第一篇 胸腔镜外科
第一章 胸腔镜外科总论
第一节 胸腔镜外科的发展历史
一、世界胸腔镜外科发展的历史
(一)传统胸腔镜阶段
胸腔镜技术的起源可以追溯到20世纪初期。当时,肺结核是一个很常见、很猖獗的疾病,尚没有理想的治疗方法。1882年,Robert Koch发现了结核分枝杆菌,同年意大利医师Carlo Forlanini发明了人工气胸法治疗肺结核,为肺结核空洞的治疗带来了曙光。然而结核病患者的肺和胸膜往往存在粘连,影响手术效果。如何简单有效地解除胸膜粘连是当时医学界关注的问题。
19世纪末,随着光源对组织的热损伤问题得到解决,医学界已经开始尝试内镜技术的使用。1901年Kelling报道了用膀胱镜检查狗腹膜腔的技术,并将其称为腹腔镜检查术(celioscopy)。1910年,瑞典的内科医师Hans Christian Jacobaeus首次将硬式膀胱镜进行改良用于胸腔,他在局麻下,采用这种内镜灼烧切断胸膜腔粘连带以增加人工气胸的效果取得了成功。这便是最早的胸腔镜手术(thoracoscopy)。Jacobaeus采用的手术方法是:患者取健侧卧位,胸部消毒铺巾,局部麻醉,胸腔镜切口选在X线提示的粘连带附近,自密闭式胸壁套管置入胸腔镜。电烙器放在腋前线上。使胸腔保持一定的气胸状态,在胸腔镜直视下,加热烧红电烙器灼烧粘连带,分离胸膜粘连,使有结核空洞的肺组织萎陷。Jacobaeus还根据胸膜粘连的部位、形状和手术难度将胸膜腔粘连分为胸顶型、侧胸壁型和膈肌型三类,使传统胸腔镜技术更趋成熟。
此后的10年间,人们对这种传统胸腔镜器械进行不断优化和改良,广泛用于肺结核的人工气胸以及胸膜活检等手术。传统胸腔镜技术为那个时期的结核病治疗作出了十分积极的贡献。1922—1923年,Jacobaeus的经典论著被收录入英国皇家医学会的论文汇编,胸腔镜外科迎来了第一个全盛时期。
然而好景不长。1943年,美国罗格斯大学的Selman Waksman成功分离出了第一个抗结核药物——链霉素;1944年世界上首例结核药物治愈病例出现。紧随其后,在20世纪50年代,吡嗪酰胺、异烟肼、利福平、乙胺丁醇等其他抗结核化疗药物先后出现,使得需要人工气胸法治疗的患者越来越少,胸腔镜技术越来越派不上用场,从此逐渐淡出主流视野,甚至在相当一段时间内被人们遗忘。1972年,第1版《Shield普通胸外科学》对胸腔镜技术仅有几行描述,其中便提到,“目前认为,胸腔镜的适应证已极其罕见”。1978年,Bloomberg AE在其论著“Thoracoscopy in perspective”一文中写到:“尽管一些古老的外科方法至今仍被使用,但另一些却完全丧失了生命力,胸腔镜就是其中之一”。这些都反映了传统胸腔镜技术在那个时期的逐渐没落之势。
(二)现代胸腔镜阶段
1.现代胸腔镜技术的出现
20世纪60年代切割缝合器的出现,以及80年代冷光源技术及小型摄像机的问世,为现代电视胸腔镜手术的孕育和诞生奠定了技术基础。1986年人们首次将特制的微型摄像机与内腔镜连接,使之有了更广阔的视野和更方便的操作空间;1987年,人体第1例腹腔镜胆囊切除术成功完成,更加鼓舞了胸外科医师。1990年底,在美国哈佛大学、宾夕法尼亚大学、芝加哥大学、新英格兰狄康纳斯医院(New England Deaconess Hospital)、哈门纳医院(Humana Hospital)、圣路加医院(St.Luke Hospital)等医疗中心陆续出现了现代电视胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery,VATS)。1992年初,由美国41家著名医院组成的胸腔镜外科协作组(Video-Assisted Thoracic Surgery Study Group)成立;该协作组成员Landreneau等人在《胸外科年鉴》(The Annals of Thoracic Surgery)上发表了题为“Video-Assisted Thoracic Surgery:Basic Technical Concepts and Intercostal Approach Strategies”的文章,首次系统性地描述了胸腔镜手术的操作规范。同年,美国著名胸外科专家Mckneally和Lewis等倡议并组成了胸腔镜医师组织(The Committee on Thoracoscopy and Video-Assisted Thoracic Surgery),规范了胸腔镜医师的培养和管理办法,使胸腔镜外科得以健康发展。
1993年1月,第一届国际胸腔镜外科学术会议在美国德克萨斯州圣安东尼奥召开。来自世界32个国家和地区的425人出席了大会。大会分10个专题,回顾了过去几年间出现的胸腔镜技术,对其在各个领域内的应用进行了详尽的讨论。在此次会议上,大家普遍指出,电视胸腔镜手术其中一些技术易于学习掌握,可能在短时间内迅速推广,如胸膜活检、肺大疱切除、肺楔形切除、纵隔囊肿切除等。而其他一些则存在一定技术难度,需要较长的学习阶段,如肺叶切除、胸腺切除、食管癌切除等。随后20年间胸腔镜外科的发展正如大会所预见的一样,小型的胸腔镜手术一夜之间传播到世界各地,而大型的复杂手术则经历了漫长曲折的发展历程。
2.“简单胸腔镜手术”——现代胸腔镜外科的初级阶段
由于骨性胸廓的支撑作用,肺萎陷后形成的广阔空间以及胸腔脏器解剖相对简单等特点,使胸腔镜手术拥有了较之于其他任何内腔镜手术得天独厚的发展潜力。20世纪90年代中后期,胸腔镜技术快速在世界范围内传播开来,并很快应用到了绝大多数胸外科疾病的手术中。1992年Michael Mack医师在第28届胸外科医师协会年会上进行了有关早期胸腔镜手术探索的报告,阐述了胸腔镜手术在肺结节的楔形切除、胸膜活检、心包活检及开窗、交感神经链手术、自发性气胸的治疗以及肺活检等简单的常规胸腔手术中的应用情况。1994年,Larry R.Kaiser等在《Annals of thoracic surgery》杂志上发表了“Video-Assisted Thoracic Surgery:Current State of the Art”一文,首次明确列举了当时胸腔镜手术的适应证。当时已广泛接受的胸腔镜手术指征包括:诊断性胸腔镜(肺活检、胸膜活检、纵隔肿物活检、淋巴结活检、肺结节切除活检等),治疗性胸腔镜(胸膜固定、胸膜良性肿瘤切除、肺良性肿瘤切除、手汗症治疗的交感神经链切除术以及自发性气胸的手术治疗等)。文中称,尚未广泛接受但已成为部分中心常规操作的手术包括:纵隔肿瘤切除(胸腺瘤、后纵隔肿瘤)、心包活检、心包开窗、肺功能较差的T1期肺癌的楔形切除、肺大疱切除。而胸腔镜肺叶切除、食管贲门肌层切开、食管平滑肌瘤切除、胸导管结扎、食管癌淋巴结分期等,尚处于尝试阶段,更复杂的手术则尚未出现。
1997年,Mack等人进行了一项共有229位普胸外科医师俱乐部成员参加的有关胸腔镜使用情况的调查,结果与1994年的综述结果大同小异。大部分简单的胸腔镜操作有着广泛的认可度,尤其在自发性气胸治疗、肺大疱切除术、交感神经链切断术中经胸腔镜手术已经取代传统开胸手术而成为标准术式。常规胸外科手术中,胸腔镜技术占据了越来越重要的位置,发挥着越来越广阔的作用。然而对于复杂的普胸外科手术,如解剖性肺叶切除、大的纵隔肿瘤切除、食管癌切除等,尚只有少数单位在开展,仍有相当一部分医师持观望甚至否定的态度。这种情况一直持续到21世纪初。在此阶段,世界各地的胸腔镜外科医师经受了技术磨砺、积淀和提升,胸腔镜设备经历了不断的升级换代。这些都为21世纪胸腔镜外科向高级阶段发展奠定了坚实的基础。
3.“复杂胸腔镜手术”——现代胸腔镜技术的高级阶段
进入21世纪后,绝大多数早期开展胸腔镜手术的医师技术已经相当娴熟,胸腔镜技术在普胸外科领域中地位已经确立,胸腔镜外科逐渐迈向了其高级阶段。这其中尤以肺癌和食管癌手术最为受到重视。
解剖性肺叶切除是胸腔镜手术的早期壁垒之一。1992年Lewis等人第一次报道了40例胸腔镜肺叶切除手术,但其手术方法却是采用的50年前胸外科的早期手段,即肺门整块闭合离断法,因而受到学界的广泛质疑。Yim等人称其为“非正统的、高度争议性的手术,可视为楔形切除的一种极端变异方法。它甚至不能称为肺叶切除,根本就是完全不同的另一种手术”。由于其手术方式与传统开胸手术的区别,在一段时间内,肺叶切除甚至被视为胸腔镜手术的禁忌证。随后于1995年Hazelrigg等报道了38例接受胸腔镜肺叶切除的病例。人们逐渐开始探索胸腔镜下解剖性肺叶切除的可行性与安全性。在此后的10多年间,涌现出大批针对胸腔镜肺叶切除的研究。然而毕竟是复杂的内镜下操作,从技术探索到熟练需要一个长期的积累过程,加之受传统胸外科医师在手术安全性和肿瘤治疗的彻底性上的质疑和抵触,完全腔镜下的肺叶切除+淋巴结清扫术直到2005年前后才逐渐广泛开展起来。2006年,McKenna发表了其1100例胸腔镜肺叶切除病例的报道,同年,美国国家综合癌症网络(NCCN)首次将电视胸腔镜治疗肺癌写入临床指南,使其成为国际肺癌治疗的标准术式之一。
2002年,米兰大学的Luigi Santambrogio医师为一位15岁黏液上皮样癌患者完成了世界首例胸腔镜袖式左肺下叶切除术。但在随后的很长时间内都未有类似尝试的报道。2008年,McKenna报道了其2002—2007年间完成的共13例胸腔镜支气管袖式肺叶切除术。由于手术的难度和风险,袖式肺叶切除的发展还处于探索阶段。目前文献报道不足20篇,但已发表的研究已经充分证明了其可行性。
食管癌微创手术的发展同样经历了一个曲折的过程。这一理念最早在1983年由Skinner提出,直至1993年Collard等才首次发表了相关的手术报道,他采用胸腔镜联合开腹手术的方法对12例食管癌进行手术,证明了该术式的安全和有效性。但作者也承认这相对于传统手术方法并没有绝对的优势。1995年,DePaula等人报道了第1例全腹腔镜经食管裂孔食管癌根治术。由于需要胸、腹腔甚至合并颈部的2~3个部位的联合操作,加之吻合重建手术的复杂性影响,使食管癌手术的微创化进程一直比较艰难。直至21世纪初,随着胸腹腔镜手术的联合应用,以及Ovil经口砧板技术的引入,才使得食管癌手术进入了真正的全腔镜时代。
时至今日,胸腔镜手术已经在全世界范围内走到了胸外科疾病治疗的前线,胸外科的核心手术,如肺癌手术、食管癌手术等,在世界上很多中心都已经常规在胸腔镜下完成;基于现代胸腔镜技术的机器人手术也已经比较普遍。相信未来,世界胸腔镜外科学的发展必将不断攀升新的高度。
二、我国胸腔镜外科的发展
(一)我国传统胸腔镜外科
20世纪40年代后期,也就是传统胸腔镜外科黄金时代末期,该技术传入我国。当时有几位中国胸外科前辈开始应用胸腔镜人造气胸法治疗结核。20世纪50年代初,中国还不能独立生产链霉素,胸腔镜治疗肺结核的技术在北京、上海、西安等城市的大医院被普遍采用。此后,随着链霉素的国产化,胸腔镜技术在中国逐渐走向衰落。20世纪80年代,高质量内镜开始引进,许多条件较好的医院重新开展了这项技术,主要用作胸部疑难疾病的诊断。从事胸腔镜工作的多是内科医师。传统胸腔镜技术基本处于一个低层次、零散开展的状态。
(二)我国现代胸腔镜外科
与传统胸腔镜在我国缓慢而初级的发展形成鲜明对照的是我国的现代胸腔镜外科事业。1992年底,一批中国胸外科医师及时抓住了学科发展的新动向,将现代电视胸腔镜技术引入中国。从此便以破竹之势迅速而蓬勃发展。20年过去了,我国胸腔镜外科事业始终保持了与国际水平的同步发展,一些方面甚至一直处在国际前沿水平。纵观中国电视胸腔镜外科20年发展历程,大致可分为萌芽期、成长期、稳定期和成熟期四个阶段。
1.萌芽期(1992—1994)
1992年11月,在美国外科公司(USSC)和德国Storz公司的资助下,美国德克萨斯州胸外科医师Michael Mack来到北京医科大学第一医院、上海新华医院和北京301医院传授电视胸腔镜手术技术,培养了王俊、刘桐林、崔忠厚、朱恩良、单根法等我国第一批胸腔镜外科医师。在老一辈胸外科专家的关心和支持下,这三家医院随即各自独立开展了电视胸腔镜手术,从此开启了我国的电视胸腔镜外科之门。
1993年,浙江省人民医院严志昆和朱理、上海瑞金医院杭钧彪、昆明医学院二附院王惠华、山东临沂肿瘤医院谷兰海和沈阳军区总医院曲家骐等医师相继开展了电视胸腔镜手术,在祖国大江南北点燃了这一崭新技术的星星之火。1993年12月,北京胸心外科学会的年终活动中,刘桐林代表北京大学第一医院胸外科报告胸腔镜手术治疗20例经验,这是我国第一个关于电视胸腔镜手术的学术报告,引起了在京同仁们的广泛关注和争鸣。
1994年可以称得上是我国电视胸腔镜外科的春天,又有一大批有识之士加入了胸腔镜外科医师的行列,他们包括广州医科大学第一附属医院何建行、福州军区总医院肖海、天津胸科医院卢文秋、石家庄白求恩国际和平医院李晓辉和北京医科大学第三医院梁正等。1994年6月,《中华外科杂志》编辑部和北京大学第一医院联合在京举办了“首届全国胸腔镜外科学术交流及技术演示会”,来自22个省、市、自治区共95名代表参会。当时11家已开展胸腔镜手术医院的医师介绍了他们的初步经验。会议还安排美国的Tea E.Acuff和北京医科大学的王俊进行肺楔形切除、肺大疱切除和胸交感链切除等胸腔镜手术表演。会议期间,成功举办了第一期全国胸腔镜技术操作训练班,培训了80名学员,同时探索并奠定了我国胸腔手术医师的培训模式。这次会议的成功召开标志着我国胸腔镜外科迈出了历史性的第一步。《中华外科杂志》于1994年第10期特别安排电视胸腔镜手术专题,集中展示了当时我国电视胸腔镜手术的最新进展。电视胸腔镜手术创伤小、痛苦轻、恢复快、符合美容要求等特点深深地吸引了这批新生代的胸外科医师。他们克服困难,排除干扰,艰苦努力,勇于探索,积极开展并推广电视胸腔镜手术,使这项新技术的星星之火在我国各地渐呈燎原之势。
2.成长期(1995—1999年)
两年多胸腔镜技术的“启蒙运动”,以及第一届全国胸腔镜学术交流会和技术培训班的召开,为我国电视胸腔镜手术的快速发展奠定了基础。仅1995年一年,国内有关胸腔镜的文章就达51篇,手术适应证也有较大扩展。1994年9月,王俊完成了第1例胸腔镜胸腺切除术。1994年6月,何建行首次开展同期双侧胸腔镜手术。1995年6月,《中华胸心血管外科杂志》第3期刊登了王俊等“胸部肿瘤的胸腔镜诊断和治疗”一文,首次介绍了胸腔镜下的解剖性肺叶切除术;同月的《中华小儿外科杂志》报道了北京大学第一医院完成的我国第一篇小儿胸腔镜手术的文章。1995年11月,第二届全国胸腔镜外科学术研讨会在浙江省人民医院举办,参会代表来自28个省市和香港地区共170人;本次会议上第一次介绍了胸腔镜食管癌手术、纵隔肿瘤切除、动脉导管未闭手术及肺棘球蚴囊肿手术等较高难度的胸腔镜手术。从这次会议的数据看,到1995年底,全国开展胸腔镜手术的单位已达几十家,手术近千例,其中北京大学第一医院和广州医学院一附院都超过百例。
1996年1月,王俊首次将胸腔镜肺气肿肺减容手术引入中国,并于其后研制出用于肺减容手术的国产牛心包垫片。1996年11月,第3届全国胸腔镜外科学术研讨会在广州举行,香港中文大学严秉泉教授和中国台湾长庚纪念医院刘会平教授到会作学术报告,两岸三地的胸腔镜外科医师首次走到了一起。国内开展的肺气肿肺减容手术、肺癌的胸腔镜手术以及胸腔镜胸腺切除术首次在会上报告并成为关注的热点。
1997年,由陈鸿义和王俊主编的我国第一部系统介绍电视胸腔镜手术的外科专著《现代胸腔镜外科学》出版,同年中华医学会胸心血管外科学分会胸腔镜外科学组成立。这是我国胸腔镜外科史上具有历史性意义的两件大事,对于推动电视胸腔镜手术在我国的健康快速发展起到了巨大推动作用。
纵观这5年的发展,电视胸腔镜技术从国内几家大医院走向各地中心医院,再由中心医院走向基层医院;从东南沿海地区逐渐走向中西部地区;完成的手术从简单的胸膜活检、肺活检、肺大疱切除、肺楔形切除逐渐走向较为复杂的胸腺切除、食管切除以及肺叶切除等。在这一时期的后几年,临床医师在拓展手术适应证的同时,开始关注疗效、治疗原则以及卫生经济学问题等,有关胸腔镜手术麻醉、术后护理、并发症防治以及在基层医院开展的经验等文章广泛出现,这些反映了胸腔镜技术在中国逐渐走向了稳定和成熟。
3.稳定期(2000—2005年)
进入21世纪以后,早期开展这一技术的医师逐渐走过了他们学习曲线中的“爬坡期”,陆续进入稳定发展的“平台期”。电视胸腔镜手术在中国完成了量变上的积累,深入到了胸外科的临床实践中,胸外科医师从关注其微创性逐渐转向了关注其疗效。胸腔镜已经成为了胸外科临床工作中的常用甚至必备设备,在几乎所有的胸外科疾病和绝大多数的胸外科手术中都有了胸腔镜技术的身影,其历史地位逐渐显现,被广泛认为是自体外循环问世以来胸外科领域又一重大的技术革新;努力掌握电视胸腔镜技术成了当时胸外科医师的自觉行动。
2000年5月,我国第一个“胸部微创诊疗中心”在北京大学人民医院成立,系统地开展胸腔镜、纵隔镜和电视激光硬质气管镜等一系列胸部微创技术的诊疗实践、临床研究和继续教育工作。这一时期,为满足广大中青年胸外科医师对新技术的渴求,各种全国性和地方性胸腔镜手术培训班如雨后春笋般举办,为我国胸腔镜手术的技术普及和人才建设打下了坚实的基础。
这5年是我国胸腔镜技术发展的相对稳定期,绝大多数胸腔镜外科医师经过10余年的技术磨炼和积累,镜下手术操作已相当熟练,在大多数的常规手术中,辅助小切口的操作逐步被摈弃。但在这一时期,对于一些复杂胸外科手术,如肺癌、食管癌的根治性切除以及大胸腺瘤的切除等,只有少数单位和医师能够做到完全腔镜下的手术,多数还在探索阶段,往往需要辅助小切口,间断配合直视操作。可喜的是,进入21世纪后,高清晰内镜开始用于胸腔镜手术,使得十分精细的内镜操作成为可能。技术与设备软硬件两方面的进步为胸腔镜手术新时期的到来铺平了道路。
4.成熟期(2006年至现在)
电视胸腔镜全面应用到肺癌和食管癌等胸外科核心疾病的外科治疗是其走向成熟的标志。2006年,美国国家综合癌症网络(NCCN)首次将电视胸腔镜手术治疗肺癌写入临床指南,称其为国际上肺癌治疗的标准术式之一。也正是这一年,全胸腔镜下的肺叶切除术在北京大学人民医院开始规模化临床应用并逐步向全国推广,用于早期肺癌及支气管扩张症等疾病的外科治疗。在随后几年,全胸腔镜肺叶切除及淋巴结清扫术成为国内胸外科学术会议、专业期刊以及临床实践中最大的热点,胸腔镜临床应用掀起了又一高潮。电视胸腔镜开始取代传统开胸手术在胸外科的核心地位,成为胸外科临床最常用的手术。
这个时期,随着国际上多个大样本、远期疗效分析的临床研究及荟萃分析结果的出现,国内关于胸腔镜手术治疗肺癌在外科原则和肿瘤原则上的异议渐趋于平息,胸腔镜手术在肺癌外科治疗中的地位逐渐确立。然而,困扰该技术推广的技术瓶颈在初期尚未能很好解决。此时,王俊、王群、刘伦旭等国内学者对全胸腔镜肺叶切除手术方法和技巧做了一系列很有价值的探索,根据国人体型及肺门淋巴结较多等特点对手术器械和手术方法进行了改良和优化,为我国胸腔镜手术迈向成熟期奠定了基础。
同时,随着手术病例和手术经验的积累,我国电视胸腔镜手术在自我提高和完善的过程中也为世界胸外科的发展做出了贡献。比如,在胸腔镜交感神经链手术这一新术式探索中,李剑锋等报告了世界最大一组长QT综合征的胸腔镜手术并取得了良好治疗效果;王俊和涂远荣及其研究团队从远期疗效角度对手汗症治疗的神经切断方法做了重要的前瞻性研究。这些结果被引为2011年国际上两个手汗症治疗指南的重要循证学依据。国际期刊和会议上中国人的名字和身影越来越多。国内胸腔镜文章和各单位胸腔镜手术所占比例越来越高,一些医学中心胸腔镜手术已占到了胸外科手术的80%以上。传统的胸外科因这一技术的深层应用而实现了“升级”。
(王 俊)
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