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汪忠镐院士谈血管外科进展 |
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从结扎动脉治疗血管损伤和动脉瘤,从动脉内膜切除到治疗动脉硬化性阻塞性病变到动脉重建术,是血管外科的里程碑式的发展。在战事上,及至第二次世界大战时,对肢体血管创伤基本采用血管结扎和截肢法;到抗美援朝战争时,开始普遍应用血管重建术,明显降低了截肢率,对血管外科来说同样是一种令人瞩目的进展。可以说,人工血管的涌现构成了血管外科发展的第一个里程碑。顾名思义,血管重建需要人工血管。上世纪80年代,出现了腔内血管外科,构成了血管外科的又一个里程碑。与此同时,我国血管外科学者首先研究了以人工血管内膜化为宗旨的静脉代用品,与目前热点之一的组织工程概念大致相符。科技日新月异的发展促使血管外科快速进展,简述其前沿如下。 一、经细胞途径的血管新生 从骨髓细胞、祖细胞、间充质骨细胞向内皮细胞的分化和应用,起自上世纪80年代。我国血管外科学者参与了最早的研究,上述细胞的应用及其向内皮细胞的分化,已成为治疗无法施行血管重建的血管缺血性疾病的重要方法。该方法自2003年开始用于临床,为人们所看好。从20世纪开始,国内在脐血干细胞方面已有了日益增加的实验研究和临床应用。自体源径路理所当然,来自异体而乏抗原的脐血、脐带以及胎盘源的间充质细胞,提取并不困难,尤其是前者,值得重视研究和规范。 二、组织工程血管 组织工程的要素包括种子细胞核可降解支架。血管组织工程是将体外分离、培养的血管组织细胞,与可降解的生物材料构建成细胞—生物材料复合体,植入体内与宿主血管组织融合省长、重塑后演变为自体血管。由于血管组织包含多种细胞,常用成体细胞、脐带细胞或间充质干细胞,在体外诱导分化,增殖以形成血管组织的各种细胞。支架则由合适的可降解材料制成的带微孔的血管样形态的结构,它为细胞的种植、生长、成熟提供支撑。按照组织工程的定义,这个支架必须是可吸收和可降解的,也就是说,随着细胞不断成长和血管组织不断形成的同时,这个支架将逐渐被替代,最终在体内完全被吸收。在理论上说,支架原来所具有的抗张强度也在不断降低,直到零。研究的目标是,制就一种可用于临床的、能够在患者体内终生受用的由组织工程形成的血管。 三、血管腔内外科 国际上,血管腔内外科出现于上世纪80年代。我国血管腔内疗法的研究和临床应用始于1991年。目前,已得到全面推广。胸腹主动脉瘤、弓部动脉瘤仍是此法的治疗困难所在。开窗型、分支型覆膜支架和以经颈动脉入径的植入方法为十分可行之方法和途径。去分支技术也在普及开发。一个为血管外科专用的具有手术和介入条件的手术室十分现实,如GE Innova 3100“一站式”杂交(如用“联合”两字替代显得更为文雅和合适)手术室可达到此种目的,德国慕尼黑心脏中心已应用两年有余,我国的第一所已出现在解放军总医院。 四、机器人辅助血管手术 1495年莱昂那多·达芬奇提出了机器人的概念,其普及则在1921年捷克作家卡尔·卡佩克创作了剧作《罗素姆万能机器人》之后。 1999年1月和2月,达芬奇和宙斯机器人手术系统分别获得欧洲CE市场认证。2000年7月11号美国FDA首次批准达芬奇手术机器人的临床应用,机器人外科得以迅猛发展。目前,数百个手术机器人在医院工作。 机器人辅助下腹主髂动脉重建术 机器人系统置于患者右侧,通常需要3位外科医师进行操作。患者呈30~45度角右侧位及10~15度头低脚高位。在脐上戳孔灌注二氧化碳以2.0千帕(15毫米汞柱)压力建立气腹,套管的位置与腹腔镜手术稍有不同,使用6个12毫米的套管,3个机器人手臂在左肋和脐之间呈三角形经套管进入腹腔,相距10厘米左右;另3个腹腔镜辅助口分别沿着患者中线在脐上10厘米、脐及脐下10厘米处。余操作过程基本同腹腔镜。但血管吻合的时间较腹腔镜辅助下的时间明显缩短。 机器人远程手术 1993年7月,意大利远程机器人实验室成功进行了世界上第一例远程动物手术实验。两地相距1.4万千米,利用卫星和光纤传送信号。1997年9月,东京大学也成功进行了远程手术实验,通过遥控装置对一根直径仅1毫米的人工血管进行了吻合手术。试验相距700千米,利用因特网传送信号。 机器人手术未来的展望与思考 未来的机器人手术将趋于个体化,会根据患者的具体情况来编辑手术操作流程;目前已有学者开发了以ATP酶为原料的分子马达,研发纳米手术机器人,或者是理解为更好地开发一个卫星孙悟空,让他在血管中任意游走,清理管壁上的沉积物或异常物,以更精确和更有效地治疗相关血管疾病,真正达到无创的手术境地。 (张晓华据汪忠镐血管论坛学术材料整理) 注:汪忠镐,血管外科学家,首都医科大学教授,现任首都医科大学血管研究所所长、中华医学会外科学分会血管学组主任委员、国际布加综合征学会主席、国际脉管联盟顾问等职,2005年当选为中国科学院院士。 |
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