胸腔镜肺部手术中切割闭合吻合器应用评价进展

时间:2025-09-02 12:11:50   热度:37.1℃   作者:网络

 摘  要 

相较于传统缝合,肺部自动吻合器吻合具有创伤小、伤口愈合快、操作简便、并发症发生率低等优点,在临床被广泛应用。然而,不同解剖节点的支气管组织厚度具有较大差异,且市场吻合器种类多,目前仍缺乏对不同解剖节点支气管吻合器成钉推荐方案。本文综述了自动吻合器的发展与应用,并归纳举例部分目前已应用于临床的吻合器种类,以期推动形成基于我国人群的胸部微创外科个体化的吻合器选择方案。

正  文

传统的开放性肺部手术时间长、并发症多、患者满意度低,近年来微创外科进展迅速,电视辅助腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery, VATS)、机器人辅助腔镜手术等微创外科技术迅速推广。其中,在肺部手术中采用切割吻合器具有创伤性小、操作简便、并发症发生率低等优点。然而,不同解剖节点的支气管组织厚度具有较大差异,需要对支气管吻合成钉高度进行个体化考量,目前仍缺乏对不同解剖节点支气管吻合提出吻合器成钉推荐方案。但在种类繁多的手术器械中选择适合的吻合器械并进行规范的操作并非易事。本文针对这一制约我国肺部手术同质化的问题进行评述,以期推动形成基于我国人群的胸部微创外科全周期、个体化的吻合器选择方案。

1 吻合器的发展历程

缝合是外科手术的重要构成部分。在外科发展的早期阶段,主要依赖外科医师利用缝线进行手工缝合,然而,手工缝合在食管和肺部手术过程中耗时过长导致并发症发生率更高。器械缝合相较于手工缝合具有多项优势:操作迅速,显著缩短手术时间;器械一次性使用,避免交叉感染;手术的安全性和成功率均提高。

1908年,匈牙利外科医师Humer Hultl和匈牙利手术器械设计者Victor Fisher 研制出第一把吻合器,从此开启了器械缝合的外科时代[1]。一次性吻合器的研发是吻合器发展的另一里程碑,通过减少器械消毒所带来的患者交叉感染的风险,从而提高手术安全性。此进步不仅降低了患者术后并发症的发生率,同时也推动了吻合器的推广应用。在肺部手术中,吻合器的应用最早可追溯到1961年,Amosov等[2]首次将机械吻合器应用于全肺切除术气管缝合。此后,自动吻合器被开始应用于多种肺部手术[3-5]。据欧美研究[6-7]报道,与传统缝合相比,气管末端吻合口瘘的发生率显著降低,安全性得到保证。此后,日本的研究[8]也证明,使用自动吻合器缝合气管末端失败率较传统缝合更低,证明了自动吻合器的安全性。1985年以来,吻合器被广泛应用于气管末端缝合,并运用于原发性肺癌手术。

2 当前切割吻合器的品类及性能状况

自动吻合器根据主体的位置关系和方向,可分为切割吻合器和闭合吻合器。切割吻合器彼此平行,闭合吻合器具有直角关系。切割吻合器可提供长轴,适用于内窥镜手术,如Echelon Flex(Ethicon,辛辛那提)和End GIA Universal(柯惠,曼斯菲尔德)。外科医师需考虑要切割和缝合组织的厚度和距离,选择合适的自动缝合体和钉仓高度。

钉仓颜色根据高度大致分为灰、白、蓝、金、绿不等,在胸外科中,灰色、白色主要用于血管夹层,蓝色用于较薄的肺实质,金色用于中等厚度的肺实质和支气管。绿色用于较厚的肺实质和支气管。目前柯惠在市场上提供的切割吻合器三合钉系统采用3种不同颜色的钉仓。该系统具有从薄到厚分别推荐蓝色(薄至中等厚度的组织),紫色(中等至厚组织)和黑色(非常厚的组织)的颜色编码墨盒阵容。

根据切割部位不同,吻合器主要可分为线性吻合器、环形吻合器、线性切割吻合器、荷包吻合器和腹腔镜专用吻合器等[9]。线性吻合器主要用于组织线性缝合,用于支气管、血管、胃、肠、食管等残端封闭;环形吻合器可以用环形刀切除多余的组织,形成圆形的吻合口,主要用于食管、胃肠等消化道端吻合[10]。线性切割吻合器可以同时进行组织间切割离断和缝合,可用于肺部分切除术、胃空肠侧侧吻合、胃管制作等。荷包吻合器主要用于食管和胃肠外科的荷包式缝合。腔镜专用吻合器可以配合多种腔镜手术使用。随着微创手术在全球逐渐推广,腔镜下均使用外形相对比较统一的腔镜吻合器,腔镜吻合器已经成为我国微创外科手术最常用的吻合器品种。截至2022年10月,我国取得国家药品监督管理局第三类医疗器械注册证的电动吻合器厂家总计70余家。我们根据市占率、电动吻合器数量、技术特点等因素综合列举了2家进口品牌和13家国产品牌的吻合器的基本特点(表1)。由于客观原因,本研究随机纳入了国产和进口吻合器品牌,无法纳入所有上市品牌,内容均为客观技术描述,无利益相关,特此声明。

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胸腔镜手术中吻合器的使用

随着VATS迅速普及,自动缝合已成为微创胸外科不可缺少的工具[11]。尽管目前的外科吻合器总体安全可靠,但是吻合失败造成并发症的的风险仍然存在,包括吻合口瘘和出血[12-13]。除了吻合失败的风险外,组织吻合相关并发症包括组织损伤、吻合击发过程中的拖拽或偏转、吻合器-组织厚度不匹配的技术失败也存在一定风险[14]。在肺叶切除术中,由于手术空间有限,手术过程复杂,特别是对于癌症患者。吻合器缝合是VATS肺叶切除术中横断肺静脉和动脉、支气管和肺实质的关键步骤。肺楔形切除手术,对于位置较深的病灶,吻合器切割的肺实质较厚,易发生脏层胸膜撕裂导致出血和漏气[15-17]。支气管吻合是肺切除术的另一个挑战,可能发生支气管胸膜瘘和出血等并发症[14]。支气管的外径与压缩厚度相关,而压缩厚度与漏气压力呈负相关[18]。新辅助治疗降期后的肺癌手术,肺组织的炎症和纤维化可能导致水肿和粘连,术者在评估组织特征和吻合器切割位置时需更慎重[19-20]。内窥镜吻合技术创新引入了动力装置,该装置利用电机来进行吻合钉发射和刀片动作。2010年,美国药品与食品监督管理局(FDA)批准了Covidien(现为美敦力)生产的第一台电动吻合器—iDrive智动吻合系统。2011年,美国FDA批准了Ethicon 生产的 Echelon FlexTM 动力腔镜吻合器。Medtronic和Ethicon已发布了动力内窥镜吻合器的后续版本。2015年,爱惜康/强生推出了Echelon FlexTM动力血管吻合器(PVS),该产品专为胸部手术而设计,可在精细肺血管的进入、周围放置、击发和分割方面提供详细的精确度。Thunderbird钉仓中的GST改善了组织操作,同时在吻合过程中牢固固定组织,以改善组织对合和密封强度[21-23]。

在胸腔镜肺段切除术中,S9~10肺段由于周围肺解剖结构复杂,被认为比其他肺段切除术更困难。Miyata等[24]报道了胸腔镜下S9~10肺段切除术应用电刀切除肺段间平面。尽管有关于胸腔镜下应用吻合器行S9~10肺段切除术的报道,但该技术详情并不清楚。因此,日本的Kamiyoshihara教授等[25]介绍了一种基于吻合器、在吲哚青绿(ICG)荧光引导下的胸腔镜左侧S9~10肺段切除术。在该研究中,术者采用ICG荧光染色法区分段间平面。然而,据既往文献[26]道,使用常规电烙术处理的断间平面会增加术后肺瘘的风险。在本研究中,所有断间横断面均使用自动吻合器处理。静脉注射ICG形成的段间平面辅助线可以有效匹配吻合器置入角度,大大降低了手术难度。即便在单孔腔镜实施的复杂肺段切除术中,仍能通过移动肺组织实现吻合器嵌入角度的调整。因此通过ICG段间平面识别法联合吻合器不仅降低了手术难度,且能有效降低术后并发症的发生率。

安全性和便捷性是临床应用的重中之重

对比进口与国产吻合器产品的核心技术,我们发现临床应用中最关注安全性和便捷性。

(1)安全性。临床医师最关注的是吻合器击发后缝钉成型完好,以避免发生出血、吻合口瘘等术后并发症[27]。美敦力的腔镜吻合器钉仓、管型吻合器均搭载了Tri-Staple技术[28],通过内紧外松的三排不等高缝钉技术,既能防止出血又能保证血供;Tri-Staple技术配合阶梯形/斜坡状钉匣面设计,给予组织充分的空间完成预压榨,有效防止术后吻合口出血和吻合口瘘的风险。派尔特的新一代国产自主创新智能电动腔镜吻合器慧吻™系列配合含有芯片的组件使用,从三个层面确保组织吻合的安全。组件安装后,通过芯片识别操作,器械能识别所装配组件的型号并给予优化的击发速度与击发长度参数控制,确保组件击发的顺畅。组织纳入组件钳口夹闭时,器械内的传感器能实时检测夹闭组织的组织厚度信息,并通过指示灯给予医师提示,有效规避了超出组件能力范围的吻合,把暴力击发控制在摇篮之中,提高了吻合安全性。在击发过程中能依据实际组织情况智能控制击发速度,从而确保击发过程平稳。当击发遇到障碍阻力过大时,能自动停止击发,降低使用风险。

(2)便捷性。吻合器击发过程本身需要有推钉成型和推刀切割两个步骤,推钉成型需要用力握持击发手柄将力量传导给推进楔给予成钉的压榨力,推刀切割则需要克服来自压榨组织的阻力[29-30]。因此,在患者安全得到保障的前提下,操作便捷性对于胸外科来说尤为看重,强生公司是便捷吻合的代表公司,其推出的GST系列钉仓,与电动吻合器搭配使用能够有效抓持组织进行稳定击发,防止击发过程组织外溢;击发过程通过电动完成,相比手动更加高效省力。

吻合器的发展趋势:电动化、智能化、平台化

吻合器在新材料和人工智能技术的加持推动下,越来越自动化和智能化。Ethicon和Medtronic公司目前均已推出电动吻合器,不仅实现了部分智能化操作,还可降低手术操作并发症的发生率。国内吻合器品牌目前也正在进行相关技术攻关,不断完善国产电动吻合器的操作性能。另外,随着手术机器人技术的不断发展,未来的吻合器械需要具备动力和信号接口。智能化和自动化的传感、判断和操作将成为关键趋势,这将推动吻合器械向智能吻合平台一体化的方向迈进。2021年12月,直觉外科Intuitive宣布FDA批准其SureForm吻合器和钉仓,手术机器人平台操控下的吻合器钉仓具有无极旋转、精确操控的巨大优势。吻合器行业作为胸外科微创手术器械及配件的细分领域,极有可能融入未来外科机器人手术平台化的一部分。

胸腔镜下肺部手术吻合器操作建议

(1)选择适当的吻合器:根据手术需要选择合适的吻合器型号和规格,确保其适用于肺部组织的吻合。

(2)确保良好的可视化:在操作过程中,保持胸腔镜的清晰视野,确保能够清楚地观察到吻合部位,以准确操作吻合器。

(3)遵循无明显张力和良好血运的原则:控制吻合器的力度和速度,避免对周围组织造成过度拉伤或损伤,建议初学者借助智能测压平台判断机械吻合口张力是否超过所有钉仓压力耐受范围。

(4)严格遵循操作规程:遵循专业的操作规程和标准操作流程,确保吻合器的正确使用和操作安全。还需精细的操作技巧,在使用吻合器时,确保吻合器正确置入并牢固吻合组织,避免对周围结构造成损伤。

(5)术后监测和护理:术后对吻合部位进行密切监测,观察吻合情况,并及时处理并发症。

(6)持续学习和培训:不断学习和掌握最新的操作技术和发展趋势,操作医师应参加相关的培训和教育活动,提高胸腔镜手术吻合器使用的水平和技能。

利益冲突:无。

作者贡献:李盛辉负责方案策划、数据整理、形式分析、调查研究、方法设计、软件处理、可视化、初稿写作、写作审编;任怡久参与方案策划、数据整理、方法设计、软件处理、可视化、写作审编;苏杭负责方案策划、数据整理、形式分析、调查研究、方法设计、软件处理、可视化、初稿写作、修改;杨明磊、赵国芳、宋永祥、胡学飞、赵德平、薛奇参与数据整理、调查研究、方法设计;陈昶负责方案策划、调查研究、方法设计、修改稿件。

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