第一章　腹腔镜胃肠外科发展简史

追求以尽可能微小的创伤治疗疾病，是外科发展的理想目标，无数前辈为此付出了艰辛努力。现代外科的手术模式和技术不断发展，医疗设备和器械逐代更新，使创伤不断减小而疗效逐渐提升，“微创外科”观念已深入人心，成为常规医疗服务。古老的胃肠外科领域也因微创外科的发展而焕发生机，主要体现为近30年腹腔镜胃肠外科的迅速发展，从最初的探索性尝试，到现在成为常规模式。若从更久远的医学历史着眼，腹腔镜胃肠外科发展至今，是一个漫长而曲折的过程，并将以更快的速度继续进展。

一、内腔镜的诞生与发展

微创外科的基本思想早在几千年前就已经提出，但在最近一百年才得以迅速发展。腔镜的应用是目前微创外科发展的主要支柱，而其发展史最早可追溯到古希腊时代。希波克拉底曾这样写道：“患者仰卧，然后用一个窥器观察其直肠里的病变。”（图1-1），这可能是历史上最早的利用器械直接观察人体内部器官的记载，而到公元1世纪，各式各样的阴道窥器已经被广泛应用。

1805年，德国妇产科医生Bozzini P（图1-2）用一根金属管在蜡烛的反光下观察人体前尿道，可被视为最早的膀胱镜。4年后，年仅36岁的Bozzini P死于伤寒，以致他没能将这种原始的膀胱镜进一步改进。尽管如此，他仍然被认为是内镜之父。在法兰克福大教堂的外墙上，Bozzini P的墓志铭用拉丁文写着：“纪念已故的Philip Bozzini医学博士，他，一个德国人，第一次看到人体中空脏器的内部。恶性发热使他离开了我们，但正因为他的贡献治愈了许多人。”

1853年，法国外科医生Desormeauxn AJ（图1-3）发明了可直接窥视的膀胱镜（图1-4），这种膀胱镜带有反光镜和简单透镜系统，使用酒精和松节油燃烧产生的灯焰作为光源，检查时容易烫伤患者。带有光学透射系统的膀胱镜则是在1877年由奥地利人Max Nitze（图1-5）发明，尽管图像效果并不理想，但这是历史上第一次将光学透射系统引入内腔镜。1879年Nitze和同在维也纳的仪器制造商Joseph Leiter合作，在Nitze膀胱镜基础上，制成了第一台间接膀胱镜，基本解决了膀胱镜的视野问题，被称之为 Nitze-Leiter膀胱镜（图1-6）。以后这种膀胱镜被广泛应用于临床，用于检查尿道膀胱疾患，后被一些医生用于经某些人体非天然孔道（如耻骨上膀胱穿刺）检查人体内部脏器，成为现代腹腔镜的雏形。

1880年，发明家Thomas Alva Edison（图1-7）发明了白炽灯，这种散热较少的光源更适合用于检查人体内部器官。1895年Casper制成了第一个具有实用价值的可做输尿管插管的膀胱镜，1908年出现了经尿道碎石器，一个崭新的外科领域—— 内腔镜外科（Endoscopic Surgery）就这样逐渐诞生了。

20世纪，随着现代科技与制造工艺的飞速发展，大量的新技术、新成果应用于腔镜的设计及制造。1952年，Fourestier N等发明了新的光学传递系统，结束了腔镜的“内光源”时代，消除了灼伤局部组织之虞，即现在被各种内镜广泛采用的“冷光源”，自此腔镜及腔镜外科得到空前的繁荣发展。1954年英国的Hopkins HH（图1-8）将可屈性光导纤维引入内镜，获得了现在我们能看到的人体腔内鲜明逼真的镜下图像。1926年Baird JL发明了电视，次年Farnsworth发明了可采集管状视野的摄像系统。1959年Fourestier将一根光导纤维连接于摄像机与内腔镜之间，取得了第一幅彩色的内脏器官镜下图像。20世纪70年代，随着电子技术的发展，摄像镜头逐渐小型化。1973年，小型摄像镜头（2英寸×2英寸×8英寸，1英寸=2.54cm）开始直接与内腔镜连接。视频摄录系统的逐渐完善，不仅大大方便了腔镜操作，改善了视野，也为以后多人参与腔镜治疗（腹腔镜）提供了可能。

二、腹腔镜的诞生与发展

19世纪末至20世纪初，麻醉和无菌术已经逐步完善和推广，外科发展的注意力逐渐转移到如何在保证治疗效果的前提下，尽可能缩小手术损伤。小切口手术一度风行于外科界，当时称之为 “纽扣孔”（button hole）手术，而与此同时，腔镜与腔镜外科也有了一定发展，成为“纽扣孔”手术的主要竞争对手，著名的“柳叶刀”（Lancet）杂志曾多次报道两者之间的论战。在这样的历史背景下，腹腔镜外科应运而生。1889年，Fenwick用一带有套管针的膀胱镜行耻骨上穿刺检查膀胱，这是第一次利用非天然孔道检查人体内部器官。1901年，在德国汉堡生物医学会议上，德累斯顿的外科医生Kelling G（图1-9）报告了在活狗腹腔内充入气体后，用一根Nitze膀胱镜检查狗的内脏，称为“coelioskope”，即 体腔镜检查，并试图将该技术用于临床来解决胃肠道出血无法定位的问题，这应该是人类历史上最早的腹腔镜在胃肠外科的应用。同年，俄国彼得堡的妇产科医师Ott（图1-10）通过切开后穹隆，在额镜照明下使用膀胱镜检查一位妊娠妇女的腹腔。随后德国人通过动物实验进一步完善了这项技术，但是将之真正应用于临床的却是瑞典斯德哥尔摩的内科医生Jacobeus HC（图1-11），在他1910年发表的一篇文章中，评价这种检查技术具有重要意义，可用来研究肝脏的膈面。Jacobeus没有在患者身上使用气腹，他主要对有腹水的患者进行这种检查，并首次称这项技术为 腹腔镜检查“laparothorakoskopie”。至1911年，他已进行了115例腹腔镜检查。这之后，该项检查方法在欧洲迅速传播开来。1923年，他报道了这种检查也可能招致严重出血的并发症，需中转开腹治疗。Jacobeus大量卓有成效的工作使腹腔镜与内腔镜逐渐分离。鉴于Kelling和Jacobeus对腹腔镜发展的贡献，他们被视为现代腹腔镜外科的鼻祖。

1920年瑞士人Zollikoffer R（图1-12）第一次将CO2用作腹腔充气的气体，取代了之前使用的经过滤的空气和氮气。1938年匈牙利人Veress Janos（图1-13）发明了沿用至今的气腹穿刺针及人工气腹装置，使人工气腹的安全性得到显著提高。为纪念他，现在的腹腔镜气腹穿刺针被称为Veress针。早期腹腔镜多在内科使用，主要用于肝脏病检查和用气腹治疗结核病。真正的诊断性腹腔镜检查术的发明者是德国胃肠病学家Kalk H（图1-14），他改良了Kremer 1927年介绍的直前斜视透镜系统（135°），使之具有更好的自然视角并使盲点减至1°。他于1929年首先提倡用双套管穿刺术，并于1951年报告2000例检查经验，无一例死亡且诊断准确率很高，因此被认为是德国腹腔镜检查术的奠基人。法国医师Palmer R（图1-15）于1944年将该技术引入妇产科领域，并首次在检查时采用头低臀高位，提出术中应监测腹腔压力变化。1947年，他报道了250例诊断性腹腔镜操作，总结并制订了腹腔镜检查的操作常规，建立了至今仍被遵循的技术规范。由于Palmer R本人的成就及他对腹腔镜临床医学的贡献，他被称为“现代腹腔镜之父”。

腹腔镜在其诞生后的二十余年内几乎仅用于诊断性检查。1931年Anderso提出可用电凝术行输卵管绝育，并介绍了他设想的一整套相应器械，但最终未能实施。至1941年，美国人Powers和Barnes才将这种方法首次应用于临床。1961年Newman和Frick用猴子进行试验，通过膀胱镜利用一个金属夹行输卵管结扎，获得成功。这些工作现在看来在腹腔镜外科发展史上都具有里程碑式的意义，但在当时却鲜为人注意。

三、腹腔镜外科的发展历程

20世纪70年代，随着医疗检查技术日新月异的发展，利用腹腔镜技术仅进行有创检查显得越来越没有必要，人们开始重新审视这项技术的作用，并试图将其更多地应用于治疗。腹腔镜技术最早在妇科领域从单纯诊断转向诊断和治疗并举。由于临床的迫切需要，腹腔镜手术器械有了较大发展。德国妇科医生Kurt Semm（图1-16）在这方面作出了杰出贡献。他于1966年发明了自动CO2气腹机和气腹压力监测系统、盆腔冲洗泵、腔内电凝器等，他发明的圈套结扎技术、钩型剪刀、组织粉碎器械等沿用至今。由于传统外科训练无法满足腹腔镜手术的需要，他还介绍了体外盆腔训练器（图1-17），并强调腹腔镜医生的培训。他本人也进行了广泛的腹腔镜手术尝试，成功完成了腹腔镜下输卵管结扎、输卵管切除、肿瘤活检、恶性肿瘤和附件切除等手术。他领导的医疗小组进行的腹腔镜手术病例2倍于诊断性腹腔镜病例，对腹腔镜技术从诊断向治疗的转变做出了重要贡献。他的工作被后人认为是现代腹腔镜外科及微创外科的开端。

20世纪70年代末期，美国妇科医生Hasson HM（图1-18）发明了腹壁套管，同时有人开始尝试将摄像机连于腹腔镜。1980年，美国的Nezhat医生开始借助电视影像的监视进行腹腔镜操作，但由于摄像头较重和监视器分辨率低，20世纪80年代初期这项技术在临床的应用受到限制。随着电子工业的发展，摄像机逐渐小型化，高分辨率监视器问世，80年代中期出现了电视腹腔镜。通过将摄像机连于腹腔镜镜头，手术视野可以显现在电视屏幕上，术野更为清晰、开阔，更重要的是可使多人共享手术画面，使腹腔镜下完成复杂的手术操作成为可能，同时也为腹腔镜外科技术的培训建立了良好的平台。

四、腹腔镜胃肠外科的发展历程

腹腔镜手术技术在普通外科领域的最初成功是在胆囊切除术。1985年，德国人Mühe施行了全世界第一例腹腔镜胆囊切除术，并在1986年德国外科学会议上进行了发言，但当时并没有得到普遍关注。1987年，法国里昂的妇科医生Mouret P（图1-19）在电视腹腔镜的监视下完成了阴式子宫切除术，并同时在腹腔镜下切除了病变的胆囊。Mouret当时并没有将这一成果发表，而是将操作经验介绍给了法国巴黎的外科医生Dubois（图1-20）。随后Dubois在较短时间内成功完成50例腹腔镜胆囊切除术，并将其成果在1989年美国胃肠腔镜外科会议上发布，引起与会国际专家们极大的兴趣和重视。腹腔镜胆囊切除术因创伤小，痛苦少，术后恢复快，可达到与开腹手术同等目标，迅速得到普遍认同，传统的开腹胆囊切除术逐渐被腹腔镜胆囊切除术代替。与此同时，腹腔镜手术技术逐渐成熟，在其他传统普通外科领域的应用也相继展开。经过最初在胆囊切除术的成功普及阶段后，腹腔镜手术在术式繁多、范围广阔的胃肠外科得到了繁荣发展。

腹腔镜手术在胃肠外科的应用可以追溯到更早的时间，初期主要用于良性胃肠道病变的手术。1977年，德国人Dekok首次完成在腹腔镜辅助下的阑尾切除手术，但是通过右下腹辅助切口，将阑尾拖出腹腔完成系膜结扎和切除。1983年，德国妇科医生Semm完成了第一台真正意义上的完全腹腔镜下阑尾切除术。1990年，美国医生Bailey和Zucker完成了第一例腹腔镜下高选择性迷走神经切断术。同年，美国人Moises Jacobs 完成了第一例腹腔镜辅助右半结肠切除术和直肠切除术。1991年美国人Joseph Uddo完成了第一例全腹腔镜下右半结肠切除术。随后，消化性溃疡穿孔修补术、胃良性肿瘤切除术、胃底折叠术、肠憩室切除术、结肠良性病变部分肠段切除术、炎性肠病病变肠段切除术、肠粘连松解术纷纷开展。随着腹腔镜胃肠外科的手术技术不断成熟，一些复杂手术也相继开展，1991年开始在腹腔镜辅助下完成胃大部切除、胃十二指肠吻合术，1992年首次完成完全腹腔镜胃大部切除及胃空肠吻合术。

在腹腔镜胃肠良性病变手术发展的基础上，一些医生开始探讨用腹腔镜手术治疗胃肠道恶性病变，如早期胃癌和结肠癌。但是，在初期只有单极电凝时，因其热损伤范围较大，难以完成精细的血管裸化，根治效果缺乏保证，加之在初期未重视防止肿瘤种植措施，导致切口肿瘤种植发生率高于开腹手术，这些都使人们对用腹腔镜手术治疗胃肠道恶性疾病产生怀疑，腹腔镜胃肠手术发展处于徘徊状态。1996年，腹腔镜手术 超声刀问世，改变了腹腔镜胃肠外科发展的困难境地。超声刀将电能转换为超声机械能，能量传播范围仅500μm，可以安全地在血管表面清除淋巴组织，获得满意的根治效果，还可以直接凝固切断直径<5mm的血管，使术中分离、切断肠系膜和大网膜等操作变得简单快捷。超声刀推动了腹腔镜胃肠肿瘤根治手术的快速发展。

在此基础之上，腹腔镜手术在胃肠外科的应用范围进一步扩大，如腹腔镜胃肠道减重手术、各种腹腔镜腹壁疝修补术、腹腔镜抗胃食管反流手术以及高难度的腹腔镜胰十二指肠切除术等，几乎涵盖所有的胃肠外科术式，使胃肠外科成为腹腔镜手术术式最多、技术最成熟、发展最迅速的领域。随着腹腔镜技术的不断完善、规范，胃肠外科医生为进一步追求同等治疗目标下的微创效果，探索和开展了更多术式，如单孔腹腔镜技术，经自然腔道腹腔镜手术，经肛门内镜手术，经肛门或阴道取出标本的腹腔镜结直肠癌根治手术，经肛门腹腔镜全直肠系膜切除术等，并将内镜技术与腹腔镜技术相结合，进一步拓展了微创胃肠外科的领域。同时循证医学研究结果也表明，在腹壁疝修补术、结直肠癌根治术等诸多方面，腹腔镜手术可以达到与开腹手术同样的治疗效果，而创伤更小，恢复更快。

手术机器人的应用将腹腔镜胃肠外科提升到新的层次。1999年，由美国Intuitive Surgical公司制造的“达芬奇”（Da Vinci）和Computer Motion公司制造的“宙斯”（Zeus）机器人手术系统分别获得欧洲CE市场认证，标志着“手术机器人”的诞生。机器人辅助手术比普通腹腔镜手术具有诸多优势，可以实现更加精细准确的操作，并使远程手术成为可能。意大利米兰工业大学远程机器人实验室于1993年7月7日成功进行了世界上第一例 远程手术试验，意大利医生在美国加州通过卫星和光纤对位于意大利米兰的一个模型猪进行了表皮剖切、活组织检查等，试验两地相距14 000公里。2001年“宙斯”手术机器人进行了首例远程遥控操作手术，这次手术的实施地点为法国斯特拉斯堡，主治医师在3800英里外的美国纽约，为一位患者成功实施了胆囊切除手术。目前机器人辅助手术几乎可以涵盖所有胃肠外科术式，更可以实施目前在腹腔镜下难以完成，而手术机器人可以精准完成的一些手术，例如内脏动脉瘤切除吻合、细口径胆管空肠吻合、复杂腹腔内淋巴结清扫等。截至2015年9月30日，全球达芬奇机器人装机数量已达3477台，其中美国2344台、欧洲586台、亚洲398台。中国首台“宙斯”手术机器人由周汉新教授在2003年11月引进深圳市人民医院，随后由他于2004年4月26日，为一位32岁的女性患者成功施行了中国首例机器人胆囊切除术（图1-21）。至今我国大陆已装机59台“达芬奇”手术机器人，分布于北京、上海、广州、重庆、南京、沈阳等城市，并在继续增加中。

需特别指出的是，腹腔镜胃肠外科的发展与手术器械的发展相辅相成，不断推陈出新的腹腔镜手术器械，使手术操作变得越来越简捷安全，使手术范围大、复杂程度高的腹腔镜胃肠外科手术，时间进一步缩短，精细程度和安全性进一步提高，达到所需各种切除和重建目标，并进一步探索新的微创术式。例如经口导入钉砧的圆形吻合器，带倒刺的免打结缝线，头部可弯曲的直线切割闭合器，电动直线切割闭合器，无线超声刀，经肛门内镜手术系统，单通道腹腔镜手术系统等，都是腹腔镜器械领域的卓越贡献（图1-22～图1-28）。

中国的腹腔镜胃肠外科发展自20世纪90年代初开始，1993年，上海长海医院郑成竹和仇明医生开展了国内第一台腹腔镜胃切除手术。同年，上海瑞金医院郑民华医生率先在国内开展腹腔镜辅助结直肠手术。之后，广东、上海、广西、四川、福建等多个中心陆续开展腹腔镜胃肠外科手术，发展至今，全国各地区均有微创胃肠外科中心，以腹腔镜手术为主体的微创技术和观念被患者和医生普遍接受，已成为常规首选。中国微创外科的发展早已改变既往与国际学术界隔离和滞后的状态，国内实力先进的中心和团队，与国际学术界保持密切联系，并对国内不同级别的中心起指导和带动作用，新观念、新技术和新器械也与国际同步地引入国内。中国微创胃肠外科医生已经不断向国际学术界呈现自己的精湛技术和丰富经验，在术式创新和探索上也作出更多贡献。当然，中国微创胃肠外科在循证医学研究方面尚需进步，由于地区发展水平的多样化，国内腹腔镜手术技术、标准和培训规范也尚有很大改善空间。

从最初简陋的火焰照明，到现在先进的机器人手术，腹腔镜胃肠外科发展的历史波澜壮阔，与工业科技的发展紧密相连，也与医学和外科模式的进化融为一体，已经成为现代胃肠外科的核心技术和常规医疗服务（图1-29、1-30），构成微创胃肠外科的主体，为广义的微创外科发展作出重要贡献。现在的腹腔镜胃肠外科仍在向更高级阶段进化，与腹腔镜外科设备和器械创新一起，以加速度进展，进一步追求精细、准确、简捷、安全和微小创伤，同时与内镜技术、化学示踪技术等相结合，向多元联合的领域扩展，探索不同角度、不同入路的微创策略。随着病例数量的累积，循证医学研究与微创胃肠外科的发展将互相修正，互为推动力量，技术与理论的进步将交错前行，在胃肠疾病日益增多的现时，为广大患者减轻痛苦，带来希望。前辈与同仁的卓越贡献，值得致敬，而微创胃肠外科领域，也必将创造更神奇的未来。

（钟克力　潘凯）

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