经自然孔道内镜外科学与胸心外科

2004年，Kalloo[1]等首次报道了经猪胃的腹腔内镜探查术，2005年4月，经自然腔道内镜外科评估与研究协会(NOSCAR) 成立,发表了“NOTES白皮书”,正式提出了NOTES这一新概念[2]。本文就这一领域的进展和胸心外科的应用趋势做一综述。上海市肺科医院胸外科谢冬

一、经自然孔道内镜外科学

经自然孔道内镜外科学(natural orifice translumenal endoscopic surgery，NOTES)是利用人体自然开口和管腔，将内镜穿破管壁进入体腔，进行内镜下手术的外科学，是一门综合了腔镜和软式内窥镜间的新兴学科。与传统的外科学不同之处在于体表无需切口，通过自然孔道完成内窥镜下腹腔或胸腔内手术。迄今已有多种NOTES技术相继问世，如经过食道、胃、结肠、阴道和膀胱等多种路径的NOTES。NOTES完成的腔内手术也纷纷报道，包括普外科、妇科、泌尿外科及胸心外科等多方面的手术。2005年美国消化内镜学会(ASGE)和消化内镜外科学会(SAGES)成立了专门的工作小组——NOSCAR，并于2006年发表了NOSCAR白皮书，正式提出了NOTES这一概念[2]。

二、经自然孔道内镜外科学的发展现状

2004年Kalloo等[1]首次成功地应用NOTES技术，完成了经猪胃的腹腔内镜探查术，此后，接连报道了一系列的NOTES手术，包括肝活检[1]、胆囊切除术[3, 4]、输卵管结扎术[5]、淋巴结切除术[6]、胃空肠吻合术[7]、脾脏切除术[8]、远端胰腺切除术[9]、阑尾切除术[10]、卵巢切除术[11, 12]、子宫部分切除术[13]等。目前经口和胃壁进入腹腔是腹部NOTES的主要路径，这一路径是从上向下进入，对下腹部的病变如阑尾和卵巢等容易治疗。但是对上腹部的病变，需要逆转内镜180度进行操作。为解决该问题，又发明了经结肠[14, 15]、经尿道膀胱[16, 17]和经阴道径路[18, 19]的NOTES手术，这能更有效地直视和探查上腹部脏器，可以更便捷地完成胆囊切除术、肝脏活检术等。Mintz等[20]最近报道了双孔notes手术，应用经胃和经直肠双径路，进行肠管的切除和吻合，能够有效完成镜下肠管吻合术。Lehman等[21]还报道了机器人辅助NOTES手术的应用。目前，腹部NOTES手术主要应用于普外科、泌尿外科和妇科方面的手术。

NOTES的报道日渐增多，但多数研究仅限于动物实验或体外实验，且多数是基于Kalloo的猪模型。NOTES用于人类技术尚未成熟，NOSCAR组织并不提倡过早地将NOTES技术用于临床，其2006年发表的白皮书提出，任何用于人身上的NOTES技术首先要获得制度评估委员会的批准。近来，陆续出现了NOTES手术在人类中应用的报道，印度Reddy 医生首次实施了人体经胃内镜下阑尾切除术[2]；人类经胃腹腔探查和经阴道胆囊切除术[22]，以摘要形式报道。Zorron等[18]报道了4例人经阴道胆囊切除术。Palanivelu等[23]于2008年报道了首例人类的经阴道阑尾切除术。Hazey等[24]在10例胰头部占位患者中,对比常规腹腔镜和NOTES腹腔镜腹腔探查术，证实NOTES手术能够安全有效地应用于人类活体的腹腔探查及活检。Zornig等[25]应用经阴道NOTES联合经脐孔手术成功实行了20例人体胆囊切除术，无术后术中并发症，术后患者接受妇科检查，均无明显异常。这些报道标志着NOTES正从实验阶段走向临床应用。

这种提供无疤痕的外科手术方式有可能成为标准外科手术的补充，可能对常规手术无法治疗的高度肥胖病人和生命体征不平稳的特殊病患提供了手术治疗的可能。NOTES手术的优势还在于减轻患者术后疼痛，减少切口感染，切口疝等并发症的发生，缩短住院时间，减少术后粘连。目前，NOTES手术主要在全麻下进行，将来有望过渡到局麻下进行操作。由于胃肠道或泌尿生殖道本身即存在细菌，因此该手术对于外部的清洁程度要求不高。对于一些危重患者可以在ICU中进行床旁操作，例如生命体征不稳定的急腹症患者，在局麻下可以在ICU进行腹腔探查[26]，这有助于缺血性肠坏死的早期诊断。

三、经自然孔道内镜外科学在胸心外科的应用

NOTES在胸腔内应用有其特殊风险，经食管径路能够探查纵隔和胸腔，较传统的胸腔镜或纵隔镜而言，它能减少痛苦和疤痕，但食管所在的后纵隔毗邻气管、心房、主动脉等重要结构，因此，NOTES应用于胸心外科领域的报道较少。NOTES技术在胸心外科的应用，可追溯到食管内镜超声（EUS）引导下经食管壁的纵隔淋巴结穿刺活检以及经食管径路食管旁脓肿引流术等[27]。这些技术都是应用内镜技术对胸腔探索的初步尝试。

NOTES在胸腔的应用，始于经口腔、食管纵隔镜探查，Sumiyama等[28]率先报道，应用粘膜下安全活瓣技术，经口腔食管径路探查纵隔。Sumiyama采用40-50kg 猪为研究模型，取左侧卧位，机械通气、全麻、心电监护支持下，应用标准胃镜进行操作。首先使用60ml羟丙基-甲基纤维素和生理盐水灌洗食管内膜；注射生理盐水至粘膜下，形成大泡，确认针尖进入粘膜下，然后注入高压二氧化碳气体，在距贲门15cm处进入粘膜下层，使用扩张套管钝性扩展入口，球囊钝性向食管远端分离粘膜下层，形成10cm长的粘膜下隧道，在隧道末端切开固有肌层，然后胃镜通过肌层切口进入纵隔进行探查。结束时，肌层切口不予缝合，应用钛夹关闭粘膜层。术后给予实验动物流质、抗炎、抑酸等治疗，2周后内镜随访，随后对动物进行尸检。内镜随访和尸检结果显示实验猪食管入口愈合良好，无明显感染出现。

Willingham等[29]采用经食管径路,并采用EUS对食管切开部位进行定位，以避开纵隔大血管，采用该方式可以自由选择食管入口，不必限于食管下段，可进行内镜下胸腔镜、纵隔镜的探查，检查胸膜、心包、膈顶、肺、纵隔淋巴结、胸导管、迷走神经等结构，可以完成淋巴结活检和胸膜活检。食管径路胸腔镜同传统胸腔镜相比，其入口处更接近肺门部，更有利于于中央型病灶的诊治。

粘膜下径路降低了发生食管瘘的风险，但4-7cm长的粘膜下隧道，不利于手术器械自由运用和进出纵隔，Fritscher等[30]采用全层食管壁切开的方式，进入纵隔，进行胸腔镜和纵隔镜的探查，并在手术结束时，封闭食管粘膜，这证实了可以采用全层食管壁切开的方式，更直接地进入胸腔，但食管的封闭方式有待进一步改进。

Lima等[31]在猪模型中，报道了经膀胱膈肌径路胸腔探查术。首先采用膀胱镜经尿道膀胱穿刺进入腹腔,建立腹腔内气腹,然后经左侧膈肌顶,进入左侧胸腔,建立人工气胸，可以完成胸腔镜探查和周围肺活检的操作。胸内操作完成后，内镜逐步退出胸腔，腹腔，并分别闭合膈肌和膀胱入口。术后，4例猪均无明显并发症出现，2周后处死实验猪，其膀胱和膈肌入口处均完全愈合，无感染迹象。这表明经膀胱膈肌径路行胸腔镜手术的可行性，但该径路的缺点在于通过腹腔进入胸腔，有增加腹腔感染或肿瘤播散的风险。较食管径路而言，该径路避开了纵隔内大血管，相对更安全。

某些心脏传导疾病介入治疗，目前主要在透视下经血管径路完成，但介入下导管治疗有其局限性，例如暴露在X线下时间过长，由于操作过程中，无法直视，有可能发生冠脉窦破裂、食管损伤等并发症。Sumiyama等[32]应用NOTES手术应用于心外膜的治疗，经食管径路能够有效地切开心包，到达心外膜，并能在直视下完成心外膜注射、消融等治疗，该方法可以缩短心脏缺血时间，更易于控制解剖变异的情况，避免了介入治疗后肺静脉栓塞和致死性心脏食管瘘等并发症。这开创了心脏传导疾病治疗的新思路。

虽然NOTES手术在人体胸部的手术尚未见报道，Marvin等[33]报道采用人体尸体模型，经口腔食管行NOTES手术，可以完成包括纵隔、心包和胸膜腔的探查，并可以行胸膜活检，淋巴结活检，胸导管结扎，迷走神经切断术，胸腺切除术，以及心包开窗术等。这是NOTES手术在胸心外科领域体外实验的研究进步。

四、在胸心外科应用NOTES手术存在的问题

患者能否接受NOTES手术，也是影响其发展的重要因素。Varadarajulu等[34]研究发现，相比腹腔镜而言，患者更愿意接受NOTES手术，而且该差异与患者的学历、年龄和种族等因素均无关。

此外，NOTES对人体的生理影响和免疫功能的影响尚不清楚，NOTES手术同普通腔镜手术相比，是否会出现表面创伤小，而内在应激程度大的情况？McGee等[35]以TNF-a,IL-6,IL-1b作为指标评估手术应激的程度，发现NOTES手术对于机体的应激影响等同于普通腹腔镜。

NOTES手术要求操作者手与镜下影像相协调，对于术者三维立体定向能力提出了更高的要求，内窥镜下，手术器械难以抓持、牵拉等也给操作带来挑战。新器械的应用和有效的培训可以降低其手术难度，尤其需要加强内镜医师和外科医师的合作[36]。

NOTES手术在胸心外科应用还存在其特殊难点。食管只有三层管壁结构，愈合能力较胃差，一旦发生瘘将产生严重的胸腔内感染。食管在纵隔中毗邻重要器官，肌层切开位置需要避开心脏、大血管及神经等重要结构，EUS的应用可能有利于切口位置的选择[29]。对于经食管径路胸腔手术而言，食管粘膜下安全活瓣技术能够有效地进入和封闭食管入口，这不仅可以减少污染的机会，更有利于入口愈合，但是这种方法有导致出现食管憩室的风险[28, 32]。食管壁切口的封闭问题是影响NOTES胸部发展的关键问题之一。

无菌问题的处理：胸腔是无菌的，而自然管道是有菌的。因此，通过自然管道进入胸腔的内镜有可能将细菌或真菌等微生物带入体腔，从而污染甚至感染胸腔。胸腔内应用NOTES技术时，关于胸内感染的发生风险尚缺乏系统研究，但在腹腔手术应用结果显示，NOTES手术并不增加患者发生感染的风险[37]。目前主要采用局部灌洗和全身用药联合，降低胸内感染的可能[28, 38]。Fritscher等[30]发现，即使部分动物没有使用抗生素，经食管径路胸腔手术仍是安全的，并没有明显的临床感染出现。

五、结语

NOTES手术是内窥镜手术和腔镜手术融合后的产物，被誉为“第三代手术”，NOTES代表了微创治疗的新方向,需要内镜医师和外科医师协作研究。NOTES在胸心外科的临床应用方面，有着广阔的应用前景，需进一步探索。胸腹腔感染的预防、新型器械的发展、手术适应症的选择等都是亟需解决的问题。