浅谈外科手术机器人的研究现状与进展摘 要:随着腹腔镜技术的广泛应用,现代外科进入了微创化时代。但腹腔镜技术因其局限性使之不能进行更为复杂的外科手术。机器人的出现给我们提供了进入真正微创时代的思路。本文介绍了机器人在外科手术中的发展,总结了现有外科手术机器人的优缺点,以及对外科手术机器人的展望。关键词 外科手术,机器人,辅助装备Research status and progress of surgicalroboticsYangXin(JitangCollege of Hebei United University,Tangshan,063000)Abstract:With the wide applicationof laparoscopic technique, modern surgery has entered a minimally invasive era.However, it cannot undertake more complex surgeries because of its limitations.The appearance of robots provides us a real way to minimally invasive era. Thispaper introduces the development of robots in surgery, summarizes theadvantages and limitations of traditional surgical robotics and makes prospectsof surgical robots.Keywords: surgical robotics advantages limtations正 文:进入20世纪,随着医疗水平的不断提高,人们开始关注手术治疗本身作为一种创伤对患者的不利影响,并积极探索减少手术创伤的方法。经过多年的临床实践人们发现机械性的腹腔镜存在感觉能力差、二维图像距离感缺失、完成精细分离操作难度大等缺点。这些因素在很大程度上制约了腹腔镜技术向更为复杂的外科手术的拓展,也成为当今腹腔镜发展中的“瓶颈”。于是,更稳定、更安全、更精确、更规范的现代外科手术机器人应运而生。外科手术机器人的发展历程1985年,美国加州放射医学中心使用一种能够自主定位的立体定向装置(Puma 560)来完成脑组织活检[1],由此机器人技术在外科领域的应用开始广泛开展。1989年,英国的皇家学院机器人技术中心利用改进的6自由度Puma机器人,开展了前列腺手术切除术,使得手术操作时间大大缩短[2]。随后,开发的Caspar机器人系统,采用Stabubli RX90工业机器人,用于全髋或全膝关节置换术中的骨骼磨削以及前交叉韧带重建术的隧道入点定位,磨削精度达到了0.10mm[3]。但是,早期的机器人系统完全基于工业机器人系统,其实用性受到了很大的限制,无法进行更为精细的操作。鉴于先期机器人的优越性,科学家开始进行专用外科机器人的研究。1991年,ISS推出Robodoc用于进行膝关节外科置换术[4]。它是一种主动式机器人系统,包括一台用于术前规划的计算机和1台安装抓持、切削装置的5轴机械臂,以及一个机器人操控平台,通过编程独立完成操作。Computer motion公司于1994年研发了内镜光学定位外科机器人系统“AESOP”[5]。AESOP用来减轻传统微创外科手术中持镜护士的繁重工作,医生能够通过语音控制内窥镜镜头的位置。1999年初,由两家美国公司(Computer Motion和Intuitive Surgical)先后独立研制的宙斯(Zeus)和达芬奇(Da Vinci)两套手术机器人系统,分别经欧洲CE认证,次年获得美国FDA批准,标志着手术机器人正式在世界范围内应用于临床[6]。2001年9月7日,法国医生Marescaux领导的一个医疗小组完成了著名的跨大西洋远程Zeus机器人胆囊切除术——“林德伯格手术”,开创了远程手术的先河[7]。最为引人关注的是美国Intuitive Surgical公司开发的Da Vinci系列机器人。Da Vinci机器人集成了图像导航技术、机器人定位、遥控操作等多项技术,这个机器系统还在比利时演示了内镜下的机器人辅助微创胆囊切除手术[8],使人们清醒地认识到机器人在微创外科中的巨大潜能。国内也加紧了对外科手术机器人的研究。1997年,北京航空航天大学和解放军海军总医院联合研制了基于Puma262的脑外科机器人辅助定位系统,并成功开展了临床应用,填补了国内医用机器人研究的空白[9]。2000年海军总医院研制了计算机辅助立体定位神经外科手术系统[10],系统首先利用患者脑部的扫描数据重构并绘制出患者脑部的三维组织结构,为医生调整和确定手术规划提供参照。2010年,由天津大学、南开大学和天津医科大学总医院联合研制的“妙手A”系统通过了专家鉴定,该系统拥有多项技术创新和发明[11]。如首次设计完成四自由度小型手术工具,可适应微创手术需求,并可完成复杂的缝合打结运动操作;采用三维立体视觉系统替代传统的平面成像系统,使手术视野立体清晰;机器人的操作手臂有了力学反馈,使医生操作有了触觉,提高了手术的精确程度。更为值得一提的是该系统完全是由我国自主研发的。随着医用机器人技术的不断发展,机器人开始向微小化方向发展。2001年,以色列Mazor公司开发的脊椎外科机器人Spine Assistant就是典型的例子,其机器人辅助定位系统解决了脊柱微创外科手术中的高精度定位问题[12]。2004年,日本东京大学研制了5自由度小型链式机器人,用于前交叉韧带重建手术中的隧道钻孔[13]。同年,北京航空航天大学与北京积水潭医院联合研制了具有6个自由度的小型模块化机器人系统,该机器人结构紧凑,机器人的运动也不会对患者造成任何伤害.非常适合临床使用[14]。外科手术机器人的优越性及局限性如今外科手术机器人已经运用到胸心外科[15]、肿瘤外科[16]、普通外科[17]等领域,临床治疗研究所有的腹腔镜手术,现代机器人都能够良好的胜任,在技术上也体现出前所未有的优越性,比如系统末端安装手术器械的仿真手腕具有多个活动自由度,比人手更加灵活,提高了手术的精度;高分辨率的三维图像处理设备,将手术野放大了10-20倍,有利于外科医生清晰地进行组织定位和操作;在术中可自动滤除人手的颤动,排除主刀医生可能的颤抖对手术造成的不利影响,提高手术的操作性、精确性和稳定性;配备齐全的手术器械能在狭小空间准确完成多种精细手术操作[18];利用网络技术进行远程手术 [19]。在不断发展的同时,我们应该明确,机器人并不是要代替人类,而是作为辅助工具,就像一把更先进的手术刀或者止血钳,能够更加有效的增强医师对手术的控制力。外科手术机器人目前还只是未来发展的方向,在手术中的应用还有很多局限性,如:手术机器人依然没有很好地解决利用器械手术时缺少触觉反馈的问题,这将影响到手术操作的精确性、安全性和灵活度,从而大大束缚外科医生的能动性[20];手术机器人的体积依然偏大,占用了手术室较大的空间,而其本身的教学能力有限,不能利于青年医师培训;费用昂贵。所以要是想让机器人成为疑难手术的必选方法,我们还需要经过漫长的发展期[21]。展望各级卫生组织应成立相应机构,加强外科医生与电子机械工程师之间的联系,使外科技术与电子机械领域之间能够更好的结合,加快外科手术机器人的研发进程,从而为人类创造更优质的医疗服务。我们可以大胆设想一下我们未来的手术室。将来病人放在智能担架上送进手术室准备,而智能担架可以将病人的重要信息记录,并能对病人实施麻醉,其还能扫描提供病人的影像学资料[22]。病人随后被彻底消毒并送进无菌手术室。在手术室用一个自动机械传递装置代替机械护士,用自动取出装置代替巡回护士。外科医生可以控制很多机械手,机械可以自由更换手术需要的纱布、缝合线。因为手术室常常和中心消毒室建在一起,所以将大大减少人员的使用。病人在进入手术室完成一系列的术前准备后,医生利用数字成像技术快速建造“动态克隆人”,所谓“动态克隆人”就是一个在解剖学上与患者高度保持一致的虚拟三维克隆人,并且能够同时做出与病人相同的动作,如脏器位置的变化,呼吸深度的变化等。然后医生带上“魔幻手套”,机器人手在传承了以往优点的基础上,还可以做与医生带上“魔幻手套”的手一致的活动,同时它还能将脏器感觉很好的传递给手套,此时医生在克隆人身上手术就如同在病人身上手术一样。以上仅是设想,不一定会演变成上述样子,但我们正在朝着这个方向发展。机器人手术系统还是有很多可能被发掘的潜能。目前机器人的系统功能不仅局限于肉眼或毫米水平,已经开始进行在细胞或细胞内的研究。这样就使得外科手术向人类机体分子生物学水平发展,如果实现那么人类将开始微创手术新的纪元。参 考 文 献1.KwohYS, Hou J, Jonckheere EA, et al. 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恶性肿瘤与静脉血栓形成关键词 恶性肿瘤;静脉血栓形成深静脉血栓形成(deep venous thrombosis,DVT)是指血液在深静脉腔内部的非正常凝结,阻塞静脉腔,导致静脉回流障碍。如未予及时治疗,将造成慢性深静脉功能不全,影响生活和工作能力,甚至致残。早在1865年,Trousseau等就观察到肿瘤患者有发生血液凝固的倾向[1],临床中也发现恶性肿瘤患者发生DVT的机会明显高于非肿瘤患者。现就恶性肿瘤与深静脉血栓形成关系的研究进展作一综述。1 概述研究发现,恶性肿瘤患者DVT发生率为10-30%,与非肿瘤患者相比,增加了约4-6倍[2]。在Goldhaber等[3]的一项报道中,分析5451例B超诊断的DVT,其中32%为肿瘤患者。不同部位、不同病理类型的恶性肿瘤对DVT形成的影响也有所不同,国外报道胰腺癌、卵巢癌和中枢神经系统恶性肿瘤DVT的发生率最高[4] [5],其次是胃肠道肿瘤、肺癌和卵巢癌,皮肤癌、前列腺癌DVT的发生率最低[6]。恶性肿瘤患者并发血栓,将降低生存质量,缩短生存期,Sorensen等报道并发血栓的恶性肿瘤患者一年期生存率下降了约3倍[7]。19世纪中期,Virchow就提出了血流缓慢、静脉内膜损伤及血液高凝状态是DVT发生的三大因素,常见的原因有创伤,手术,静脉炎,长期卧床等。但在恶性肿瘤患者中,即使不存在上述危险因素,其DVT的发生率仍明显升高。进一步的研究发现,在恶性肿瘤的发生和进展过程中,肿瘤细胞释放的一系列细胞因子、宿主的免疫反应、针对肿瘤的一些治疗措施等诸多因素都参与了全身凝血功能状态的改变,最终导致了DVT的发生。2 恶性肿瘤导致DVT发生的机制2.1 血液的高凝状态 肿瘤细胞能通过直接途径或是激活单核细胞制造和表达促凝物质间接地活化凝血系统,造成血液的高凝状态。肿瘤细胞能通过组织因子或其他促凝因子的作用直接激活凝血酶原[8]。组织因子(tissuefactor,TF)是一种跨膜糖蛋白,通过与因子Ⅶa结合形成复合物,激活因子Ⅹ,由此启动外源性凝血途径。组织因子促凝物质的活化已被确定在某些急性白血病以及卵巢、胃和肾脏肿瘤中起作用[9]。另一种促凝物质称为癌促凝物质(cancerprocoagulant ,CP),该物质是一种Mr为68×103的半胱氨酸蛋白酶,存在于恶性肿瘤的提取液中,而正常组织中则不存在该物质。癌促凝物质可识别因子Ⅹ重链之中的酪-脯-赖-色残基,导致酪21-天冬22间切断,不需因子Ⅶ的参与直接激活因子Ⅹ。这种癌促凝物质存在于肺癌、结肠癌、乳腺癌、肾癌和白血病患者中[10]。肿瘤细胞还可产生粘液进入血液,粘液蛋白所含的涎酸分子能通过非酶性作用激活因子Ⅹ,启动凝血过程,肺、胰腺、消化道和卵巢的粘液腺癌可由此引发静脉血栓。肿瘤细胞除了直接激活凝血酶外,还能通过T淋巴细胞的介导激活单核细胞,合成和表达多种促凝物质,如组织因子和因子Ⅹa,从而间接激活凝血系统。内皮细胞也能被细胞因子如TNF、IL-1、IL类似物激活,诱导产生组织因子产物。人的膀胱癌细胞能产生一种肽,这种肽能引起组织因子在内皮细胞中的表达增加[11]。肿瘤细胞还能分泌血管生长因子,诱导单核细胞的活化,使其穿过胶原膜和单层内皮细胞;血管生长因子还能使微血管的通透性增加,肿瘤细胞生成的凝血因子可弥散进入血管中,激活全身的凝血过程。肿瘤患者的凝血酶活性也可因内皮细胞的拮抗调节机制的衰竭而增加,如肝脏广泛受累,合成抗凝血酶Ⅲ、蛋白C 的减少。2.2 血管壁的损伤 血管壁异常包括内皮细胞损伤和功能不全,内皮细胞抗凝特性的丢失。正常的血管内皮细胞具有抗栓特性,能一定程度上阻止血栓形成。凝血的激活可以看作是对血管壁损伤、血管内细胞聚集或肿瘤细胞进入血液等刺激因素的特殊类型的炎症反应[12]。当外伤,血管炎症或是恶性肿瘤直接侵犯血管壁时,血管内皮细胞受损,血管内膜的完整性遭到破坏时,内皮细胞在肿瘤特异性抗原直接刺激下或细胞因子的间接作用下产生促凝物质。而活化的巨噬细胞和淋巴细胞产生的TNF、IL-1等细胞因子能够抑制内皮细胞的纤溶活性,增加内皮细胞表达Ⅷ因子,减少血栓调节素的表达;使抗凝物质蛋白C的激活减少;增加内皮细胞表达E-选择素、白细胞黏附分子和血小板活化因子。血浆中Ⅷ因子、可溶性E-选择素的增加提示血管功能的紊乱。Ⅷ因子可以通过增加血小板与血小板、内皮细胞下组织的黏附而促进血栓形成[12] [13] [14]。恶性肿瘤细胞还可以直接产生少量的凝血酶,导致血小板的粘附与聚集,并沉积于血管内皮,使内皮细胞的功能受损,造成血栓形成前状态。内皮细胞、血小板和肿瘤细胞之间的复杂作用,导致肿瘤细胞对血管内皮的粘附[15]。2.3 静脉血液淤滞 肿瘤患者以年老者居多,一般情况多较差,因衰竭、手术或其他治疗需要长期卧床,全省血流减慢,引起静脉血液淤滞。肿瘤细胞侵犯压迫下腔静脉、髂股静脉甚至使髂股静脉闭塞,均使血液回流受阻、血流缓慢以及患者体内代谢所产生的自由基和脂质过氧化物增多,核酸蛋白交联增加,细胞内代谢产物增加,使腓肠肌收缩力减弱,肌原作用减弱,下肢血回流动力减小[23]。而且血流淤滞将导致内皮细胞的缺氧损害,内皮抗凝功能的异常,也可造成血栓前状态。2.4 血小板异常 肿瘤细胞或从肿瘤细胞膜上自发脱落的囊泡能直接使血小板发生聚集,也能通过二磷酸腺苷、凝血酶、类似半胱氨酸蛋白酶的组织蛋白酶等的介导使血小板发生聚集。血小板被激活后释放出其中的颗粒。活动性肿瘤患者的β2血小板球蛋白和血小板第4因子的水平较彻底缓解的患者明显增高。通过对血小板膜抗体CD62和CD63的检测也证实肿瘤患者血循环中有活化的血小板[16,17]。实体肿瘤患者常伴有中度的血小板增高。晚期肺癌、结肠癌、胃癌、卵巢癌、和乳腺癌等患者常常发生反复发生的血小板增多症[18]。发生的原因是特发性的血小板聚集,血小板水平的增加以及直接调控巨核细胞分化和成熟的血浆糖蛋白的作用。而骨髓增殖综合症因异常的细胞系生成大量的功能紊乱的血小板,也表现为血小板增多症。许多实体肿瘤患者的血小板的粘附性和活性增加。癌症和血小板增多症患者的血小板活性增加是由于主动性的血小板增殖、凝血酶原成分和二磷酸腺苷的增加所至。此外,半胱氨酸蛋白酶、一氧化氮(NO)产生减少、凝血酶敏感蛋白的结合、血小板膜糖蛋白Ib和IIb/IIIa的异常表达可能也是促使血小板活化的原因[19].2.5 抗凝活性下降 恶性肿瘤患者不仅处于血液的高凝状态,还存在抗凝活性的下降。由于抗凝物质消耗过多和(或)肝脏合成下降,抗凝血酶、蛋白C、蛋白S、TM水平的下降。一旦出现抗凝活性下降,尤其是在原发性或转移性肝癌肝功能受损时会加重血栓形成的危险。2.6 纤溶系统功能异常 肿瘤细胞能够表达所有的纤溶系统调节蛋白,包括尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA) 、组织型纤溶酶原激活物(t-PA) 、纤溶酶原激活物特异性抑制物(PA inhibitor,PAI) [20]。有证据表明实体肿瘤患者有纤溶系统活性降低,PAI的水平增高的情况存在[21]。这可能是造成与肿瘤有关的血栓前状态机制之一。但更多的证据表明肿瘤细胞能够改变红细胞表面的电荷[22],影响纤溶系统调节蛋白,使肿瘤患者纤溶系统活性减低,纤维蛋白原升高,促使红细胞聚集性增加,血沉增加,引起血液粘度增高[23]。3 血栓形成对肿瘤的影响肿瘤周围血凝的激活在肿瘤生物学上具有重要意义。纤维蛋白沉积在肿瘤细胞的周围能够促进肿瘤的生长和转移。有证据显示,纤维蛋白的沉积促进了血管新生和肿瘤生长[24]。持续的纤溶和纤溶酶形成增强了肿瘤细胞的侵袭性。肿瘤细胞上的TF-Ⅶ a复合物能够导致细胞骨架的重构。这一过程主要是胞质范围的组织因子调控的[25]。这些细胞骨架重构引起肿瘤细胞动员和黏附。组织因子增强了一些肿瘤细胞血管内皮生长因子的表达,同时减弱了血小板反应素的表达[25]。以这种方式组织因子增强了肿瘤血管新生。另外,由于肿瘤周围血凝的激活导致癌细胞产生激活的丝氨酸蛋白酶,他们能够与细胞表面的蛋白酶受体相互作用。这使一些细胞活动发生改变,从而导致了肿瘤细胞行为的重要表型改变[26]。4 肿瘤患者静脉血栓形成的预防由于肿瘤患者常常发生静脉血栓形成,有学者认为所有的肿瘤患者都应给予药物,预防静脉血栓的形成[27]。但这种观点还需更多的临床研究证实。通常认为肿瘤患者在一些特定的情况下需要预防静脉血栓的发生,如外科手术、化疗期间、中央静脉置管的情况下。4、1外科手术 许多研究表明肿瘤患者手术后深静脉血栓的发病率是非肿瘤患者的两倍。Huber 等[28]也发现,肿瘤患者术后的肺栓塞的发生率也明显的较非肿瘤患者高。因此,对于各种原因卧床的,进行了低危外科手术后的肿瘤患者可给予小剂量的低分子肝素或者进行理疗。腹、盆部的外科手术后患者有高危发生术后血栓的可能,可给予肝素或口服抗凝药物治疗。近年来,低分子肝素得到越来越广泛的应用。与普通肝素相比,低分子肝素有更长的血浆半衰期,皮下注射后有几乎完全的生物利用度,诱导血小板减少的危险也很小。可根据病人的体重调整剂量,无需实验室监测。许多研究表明,低分子肝素在抗凝治疗中具有普通肝素的同样效果和安全性。在一项对择期手术的肿瘤患者使用肝素和低分子肝素预防深静脉血栓的双盲试验中,1115 名患者随即接受肝素5000u 每天3 次,或低分子肝素每天40 mg。进行评估的631 名患者中,使用肝素组的静脉血栓发生率为18.2 % ,使用低分子肝素组的静脉血栓发生率为14.7%。两种药物在发生出血和其他并发症上无差异性。30天和3个月的病死率差异也无显著性[29]。低分子肝素是预防接受手术的肿瘤患者发生血栓症的有效药物。术后每天1次皮下注射低分子肝素与每天静脉应用普通肝素一样安全有效,术后长期应用能有效减少血栓症的发病率[30]。4、2化疗 Prichard 等[31]对只使用他莫昔芬和使用他莫昔芬与联用化疗6个月的乳癌患者的研究发现,静脉血栓形成的发生率在联用化疗后有显著增加。应用造血集落刺激因子可能增加血栓形成的危险。一项前瞻随机双盲研究显示,对有转移的乳癌患者进行化疗期间,使用小剂量华法令(1mg/d)6周, 剂量维持PT-INR(international normalizedratio)在1.3~1.9,就能够有效的防止血栓形成的发生[32]。该预防措施对其他肿瘤的应用价值尚需临床验证。4、3中心静脉置管有研究证明,中心静脉置管与上肢深静脉血栓的发生之间有很强的联系。而肿瘤患者发生这种情况的静脉血栓的危险则更大。皮下注射低分子肝素每天2500 IU能有效的防止中心静脉置管后深静脉血栓的形成。5 恶性肿瘤患者血栓的治疗恶性肿瘤患者一旦确诊有血栓形成就必须进行抗凝治疗。以往的治疗是先应用普通肝素或低分子肝素治疗,然后口服抗凝药物维持。目前,皮下应用低分子肝素成为急性血栓症的一线起始治疗方法[33]。这一疗法意为避免了静脉灌注和实验室监测,因此可以提高恶性肿瘤患者的生活质量。另外,低分子肝素可以缩短住院时间减少治疗费用[34]。抗凝治疗中须注意并发出血和血栓复发。有研究显示,在起始的低分子肝素给药后,后续给予长效的低分子肝素治疗在减少静脉血栓复发方面优于口服抗凝剂,而且不增加出血危险[35]。低分子肝素和丙酮苄羟香豆素还可以抑制肿瘤生长和转移,延长肿瘤患者的生存时间。这主要是通过抑制肿瘤血管新生实现的。其可能的机制包括:1)抑制纤维蛋白的形成;2)降低组织因子水平;3)肝素可与血管源性生长因子,例如成纤维细胞生长因子和血管内皮细胞生长因子结合,使之活性降低;4)可能还有其他更重要的调节机制,例如增加组织因子途径抑制物的释放和对多种基质降解酶的抑制[36]。但是肝素对不合并血栓的肿瘤患者的直接抗肿瘤效应仍待进一步确定[37]。抗血栓治疗的最佳持续时间仍有待确定。过去推荐持续进行3-6个月,目前认为对有肿瘤活动和正在接受抗肿瘤治疗的患者是不够的[38]。第七届美国胸内科学会(the seventh American College of Chest Physicians,ACCP)会议推荐癌症患者静脉血栓抗凝治疗的持续时间可以不确定或只要存在肿瘤活动就持续进行[39]。3 小结 恶性肿瘤患者中DVT的发生率明显增加,严重影响了生活质量和生存期,已成为恶性肿瘤患者主要的死亡原因之一。尽管目前已对肿瘤患者DVT的发生过程有了一些了解,但具体过程仍不十分明确,如何采取有效的干预措施以减少DVT的发生仍有待进一步研究。[参 考 文 献]1.Trousseau A. 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乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中保留肋间臂神经的研究进展*陈源水# 综述 徐卫国D 审校(河北联合大学附属医院肿瘤外科 河北 唐山 063000)关键词 乳腺癌 肋间臂神经 PMPS 近年来,随着对乳腺癌肿瘤生物学特性认识的逐渐加深,以及人们对生活质量要求的提高,乳腺癌的外科手术正朝着“微创、个体化、人性化”的方向发展。目前,国内仍以改良根治术为乳腺癌的主要术式[1],而在欧美国家,乳腺癌手术以保乳术为主,保乳率达50%以上[2]。但是无论是何种术式,腋窝淋巴结清扫仍为乳腺癌手术的重要组成部分[3]。而患者在腋窝淋巴结清扫术后常出现腋窝、上臂内侧皮肤疼痛、麻木、感觉减退甚至消失等症状[3-4],这种感觉异常难以用药物或其他方法控制[5],成为患者长期不能摆脱恶性肿瘤阴影的主要因素之一,加重了患者术后的心理负担,降低了患者术后的生存质量[6]。1984年,Granek[7]等将这一现象称之为乳房切除术后综合征(Post-mastectomyPain Syndrome PMPS),而大量研究表明,PMPS的发生与术中损伤肋间臂神经(Intercostobrachial Nerve ICBN)有关[3-5,8-10],保留该神经能有效减少PMPS的发生[11-14]。因此,ICBN的重要性逐步被认识[5],国内外许多临床医生在乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中逐渐注意到对该神经的保留。笔者就国内外对ICBN的基础及临床等方面的研究进展进行了总结。1ICBN的解剖1.1 ICBN的起源及组成传统观点认为ICBN为第2肋间神经的外侧皮支,直径2-5mm[3,15]。近年来,有文献对ICBN的起源提出新的看法,Vecht等[8]认为ICBN是第2或第3肋间神经的分支,Loukas等[16]通过对200侧成人尸体腋窝的解剖,观察到有15%的ICBN由第2和第3肋间神经的分支组成,2%的ICBN有第三和第四肋间神经的加入。Cunnick等[17]对45例乳腺癌腋窝淋巴结清扫术患者进行术中ICBN解剖学研究,观察到4例的ICBN由第1和第2肋间神经组成。印国兵等[18]则认为可有第1和第3肋间神经的外侧皮支参与ICBN的组成。而AssaJ[5]则将第3肋间神经发出的支配腋窝及上臂内侧的外侧皮支称为“第二肋间臂神经”。1.2 ICBN的走行及分布O’Rouke等[15]解剖了28侧成人尸体腋窝,观察到ICBN在腋中线第二肋间穿出肋间肌和前锯肌,横穿腋窝,可在胸外侧静脉的前面、后面或者包绕胸外侧静脉,在腋窝较早地分为上下两支,下支分布于腋后壁,上支跨越肩胛下肌和背阔肌,达上臂,支配上臂后内侧皮肤,分布范围可以仅为上臂的上1/3,亦可分布到上臂中1/3甚至达到或超过肘部。在腋窝,ICBN被淋巴脂肪组织包绕并发出细小分支分布其中。1.3 ICBN与相邻神经的关系O’Rouke等[15]观察到有36%的ICBN与臂丛神经的中束有联系,18%的ICBN与臂内侧皮神经存在联系。Loukas等[19]在另外一个150侧成人尸体腋窝解剖研究中,观察到17.3%的第2肋间神经腹支在胸廓内与臂丛神经有单支联系;86%的第2肋间神经在胸廓外与臂丛神经有联系;3.3%的第2肋间神经在胸廓内外同时与臂丛神经联系,并且认为是第2肋间神经发出分支到臂丛神经,臂丛神经又发出分支返回ICBN。Loukas等[20-21]还分别报道了2例右侧ICBN与胸内侧神经存在联系,进而支配胸小肌及胸大肌。1.4 ICBN的分型在Cunnick等[17]的研究中,将所观察到的ICBN分为6种类型:⑴单干源自第2肋间神经,无分支,占42%。⑵单干源自第2肋间神经,分粗细二支,占22%。⑶单干源自第2肋间神经,均分二支,占11%。⑷双干源自第1、2肋间神经,粗细相仿,在腋窝无明显分支,占9%。⑸双干独立源自第2肋间神经,在腋窝无分支,占9%。⑹单干源自第2肋间神经,分为一粗干和2-5条细支,占7%。国内吴诚义等[22]根据第2肋间神经外侧皮支出前锯肌及胸外分支的情况,将ICBN分为5型:⑴缺如型,第2肋间神经缺如,由第3肋间神经代替。⑵单干型,外侧皮支出前锯肌时为单干,在腋脂垫中无分支。⑶单干分支型,主干走行1-2cm后分2-3支,上支与臂内侧皮神经吻合,下支单独或与第3肋间神经的外侧皮支吻合,达腋部及侧胸壁皮肤。⑷Ⅱ干型,外侧皮支出前锯肌时即分为Ⅱ干,其走行及与臂内侧皮神经的关系同单干分支型。⑸Ⅲ干型,外侧皮支出前锯肌时即分为Ⅲ干,其走行及与臂内侧皮神经的关系同单干分支型。2.ICBN的生理功能 传统观点认为ICBN是纯躯体感觉神经,支配腋窝、上臂内侧皮肤,司躯体感觉功能,而ICBN切除后出现的腋窝、上臂内侧感觉障碍也印证了此观点。Loukas等[20-21]认为ICBN可能含有躯体运动神经纤维成分,司躯体运动功能。吴诚义等[22]推测ICBN可能还含有交感神经纤维成分,司汗腺分泌功能。3. 保留ICBN的临床价值3.1 保留ICBN的相关技术在乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中,保留ICBN的关键在于找到该神经,有3条途径可循:⑴经起始部途径[13,22],ICBN于胸小肌后外与第2肋间交界处穿出前锯肌,位置恒定,在行胸小肌后解剖或水平Ⅱ淋巴结清扫时易在该处发现其起始部位,循此向远端追踪即可。⑵经腋静脉下方途径[12,22]:切开腋筋膜悬韧带,于腋静脉下方将脂肪淋巴组织向下剥离,常可触及横行的琴弦样索状物,即为ICBN,循此向近、远端追踪。⑶经背阔肌途径[11,22]:找到背阔肌后,于其前缘处剥离脂肪常可找到ICBN,循此追踪至前锯肌处即可,但此途径极易切断该神经。Ivanovic等[23]则根据胸外侧静脉与ICBN相交叉,将腋窝的纤维脂肪组织分为4个区域,分别进行剥离,提高了保留腋窝血管神经的成功率。近年来,全腔镜乳腺癌改良根治术应用于临床,包括腔镜下腋窝淋巴结清扫。该技术将溶脂液注入腋窝,10-20分钟后吸出溶解的脂肪,注入CO2建立操作空间进行淋巴结清扫。ICBN横跨腋窝,吸脂后的腋窝在腔镜下极易辨认,可明显提高保留该神经的成功率[24]。但是,Brunt等[25]认为注入CO2后形成气压以及吸脂时部分淋巴结破碎,有使肿瘤细胞转移或种植之虞。目前,腋窝前哨淋巴结活检术的应用逐步广泛,该技术使前哨淋巴结阴性的乳腺癌患者免于腋窝淋巴结清扫术,同时也避免了相关神经损伤而出现并发症[26]。3.2 保留ICBN的安全性大量国内外临床试验研究表明,腋窝淋巴结清扫术中ICBN保留组与切除组在手术时间、出血量、淋巴结清扫数目、局部复发率、生存率等观察指标上并无差异。因此,乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中保留ICBN对患者而言并不增加相关风险。Abdullah等[12]报道,保留ICBN平均仅增加手术时间5分钟,而淋巴结清扫数目则与切除组无显著性差异。而在Torresan等[13]的研究中, ICBN保留组与切除组的平均手术时间分别为81.2±28.08min、79.1±35.71min(P>0.05),平均淋巴结清扫数目分别为19.5±5.86、20.4±8.43(P>0.05),术后36个月随访均未发现局部复发。Freeman等[14]对ICBN保留组与切除组进行术后32-38个月的随访,两组在生存率和局部复发率上并无差异。国内彭庆蓥等[27]的研究中,ICBN保留组与切除组的平均手术时间分别为108.3min、98.7min(P>0.05),平均出血量分别为48.9ml、48.5ml(P>0.05),平均淋巴结清扫数目分别为16.7、17.3(P>0.05),术后平均随访16个月均未见局部复发。郭振韬等[28] 报道,ICBN保留组的平均手术时间比切除组延长30分钟,考虑与术者手术术的娴熟程度有关。耿中利等[1]报道, ICBN保留组与切除组的中位手术时间分别为 70min、 65min(P>0.05),ICBN保留组与切除组中位淋巴结清除数均为16个(P>0.05),术后进行4-5年随访均未发现死亡病例。然而,多数学者认为,若术中发现淋巴结明显肿大或与ICBN相连,影响淋巴结清扫的彻底性,则应放弃保留该神经以策安全[4,11-12,27-28]。3.3 保留ICBN 的临床意义通常情况下,大部分外科医生在乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中大多能常规保留胸长神经、胸背神经等运动神经[3],而对ICBN的重要性认识不足,认为保留该神经影响腋窝淋巴结清扫的彻底性,有导致局部复发的可能性,故常切除之[5,13],导致患者术后出现PMPS,而PMPS的治疗十分困难[8],迄今为止仅Watson等[29]报道在局部外用辣椒素取得一定疗效,因此,预防PMPS的发生就愈发显得重要。1974年,Assa等[5]首次对46例乳腺癌患者进行了腋窝淋巴结清扫术中弃留ICBN的试验,结果切除组33例患者均出现臂内侧感觉异常,而保留组仅1例患者出现感觉异常。随后,许多学者进行了大量弃留ICBN的研究。Temple等[11]报道,ICBN切除后感觉异常的发生率为55%,而保留组仅为4%(P<0.01)。在Torresan等[13]的研究中,术后3个月,ICBN切除组与保留组主观评价感觉异常发生率分别为71.4%、39%(P<0.01),客观评价感觉异常发生率分别为73.8%、46.3%(P<0.01)。Freeman等[14]报道,ICBN切除组平均感觉障碍面积为32cm2,保留组为10cm2(P=0.009)。国内,彭庆蓥等[27]的研究中,术后1、2和6个月,ICBN切除组与保留组感觉异常发生率分别为76.2%、15.6%(P<0.005),61.9%、15.6%(P<0.005),45.2%、2.22%(P<0.005)。郭振韬等[28] 报道,ICBN切除组与保留组感觉障碍发生率为54.2%、11.5%(P<0.01),保留组感觉异常多在3-4周恢复,切除组仅部分在术后3-4个月症状才逐步改善。2001年,Wong等[30]还报道了乳腺癌术后局部疼痛与术区神经瘤形成有关,切除神经瘤后疼痛均消失,Temple等[11]还认为局部神经瘤形成可与肿瘤局部复发相混淆。因此,保留ICBN能避免局部神经瘤形成,避免不必要的诊疗。这些研究均表明保留ICBN能明显减少PMPS的发生,而即便是保留ICBN后仍出现PMPS,其感觉障碍面积亦较切除组小,恢复亦较切除组快。因此,乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中保留ICBN能有效降低PMPS的发生率,提高术后生存质量,具有重要的临床意义。对于保留ICBN后仍有部分患者出现PMPS的问题,有学者认为与术中过度牵拉、钳夹该神经,术后局部瘢痕形成、局部炎症刺激以及皮瓣张力过大有关[6],还有学者认为系因ICBN的分支众多,术中未能悉数保留所致[15,18]。另外,O’Rouke等[15]提出,腋窝、上臂内侧皮肤的神经支配复杂,除ICBN支配外,尚可能有臂丛神经等分支支配,这也解释了为什么部分患者保留ICBN后仍可发生PMPS、部分患者切除ICBN后并未出现PMPS。因此,术中应注意保护ICBN及相关神经,并尽量保留其分支,以有效减少PMPS的发生。值得注意的是,Vecht等[8]提出,PMPS的诊断尚需除外局部肿瘤复发、放射性神经炎、淋巴水肿导致的神经压迫、颈椎癌转移等。因此,乳腺癌术后局部疼痛并不能一味归咎于ICBN的切除,而应考虑到可能存在其它病变,以免延误诊治。4 结语乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中保留ICBN已具备成熟的解剖学基础和临床技术,其安全性业已证实,临床意义更是毋庸置疑,目前所需解决的问题是加强临床医生对ICBN重要性的认识,提高对ICBN的重视程度,广泛开展保留ICBN的技术,最大限度地降低PMPS发生率,减轻患者术后心理负担,提高患者术后生存质量。参考文献[1] 耿中利,王进,阿里比亚提·艾尼,等.保留肋间臂神经在乳腺癌腋窝淋巴结清扫术中的意义[J].新疆医科大学学报,2009,32(7):842-844.[2] 孙旭东.乳癌保留乳房手术研究进展[J].青岛大学医学院学报,2008,44(5):468-470.[3] Taylor KO.Morbidity 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【摘要】目的 探讨乳腺癌术中保留肋间臂神经(intercostobrachial nerves,ICBN)的可行性。方法 选取华北煤炭医学院附属医院肿瘤外科2004年6月~2006年6月之间99例(其中包括15例保留ICBN失败者)手术切除的ICBN及周围组织,采用HE染色方法,观察切除的神经及周围组织的病理变化。结果99例手术切除的ICBN中96例(96.97%)在镜下观察可见神经细胞完整未受侵犯,神经周围组织中未见癌组织浸润。28例伴腋窝淋巴结肿大患者中,3例(10.71%)与神经紧邻的脉管内可见到癌栓存在。结论 初步的病理学研究结果表明,乳腺癌术中保留ICBN具有可行性。应该提倡并大力推广保留ICBN的乳腺癌手术。【关键词】 乳腺癌;肋间臂神经;腋窝淋巴结切除术;HE染色;病理学研究The Feasibility Study of Preserving Intercostobrachial Nerve during Dissection for Breast Carcinoma-:evidences from a preliminary pathologic works【Abstract】 Objective:One of the recognized complications of axillary nodeclearance is sensory loss or paraesthesia due to division of the intercostobrachial nerve (ICBN). The majority of surgeons routinely sacrifice the ICBN because of their concern with thoroughness of clearance, technical difficulty involved, and partly because of their underestimation of the clinical benefit of preserving it. What is more, they thought that preserving the nerve might compromise the extent of clearance and increase the rate of local recurrence. This clinical-pathology study was aimed to determine the feasibility of preservation of the ICBN in breast cancer. Methods:In the period of June 2004 to June 2006, 99 patients with operable breast cancer who had gone an axillary lymph node dissection were analyzed in the department of surgical oncology, North China Coal Medical College Hospital. The extirpated ICBN and ambient tissue were tested using HE staining to observe the pathological changes. Results:Microscopically, 96 cases out of the 99(96.97%) with the ICBN sacrificed were observed that the nerves were not violated, and the nerve cells were integrity. Of the 28 patients with axillary lymph node enlargement, only 3 cases (10.71%) were found that there was the existence of tumor emboli in the vessels near the nerve. Conclusions: These evidences from the preliminary pathologic works support that preservation of the ICBN is a feasible and safe technique. The operative technique should be advocated. If at all possible, surgeons should identify the ICBN and preserve it.【Key words】 intercostobrachial nerve; breast carcinoma; axillary lymph node dissection; HE staining; pathological study乳腺癌是妇女最常见的恶性肿瘤之一,近年来其发病率在全世界范围内呈明显上升的趋势,严重影响着女性的健康和生活质量。传统的乳腺癌根治术中并不保留ICBN。早在1974年,Assa J[1] 首先较系统地阐述了乳腺癌根治术中ICBN切断或切除对术后上肢感觉功能的影响,旗帜鲜明地倡导乳腺癌根治术中保留ICBN的重要性。1984年的ASCO大会上,Granek I[2] 首次明确提出乳腺癌根治术中ICBN切除后的“乳房切除术后疼痛综合征(Post-mastectomy Pain Syndromes, PMPS)”这一概念。随后乳腺癌腋淋巴结清扫术中保留ICBN的问题日益受到重视,并且逐渐地,国内国外越来越多的医生认识到保留该神经的必要性。但是,相应的问题也摆在了外科医生面前:ICBN穿过富含淋巴结的腋窝脂肪组织中,保留该神经的同时确实增加了彻底清扫腋窝淋巴结的难度,更有癌残留之嫌。针对此问题,本研究小组采用HE染色方法检测99例术中切除的ICBN及其周围组织,为探索保留ICBN的可行性提供病理学依据。1 资料与方法1.1 一般资料 选取华北煤炭医学院附属医院肿瘤外科2004年6月~2006年6月之间99例患者,女性,年龄36~78岁,平均年龄50.12岁;其中左侧乳腺癌42例,右侧乳腺癌57例。病理分期采用2002年美国癌症研究联合会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)乳腺癌TNM分期:I期40例,IIA期29例,IIB期18例,IIIA期10例,IIIB期2例。 术前触诊可疑腋窝肿大淋巴结者28例,术后病理诊断淋巴结转移者32例。乳腺癌改良根治术69例,保留乳房加腋淋巴结清扫术30例。1.2 实验方法 取手术切除的ICBN及周围组织制成石蜡标本,连续切片,然后进行HE染色,镜下观察ICBN是否受到癌组织侵犯,周围组织中有否癌组织残留。2 结果采用HE染色方法检测99例术中切除的ICBN及其周围组织,其中96例(96.97%)在镜下观察可见神经细胞完整未受侵犯,神经周围组织中未见癌组织浸润。28例伴腋窝淋巴结肿大患者中,3例(10.71%)与神经紧邻的脉管内可见到癌栓存在(见附图)。3 讨论腋窝淋巴结清扫术中ICBN的损伤,造成患者术后上肢活动受限以及出现侧胸壁、腋窝和上臂等部位疼痛、麻木、感觉异常、感觉过敏、感觉减低及感觉缺失等感觉障碍症候群,将其命名为PMPS[2]。也有人[3]根据其发作特点,称之为肋间臂神经陷夹综合征(Intercostobrachial Nerve Entrapment Syndrome)。后来,Vecht[4] 提出将PMPS 重新命名为腋窝切除术后疼痛(Post-axillary dissection pain)综合征更为准确。以后又有人[5]提出直接地称其为肋间臂神经疼痛综合征(Intercostobrachial neuralgia)更为恰当。近些年来乳腺癌的手术越做越小,越做越精细,自然地,腋窝清扫术中保留ICBN的问题日益受到重视。通过文献复习可以了解到国内外的许多学者[1,2,4,6,7]反复呼吁保留ICBN的重要性和必要性,反复论证保留ICBN的可行性和临床意义[8,9,11-14],并积极地探索术式的改进[1,15-19]。尽管如此,“无瘤观念” 已经在人们的心目中根深蒂固,肿瘤外科医生一味追求“彻底清扫原则”,顾虑癌残留,担心会增加局部复发,故而,乳腺癌腋淋巴结清扫术中保留ICBN术式的推广工作进展缓慢。目前,保留ICBN的问题仍然是多见于研究探讨,少见于常规应用。本组资料中行ICBN切除的患者99例,其中,96例未见神经受癌侵犯而且神经周围未见癌组织,上述初步的病理学研究结果提示此术式是安全可行的。国内外许多研究小组[1,9,10,12,20-22]认为保留ICBN并不增加局部复发或远处转移的风险。笔者呼吁只要条件允许,都应该积极保留肋间臂神经。本组资料中伴有腋窝淋巴结肿大者28例,其中,3例可见神经周围有癌组织存在,占10.71%,提示我们术前如发现患者腋窝有肿大淋巴结,术中则应慎重保留ICBN。笔者认为能否保留ICBN,应该根据具体情况而定,既不能为了保而保,又不能为了彻底清扫而统统切除。有人认为[9,22-24]如果腋窝淋巴结较多或有融合粘连,为避免影响手术后效果,必须放弃保留神经。作者认为这种过度保守的观点值得商榷。一直以来,肿瘤外科医生始终坚持“彻底清扫(thoroughness of clearance)”原则,坚持“整块切除(en block dissection)”原则,同时又在小心翼翼的保留腋血管、胸背血管、胸长神经、胸背神经等,有谁还在探讨与此相关的所谓“癌残留的问题”,“局部复发的问题”呢?! 一如肿瘤根治术的淋巴结清扫原则,如果在解剖、游离ICBN时能够精细地做到“骨骼化”或“脉络化”, 相信保留ICBN同样也不会造成癌残留,不会增加局部复发率,而由此带来的是患者更好的生存质量。另外,在我们的工作中,观察到3例ICBN穿过肿大融合的淋巴结,未予保留,尽管术后病理检测未见ICBN受侵。结合我们的工作经验,我们原则上同意其他研究小组[10,11,14-16,20,25] 的观点:患者出现患侧腋下淋巴结肿大、粘连、固定,则应慎重保留ICBN;如果ICBN受肿瘤粘连、侵犯,则不必勉强保留该神经,以策安全。自上个世纪末,乳腺癌治疗理念发生了突飞猛进的改变。乳腺癌手术治疗方式已经从传统的根治术向改良根治术转变,并成为主流术式,随即,在乳腺癌治疗史上具有革命性意义的保留乳房治疗观念迅速推广开来,使越来越多的患者受益。纵观人类医学发展史,每一次治疗观念的转换或更新,都需要一段时期的推动。为了医学科学的不断进步,更是为了患者的切身利益,应该提倡并大力推广保留ICBN的乳腺癌手术。当然,我们必须进行更广泛、更深入的研究,使得这一改进的术式更科学,更合理,更完美,更可行。参考文献:1. 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