Thoracic surgery in Hong Kong
Review Article

中国香港胸外科现状简介

Aliss T. C. Chang^, Joyce W. Y. Chan, Rainbow W. H. Lau, Calvin S. H. Ng

Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, Prince of Wales Hospital, the Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China

Contributions: (I) Conception and design: CSH Ng, JWY Chan; (II) Administrative support: CSH Ng, RWH Lau, JWY Chan; (III) Provision of study materials or patients: JWY Chan, CSH Ng, RWH Lau; (IV) Collection and assembly of data: All authors; (V) Data analysis and interpretation: All authors; (VI) Manuscript writing: All authors; (VII) Final approval of manuscript: All authors.

^ORCID: 0000-0002-6672-5894.

Correspondence to: Dr. Calvin S. H. Ng, MD, FRCS. Professor, Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, The Chinese University of Hong Kong, Prince of Wales Hospital, Hong Kong, China. Email: calvinng@surgery.cuhk.edu.hk.

摘要：在现代医学中，胸外科一直致力于实现微创手术，为胸外科疾病提供一站式解决方案。由于亚洲患者往往希望有更小的伤口和更短的住院时间，故中国香港的胸外科也随之从传统的开放式开胸手术发展到视频辅助胸腔镜手术(VATS)，我们的机构也在2012年开发了用于肺大部切除术的单孔VATS。然而，单孔VATS在带来了一定优势的同时，也随之带来了诸如操作时的器械相互阻挡和可视角度不佳等挑战。为了改进手术过程及其结果，已经有许多新的技术和设备被陆续开发出来，例如双铰链仪器、机器人辅助技术以及磁性锚定和引导的内窥镜(MAGS)。随着医学影像技术的发展，肺小结节和毛玻璃结节(GGO)的治疗需求比以往任何时候都高。我们的多功能手术室(HOR)可以在病变定位过程中结合实时成像，并通过VATS或电磁导航支气管镜(ENB)消融提供一站式治疗。本文将回顾有关中国香港胸腔外科手术历史发展和临床结果的文献，并讨论胸外科发展的未来前景。

关键词： 电磁导航支气管镜检查、多功能手术室、肺癌、单孔VATS、机器人胸外科手术

Submitted Oct 14, 2021. Accepted for publication Jan 06, 2022.

doi: 10.21037/jtd-21-1600

简介

中国香港的胸外科早在20世纪50年代还是一个新兴的亚专科，主要关注于非解剖性肺切除术和肺结核的开胸治疗。随着时间的推移，肺部疾病谱发生了变化，许多诊断和治疗的新技术也陆续出现。目前，中国香港公共卫生部门有4个胸外科中心，为约740万中国香港居民提供服务，治疗包括肺癌、纵隔肿瘤、胸壁肿瘤和畸形、胸膜疾病、脓胸、胸部创伤、气道疾病等的各种胸外科疾病。其中，肺癌仍然是中国香港当地最普遍的肺部外科疾病。根据中国香港癌症统计处的数据，肺癌是中国香港最常见的癌症，也是死亡率最高的癌症[1]。在2019年，肺癌患者占癌症患者的15.9%，有27.1%的癌症死亡患者死于肺癌，且当年中国香港新增肺癌病例达到5575例[1]。21世纪初的一项研究表明，直接吸入或环境接触烟草烟雾和职业性接触烟草烟雾是中国香港人们患肺癌的两个主要危险因素[2]。而随着胸部计算机断层扫描(CT)的增加，有越来越多的人被发现有肺部小结节或磨玻璃结节(GGO)，给诊断和术前定位带来了挑战，尤其是那些范围小、位置深和亚实性的结节。因此，胸外科的研究进展旨在应对胸部恶性肿瘤的人口学变化。而本文将回顾近几十年来胸外科技术的发展，并探讨中国香港胸外科实践未来的发展方向。

中国香港视频辅助胸腔镜手术(VATS)的发展

在中国香港胸外科发展的头几十年里，开胸手术是首选的手术入路。然而，传统的开胸术由于其切口长、范围大、需要切断肌肉和肋骨等问题，使之成为了创伤最大的手术切口之一，导致了诸如恢复和住院时间延长，持续数年的严重伤口疼痛（开胸后疼痛综合征）等问题。随着20世纪80年代腹腔镜胆囊切除术的成功，腔镜被证明拥有减轻痛苦和加快恢复的优势[3]。故胸腔镜视频辅助手术在90年代早期被引入中国香港，且中国香港的胸外科先驱们迅速探索和实践了这项新技术。其中，来自香港中文大学的Anthony Yim教授报道了1992年至1994年间对192名患者进行的284例VATS手术，表明了使用VATS可以安全有效地进行广泛的胸部手术[4,5]。从此，VATS迅速成为中国香港主流的外科技术，被用于治疗广泛的胸腔内疾病，如外科胸膜固定术、肺大部切除、纵隔肿块切除等。

在中国香港进行VATS的常规准备是将患者置于完全侧卧位，屈曲身体以打开肋间隙，并进行双腔气管插管和单肺通气。手术通常使用10mm 30度视频镜，并且在进行主要手术前进行胸腔镜检查。最常见的VATS通过两到三个孔进行操作，且在大多数情况下不需要扩张肋骨，二氧化碳的注入在我们的实践中也并不常规使用。1998年中国香港报道了VATS肺大部切除的早期结果，结果显示VATS对I期至IIIA期原发肺癌肺大部切除患者提供了良好的中期结果，其随访26个月的生存率为93%[5]。除了良好的肿瘤预后外，VATS还提供了更好的生活质量，其原因在于VATS可以减少失血量，缩短住院时间，减少免疫紊乱，并更好地保留肩关节功能[6-9]。因此，尽管每年接受治疗的胸外科患者数量不断增加，但由于住院时间缩短和并发症发生率降低的总体趋势，用于胸外科手术的床位数量上升的比例较低。

单孔VATS

在21世纪初，单孔VATS技术由意大利的Gaetano Rocco团队[10]和西班牙的Gonzalez Rivas团队[11]等几个欧洲团队首先使用。2002年第一例VATS的交感神经切除术开展，2004年首次报道了VATS楔形切除术，而单孔肺叶切除术直到2010年才实现[12]。meta分析支持使用单孔VATS治疗肺癌，分析表明其显著降低了并发症的总体发生率、住院时间和胸腔引流管放置时间[13,14]。中国香港也是2010年代最早开始发展单孔VATS的亚洲地区之一[15]，随着进一步的研究表明单孔VATS能够减少早期术后疼痛（图1），减少镇痛需求[13]，减少住院时间[6,15]以及增加无瘤生存时间，中国香港从多孔VATS到单孔VATS的变革进程也随之大大加速[15]。而2021年最近的一项研究也显示，与多孔VATS相比，单孔VATS患者的免疫障碍更少[16]。

图1
图1 对多功能手术室的肺小病变进行带钩金属导丝定位，然后进行同期的VATS楔形切除术。这减少了气胸和导丝脱位的风险，因为减少了患者的转移。

与国外类似，我们机构在单孔VATS技术的发展过程中也首次尝试了交感神经切除术。并且我们开发了一种新的方法，通过利用内置有工作通道，可伸缩的晶状体清洗系统和二氧化碳注入通道的Vasoview Hemopro 2 内镜静脉血收集装置[17]，对交感神经节和相关神经进行有效的热消融，并允许一名外科医生通过将视频镜和解剖器结合在一个设备中来完成手术。之后，单孔肺楔形切除术、胸膜固定术和心包窗手术也随之开展[18]。

2012年，香港威尔士亲王医院的Calvin Ng教授进行了首次单孔VATS解剖性肺切除术[19]。2013年3月，首届亚洲单孔VATS研讨会(ASPVS)举办，来自世界各地的演讲者和与会者参加了现场讨论。这次研讨会也由此成为一个备受期待的年度活动，已经在亚洲各地举行，并拥有了高质量的科学出版物[20,21]。从我们对150例病例的初步经验来看，单孔VATS显示出良好的安全性，较低的围手术期发病率和死亡率，其30天死亡率为零，2年总死亡率为3%。而这些病例中大多数（87%）为非小细胞肺癌(NSCLC)，且单孔VATS在I期（96%）和II期或以上（83%）的患者中显示出与常规VATS相当的无瘤生存率[15]。

然而，降低VATS的侵袭性也意味着更高的技术挑战[15]，特别是在胸腔较小、肋间隙较窄的亚洲人群中[22]。小的单切口使视频镜和器械调节困难，并且导致术中操作的空间较少。幸运的是，已经有了许多为克服这些困难而设计的新仪器和技术。我们使用双铰链设计的窄轴器械来为胸腔内的操作腾出空间并避免器械相互阻挡。5mm30度胸腔镜和结合光源的应用使得医生能在小小的创口中使用更多的器械，并提供更好的手术视野[23]。使用单孔VATS的需求也为我们提供了开发和测试新型内吻合器的机会，以便在尴尬的角度中安全缝合[24]。此外，单孔入路推动了选择性肺切除技术的创新，除了使用内吻合器，现在使用手术激光也成为了一种新的选择[25]。

有趣的是，由于许多亚洲国家同时发展了单孔VATS，每个VATS中心都根据其3孔VATS的经验发明了自己的标志性的单孔VATS方法。在中国香港，大多数中心更喜欢30度5mm或10mm的腔镜[26]，而其他中心可能更喜欢更多功能的120度胸腔镜或灵活的倾斜胸腔镜。虽然一些外科医生喜欢站在患者的后侧并通过侧孔进行手术，但我们更倾向于选择前方入路以及通过腋前线的单孔，通过利用其更宽的肋间隙来进行手术操作[27]。

电磁导航支气管镜检查(ENB)：在多功能手术室(HOR)进行活检、染料标记和消融

近年来，胸部疾病谱发生了巨大的变化，除了胸部x光片检测到的巨大肺肿瘤，CT扫描中偶然发现的小亚实性肺结节也越来越常见[12]。尽管由于公共卫生教育，中国香港吸烟人数逐渐减少[2,28]，但根据癌症登记数据，女性非吸烟者群体中肺癌患者人数比例在增加，且这部分患者往往携带腺癌，而不是鳞癌亚型。与结肠癌类似，肺腺癌已被证明遵循从癌前病变（非典型腺瘤性增生）到恶性病变（原位腺癌、微浸润腺癌和浸润性腺癌）的逐步进展过程[29]。其中一些在影像上表现为磨玻璃结节，且这些结节的生物学行为可能比预料的更具侵袭性[30]。因此，早期治疗这些相对较小的亚实性肺结节可以为预防癌症发展提供一种有效的方法，并可能提高生存率。

然而，这种方法的挑战是定位诊断和后续治疗的准确定位。2014年我们在威尔士亲王医院最初的解决方案为利用多功能手术室的锥形术CT(CBCT)和荧光镜透视检查来进行经皮带钩金属导丝定位，并随后进行单孔VATS切除（图2）[31]。与传统的在放射科插入带钩金属导丝并随后转移到手术室相比，这种流水线式的工作流程避免了定位和手术之间的延迟，改善了患者的体验，减少了气胸和带钩金属导丝脱位等并发症[32]。

图2
图2 我们的多功能手术室(HOR)通常使用电磁导航支气管镜(ENB)，并结合术中锥束CT。

然而，该方法只提供了部分解决方案，因此在2015年，电磁导航支气管镜(ENB)被引入我们的多功能手术室，并迅速成为治疗肺结节的重要工具（图3）。ENB利用电磁定位和专门的软件，例如超维®导航系统（美敦力，美国明尼阿波利斯，美国），来分析术前CT并创建气道的3D虚拟路线图，通过它支气管镜可以被准确地引导到目标病变。通过将ENB与实时CBCT和荧光镜透视检查相结合，我们可以确定支气管镜工具的精确位置。同时通过导航支气管镜的工作通道，外科医生可以使用各种先进的工具进行诊断和治疗，如活检、染料标记、基准标记物的放置和消融（图4, 图5）[33]。

图3
图3 通过ENB导航到目标病灶，并在透视引导下进行实时微调。最终，用锥束CT(CBCT)确定支气管镜工具的位置。
图4
图4 锥形束CT可以准确评估支气管镜工具和肺病变之间的关系。在这例微波消融的病例中，目标肺结节呈橙色痕迹，用消融导管穿刺。红色、绿色和蓝色的圆圈代表预测的消融区，测量的最小边缘为4.3毫米。
图5
图5 在我们的多功能手术室为机器人支气管镜检查的设置显示。该机器人由两支臂组成，支气管镜通过气管内管插入模型的气道。需要一个额外的金属支架来稳定气管内管的入口。机器人被放置在头侧，以便可以无障碍地进行CBCT。

根据我们和其他人的经验，HOR的实时多模态成像提高了诊断率[34-36]，特别是在<1cm和GGO病变中，HOR允许多仪器活检，并允许一次对多个病变进行活检。此外，HOR还可以提供一个一站式的诊断、定位和治疗解决方案。对于术中可能无法触及的肺部小病灶，经ENB活检，术中冰冻切片诊断后，即可进行后续同期的VATS切除的染色标记，诊断和治疗之间没有任何延迟。我们通常通过ENB对病变进行三染料注射（等体积的碘己醇、亚甲基蓝和多氰绿）[37]。术中CBCT确定染料位置后，将单腔气管内管改为双腔管即可进行VATS，在白光和近红外光下即可分别在VATS上识别亚甲基蓝和靛花碱绿。另外，将ENB基准标记物放置在病变的深缘是另一种替代方法，用来确保足够的切除边缘和优化手术结果[38]。而术中荧光镜透视检查被用于确认深缘基准标记物的位置，以确保足够的切除边缘，从而在不牺牲额外肺组织的情况下优化手术结果。通过这些技术的单独或联合使用，即使肿瘤很深以致不能直接显示，或太小和软，不能直接触诊，也可以精确定位病变。

对于手术风险相对较高的老年患者或肺功能较差的患者，消融治疗是中国香港先行的一种治疗恶性和恶性前病变的替代方法[39]。市场上有各种消融治疗方式，分为热消融（包括射频消融、微波消融和低温消融）和非热消融。传统经皮肺消融治疗显示了不错的结果和无瘤生存[37]，而经支气管途径进行消融则是一种相对新颖的技术。我们是首先在HOR中进行ENB微波消融术的机构之一。自2019年以来，我们已经完成了70多例ENB微波消融术，技术成功率为100%。并发症包括疼痛（13%）、气胸（6.7%）和消融后发热（6.7%），相当于或优于经皮消融技术[40]。与经皮消融术相比，经支气管消融术的优点是避免了胸膜穿刺，从而降低了气胸、胸腔积液、支气管胸膜瘘、针道种植转移等相关并发症的风险。此外，ENB消融能够到达经皮途径难以到达的肺的某些区域，如肩胛骨覆盖区域或靠近纵隔的区域。然而，由于微波导管的消融区大小有限，肿瘤应远离主要血管，以防止热降效应，因此合适的患者选择是十分重要的[40,41]。

中国香港胸外科的未来

近年来，中国香港胸外科领域中医疗机器人的应用势头强劲。随着机器人器械灵活性的增加和三维胸腔镜成像质量的提高，机器人手术有望越来越流行，并且能够更广泛地应用于各种胸外科手术[42]。目前，中国香港四个胸外科中心中的三个已经装备了达芬奇机器人系统（Intuitive, California, USA）。常见的机器人胸部手术包括机器人胸腺切除术，后纵隔肿块切除和肺叶切除术。机器人公司之间的相互竞争也为机器人系统或平台提供了更多的选择，方便我们选择适合我们地区和临床实践的产品。同时随着对机器人手术的可及性的增加，对胸部疾病的创新性治疗方法正在随之不断出现。

机器人辅助支气管镜检查正使我们的ENB技术进一步自动化，并有可能进一步提高准确性和更加符合人体工程学（图6）[43]。在操作中，支气管镜由机械臂控制，而外科医生使用远程控制系统控制支气管镜沿气道的推进，机器人提供了更稳定和更精确的空间方向，从而帮助操作者在更窄的气道中进行复杂的操作[43]。在未来，我们预计在ENB手术中使用机器人辅助支气管镜和经支气管通路工具来治疗传统方式难以到达的周围位置的小结节。与此同时，不同的消融方式的使用也正在研究中。许多替代能源，如冷冻消融和热蒸汽消融，都有自己特定的消融区大小和形状，并且在研究中已经显示出了良好的早期结果[44,45]。虽然ENB消融手术仍处于起步阶段，但其将成为我们所在地区的一个长期的研究方向。

图6
图6 操作员通过遥控器控制机器人支气管镜的运动。在控制台的监测屏幕上，左侧为实时支气管内视图，右侧为虚拟支气管镜内视图。

由香港中文大学开发的新型磁性锚定和引导内窥镜(MAGS)技术非常适合在狭窄的创口中进行探查[46]。这种无线、高清晰度的视频电镜可以通过放置在患者胸壁上的外部磁铁导入并锚定在胸腔内。通过外部控制器控制，可操纵的MAGS也可以重新定位和倾斜视频镜到理想位置。这消除了视频镜通过手术通道所占用的空间，为其他仪器提供了更多的操作空间。此外，与传统的胸腔镜相比，它提供了一个更好的三角化的视野。最后，该锚定机制在手术过程中还提供了优越的图像稳定性。基于上述优点，MAGS在未来的微创胸外科中具有很大的潜力[47]。

总结

正如温斯顿·丘吉尔曾经说过的：“要改善就要去改变，要完美就是要经常改变”，中国香港的胸外科医生一直在不懈地改进外科技术，探索创新的解决方案，以便为患者提供最好的治疗。在微创性方面，胸外科已从传统的开胸术转变为多孔VATS，最近又转变为单孔VATS。为了应对疾病谱系的变化，多功能手术室的ENB已经被开发出来，为诊断、定位和治疗小型和亚实性的癌前病变或早期肺癌提供了完美的一站式解决方案。我们的公民一直因其聪慧、创新和坚韧而倍受认可，中国香港的胸外科医生也将继续努力引领胸外科发展的前沿。

Acknowledgments

Funding: Research Grants Council (RGC) University Grant Committee Hong Kong (No: 14119019).

Footnote

Provenance and Peer Review: This article was commissioned by the Guest Editor (Alan D. L. Sihoe) for the series “Thoracic Surgery Worldwide” published in Journal of Thoracic Disease. The article has undergone external peer review.

Conflicts of Interest: All authors have completed the ICMJE uniform disclosure form (available at https://dx.doi.org/10.21037/jtd-21-1600). The series “Thoracic Surgery Worldwide” was commissioned by the editorial office without any funding or sponsorship. CSHN serves as an unpaid editorial board member of Journal of Thoracic Disease, and he is a consultant for Johnson and Johnson; Medtronic, USA; and Siemens Healthineer. RWHL is a consultant for Medtronic, USA; and Siemens Healthineer. The authors have no other conflicts of interest to declare.

Ethical Statement: The authors are accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Open Access Statement: This is an Open Access article distributed in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which permits the non-commercial replication and distribution of the article with the strict proviso that no changes or edits are made and the original work is properly cited (including links to both the formal publication through the relevant DOI and the license). See: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.

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译者介绍
胡云帆
复旦大学上海医学院临床医学八年制在读（导师是谭黎杰教授），研究急性肺损伤及肺癌分子机制方向，参与多项大型多中心临床研究。复旦大学“莙政学者”，曾获得复旦大学优秀学生奖学金一等奖，复旦大学博学奖学金以及其他各类奖学金多次。（更新时间：2022-05-07）
审校介绍
汪灏
复旦大学附属中山医院胸外科副主任医师、中山医院科研处临床研究管理科科长，华盛顿大学医学中心(UWMC)访问学者，ESTS会员、EACTS会员、IASLC会员，以第一/通讯作者在JAMA Surgery、JTCVS等杂志发表论文15篇，ATM杂志编委、JTD杂志编委，在AATS、EACTS、ESTS、WCLC、OESO等国际学术会议报告8次，获得ESTS 2014年会青年医师最佳临床报告奖、AATS 2016年度访学奖金、OESO 2017年会优秀报告奖、JACS 2017年会优秀报告奖、2016年上海市科技进步奖二等奖（第2完成人），主持国家自然科学基金2项，获得实用新型专利1项（第1发明人）。（更新时间：2022-05-07）

（本译文仅供学术交流，实际内容请以英文原文为准。）

Cite this article as: Chang ATC, Chan JWY, Lau RWH, Ng CSH. Thoracic surgery in Hong Kong. J Thorac Dis 2021. doi: 10.21037/jtd-21-1600

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