作者简介:陈刚(1956-),男,河南沁阳人,医学硕士,主任医师,教授,研究方向为胸部疾病的微创手术治疗。
上世纪九十年代初开始,随着电视胸腔镜的出现和影像成像等技术的快速发展,胸部微创外科技术步入了快速发展通道,微创手术范围不断扩大,医患群体的认可和接受程度逐年增高。二十年后的今天,胸腔镜微创手术已日益成为胸外科临床上应用最广的手术方式,毫无疑问,胸腔镜微创手术是胸外科界革命性的里程碑式的进步!与此同时,胸腔镜下肺癌微创手术技术亦在不断发展,时至今日,胸腔镜手术中相对难度最高的全胸腔镜下肺癌微创手术亦得到世界范围内的公认和推荐,可能是目前最佳的肺癌微创手术方式。
Graham教授于1933年首次成功采用解剖性全肺切除术治疗肺癌。此后,胸外科医师一直持续不断地探索和改进肺癌的手术方式,而最常用和最成熟的手术方式是采用后外侧标准剖胸切口进行肺切除和淋巴结清扫,其特点是手术视野佳、显露充分,可满足各种不同肺癌术式的要求。但由于手术切口很长,需切断诸多胸壁肌群,出血多,创伤大,疼痛剧烈,并发症较多,而且术后遗留的大手术切口疤痕给患者留下了严重的心理阴影,持续的长时间胸痛、冻结肩等更是使患者生活质量严重下降。为解决或改进标准后外侧切口的诸多弊端,人们进行了不少有益的尝试,取得了一定的成绩,如保留胸肌的剖胸切口(muscle-sparing thoracotomy,MST)、腋下剖胸小切口、听诊三角小切口剖胸手术等。其共同特点是尽量不切断或少切断胸壁肌肉,同样切断肋间肌进胸,撑开肋骨,直视下使用常规手术器械进行手术操作,其技术与后外侧切口剖胸手术类似,易于学习和推广,所以很多胸外科医师很快采纳了这些手术方式,也适用于大多数肺癌手术。但是,由于这些术式总体切口仍然偏长,使用撑开器长时间撑开肋骨致术后疼痛较重、持续时间较长,且其手术视野不如标准后外侧切口,操作较为困难,需要更高的手术技巧和更精细的手术器械,对部分较高难度的手术很难满意实施,故其应用受到一定限制,亟待寻求一种更小创伤、更清晰手术视野、更方便操作的手术方式,而电视胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery,VATS)的发展,则提供了解决这些难题的非常可靠和有效的途径!
在胸腔镜手术发展初期,由于当时胸腔镜仪器设备和操作器械的局限,胸腔镜技术大多应用于较简单的胸部手术中,如肺大泡切除、多汗症交感神经切断术等。随着高清影像技术的发展,胸腔镜设备和微创手术器械的不断改进,胸腔镜下的视野越来越清晰,腔镜下微创手术操作越来越方便且更为可靠;同时,胸腔镜微创手术经验也在不断总结和累积,使得胸腔镜微创手术得到了快速发展,几乎涉及到所有胸外科手术领域。胸腔镜微创技术也被认为是在近代胸心外科技术发展中仅次于体外循环技术的一次革命[ 1]。
但全胸腔镜下肺癌微创手术在现代胸腔镜问世的十余年间发展一直较为缓慢。虽然早在1992年即有完全腔镜下解剖性肺叶切除的报告,引起国内外众多胸外科医师的广泛关注[ 2]。但受人们陈旧观念的影响和胸腔镜设备、技术的限制,该技术并未能得到广泛认可和推广,反而是胸腔镜辅助小切口肺叶切除术(thoracoscope-assisted minithoracotomy, or video-assisted minithoracotomy,VAMT)和杂交胸腔镜肺叶切除术(thoracoscope-assisted lobectomy or hybrid thoracoscopic lobectomy)在部分医院开展得较好。由于上述两种术式仍需在胸部做8~15 cm的小切口,同时使用肋骨撑开器撑开肋骨显露胸腔术野,在直视下施行大部分手术操作,胸腔镜主要起深部“照明”作用,操作也不如传统后外侧切口方便。因撑开器撑开肋骨是公认的导致胸部手术术后疼痛的最主要因素[ 1],这部分手术患者术后疼痛亦较剧烈,与保留胸肌的微创开胸术式相比优势并不明显,故受到诸多胸外科医师的诟病,推广亦受到一定限制。
至2006年,美国Mckenna教授等[ 3]报告了1 100例胸腔镜辅助下肺叶切除术 (video-assisted thoracoscopic surgery lobectomy,VATSL)的经验,在国内外胸外科界引起了很大反响,他们成功的经验极大地激起了广大胸外科医师的兴趣和信心,大家争相开展这一术式,积累了丰富的手术经验,取得了越来越多的数据和循证医学的证据,争议较大的全胸腔镜下系统淋巴结清扫的彻底性也得到了大家的公认,全胸腔镜下肺癌完全性切除技术亦日趋成熟,由于已有较充足的循证医学的证据表明,在早期非小细胞肺癌手术中,VATSL及系统性淋巴结清扫术的并发症、危险性、手术效果等均与传统的后外侧切口开胸手术方式无明显差异,在通过了可行性、安全性和彻底性等诸多置疑后,VATSL及系统淋巴结清扫术的术式得以正式确定,2006年美国NCCN肺癌诊治指南首次正式将VATSL列为早期非小细胞肺癌的标准手术方式之一[ 4],中国肺癌临床指南同样亦将VATSL列为中国早期非小细胞肺癌的根治性手术方式之一。目前,全胸腔镜下肺癌微创手术已成为世界范围内各医疗中心胸外科广泛开展的常规手术方式,其所占手术比例亦逐年增加,如美国近年来VATSL已由原来仅占16%快速增长到49%,而开胸肺叶切除术则由原来的81%下降到42%[ 5],保守估计VATSL现已超过整个肺叶切除术的半数以上,有的医疗中心甚至已占到全部肺叶切除术的90%[ 3]。在我国,大多数大医院胸外科亦将VATSL作为一种日常开展的手术,在部分胸腔镜微创手术开展较好的单位,该术式更是作为主要的肺癌切除术式并积极进行总结和推广。
全胸腔镜下肺癌微创手术是指只在胸壁上做1~4个小切口,不撑开肋骨,完全在腔镜下进行手术操作,包括解剖式肺叶切除术、支气管袖式肺切除手术、全肺切除和肺段切除加肺门、纵隔淋巴结清扫术等,其切口模式类似于胸腔镜下的其它较简单手术。由于很少切开肌肉,不撑开肋骨,消除了术后持续性疼痛和功能限制的根源,故其术后痛感可明显减轻或消失[ 6],肩功能活动度能得到更好的保护,其活动度受影响不大[ 7]。同时,因肺癌微创手术可减少对免疫的抑制和干扰,免疫损伤较轻,如对细胞免疫CD4+T细胞、自然杀伤细胞保护较好[ 8],肿瘤侵袭因子如金属蛋白酶9(MMP-9)产生更少[ 9],可能有助于抑制可能残存于患者体内癌细胞的生长和转移,从而降低肺癌复发和转移风险。
随着高清影像技术的发展,胸腔镜设备更新换代,高清晰度放大的摄像设备使手术视野更加清晰,多角度的摄像系统使手术野几乎没有盲区。这些都大大减少了误伤重要血管或组织的风险,也减少了切除不彻底的可能性。而一代又一代更新颖可靠的内镜切割缝合器械的问世,使得肺血管、支气管、肺组织的切割缝合更加便捷可靠,明显地减少了出血、漏气和支气管胸膜瘘的发生率。全胸腔镜下肺癌微创手术完全在腔镜下操作,大大减少了胸壁的创伤,直接牵拉肺门和肺组织的操作减少,止血、切割、缝合等更加精细,出血量明显减少,急性炎症反应减低,创伤反应相关因子(C反应蛋白、白细胞介素-6等)水平较低[ 10],患者恢复快,使之对术后综合治疗的依从性较好,减少了对辅助化疗的干扰[ 11]。2007年在一项前瞻性、多中心的随机对照研究(CALGB 39802)中,研究者再次确认全腔镜下肺叶切除术安全、可行,其局部复发率和生存率均不劣于开胸手术[ 12]。针对全胸腔镜下淋巴结清扫是否彻底的置疑,国内杨帆等[ 13]将胸腔镜组与开胸组纵隔淋巴结清扫组数与个数进行对比研究,二组间清扫的淋巴结组数和数量均无差异,各区域淋巴结二组间对比清扫数亦无显著差异。日本Shigemura等[ 14]则进一步比较了VATSL和胸腔镜辅助小切口(撑开肋骨)肺叶切除术在清扫淋巴结程度上的差别,同样证实这二种术式在淋巴结清扫上没有显著性差异。
全胸腔镜下肺癌切除术的微创优势最终是否有益于患者的长期生存,这是大家更为关心的焦点之一。2009年Yan等[ 15]对21项肺癌微创手术的对比研究进行了荟萃分析,结果显示,经5年随访,胸腔镜组局部复发率较开胸组无明显升高,而远期转移率则明显降低,远期生存具有明显优势。Whitson等[ 16]对6 300例早期肺癌手术的回顾性分析亦证实,胸腔镜组术后并发症发生率低、住院时间短、远期生存率高,明显优于开胸手术组。张雪飞等[ 17]所做的Meta分析亦表明,与开胸手术相比,VATSL中淋巴结清扫个数无差异,而出血量减少、胸腔引流量、术后并发症、住院时间等均优于开胸肺叶切除组。因该术式切口大大缩小,一般仅需1~4 cm切口即可顺利完成手术,患者的心理阴影亦显著减轻。全胸腔镜下微创肺癌手术的优势和根治性效果已得到绝大多数胸外科医师的认同。
基于全胸腔镜下肺癌手术的微创优势和手术技巧的改进,微创手术经验的积累,全胸腔镜下肺癌的手术适应证亦不断扩大,特别是一些标准开胸手术风险很大或有禁忌证的患者通过微创手术得到了治愈的机会,如对高龄患者的肺癌手术而言,全胸腔镜下早期肺癌的微创手术可能较开胸手术具有围手术期并发症较少、并发症严重程度较低、住院时间较短等明显优势[ 18, 19]。
虽然全胸腔镜肺癌微创手术的优势非常明显,但同样也存在一定的不足。首先是手术适应证受到一定限制,目前公认全胸腔镜微创手术仍主要适用于Ⅰ期肺癌患者,虽然对Ⅱ、Ⅲ期肺癌的部分患者也可采用微创的手术方式,但争议较大。由于手术难度加大,是否达到标准开胸手术的效果目前缺乏充足的循证医学证据。其次,全胸腔镜微创肺癌手术的操作与传统手术方式完全不同,因为是在非直视、全视频下进行操作,手术视野和操作从熟悉的三维直视转变为二维平面,操作完全颠覆了传统的手术习惯,如没有较好的腔镜手术基础,手术常会较困难,且学习曲线较长,手术时间亦多长于开胸手术。这也是部分胸外科医师对此术式有所抵触的原因之一。另外,由于切口很小,一旦术中发生突发意外事件,特别是大出血等,处理会较困难,加大了手术的潜在风险。此外,全胸腔镜下肺癌微创手术的操作基本上全部使用一次性手术切割缝合器械,其多为进口产品,价格较昂贵,在医疗保障体系不够健全、人民尚未富足的今天,在国内推广受到较大限制。
全胸腔镜肺癌微创手术经历了二十多年的不断经验总结、技术创新和改进,同时随着胸腔镜成像系统从普通光学成像系统到高清成像系统,术野更加清晰,而手术器械的不断更新改进等使得各种全胸腔镜肺癌微创手术日趋成熟。从最早的“砍树头”(simultaneous stapling)式肺叶切除术,发展到完美的解剖式肺叶切除术、解剖式全肺切除术、解剖式肺段切除术,甚至于全胸腔镜下支气管袖式肺叶切除术和支气管袖式加血管袖式双袖式肺叶切除术等,这在以往几乎是不可想象的!
全胸腔镜下解剖式肺叶切除术是最常用的肺癌微创手术。目前该术式已非常成熟并已广泛开展,在技术上亦获得不少改进,优化了整个手术流程。结合中国人的特点和手术操作技巧的完善,现大多数国内胸外科医师都采用吸引器+电凝钩或超声刀无血化肺门结构游离和系统淋巴结清扫的方法,利用几种器械间的相互配合使用,进行组织和血管、支气管等的游离,大大减少了术野的渗血,使术野更清晰,手术亦更安全。王俊教授报告的“王氏手法”,采用大弯角吸引器与电凝钩由患者前胸同一切口伸入胸腔,二种器械相互配合进行组织和血管游离[ 20],手术过程如行云流水,显著加快了手术进程;刘伦旭教授等[ 21, 22]报告和大力推荐的“单向式VATSL”则将手术过程程序化,先处理肺门结构,循序渐进,避开了不全肺裂等解剖难点,待肺门结构基本处理完毕后使用内镜切割缝合器依次切断不全肺裂,明显降低了不全肺裂内解剖血管、支气管等的难度,显著减少了出血和术后漏气等,但对术者要求较高,需十分熟悉胸腔镜下肺门结构的逆向解剖特点才能确实避免损伤。我们认为,对肺裂较好的患者,仍按传统的手术方式,先经肺裂处理肺动脉和支气管更为安全,手术亦十分快捷,而对肺裂严重不全者,采用“单向式VATSL”则更为容易和安全,在切断主要血管和支气管时需仔细加以辨认,尽量避免伤及其它肺叶的血管或支气管。大多数胸外科医师在施行VATSL时习惯采用三孔法进行手术操作,即三个切口呈倒三角形分布,操作十分方便,发生意外情况时亦利于采取各种措施紧急处理;也有医师习惯再加一个小口,便于牵拉肺组织等,使显露更为容易,由于增加了一个切口,增加了一定创伤,故未得到广泛推广。近年来亦有使用单操作孔进行VATSL的报告[ 23],术者认为减少胸背后方一个切口也能顺利完成手术,而患者术后疼痛更轻,在操作熟练者亦可完成大多数同类手术。此外,还有使用单孔完成全胸腔镜下肺叶切除术的报告[ 24], 即胸腔镜和操作器械均由同一切口进入胸腔,减少了二个切口,其操作远不如三孔法方便,同时对术者和手术器械亦提出了更高要求,故很少有人施行。
每一肺段均有其本身的段血供系统和完全独立的段支气管分支,故可视为相对独立的解剖学单位和功能单位。因此,解剖性肺段切除术是可行的。但由于肺段的解剖结构位置更深、较肺叶切除更为复杂,故直到2004年Houck等[ 25]才首次报告了胸腔镜下11例右上肺固有段肺段切除术。随后,Atkins等[ 26]比较了48例胸腔镜肺段切除组和29例开胸肺段切除组的各项指标,两组手术时间、术中出血量和胸管留置时间等均无明显差异,而胸腔镜组术后住院时间明显缩短,开胸组围手术期死亡率为6.9%,胸腔镜组无死亡。现有的研究表明,胸腔镜下肺段切除术从技术层面来讲是可行的,但对肺癌患者的选择仍存在一定争议。虽然有研究报告表明对Ⅰ期肺癌患者行标准的肺叶切除与肺段切除术的5年生存率基本相同[ 27], 但VATSL或肺段切除术对早期肺癌的效果孰优孰劣尚缺乏足够的循证医学证据。目前正在北美和日本分别开展的3项大型前瞻性随机对照研究结束后将可能初步回答尚存争议的这些问题[ 28, 29, 30]。鉴于高龄肺癌患者越来越多,合并慢性支气管炎、肺气肿、肺心病等肺部疾病的患者日趋常见,故2010年美国NCCN指南对非小细胞肺癌亚肺叶切除(肺段或肺楔形切除)的具体指征是:①肺功能差或因其它重要合并症不能耐受肺叶切除者;②周围结节直径≤2 cm并至少符合以下标准一项:组织学类型为单纯细支气管肺泡癌(2B类),CT检查显示结节≥50%表现为毛玻璃样改变(2B类),影像学检查证实肿瘤倍增时间较长(≥400天,2B类)。
基于每一肺段的解剖特点不同,一般来说,与开胸手术相同,全胸腔镜下背段、左上叶舌段切除技术上最简单易行,上叶固有段和下叶前基底段次之,下叶其它基底段切除相对难度较大。手术要点包括要有足够的切缘,最好距肿瘤边缘2 cm以上,术中最好能进行纵隔、肺门、叶间、段间淋巴结及靶段、切缘的快速病理检查,如淋巴结或切缘病理检查阳性则改为肺叶切除,术毕仔细检查切缘、患侧支气管内有无活动性出血,谨防剩余肺段扭转等。
对于部分中央型肺癌、肿瘤累及多肺叶或肿瘤侵犯肺门重要结构的病例,往往需要全肺切除才能达到根治性切除的目的[ 31]。鉴于全肺切除术的并发症及死亡率较高[ 32],手术风险大,大多数术者选择开胸手术或胸腔镜辅助小切口手术[ 33, 34, 35],而全胸腔镜下全肺切除术的报告甚少。我们自2009年开始对全胸腔镜下全肺切除术进行了初步探索,通过对16例全胸腔镜下全肺切除的回顾性分析表明[ 36],全组病人无术中严重并发症及围手术期死亡,均为R0切除,无中转开胸病例;手术时间、术中出血量、淋巴结清扫组数和个数等均与开胸手术和全胸腔镜下肺叶切除差别不大,证实只要熟练掌握胸腔镜下处理肺动脉主干等大血管和主支气管的微创手术技巧,完全可以达到开放手术的切除标准,较胸腔镜辅助小切口下全肺切除术亦进一步减少了创伤。但由于缺少大规模随机临床对照研究,全胸腔镜下全肺切除术的安全性、有效性和彻底性及远期疗效等方面存在一定争议,有待更多的循证医学证据加以支持。
支气管袖式肺叶切除术适用于部分中央型肺癌,因能更大限度地保留正常的肺功能,同时彻底地切除肿瘤,减少了全肺切除术的比例,符合肺癌的外科治疗原则,故受到胸外科医师的广泛推崇。由于术中需重建支气管,故手术较为复杂,难度更大。自1952年Allison成功实施开胸支气管袖式肺叶切除术以来,至2002年才有首例胸腔镜下支气管袖式肺叶切除术的报告[ 37]。2007年,何建行等报告了139例胸腔镜辅助小切口同类手术结果[ 38]。此后,陆续有文献报告全胸腔镜下支气管袖式肺叶切除术[ 39, 40, 41, 42],全胸腔镜下支气管袖式肺叶切除术成为胸腔镜微创技术的发展焦点之一,目前全胸腔镜下涉及各肺叶的支气管袖式切除术均已有文献报道,在学术会议上华西医院刘伦旭教授、北京大学第一医院李简教授等还报告了全胸腔镜下肺动脉、支气管双袖式肺叶切除术的成功经验,而江苏省肿瘤医院许林教授等甚至报告了全胸腔镜下隆突成形的微创手术模式,虽然手术难度大大增加,最终仍取得了满意的效果。总之,全胸腔镜下支气管袖式肺叶切除术作为胸腔镜手术技术的最新拓展,已证明其安全可行,但尚待总结更多的经验,探索更佳的手术方式,完善其操作流程以利推广,目前仍应在较大医疗中心,由熟练掌握胸腔镜技术、有经验的胸外科医师实施,与传统开胸手术相比,全胸腔镜下各种支气管袖式肺切除术的安全性、可行性和肿瘤切除的彻底性、远期疗效等最终结论亦需更多循证医学证据证实。
全胸腔镜下肺癌微创手术经过二十余年的发展历程,占其中绝大多数比例的VATSL技术已十分成熟,大量的循证医学证据也充分证明了其治疗早期肺癌的可行性、安全性,肺癌切除的彻底性和令人满意的远期疗效,对此,国内外医学界已取得广泛共识,患者群体亦有很高的认可和接受程度。目前,对全胸腔镜下肺癌微创手术发展的未来主要集中在手术适应证是否可以扩大,手术切除范围是否改变,手术方式的更多选择,复杂手术技术的进一步优化,淋巴结清扫方式的选择和改进,机器人辅助外科系统微创肺叶切除术的进展等方面。
基于胸腔镜设备和手术器械的不断更新, VATSL和淋巴清扫技术的不断改进和完善,肺癌微创手术更加精细准确,VATSL的指征亦有明显扩大的趋势,对以往认为VATSL困难和禁忌的诸多情况已能够通过改进的胸腔镜手术技术来顺利实施,如胸膜腔广泛粘连、严重肺裂不全、肺部大肿瘤、术中大出血等多无需中转开胸。同时,对以往认为难以行微创手术切除的ⅡA期、ⅡB期和可手术的ⅢA期肺癌的大多数病例,从胸腔镜手术操作技术层面上亦可安全、彻底地实施解剖性肺叶切除术和系统淋巴清扫术,虽然微创手术难度相对较高,微创手术技巧熟练的胸外科医师仍可安全地实施。但与传统开胸手术相比,其安全性和远期疗效等尚缺乏循证医学的证据,有待今后大规模的临床随机对照研究加以明确。此外,对以往认为属于胸腔镜手术禁忌证的部分中央型肺癌可通过微创手术方式的完善和改进进行治疗,如全胸腔镜下全肺切除,支气管袖式肺叶切除等,散在的文献报告已证实这些手术的技术可行性,但能否达到与传统开胸手术相同的安全性和远期疗效同样需要更多的循证医学证据支持和大规模临床随机研究判定。对Ⅰ期≤2 cm周围型肺癌的VATSL是否合适,是否存在切除范围过大等问题亦存在较大争论,而全胸腔镜下肺段切除技术已经日趋成熟,目前的证据显示选择合适的病人进行全胸腔镜肺段切除能达到与肺叶切除同样的治疗效果,而患者的肺功能则得到了更多的保留,同时,在全胸腔镜肺段切除技术上,也需积极开展除传统肺段切除术外的改良段切除、扩大段切除,CT指导下的改良段切、亚段切、超选择性段切除术等技术。估计近几年内,在前述3个大型前瞻性随机对照研究结束后将会有较清晰的结论[ 28, 29, 30],全胸腔镜下肺段切除甚至肺楔形切除术将在Ⅰ期肺癌的微创手术中占有更重要的地位。因此,胸外科医师应尽快掌握全胸腔镜肺段切除手术技术。对全胸腔镜下的系统淋巴结清扫技术目前已基本上不存在争议,争论的关键在于是否所有Ⅰ期的肺癌患者均需做标准的系统淋巴结清扫术,已有医疗中心所作的前瞻性临床研究进行了这方面的探索[ 43],虽然系统性淋巴结清扫术较淋巴结采样术能发现个别隐匿的淋巴结转移(占3.8%),但并无生存上的获益。如何选择Ⅰ期肺癌淋巴结清扫方式也是今后全胸腔镜下肺癌微创手术需解决的问题之一。
近年来,随着机器人辅助外科手术系统的引入,机器人辅助肺叶切除术成为全胸腔镜下肺癌微创手术最高端的先进技术,但是由于机器人辅助外科手术系统十分昂贵,虽然自2002年即开展了机器人肺叶切除手术,但十余年后全球仍仅有近30个医学中心开展了这一技术,且病例数十分有限,现有的数据已证明,机器人肺叶切除术的死亡率、并发症发生率、住院时间与传统胸腔镜手术相比均无差异,仅8%的病人需中途改开胸手术,远期生存也并不劣于其他手术方式的患者[ 44], 可以认为机器人肺叶切除术是安全可行,且符合肿瘤的切除手术原则。
随着更多的大规模多中心前瞻性临床随机对照研究的问世和更多的循证医学证据的支持,展望胸腔镜肺癌微创手术的未来,手术适应证将进一步扩大到几乎所有可手术治疗的肺癌患者,各种肺癌微创手术技术将进一步改进和优化。同时可以预见,未来机器人肺癌微创手术亦将成为肺癌治疗可以常规选择的微创手术方式之一。鉴于全胸腔镜肺癌微创手术的巨大优势,毫无疑问,全胸腔镜下肺癌的各类微创手术必然是肺癌手术的发展趋势和发展方向。
在我国,随着社会的进步和经济的蓬勃发展,医疗保障体系的进一步完善,对病人的医疗诊治水平将得到大幅度提高,全胸腔镜微创技术甚至机器人外科微创技术的相对高昂的费用将不再成为制约微创技术发展和推广的重要因素,同时,由于近年来肺癌发病率显著增加,并得益于卫生保健知识的广泛宣传和高危人群体检的常态化,预计将有更多的早中期肺癌患者被发现并接受肺癌微创手术,故需在有条件开展胸腔镜手术的各级医院大力推广全胸腔镜下肺癌微创手术,这也为我国胸外科医生提出了更高的要求,今后,作为一名合格的胸外科医师,应该熟练掌握胸腔镜微创外科技术。