精准外科
2018年11月06日 【健康号】 许世广

本文原载于《中华外科杂志》2015年第5期沈阳军区总医院胸外科许世广


时代的进步和科技的创新将积淀深厚的外科学带入了一个崭新的阶段。现代科技和生物医学的突飞猛进、循证医学的日渐兴起、人文关怀的备受重视均显著地改变着现代外科的业态,让我们深感外科范式转变的迫切。新范式应基于临床实践的高度确定性,通过准确决策和精确干预达成病灶清除、脏器保护和损伤控制三个外科要素的精确平衡,实现外科处理的安全、高效和微创的多目标优化,最终使病患获益最大化。我们于2006年首次提出"精准肝切除术"并继而拓展为"精准肝脏外科"理念[1,2],我们在系列研究和临床实践的基础上,凝练了现代外科领域中"精准"的哲学基础、核心内涵和技术特征,进而提出"精准外科"这一契合当代社会需求和现代科技特征的外科范式[3,4]。有别于高精度的手术操作、理想化的手术方法或先进的诊疗技术等单维度、局部化、孤立性的外科技术优化,"精准外科"涵盖了包括病情评估、临床决策、手术规划、手术作业和围术期管理在内、以手术为中心的外科实践全过程,是一种全新的外科理念及其派生出的理论和技术体系,已迅速渗透至肝胆外科、神经外科、乳腺外科及其他诸多临床医学领域。

外科治疗的结局主要取决于清除目标病灶的彻底性、剩余器官功能代偿状况及手术创伤侵袭程度,追求三个外科要素在相互制衡中取得最优化,是实现患者最佳康复这一目标的关键。

一、最大化地清除目标病灶

最大化清除目标病灶是患者获得最佳康复效果的前提。目标病灶指针对消除症状和治愈疾病的预期目标,需要去除的全部要害病变。在精准外科范式中,先进的可视化技术极大地提高了病灶评估的确定性。多排CT和高场强MRI等高精度现代化影像技术可较精确地确定肿瘤等病变的物理边界,数字三维重建技术则可以精确重建器官的解剖结构,从而精确显示病变定位及病变与血管空间关系。术中超声和MRI等可实时确定病变的位置和边界、脉管的位置。体内荧光显像等技术还可以直观显示出肿瘤及其浸润边界[5]。计算机辅助实时导航系统能在整个手术过程中显示病变与重要结构的空间关系[6]。这些可视化技术配合精准的手术规划和精细的手术作业,可以使外科医师准确控制切除范围、最大化的清除病灶组织,提升了病灶切除的精准性。对于神经外科中低级别胶质瘤的治疗,已有多个研究结果表明,部分手术医师认定肿瘤完整切除的病例,经术中影像学检查发现仍有肿瘤残留[7]。术中影像,尤其是高场强MRI的应用,可以在术中及时确定胶质瘤范围、发现残留肿瘤并予以精准切除,以减少未来肿瘤复发和恶变的可能,增加肿瘤治愈的机会。

除各种诊断方法显示的病灶本身外,目标病灶还包括潜在受累组织,如恶性肿瘤在细胞水平上浸润转移所形成的现有物理诊断方法不能检出的微转移病变。外科医师在借助影像学方法等评估病灶数量、大小、分布及脉管受累情况时,还应考虑到其病变性质及浸润转移行为,据此推断病灶的病理边界。肝门部胆管癌病灶具有轴向、辐向浸润及区域性淋巴转移和神经浸润的特性。因此,应对病灶涉及的胆管、血管、淋巴、神经组织和远隔器官等病理要素进行全面评估。其标准的手术方式可采用以围肝门切除为基础联合受累肝段切除的精准根治术、区域性淋巴结、神经丛廓清术等。这里提到的受累肝段指近端胆管和血管侵犯范围已超出其单独切除重建极限点的汇流肝段。而当肿瘤侵犯肝脏重要脉管结构时,联合血管切除重建可显著提高治愈性切除率和总体生存率。对进展期肝门部胆管癌,肝切除术联合门静脉、肝动脉切除及重建可将R0切除率和5年生存率分别提高至66%30.3%[8,9]

二、最大化地保护器官功能

重要器官的功能和结构完整是决定术后器官功能代偿和手术安全的关键因素。精准外科范式下,神经外科的治疗目的由保护运动、感觉等基本神经功能,逐步发展到保护语言、情感等高级精神活动功能,以求真正使患者病愈后最大程度地回归社会。近年来,高场强术中磁共振系统逐渐成为临床应用的主流,神经导航也不仅仅停留在解剖结构导航层面,同时包含了白质纤维束、皮层功能区,甚至肿瘤代谢信息(磁共振波谱导航)的功能神经导航。术中成像手段结合功能神经导航,能有效地对抗"脑漂移"影响,最大限度地保留重要神经功能结构并达到肿瘤最大化清除的目的,显著降低手术致残率和致死率,改善手术效果[7]

精准外科范式在肝脏外科中倡导基于肝脏储备功能量化评估和肝实质体积精确测量的定量肝切除。依据肝实质病变情况、Child–Pugh分级、吲哚氰绿15 min潴留率等作为关键参数,已构建了安全肝脏切除决策系统。安全肝切除的前提是剩余肝脏的功能性体积不小于必需功能性肝体积,后者因患者的肝脏储备功能、体重和全身生理病理状态而呈现显著个体化差异。当预留剩余功能性肝体积小于必需功能性肝体积时,可以采用术前预留肝叶梗阻胆管引流、选择性门静脉栓塞、术中深部小病灶射频消融技术等手段来增加和保护剩余功能性肝体积。广泛累及双侧肝脏的肝内外胆管囊状扩张症是胆道外科的棘手难题。除了肝移植,为了确保足够的剩余功能性肝体积,传统外科往往选择切除肝外及部分肝内囊状扩张,旷置剩余病变,但可能导致症状反复甚至发生恶变。精准外科理念下,外科医师可借助高分辨率影像学技术及三维立体重建等手段,量体裁衣式地设计手术方案,精准实施规则性大范围肝切除,并通过脉管重建保留正常肝实质,使剩余功能性肝体积最大化。这样既可以彻底清除肝内外病灶,又可保证剩余肝脏功能的足够代偿,变革了胆管囊状扩张症的治疗模式。

三、最大化地减免手术创伤

通过实施涵盖手术治疗全过程的损伤控制策略和措施,可减低手术对患者造成的生理和心理创伤反应,促进患者康复。这些策略包括避免盲目扩大手术范围、有效控制出血、减少组织损伤、微创入路手术及采用良好镇痛、控制静脉输液量、早期肠内营养等。

进入21世纪,乳腺癌的治疗策略已由"最大耐受性根治治疗""最小有效治疗"的精准外科范式转变[10]。包括选择最佳手术时机、选择恰当的手术方式和围手术期辅助治疗。目前常用的乳腺癌手术方式有乳腺癌扩大根治术、乳腺癌根治术、乳腺癌改良根治术、保留乳房的乳腺癌局部扩大切除术等。保乳术被提出后,经过长期临床研究证实,在适应证恰当和包括放射治疗在内的综合治疗保障下,患者的总体生存率和无瘤生存率与改良根治术相当,而患者的生存质量得到了明显改善。

微创入路手术在现代外科领域中扮演着不可或缺的角色。内镜及腔镜技术已在越来越多的甲状腺、胸腹盆腔器官手术中发挥重要作用。如95%的胆囊切除术可在腹腔镜下完成,梗阻性黄疸的内支架术、急性化脓性胆管炎的内镜引流等也使众多患者得到了有效治疗。机器人外科的诞生与发展更是突破了传统腔镜手术操作精度及可控性欠佳的局限,可在狭小深在的空间内进行良好暴露、精细解剖和微细吻合,在肝胆外科、心脏外科、泌尿外科及妇科手术中优势明显,有效减少术中出血量、降低并发症发生率及中转手术率,实现微创与精准的统一。

四、精准外科展望

现代科学为实现精准外科奠定了坚实的理论基础和技术支撑。但面对结构和功能极为复杂的人体及复杂多变的疾病,即使在科技高度发达的今天,我们仍然无法完全消除外科实践中的不确定性并保证理想的外科治疗效果。为了获得外科实践更高的确定性,我们还需要深入研究和认识人体和器官的复杂功能及人体系统器官间功能整合精密调控的细胞分子机制,全面获取、解读各种疾病相关的分子信息并将患者个体特异性的分子信息和临床病理特征进行整合,为患者提供量体裁衣式的外科服务。我们还需要针对肿瘤、心脑血管病等重大疾病外科治疗的核心问题进行系统研发以可量化、可视化和可控化为特征的现代外科技术,提升外科技术的确定性和精准性。我们期待借助第三次工业革命兴起及医疗改革的契机,通过构建精准医学产学研一体化的联盟,实现生命科学、生物医学工程和信息技术的融合,大力推动精准外科的实践向完美外科的目标不断迈进。

参考文献(略)

(收稿日期:2015-03-17)

本文编辑:李静)

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许世广
副主任医师
胸外科
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