微创技术的发展历史现实和未来.pdf
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微创技术的发展:
历史、现实和未来杨国利摘要:
根据“看”的技术不同,微创技术可以分为两类和三种。
目前,微创技术正处于以内镜、腔镜、介入X-线、介入超声以及微创化外科技术为主的技术发展阶段。
展望未来,微创技术可能出现三种发展趋势:
(1)现有技术的进一步完善、提高;
(2)现有不同技术的相互融合;(3)微创新技术的发明。
关键词:
微创技术;发展;趋势中图分类号:
R-02文献标识码:
A文章编号:
1002-0772(2004)11-0005-03TheDevelopmentofTheMinimallyInvasiveProcedure:
theHistory,NowandFutureYANGGuo-li.PekingMinimallyIn2vasiveHospital,InstituteforMinimallyInvasiveMedicine,TongjiUniversity,Beijing100022,China.Abstract:
Accordingtothewayof“seeing”inthedifferenceprocedures,theminimallyinvasivetechniquescanbedividedintotwoclassificationsandthreekinds.Sofar,theminimallyinvasiveproceduresmainlyincludeendoscopic,laparoscopic,interventionalradiologicandinterventionalultrasounictechniques,aswellasapproachesofminimallyinvasiveopensurgery.Inthefuture,therewillbethreekindsofdirections,whicharetheimprovementoftheexistingprocedures,theunitizationofthedifferentminimallyinvasivetechniquesandtheinventionofbrand-newminimallyinvasiveprocedures.KeyWords:
theminimallyinvasiveprocedure;development;direction微创医学是21世纪的医学!
医学科学技术发展到现今,相对传统开刀手术,较为成熟的微创手术主要包括有内镜技术、腔镜技术、超声介入技术、X线/CT介入技术以及微创化的外科技术。
回顾微创技术的发展历史、了解现状、展望未来,对于创新探索微创技术、发展微创医学有重要意义。
1微创技术的发展“微创”是贯穿医学发展整个历史的、始终如一的理念,是医学发展的必然和发展的方向。
“微创操作”(minimallyinvasiveprocedure)概念的提出则是1985年由英国Payne和Wickham1等医生根据内镜治疗泌尿系结石技术最早提出的。
相对于传统手术,内镜下的“手术操作”对患者而言实现了微创,在微创(minimallyinvasiveprocedure)概念的基础上,继腹腔镜下完成胆囊切除术后,方才引出了“微创外科”(minimallyinvasivesurgery,MIS)概念,而微创外科或MIS的实质技术内容只是腔镜技术,属于加强外科技术。
相对于正统外科手术,也就是传统开刀技术,“微创技术”应包括所有通过采用对患者最小的创伤的具体操作以实现和达到最佳治疗结果的技术方法,如介入超声技术、介入X线/CT技术、纤维内镜技术、腔镜技术以及微创化手术等等,也就是说微创外科技术属于微创技术之一,并不代表微创技术的全部。
1.1微创化手术技术发展所谓的传统手术是指单纯以人的肉眼的平面直视的“看”为引导,通过人手的“手术操作”进行的外科手术,这是正统的外科手术。
也就是人们常说的传统外科手术的基本特征。
这类手术的历史最悠久,技术发展也北京微创医院暨同济大学北京微创医院北京100022比较成熟。
此类手术的微创化追求,就是要在减少手术并发症和尽可能使手术后的手术局部组织结构更接近生理状态的前提下,如美国外科学家Halsted提出的,要在手术过程中实现对组织轻柔操作、正确的止血、锐性解剖分离、手术野清晰干净、避免大块组织结扎、采用好的缝合材料以及后来发展的许多避免组织损伤的方法。
事实上,小切口手术并不意味着“微创”,因为在传统手术方式下,小切口必然会带来“看”的障碍,而“看”的障碍必将影响手术操作的“微创”化,甚至冒着出现严重手术误损伤并发症的“巨创”风险。
因此“微创”是一个综合的理念,而非一个单纯的技术动作和技术操作,“微创”是一种技术追求,一种永无止境的追求。
1.2内镜技术发展广义的内镜包括纤维内镜和硬质腔镜,狭义的内镜只是指纤维内镜,目前临床实际中所讲的内镜是指纤维内镜。
内镜和腔镜技术,其“看”的方式相同肉眼通过镜子直接观察,由于手术入路和操作医生不同,通常习惯上将其视为两种技术。
前者多为内科医生操作,入路多是通过人体自然通道进入体并经过人体的生理存在的管道系统到达或接近病灶处实现诊疗目的;后者为外科医生操作,入路为人工剖口建立的通过人为制造的管道进入人的体腔实现诊疗目的。
内镜和腔镜是对人的肉眼平面直视“看”的方法的加强和提高,是人肉眼的延伸和功能扩增,是科学技术发展的结果。
严格意义上,内镜和腔镜只是加强了人的肉眼平面直视能力,在“看”上并没有实现质的飞跃,还应属于传统技术范围。
伴随着科学技术的发展,内镜和腔镜技术不断发展完善,诊疗过程越来越微型化和更能实现微创化,从零星仪器、器材的组合到成套设备的供应与不断改进,从个别动物试验到临床尝试,再到普遍应用和和蓬勃发医学与哲学2004年11月第25卷第11期总第282期MedicineandPhilosophy,Nov2004,Vol.25,No.11,TotalNo.2825展。
内镜技术的发展,以消化内镜发展最为全面和成熟,消化内镜技术发展中,具有代表意义的技术方法:
1968年MeCune发展了内镜下逆行胰胆管造影技术(ERCP),1974年Classen,和Kawai分别在德国和日本发展了内镜下十二指肠乳头切开技术,1979年Soehen2dra在德国发展了内镜下胆道内引流技术,1980年美国的Ponsky/Gauderer发展了内镜下经皮胃造瘘术(PEG/PEJ),1983年Semm开始了腹腔镜阑尾切除术,1985年Soehendra在德国发展了内镜下组织黏合剂注射治疗食管-胃底曲张静脉破裂止血技术;同年Fuji在日本发展了内镜下胰管括约肌切开技术,1986年Soehendra发展了内镜下十二指肠副乳头切开技术,1988年Soehendra发展了食管吻合漏内镜堵漏技术,1990年Cass发展了十二指肠乳头导线切开切开技术,1996年在德国王永光和Soehendra发展了B-II式胃大部切除术后十二指肠乳头导线切开刀和导线切开技术。
1.3腔镜技术的发展在过去的一个世纪,尤其是20世纪80年代后期以后,腔镜技术有了突飞猛进的发展,尤其是以腹腔镜技术的发展最为突出,技术日趋成熟。
1901年德国Kelling首先用膀胱镜观察狗的腹腔;1910年瑞典Ja2cobaeus用腹镜检查人的腹腔;1928年俄国Ott以额镜为光源,用陷凹镜观察孕妇腹腔;1928年德国Kalk用陷凹镜做肝穿活检;1938年匈牙利Veress发明安全气腹针。
20世纪50年代,英国Hopkin发明柱状透镜,提高了光导效率;1985年英国泌尿外科医生Payne和Wickham首次提出微创操作概念(minimallyinvasiveprocedure)。
1987年,法国Mouret成功地施行了世界上首例电视腹腔镜胆囊切除手术(LC),从此微创外科(minimallyinvasivesurgery,MIS)的概念被广泛采用;1992年我国荀祖武首先开展腹腔镜下胆囊切除技术。
1990之后,MIS发展迅猛,广泛应用于普外科、胸外科、妇产科、泌尿外科、小儿外科等个专科领域2。
1.4影像透视微创技术(或称影像介入技术)的发展透视微创技术的发展是伴随着科学技术的进步而不断发展的。
目前透视微创技术主要是指在诸如X光的透视引导、B超的透视引导和MRI的透视引导下开展的治疗技术。
透视下地“看”,在静态下属于平面显像,在动态下形成了立体显像。
透视立体显像技术地出现改变了肉眼平面直视“看”的局限性,为治疗的“微创”化提供了新的路径和为技术的创新和新的技术解决的制定提供了广泛的空间和可能性。
根据透视方法的不同,透视微创技术可以分为:
以X线介导的透视微创技术技术;以超声介导的透视微创技术和以MRI介导的透视微创技术。
1.4.1X线引导的透视微创技术(介入放射学)的发展1895年Haschek和Lindenthal首次在截肢手的动脉内作动脉内注入造影剂造影。
1896年Morton开始作尸体动脉造影的研究;1904年Dawbam将凡士林和蜡制成的栓子注入颈外动脉,进行肿瘤手术切除前栓塞;1910年Franck和Alwens在活狗及活兔的动脉内进行造影。
1923年血管造影始用于人类。
德国的Berberich经皮穿刺将溴化锶水溶液注入人体血管内造影成功。
法国的Sicard和Forestier用含碘罂子油作静脉注射造影也获得成功;1924年美国的Brooks用50%的碘化钠成功地作了第一例股动脉造影;1927年Mo2niz:
用直接穿刺法作颈动脉造影获得成功。
Nuvoli经前后胸穿刺作胸主动脉造影。
Caxtellanos,Robb和Steinberg等先后采用了经前臂注射造影剂作心脏和大血管造影;1929年DosSantos采用长针经皮腰部穿刺作腹主动脉造影成功,安全有效,至今仍有人在沿用。
同年Fotsmann从上臂静脉将导尿管插入自己的右心房首创了心导管造影术,并因此荣膺诺贝尔奖。
1930年BameyBrooka在手术中用肌肉栓塞颈动脉海绵窦瘘成功。
1941年,Farinas采用股动脉切开插管作腹主动脉造影。
1951年,Peizce通过套管作经皮置管术。
同年,Biermam用手术暴露颈动脉和肱动脉的方法作选择性内脏动脉置管造影术,并作为化疗药物推注的途径。
1953年Seldinger首创了经皮股动脉穿刺、钢丝引导插管的动、静脉造影法,由于此法操作简便,容易掌握,对病人损伤小,不需结扎修补血管,因而很快被广泛应用。
他本人也因此获得诺贝尔医学奖。
1956年,Oedman、Morino、Tillnader使用不同头端弯度的导管,应用于腹腔内脏动脉的选择性插管造影术。
1964年,Dotter经导管作肢体动脉造影时,意外地将导管插过了狭窄的动脉,使狭窄的血管得到了扩张,改善了肢体的血液循环。
在这种启示下,他利用同轴导管开创了经皮血管成形技术。
1965年,Sano用导管法成功地栓塞了先天性动-静脉畸形。
1967年,Porstman采用经腹股沟动静脉双途径插入特制的导管进行栓塞的方法,栓塞未闭的动脉导管,取得了令人惊叹的成功。
同年,Baum与Nus2baum经导管灌注血管加压素治疗消化道出血取得成功,接着又开展了血管栓塞术治疗出血。
1968年New2tont用栓塞血管的方法治疗脊柱血管瘤获得满意效果。
1969年Dotter首先提出了血管内支架的设想,并在犬实验研究中证实了血管内支架能够嵌入血管壁,保持血管腔通畅达两年半之久。
由于20世纪70年代PTA的兴起,使内支架的研究受到冷落。
直到14年后,PTA显示缺陷以后,血管内支架才得到重视和发展。
1974年Grunzing发明了双腔带襄导管用以作腔内血管成术,较之Dotter的同轴导管更先进。
3年后他又用这种导管成功地为一患者在清醒状态下作了冠状动脉成形术。
1983年,Dotter和Cragg分别报道了用镍钛合金丝制成热记忆合金内支架的实验结果,标志着内支架的系医学与哲学2004年11月第25卷第11期总第282期6MedicineandPhilosophy,Nov2004,Vol.25,No.11,TotalNo.282统研究进入了一个新记元。
1984年,Mass报道了使用金属不锈钢圈制成的自扩式双螺旋形内支架。
1985年,Wright和Palmaz分别报道了用不锈钢丝制成的自扩式Z型内支架和由不锈钢丝编织成的球囊扩张式网状管形内支架,次年改进为一种超薄壁无缝钢管式内支架。
1987年以后,Sigwart、Rousseau、Strecker和Robkin等相继报道了一些新的内支架。
随着内支架材料、形态、投递技术的研究,其种类不断增多,应用范围越来越广。
今天,介入放射学技术日臻完善,在世界医学界引起了广泛的关注,掀起了一股研究和应用的热潮。
介入放射学的范围在不断的扩展。
由于其具有微创,有效的特点,目前国内外许多机构都成立了介入放射科或介入治疗科,使工作开展更便利,介入治疗已经成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术3。
1.4.2CT引导下的微创治疗技术这方面的技术应用还主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下的脑血肿清除手术和腰间盘突出的CT定位技术,还没有发展到CT引导下的微创手术技术。
1.5超声引导微创技术超声引导下的透视微创技术诞生和发展是伴随科技进步不断发展的,基本的发展方向主要是运用各种物理的或化学的方法直接破坏病灶的细胞,从而达到治疗的目的。
例如超声引导下的肝癌无水酒精注射治疗和射频消融治疗等。
2微创技术的现状2.1内镜微创治疗技术应用由于内镜微创治疗技术主要用于人体的生理存在的、与外界相通的管道结构中,因此内镜微创治疗技术可以分为:
胃肠道的内镜微创治疗技术、肝胆胰疾病的内镜微创治疗技术、泌尿道疾病的内镜微创治疗技术、呼吸道的内镜微创治疗技术、耳鼻喉的内镜微创治疗技术。
例如,在消化内镜治疗领域已经开展的:
(1)食道狭窄的支架扩张治疗;
(2)十二指肠乳头切开术;(3)经十二指肠乳头内镜引导下的胆道狭窄扩张术;(4)经十二指肠乳头的胆道取石术;(5)慢性胰腺炎的内镜治疗;(6)气管狭窄的内镜支架治疗;(7)膀胱镜引导下的前列腺电切和膀胱肿瘤的电切;(8)输尿管镜取石;(9)胃肠良性息肉的内镜下切除术;(10)消化道早期癌切除术4。
2.2腔镜微创治疗技术应用目前,腔镜技术,或被称为微创外科技术已经在临床多个专业开展并被普遍接受。
腔镜技术主要有:
(1)腹腔镜胆囊切除手术;
(2)肝囊肿的腹腔镜治疗;(3)肝脓肿的腹腔镜治疗;(4)腹腔镜胆总管探查手术;(5)腹腔镜阑尾切除手术;(6)腹腔镜疝修补手术;(7)腹腔镜十二指肠穿孔修补术;(8)腹腔镜胃肠切除手术(胃切除手术、结直肠切除手术、直肠悬吊术);(9)腹腔镜脾脏切除手术;(10)腹腔镜胰腺切除手术;(11)胸腔镜胸膜治疗技术(肿瘤切除手术、胸膜剥脱术、胸膜固定术);(12)胸交感神经切除术;(13)胸腔镜肺手术(肺大泡手术治疗、肺包囊虫病治疗、肺肿瘤的治疗、肺叶切除);(14)胸腔镜食管微创治疗技术(贲门失迟缓症、食管破裂修补、食管裂孔疝修补、食管癌手术);(15)胸腔镜心脏手术(尖突下心包开窗术);(16)纵隔镜纵隔疾病微创治疗技术(纵隔肿瘤和囊肿治疗,胸腺切除);(17)腔镜精索内静脉曲张高位结扎术;(18)腔镜肾上腺疾病手术治疗;(19)腔镜下肾脏疾病的治疗(肾切除手术、肾囊肿去顶术);(20)腔镜下输尿管手术(取石术);(21)腔镜下膀胱手术(膀胱颈悬吊术、膀胱憩室切除手术等);(22)腔镜下卵巢输卵管手术(卵巢切除术、输卵管切除手术);(23)腔镜下子宫手术(子宫切除手术、子宫肌瘤摘除手术);(24)关节镜手术(膝关节腔内的疾病)5。
2.3微创技术的展望微创是一个相对的概念,微创技术不仅仅是一个技术概念,更是一种追求,一种永无止境的艺术追求。
由微创引发的医学进步与发展,在客观上将引发一种临床思维模式,或者说是思维技术的创新微创医学的长足发展6;在微观上,展望未来510年微创技术的发展趋势将有可能在以下几个方面得到发展:
现有各种微创技术的全面、系统发展,以及不同技术间的融合;现有微创技术的在某一疾病系统和微创医院两个层面上得到充分整合;新技术的创新发展,如“影像微创外科技术”、“遥控胶囊内镜手术技术”、“机器人辅助纤维内镜手术”、“磁共振介入影像技术”、“机器人辅助(导航、定位)手术技术”等。
(感谢同济大学微创医学研究所所长,北京微创医院副院长王永光教授在本文写作过程中所给予的指导和帮助)参考文献:
1PAYNESR,FORDTF,WICKHAMJE.EndoscopicmanagementofupperurinarytractstonesJ.BrJSurg,1985,72:
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358-366.3介入放射学的概念、范畴和发展历史.http:
/王永光.消化内镜治疗学M.西安:
陕西科学技术出版社,1998.5裘法祖,邹声泉.实用腔镜外科学M.北京:
人民卫生出版社,2002.6王永光.微创、微创外科与微创医学J.中国医刊,2004,39
(1):
57-59.作者简介:
杨国利(1965-),男,副主任医师,医学硕士,北京微创医院消化中心副主任,普外专业副主任,同济大学微创医学研究所影像微创研究室主任。
收稿日期:
2004-09-30(责任编辑:
王德顺)医学与哲学2004年11月第25卷第11期总第282期MedicineandPhilosophy,Nov2004,Vol.25,No.11,TotalNo.2827
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