胸壁外科:从理念革新到技术创新
2022-05-24郭潇雅
文/本刊记者 郭潇雅
胸壁外科的出现是客观的必然,而数字材料的出现同样体现了这种必然的趋势。
胸外科是一门传统的学科,经过几代人的努力,各项技术不断成熟,手术质量逐渐提升。20世纪90年代,微创概念进入临床,胸腔镜手术逐渐被接受。由于该技术创伤小,术后疤痕短小隐蔽,深受患者欢迎,很快得到大面积推广。近年来,胸腔镜技术得到飞速发展,传统胸外科全面进入胸腔镜手术时代。
但是,新的技术带来了新的问题。由于胸腔镜是用于开展胸腔内手术的装置,当这样的装置在临床中大行其道的时候,一类特殊的疾病反而被忽视,这类疾病就是发生于胸壁上的疾病。胸壁疾病位置表浅,显露方便,其治疗多不需要胸腔镜。当众多的胸壁患者需要胸外科医生关注并给予治疗时,大多数胸外科医生却忙于用胸腔镜做胸腔内手术,并不关注这些胸壁上存在疾病的人群,也不再愿意做胸壁手术,导致很多胸壁疾病患者无法得到有效治疗。
事实上,胸壁外科患者的实际发生率并不低。有资料显示,其实际发病率甚至高于胸腔内的疾病。此外,随着社会的进步和生活水平的提高,越来越多的人更加关注身体的外观形象,由于胸壁疾病严重影响胸壁外观,若无法在外形上得到及时重塑,必然会对患者的心理乃至正常的社会生活产生巨大影响。在此背景下,一个新的亚专科——胸壁外科应运而生。
新兴专科蓬勃发展
2018年5月9日,广东省第二人民医院(以下简称“广东省二医”)率先成立了国内第一家胸壁外科,王文林担任科室主任。次年,王文林牵头成立了国内第一家胸壁外科专业组织——中国胸壁外科联盟,并逐渐在全国各省区市成立了联盟的分支机构。在王文林的极力倡导和推动下,胸壁外科理念逐渐得到全国同行的认可,各地纷纷成立了大量胸壁外科。
有专家指出,胸壁外科的产生与发展,不仅是胸外科发展的必然结果,也顺应了外科学发展的大趋势。近年来,我国的胸壁外科从小到大,从胸外科的亚专业逐渐发展并独立,最终成为临床外科的新成员,王文林功不可没。为此,王文林被业内誉为“我国胸壁外科的创始人”。
据王文林介绍,目前,广东省二医胸壁外科拥有床位40张,医生9名,护理人员23名,其中博士后1名,博士3名,硕士4名。2020年全年手术量1453台。2021年,在疫情防控常态化的情况下,手术量继续增加,达1551台。手术总量位居全国首位,是国内唯一一个胸壁外科手术中心。
“新的学科,就应该做出新的特色。”以此为目标,广东省二医胸壁外科从一开始,便牢固树立品牌意识,采取差异化发展的路线,瞄准被绝大多数医院忽视的胸壁外科疾病,从理念革新到技术创新,对相关疾病深入进行科研攻关,并很快掌握了胸壁外科手术的基本技术。为了进一步提高服务水平,科室成员一同创建了完整的胸壁外科理论体系,对多种胸壁外科疾病做了命名,发明了Wang手术、Wung手术、Wenlin手术、Willine手术、Tesla手术等国际著名技术,完成了各类胸壁外科手术超过5000台,对国内300余家医院进行了技术帮扶。
王文林告诉记者,胸壁外科救治范围包括畸形、感染、肿瘤、创伤、缺损5种基本疾病。由于胸壁外科疾病位于体表,且每种疾病几乎都涉及胸壁的骨性结构,因此胸壁外科具有很强的骨科性质,所有的手术都需要考虑骨性结构的操作。总的来说,胸壁的手术包括两大类,一种是重建手术,另一种是塑形手术。前者涉及所有种类的胸壁疾病手术,后者主要涉及畸形手术。两类手术除了有特殊的技术要求外,最重要的特性是对重建材料有严格要求。离开了重建材料,胸壁外科手术寸步难行。
胸壁相关疾病并不少,仅漏斗胸等胸壁畸形的发病率就超过1%。
1 对患者胸壁结构进行影像学检查,获取病灶和周围健康结构的数字信息。
2 数字材料体现的是前端的大量数据处理,使用数字材料做手术更加精细、贴切。
伴随胸外科手术技术日新月异的,是各种重建材料的迭代更新。那么对于新兴的胸壁外科手术,应该选用哪种重建材料,成为王文林一直思考的问题。传统材料大多不理想,既不科学也不实用,严重限制了手术的发展。而从近年来出现的诸如3D打印、5G通信等新技术中,王文林找到了灵感,提出了一个新的概念——数字材料。
数字材料大有可为
数字材料是一个与以往所有材料完全不同的新概念,是针对患者胸壁结构数据进行分析模拟后,按照手术的具体要求,采用特殊工艺设计加工出来的修复材料。
王文林对记者说,数字材料最大的特点就是数字化,数字化体现在材料设计与加工的每一个环节。其具体流程是:对患者胸壁结构进行影像学检查,获取病灶和周围健康结构的数字信息;对数字信息进行数字化处理,生成三维数字图像;在三维图像上分析病灶结构,模拟手术切除范围设计手术方式;根据手术方案对材料做出详细设计;根据材料设计方案加工出材料成品。
从以上流程中可以看出,数字材料不仅拥有数字化的特性,同时还拥有鲜明的个性化。由于所有的数字信息都来自特定患者的特定部位,不同患者的信息明确不同,可以说每一个材料都是为患者“私人定制”的。只有材料设计更加精准,才能满足手术需要,数据的获取、处理都直接关系到材料制作成败。所以,在整个过程中,外科医生与工程师必须密切协作,反复沟通,只有这样才能获得适合手术的理想材料。
与3D打印强调的输出端技术不同,数字材料体现的是前端的大量数据处理工作,比之3D打印更加精细、贴切。对于由肿瘤、创伤、感染造成胸壁大面积缺损或复杂的畸形患者,数字材料是非常合适的重建与修复材料。同时,数字材料的原材料为钛合金,因其系统已经成熟,成本并不会太高,价格根据材料的大小规格而定,且没有附属的商业化产品。随着技术的进一步成熟,费用仍有下降的空间。
王文林说道,近年来,科室利用数字材料完成了大量高难度手术,成为国内开展此类手术最多的单位。手术涵盖了所有胸壁外科疾病的治疗,填补了多项技术空白。不仅将数字材料用于最常见的胸壁创伤、肿瘤、缺损手术中,还积极尝试并最终将其成功用于胸壁畸形和感染手术中。截至目前,完成手术例数接近200例,手术的数量和难度都位居国际领先水平。2020年,科室利用数字材料圆满完成了全球首例直背综合征的胸壁重建手术,术后患者症状完全消失,疾病彻底治愈,进一步确立了科室相关技术的领先地位,同时也向世界展示了数字材料的优越性。
王文林认为,数字材料具有极大的发展前景,值得推广。在今后的工作中,广东省二医胸壁外科将进一步加大与产品工程师的沟通联系,对胸壁外科手术细节逐步完善,对数字材料的用途深入研究,使数字材料的应用更加便捷,最大限度满足手术需要,发挥更大、更重要的作用,惠及更多的群众。