存活率与全肺切除术相近，但前者的并发症明显低于后者。随后，肺叶切除术开始成为肺癌切除术式的金标准。

尽管如此，外科医生仍在继续尝试更小的安全切除范围，即肺癌的亚肺叶切除术(sub-lobectomy resection，SLR)。Jensik等[5]提出肺解剖性节段切除术治疗肺癌。有研究显示，亚肺叶切除术(楔形切除或节段切除)可以作为治疗早期肺癌的合适选择，特别是对于那些高选择性早期肺癌病人[6-7]。1995年的一项前瞻性随机试验，比较单侧叶切除术治疗临床T1N0期非小细胞肺癌，该研究显示亚肺叶切除组的病人局部复发率较肺叶切除组的病人增加3倍，总生存率下降[8]。因此，对于早期非小细胞肺癌的手术金标准仍然是肺叶切除或多肺叶切除术。最近，由癌症和白血病小组B(CALGB 140503)与日本临床肿瘤组(JCOG 0802)进行的两个前瞻性随机试验，将进一步确切的比较肺叶和亚肺叶切除在早期肺癌的治疗选择的安全性和可行性[9]。

2.肺癌切除术手术路径的演变：不管何种肺癌切除术，手术入路均可以分为有或无肋骨扩张的开胸或胸腔镜的手术路径。自有记录的第一次胸外科手术开始，肋骨扩张开胸术一直是标准的手术路径。最常用的切口是通过切开背阔肌和前锯肌以及肋间肌肉的后外侧切口。然而，多项研究结果显示，这种切口与胸腔镜切口相比，其并发症率以及术后不良事件率都更高，其主要的并发症是由肋间神经痛导致呼吸困难和肺不张或肺炎。另一项研究显示，44%的开胸病人1年后仍有慢性疼痛，并且这种疼痛对于通常大多数的止痛药物治疗不敏感[10]。

最早的胸腔镜手术出现于上个世纪，是用于治疗结核病病人。1910年，Jacobaeu[11]首次成功地将膀胱镜应用于胸腔粘连松解术，解决了肺结核空洞病人的胸膜粘连问题，开创了胸腔镜手术的先河。经过10年的临床应用和改进，Jacobaeu等将该技术发展成熟，并先后于1921年和1922年在Surgery Gynecology and Obstetrics杂志上介绍胸腔镜在肺结核治疗中的应用。 电视腹腔镜的成功为电视胸腔镜的发展奠定了基础。上世纪80年代末，随着高科技的胸腔镜微创手术器械的出现，特别是胸腔镜切割缝合器等的问世，其为胸腔镜外科的发展提供了新的动力，胸外科医生开始用全新的胸腔镜技术尝试治疗胸膜和外周型肺部结节。1992年，Mack等[12]首次报道电视胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery，VATS)在胸外科的诊断和治疗作用。同年，美国医生Lewis等[13]报道了当时最早的胸腔镜肺叶切除病例。此后，电视胸腔镜临床应用的报道大幅增多。同年，美国胸外科学会和胸外科学医师学会组建电视胸腔镜外科医师委员会，对胸腔镜外科医师进行规范培养和管理，促进了电视胸腔镜手术的健康成熟发展。

二、中国胸腔镜外科的起步和发展

我国胸腔镜手术技术始于20世纪80年代中后期，当时国内许多医生用纤维支气管镜或膀胱镜代替胸腔镜进行胸部疾病的诊断、活检和治疗，取得较好的临床效果。但由于手术均在局麻下进行，同时受到内镜设备和手术器械的限制，这种技术基本只在肺内科领域开展，而且仅有诊断与简单操作。进入90年代，我国的胸腔镜技术得到跨越性发展。1992年11月，美国德州胸外科医师Michael Mack在北京大学第一医院、上海新华医院和301医院传授电视胸腔镜手术技术，促发了我国电视胸腔镜手术技术的普及与发展。

国内电视胸腔镜肺切除术手术最早始于1994年，最初以胸膜活检和肺大泡切除术为主。何建行等[14]报道了电视胸腔镜肺叶切除术治疗肺癌病人16例。 1997年，陈鸿义、王俊主编的我国第一部胸腔镜手术专著《现代胸腔镜外科学》出版，同年中华医学会胸心血管外科分会胸腔镜外科学组成立，解放军301医院孙玉鹗教授和北京大学第一医院的陈鸿义教授分别担任第一届主任委员、副主任委员。2002年美国Robert J.McKenna教授来上海市肺科医院指导胸腔镜手术，推动了全胸腔镜肺叶切除技术在国内的发展。2012年，林宗武等[15]报道了国内最早的胸腔镜肺段切除术病例。2013年，蒲强等[16]报道了国内最大宗胸腔镜单向式肺叶切除术，缩短了胸腔镜肺叶切除的成长曲线，推动了国内胸腔镜手术的发展。2013年，鲍熠等[17]首次国内报道了单孔胸腔镜肺叶切除术，并在国内进行推广。随后他们还报道了单孔胸腔镜支气管袖式切除术以及全肺切除等复杂手术，同样取得良好的效果[18-20]。2016年上海肺科医院朱余明团队报道了全球最大宗的单孔胸腔镜肺叶切除术[20]。胸腔镜手术因其手术创伤小、术后恢复快等原因逐渐取代了传统开胸手术，成为胸外科手术的主流[21]。

胸外科手术传统的麻醉方式包括静脉复合麻醉，双腔支气管插管。非气管插管麻醉减少了麻醉创伤，避免了气管插管的潜在风险，有利于病人术后快速康复[22]。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。 广州何建行团队在国内最早开展非插管手术。近年来，他们又创新性开展非气管插管麻醉下胸腔镜气管隆突手术，具有创伤小、恢复更快的优点[23]。目前，非插管麻醉应用于大型肺部手术仍有争议。

三、新技术改变手术方式

近年来，随着3D胸腔镜系统以及外科机器人系统、磁导航技术应用于临床，胸外科手术朝着更加微创的方向发展。

1.3D电视胸腔镜：传统的腔镜是2D胸腔镜，显示的是二维图像， 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。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[24]。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，也在一定程度上缩短了手术时间。

2.达芬奇机器人手术系统：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。DVSS由3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[25]。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，仿真机械手腕在病人体内完成手术医生的动作，从而进行外科手术[26]。由于操作者不用上台进行无菌操作，从而减少了术中感染的机会，术者坐在操控台前操作，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，未来，远程遥控实施机器人手术将成为可能。

3.支气管镜磁导航技术：在早期隐匿性肺癌筛查领域，如何尽早准确发现位置深，体积小的磨砂玻璃结节越来越成为外科医生头疼的问题。传统的检查方法创伤较大，漏诊率高。磁导航技术的出现，为这一类早期肺癌的精确定位、活检、手术切除提供了有效可行的方案[27]。Shen等[28]报道利用磁导航和免疫荧光技术成功定位深部早期肺癌并准确切除病例63例。另有研究团队尝试将影像三维重建(CT、MRI)，磁导航与机器人手术相结合，通过磁导航技术指导机器人进行手术，构建旨在临床应用的类似“智能驾驶”的平台，这将是个全新的外科手术概念，可能有助于指导外科医生更好地避免危险(血管)精准的处理病变。

四、展望

随着胸腔镜外科技术的高速发展，微创肺癌根治术已经成为主流术式。近年来，高科技手段融入呼吸介入技术。精准肿瘤消融、支气管镜磁导航下肿瘤消融、立体定向放疗等非手术手段应用于肺癌治疗。微创手术治疗肺癌的地位面临挑战。我们需要进行更深入的临床研究，科学地评估各种微创手段的适宜人群，为病人提供最微创、高效的肺癌治疗方案。