微创手术新概念—经自然腔道内镜手术的现状与发展

自俄罗斯妇科医师Ott在1901年通过窥阴器经腹前壁观察腹腔，并称这种检查为腹腔镜检查以来，微创外科技术已经走过100多年的历史。腹腔镜手术应激反应及免疫抑制轻已为大量的基础和临床研究证实，因其创伤小、恢复快、住院时间短，作为一种微创治疗手段在外科领域已得到了广泛的认同和接受。经自然腔道内镜手术(natural orifice translumenal endoscopic surgery,NOTES)是以软式内镜为治疗工具，不经皮肤切口，而经口、阴道、结直肠等自然腔道对腹腔疾病进行治疗的微创外科治疗方法，它正发展成一种全新的微创治疗方式。NOTES不只是简单的新内镜技术，而是包括治疗理念、基础理论、相关技术及教育培训等的复杂系统。

NOTES技术在完成腹腔内外科操作并取得令人满意的美容及心理微创效果的同时，可以降低传统外科和腹腔镜手术造成的不必要创伤，减轻术后疼痛，并避免切口感染、切口疝及慢性腹壁疼痛。与开腹或腹腔镜手术相比，NOTES手术对腹膜和腹腔脏器接触较少，手术引起的腹膜反应较轻，术后肠梗阻、肠粘连发生的机会显著减少。目前治疗性内镜可以在仅使用镇静剂下进行，因此，临床NOTES手术完全有可能不用气管插管和全身麻醉来完成，减轻了麻醉深度、相应的麻醉风险也大大降低。NOTES 可能在门诊开展，降低个人和社会的医疗消费。NOTES这种提供无疤痕的外科手术方式正在成为标准外科手术的补充，也为常规手术无法治疗的高度肥胖患者和高危险、不健全的特殊病患提供了手术治疗的可能。

1 NOTES的发展

1.1 动物实验 Peter Wilk 于1994年首先描述了NOTES 的基本观念，在此之前已经有较多腹腔镜手术中联合应用内镜的报道，如术中消化道内镜检查、结肠镜下阑尾切除术、经皮胃镜下胃造瘘术等。Tsin等[1]在2003年报道了联合内镜经阴道胆囊切除术。2004年，美国约翰·霍普金斯大学Kalloo等[2]发表了一份动物实验报告，即经口置入上消化道内镜，用内镜的针状刀切开猪的胃壁，气囊扩张切口，将胃镜经胃壁切口置入腹腔行腹腔探查，并进行肝活检，金属夹闭合胃壁切口，从而提出NOTES的概念。其概念一经提出即成为内镜外科新的研究热点。2005年Jagannath等[3]发表了用双通道内镜经胃行输卵管结扎术，Park等[4]发表了用双内镜及双通道内镜经胃行胆囊切除及胆囊-胃吻合的动物实验报告，其他动物实验的进展包括胃空肠吻合[5]、脾切除[6]、卵巢切除及次全子宫切除[7]、输卵管部分切除[8]等，进入腹腔的途径从经胃发展为经结肠[9]、阴道或者膀胱，并出现了两种入路结合的手术[10]。

1.2 临床应用 随着大量动物实验的成功开展， NOTES手术的安全性与可行性得到证实，NOTES 开始走入临床。印度学者Rao等首先进行了腹腔镜辅助的内镜经胃、阑尾切除术[11]，之后法国斯特拉斯堡大学医院Marescaux小组于2007年4月2日完成了世界首例临床腹部无瘢痕的经阴道内镜胆囊切除术[12]，术中除了在脐部插入气腹针维持气腹外，腹部无任何手术切口，这是人类第一次真正意义上的临床NOTES手术。该手术计划被Marescaux命名为Anubis，从构思到动物实验、进入临床共耗时3年，期间共进行170多种NOTES动物手术操作及存活研究，充分论证了NOTES的可行性。

随后NOTES手术在临床的应用越来越广泛，各种内镜手术报道层出不穷：2007年7月，Gettman等[13]报道了首例经膀胱进行的自然腔道手术。2007年10月，西班牙的Dolz等[14]报道了经阴道迷你腹腔镜辅助的自然腔道手术(transvaginal minilaparoscopicassisted natural orifice surgery， MANOS)。2008年1月，Hazey等[15]报道了首例临床经胃内镜腹腔探查术。2008年1月，西班牙的Noguera等[16]报道了首例迷你腹腔镜辅助的经阴道肝切除术。2008年2月，Zorron等[17]报道了双通道结肠镜经阴道行胆囊切除术。2008年6月，Zornig等[18]报道了与Marescaux手术方式相同的经阴道内镜胆囊切除术20例。2008年7月，Lacy等[19]报道了1例MANOS。2008年7月，Ramos等[20]报道经阴道的内镜辅助下行腹腔镜胆囊切除术。2008年Desai等[21]报道了首例胚胎性自然腔道手术(embryonic natural orifice translumenal endoscopic surgery，ENOTES)，分别为4例患者行双侧肾盂成形术、回肠输尿管吻合术及输尿管膀胱吻合术。2008年8月Gill等[22]报道行ENOTES单通道经脐供者肾切除术。2008年9月Ramos等[23]报道了临床首例经阴道NOTES袖套胃切除术。

1.3 国际组织与会议 NOTES概念一经提出，立刻引起美国胃肠内镜医师学会(American Society of Gastrointestinal Endoscopy,ASGE)、美国胃肠内镜外科医师学会(Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons,SAGES)以及从事腹腔镜外科、内镜工作医师的兴趣和研究热情。1998年美国5所大学的专家组成“Apollo小组”进行NOTES专门研究。2005年7月，ASGE和SAGES在外科及内镜专家在纽约举行会议，成立了由14位专家组成的自然腔道手术评估与研究协会(Natural Orifice Surgery Consortium for Assessment and Research，NOSCAR)。在这次会议上总结了NOTES的研究成就，讨论了NOTES手术的进一步发展及面临的问题，并发表了白皮书11，为未来NOTES发展指明了方向，建立网站www.noscar.org，提供交流信息的平台。2006年3月，NOSCAR在美国亚利桑那州的Scottsdale召开了第一次峰会，会议认为开展NOTES工作的技术屏障并非不可克服，许多设备、器械(如双通道内镜)已经有商品供应。新的器械设备正在研发、实验过程中。但NOTES技术的广泛开展、进入临床仍面临许多技术挑战亟待解决。

2 NOTES手术程序

2.1 一般准备 从目前的研究报道来看，试验动物于术前均禁食、预防性应用抗生素并给予镇静剂，动物麻醉采用气管插管全身麻醉，内镜常规行严格消毒处理。

2.2 术前准备 经胃途径手术开始时通常先吸尽胃内容物并洗胃，经食道放置一无菌操作通道管。而经结肠手术则多使用抗生素，灌肠排尽大便，并使用活力碘擦洗肠道完成准备。这种肠道准备技术是否合理目前尚无研究报道。

2.3 手术步骤 以经胃手术为例，通道准备完成后，治疗内镜通过操作通道管送入胃腔，通常选择在胃前壁用针状刀切开作为入腹通道，气囊扩张切口使内镜顺利通过并进入腹腔。建立并维持气腹，经操作孔中插入所需操作器械(如: 活检钳、抓钳等) 完成探查及治疗，放气腹，撤除器械，切除组织通常和操作内镜一起取出，胃壁穿刺口使用缝合或闭合器等方式关闭。

3 NOTES发展需要解决的问题

NOTES尚有许多关键的问题要解决，如进入腹腔技术、闭合技术、感染预防、缝合和吻合技术及器械、腹腔内并发症、全身反应、操作系统、多学科合作等等，具体表现如下。

3.1 腹腔入路的选择 迄今为止NOTES有经胃、直肠、阴道、膀胱和脐途径，对于处理不同的腹腔疾病，哪一种通道最好(感染率低、并发症少) 目前还没有相关研究。目前较多采用的入腹方法是在胃前壁电凝出小孔，然后用气囊进行扩张，使胃镜顺利通过切口进入腹腔。也有人在胃前壁做成片状切口，以便于术后关闭胃的穿刺孔。不同部位的手术经过空腔脏器穿刺的部位有所不同。由于阴道穿刺孔闭合比胃壁和结肠容易得多，因此，经阴道入路行内镜胆囊切除可能是比较直接、安全的入路，也有学者认为经结肠途径是NOTES 胆囊切除的最佳途径。经膀胱途径多由泌尿外科手术采用，经脐途径应用于目前最新提出的ENOTES。

3.2 腔道穿刺孔位置的确定 穿刺部位随手术的不同而不同：经胃手术时胃壁穿孔的位置通常选择在胃前壁无血管区，大部分研究者使用改进的经皮内镜胃造瘘术(percutaneous endoscopic gastrostomy, PEG)经胃前壁进入腹腔;而经直肠手术时多经腹膜返折以上直肠前壁。

3.3 内脏穿刺孔的闭合 NOTES进入临床应用阶段的基本前提是有100%可靠的内脏穿刺孔闭合技术。目前已有的闭合技术包括缝合、内镜止血夹夹闭、特殊设计的闭合装置、生物胶粘合及其他方法，迄今为止的动物实验资料表明，手术中单个穿刺部位可通过上述任一方法关闭。但不同位置2个或2 个以上的穿刺点，完善闭合胃壁切口难度较大。因此，如何关闭内脏穿刺孔，避免胃漏、肠漏等发生，是目前NOTES的研究热点[24]。

3.4 气腹的建立 适当的气腹技术可以增加可视操作空间，目前大部分试验报道使用普通空气作为气体来源。二氧化碳因其不燃烧、易吸收的优点，在常规腹腔镜外科手术中被广泛使用。二氧化碳气腹似乎是较好的选择，然而内镜下建立气腹毕竟不同于腹腔镜下气腹的建立，其技术尚有待完善 。

3.5 预防感染 经胃、阴道、结直肠进入腹腔会增加腹腔内感染的危险。有早期动物实验经胃手术后腹腔内脓肿形成的报道。穿刺前胃内无菌处理及无菌套管的使用可能减少腹腔内脓肿的发生。经结肠手术更易污染腹腔，需要预防性应用抗生素、灌肠，避免较多肠内容物溢出，经阴道手术亦需要对阴道进行无菌处理。目前还需要进一步研究来避免腹腔感染。

3.6 新的设备和器械的开发 传统内镜器械及治疗工具远远不能满足NOTES 的发展要求，现在用的内镜装置多用来组织活检、电凝止血、套扎等，不能作为器官切除、缝合、冲洗及吸引等外科手术操作。而且现有内镜不能提供良好的三维视觉。

3.6.1 缝合技术与吻合设备 内镜下缝合是NOTES手术中难度较大的技术，也是NOTES基本技术，而目前内镜下缝合器械尚不成熟，许多学者在积极研究、开发新的缝合设备。由于缝合操作费时、费力，吻合器是开展更加复杂的NOTES手术的必需设备。可能的方案是改良现有的腹腔镜钉合装置，使之能够通过软性内镜，或安装在软镜头端使用。生物胶粘合或激光焊接等技术也可望简化复杂的内镜下缝合技术。

3.6.2 空间定位及维持视野的装置 随着NOTES技术的进一步发展，必然要开展高级NOTES手术，有些操作需要较大范围牵引组织、显露术野，目前的NOTES技术无法完成。腹腔镜外科医师习惯在较大视野下，使用多个器械、多个穿刺孔，从不同的方向进行手术操作，因内镜下正位图像难以控制，以及使用与光源几乎同轴的器械操作，进行NOTES手术时会很不习惯，出现强烈的空间不适感，这成为开展高级NOTES手术的主要障碍，尤其是在需要多个器械和助手同时操作更为困难。因此开发新的设备和器械对NOTES技术的成熟和广泛开展十分重要。解决途径包括视像集成平台、电子图像稳定和翻转技术，以及使用多个摄像头，以获得工作区域适合术者习惯的图像。取得合适的空间图像与器械之间三角形操作关系，成为开展高级NOTES手术的基础[25]。

Bardaro等[26]介绍了NOTES用内镜的一系列改进。(1)“R”形内镜:镜头端由两个可弯曲部分组成，内镜到达操作部位后，第二个弯曲部可以锁定，使内镜定位于合适部位，术者可以操控第一个弯曲部进行手术操作;(2)Transport:为NOTES手术中定位内镜的装置，又称Shapelock技术，可以使内镜很容易进入腹腔，并置于相对固定部位，以便于操作;(3)Cobra:可以使经内镜工作通道置入的器械张开、成角，产生类似于腹腔镜操作时器械和操作部位的成角关系，使操作难度大为降低。

3.6.3 手术机器人的开发应用 近年微型机器人技术取得重大进展。Lehman等[27]尝试将其用于NOTES手术，进行腹腔探查、活检等简单操作。随着微型机器人在腹腔内运动、导航、操作等技术难题的解决，手术机器人有可能成为真正有实用价值的技术，其小组于2008年报道了体内经胃腹腔探查术中双臂微型机器人的应用[28]。同年Suzuki等[29]报道了自然腔道手术中内镜腹腔机器人的应用，证实了实验室主机与手术室机器人之间高速数据传输的可行性。

3.7 教育及培训 NOTES 手术需要相当丰富的软式内镜操作技术，而当前外科医师主要从事于传统的硬式腹腔镜，基于此，目前NOTES 手术主要由内镜医师与外科医师合作完成。未来NOTES 可能促使新的专科医师产生。

4 NOTES技术的未来展望

和腹腔镜问世时的情况一样，Kalloo等[2]第一次报道将内镜经胃壁进入腹腔时遭到了许多批评和置疑。和腹腔镜手术相比，NOTES仍是襁褓中的婴儿，大量的手术尚处于动物试验阶段，从动物试验到人体上的实施尚需要一定时间摸索和检验，仍有许多问题亟待解决，但它代表着即将到来的微创治疗的新时代，是继腹腔镜手术开展以来又一次外科领域的革命，这已为越来越多的消化病医师、外科医师、内镜医师所接受。对住院患者问卷调查发现,即使风险增加了,多数患者也愿意选择腹部无瘢痕手术,这一结果为推动NOTES的研究增加了动力。要使NOTES成为临床可行的技术，需要不断对技术和设备进行改进。NOTES必须由具有高级治疗技术的内镜和腹腔镜外科医师组成的团队来完成。在正式开始临床工作之前应该进行动物手术的协调训练。目前使用的软性内镜是专为在消化道内应用而设计的，在腹腔内应用会受到一些限制，最主要的限制包括内镜在腹腔内翻转操作时的图像稳定性、狭小的内镜工作通道，以及不适应内镜视野的空间方向感 。需要研发新的内镜手术设备，或联合使用腹腔镜技术，以克服这些限制。高级内镜操作技巧对于开展NOTES手术极为重要。未来开展NOTES手术的医师需要接受内镜和外科操作的培训。Giday等[30]认为开展临床NOTES手术的初期需要结合腹腔镜技术来完成。当在NOTES手术遇到困难时，可以用腹腔镜技术来解决。

可以预言的是: 随着技术的进步和设备、器械的改进， NOTES 必将成为微创外科领域的一朵奇葩，为微创手术迎来新纪元。

【参考文献】

[1] Tsin DA,Sequeria RJ,Giannikas G.Culdolaparoscopic cholecystectomy during vaginal hysterectomy[J].JSLS，2003，7(2):171172.

[2] Kalloo AN,Singh VK,Jagannath SB,et al.Flexible transgastric peritoneoscopy:a novel approach to diagnostic and therapeutic interventions in the peritoneal cavity[J].Gastrointest Endosc，2004，60(1):114117.

[3] Jagannath SB,Kantsevoy SV,Vaughn CA,et al.Peroral transgastric endoscopic ligation of fallopian tubes with longterm survival in a porcine model[J].Gastrointest Endosc，2005，61(3):449453.

[4] Park PO,Bergstrom M,Ikeda K,et al.Experimental studies of transgastric gallbladder surgery: cholecystectomy and cholecystogastric anastomosis (videos)[J].Gastrointest Endosc，2005，61(4):601606.

[5] Kantsevoy SV,Jagannath SB,Niiyama H,et al.Endoscopic gastrojejunostomy with survival in a porcine model[J].Gastrointest Endosc，2005，62(2):287292.

[6] Kantsevoy SV,Hu B,Jagannath SB,et al.Transgastric endoscopic splenectomy:is it possible? [J].Surg Endosc，2006，20(3):522525.

[7] Wagh MS,Merrifield BF,Thompson CC.Endoscopic transgastric abdominal exploration and organ resection:initial experience in a porcine model[J].Clin Gastroenterol Hepatol，2005，3(9):892896.

[8] Wagh MS,Merrifield BF,Thompson CC.Survival studies after endoscopic transgastric oophorectomy and tubectomy in a porcine model[J].Gastrointest Endosc，2006，63(3):473478.

[9] Fong DG,Pai RD,Thompson CC.Transcolonic endoscopic abdominal exploration:a NOTES survival study in a porcine model[J].Gastrointest Endosc，2007，65(2):312318.

[10] Rolanda C,Lima E,Pego JM,et al.Thirdgeneration cholecystectomy by natural orifices: transgastric and transvesical combined approach (with video)[J].Gastrointest Endosc,2007,65(1):111117.

[11] ASGE/SAGES.ASGE/SAGES Working Group on Natural Orifice Translumenal Endoscopic Surgery White Paper October 2005[J].Gastrointest Endosc,2006,63(2):199203.

[12] Marescaux J,Dallemagne B,Perretta S,et al.Surgery without scars:report of transluminal cholecystectomy in a human being[J].Arch Surg，2007，142(9):823826;discussion 826827.

[13] Gettman MT,Blute ML.Transvesical peritoneoscopy:initial clinical evaluation of the bladder as a portal for natural orifice translumenal endoscopic surgery[J].Mayo Clin Proc,2007,82(7):843845.

[14] Dolz C,Noguera JF,Martin A,et al.Colecistectomia trans vaginal (NOTES) combinada con minilaparoscopic[J].Rev Esp Enferm Dig,2007,99(12):698702.

[15] Hazey JW,Narula VK,Renton DB,et al.Naturalorifice transgastric endoscopic peritoneoscopy in humans:Initial clinical trial[J].Surg Endosc,2008,22(1):1620.

[16] Noguera JF,Dolz C,Cuadrado A,et al.Transvaginal liver resection (NOTES) combined with minilaparoscopy[J].Rev Esp Enferm Dig,2008,100(7):411415.

[17] Zorron R,Maggioni LC,Pombo L,et al.NOTES transvaginal cholecystectomy:preliminary clinical application[J].Surg Endosc,2008,22(2):542547.

[18] Zornig C,Mofid H,Emmermann A,et al.Scarless cholecystectomy with combined transvaginal and transumbilical approach in a series of 20 patients[J].Surg Endosc,2008,22(6):14271429.

[19] Lacy AM,Delgado S,Rojas OA,et al.MANOS radical sigmoidectomy:report of a transvaginal resection in the human[J].Surg Endosc,2008,22(7):17171723.

[20] Ramos AC,Murakami A,Galvao Neto M,et al.NOTES transvaginal videoassisted cholecystectomy:first series[J].Endoscopy,2008,40(7):572575.

[21] Desai MM,Stein RJ,Rao P,et al.Embryonic Natural Orifice Transumbilical Endoscopic Surgery (ENOTES) for Advanced Reconstruction:Initial Experience[J].Urology,2008,Sep(15).

[22] Gill IS,Canes D,Aron M,et al.Single port transumbilical (ENOTES) donor nephrectomy[J].J Urol,2008,180(2):63741;discussion 641.

[23] Ramos AC,Zundel N,Neto MG,et al.Human hybrid NOTES transvaginal sleeve gastrectomy:initial experience[J].Surg Obes Relat Dis,2008,4(5):660663.

[24] Voermans RP,Worm AM,van Berge Henegouwen MI,et al.In vitro comparison and evaluation of seven gastric closure modalities for natural orifice transluminal endoscopic surgery (NOTES)[J].Endoscopy,2008,40(7):595601.

[25] Fuente SG,Demaria EJ,Reynolds JD,et al.New developments in surgery:Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES)[J].Arch Surg,2007,142(3):295297.

[26] Bardaro SJ,Swanstrom L.Development of advanced endoscopes for Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES)[J].Minim Invasive Ther Allied Technol,2006,15(6):378383.

[27] Lehman AC,Rentschler ME,Farritor SM,et al.Endoluminal minirobots for transgastric peritoneoscopy[J].Minim Invasive Ther Allied Technol,2006,15(6):384388.

[28] Lehman AC,Dumpert J,Wood NA,et al.In vivo robotics for natural orifice transgastric peritoneoscopy[J].Stud Health Technol Inform,2008,132:236241.

[29] Suzuki S,Suzuki N,Hattori A,et al.Telecontrol function of an endoscopic surgical robot with two hands for teleNOTES surgery[J].Stud Health Technol Inform,2008,132:511513.

[30] Giday SA,Kantsevoy SV,Kalloo AN.Principle and history of Natural Orifice Translumenal Endoscopic Surgery (NOTES)[J].Minim Invasive Ther Allied Technol,2006,15(6):373377.

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