- 腹腔鏡先天性巨結(jié)腸癥手術(shù)學(xué)
- 湯紹濤 李龍 李索林主編
- 11211字
- 2025-03-15 07:08:53
第一章 先天性巨結(jié)腸癥手術(shù)治療發(fā)展歷史
先天性巨結(jié)腸癥(Hirschsprung's disease,HD)是新生兒腸梗阻和兒童便秘最常見的原因,發(fā)病率位于先天性消化道畸形的第2位。我國是世界上HD高發(fā)國家之一,在新生兒中為1/3 000。人類從對HD的認識到治療經(jīng)歷了三個多世紀。近一個世紀特別是近30年,HD的治療取得了突飛猛進的發(fā)展。以下將分4個階段講述HD手術(shù)發(fā)展史。
一、癥狀描述和對癥治療階段(1691年開始,經(jīng)歷近2個世紀)
對HD的研究起源于歐洲。最早對HD進行描述的是荷蘭解剖學(xué)家Fredericus Ruysch。1691年,他報道了1例訴腹脹、腹痛的5歲女童,經(jīng)排氣、止痛及殺蟲等常規(guī)治療后雖有暫時的癥狀緩解,但最終治療無效而死亡。該患兒出生時信息不完整,尸檢報告發(fā)現(xiàn)巨大而擴張的結(jié)腸,但沒有其他詳細的描述。盡管這可能是第1例描述的HD病例,但是診斷證據(jù)不夠充分。
1869年,意大利Jacobi報道了2例新生兒腸梗阻,高度懷疑HD,其中1例患兒經(jīng)過灌腸治療后恢復(fù),另外1例患兒行結(jié)腸造瘺術(shù)后癥狀完全消失,但卻死于繼發(fā)性腹膜炎,尸檢時發(fā)現(xiàn)沒有腸道梗阻,而且擴張結(jié)腸消失。Jacobi是第1位應(yīng)用外科手術(shù)治療HD的醫(yī)生,但其目的僅是對癥治療、緩解梗阻。
之后的15年,有3位醫(yī)生對HD的大體解剖進行了越來越具體的描述。
1884年,Gee在1例4歲患兒的尸檢中發(fā)現(xiàn)HD可能與直腸、乙狀結(jié)腸“痙攣”有關(guān)。
1885年,Bristowe描述了1例8歲女童因長期便秘死于腸梗阻的發(fā)病過程,尸檢顯示其結(jié)腸及距離肛門5.08cm以上的直腸上段擴張,沒有肛門狹窄。
最著名的是1886年丹麥路易斯女王兒童醫(yī)院的兒科醫(yī)生Hirschsprung在柏林的兒科學(xué)會議上做的最簡明而生動的描述,其論文題為“結(jié)腸擴張及肥大導(dǎo)致新生兒便秘”。當(dāng)時他未注意到先前與該疾病相關(guān)的報道,他提供了2例出生后不久即出現(xiàn)便秘癥狀并最終分別于11個月和8個月時死亡的男性患兒的病例報道。第1例患兒出生后不能排便,依靠灌腸緩解梗阻癥狀。盡管采取了母乳喂養(yǎng)和瀉藥治療,但在隨后數(shù)個月里便秘持續(xù)存在。8個月時住院,經(jīng)2個月的精心治療,患兒仍無自主腸道運動,腹脹明顯。腸道運動受激發(fā)后則腹脹減輕。出院后,患兒仍腹脹并頻繁排稀便,出現(xiàn)體重快速下降,再次入院治療,于11個月時死亡。尸檢顯示乙狀結(jié)腸和橫結(jié)腸高度擴張,腸管肌層肥厚,直腸未見擴張或狹窄。第2例患兒同樣于出生后出現(xiàn)便秘,直腸指診顯示直腸空虛,8個月時死于嚴重腹脹及腹瀉,考慮可能是先天性巨結(jié)腸相關(guān)小腸結(jié)腸炎(Hirschsprung-associated enterocolitis,HAEC)。尸檢發(fā)現(xiàn)結(jié)腸的表現(xiàn)與第1例患兒相似,但是尸檢沒有描述直腸。1888年Hirschsprung發(fā)表了這2例病例報道,當(dāng)時既未說明該病的病因,也未提供該病的治療方法。
1908年和1915年,F(xiàn)inney和Ward分別報道了切除擴張腸段并取得“暫時的治療成功”。1945年,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束,多項研究成果明顯加快了小兒HD的研究進程。
二、根治性手術(shù)階段(1948年開始,經(jīng)歷40余年)
這一階段,新術(shù)式層出不窮,術(shù)后不良并發(fā)癥使手術(shù)方式不斷改進。1948年,美國Swenson和Pickett及Neuhauser采用鋇劑灌腸和X線透視方法觀察到HD患兒的直腸或乙狀結(jié)腸存在痙攣腸段,并確定該痙攣段為梗阻部位,這是Swenson醫(yī)生對HD的第1個貢獻。
同年Swenson等對6例患兒實施了近端結(jié)腸造瘺術(shù),但3例患兒在關(guān)閉造瘺口后梗阻癥狀復(fù)發(fā)。這一現(xiàn)象促成了一種新手術(shù)方式的出現(xiàn):于腹腔內(nèi)游離結(jié)腸和直腸,切除擴張的結(jié)腸和狹窄的直腸,封閉近端;然后經(jīng)肛門將結(jié)腸和直腸外翻拖出,于肛門外進行環(huán)形吻合。這是HD治療史上劃時代意義的事件,即治療HD第1個成功的手術(shù)方式——Swenson手術(shù),這是Swenson對HD的第2個貢獻。該術(shù)式首先在波士頓兒童醫(yī)院用于外科實驗室動物,隨后應(yīng)用于臨床。Swenson在對患兒25年的隨訪中沒有發(fā)現(xiàn)勃起功能障礙和尿失禁發(fā)生,其中1.4%患兒需要腸造瘺,3.2%的患兒發(fā)生持續(xù)污便,90%的患兒排便功能正常。但是再無其他醫(yī)生報道相似的結(jié)果(可能是經(jīng)驗或認識上的差異)。
由于Swenson手術(shù)盆腔分離廣泛,包括直腸前壁、側(cè)壁和后壁,操作復(fù)雜,術(shù)后吻合口狹窄、尿潴留、盆腔感染、便秘等并發(fā)癥多,因此,人們繼續(xù)探索新的手術(shù)方式。1952年,美國State報道采用盆腔骶前直腸切除術(shù)治療HD。該術(shù)式保留了較多無神經(jīng)節(jié)細胞腸段,便秘復(fù)發(fā)率高,最終被棄用。1956年,法國Duhamel報道采用直腸后經(jīng)肛門拖出術(shù)治療HD。該術(shù)式是經(jīng)齒狀線上方1cm的直腸后壁處全層切口將正常近端腸管拖至?xí)幉浚枨粌?nèi)的解剖只限于直腸后區(qū)域,直腸前壁不分離,近端結(jié)腸從直腸后壁拖出,降低了排尿神經(jīng)和勃起神經(jīng)損傷的可能,但保留了部分無神經(jīng)節(jié)細胞的直腸前壁。該手術(shù)對患兒侵襲雖然相對較小,但術(shù)后肛門需要拖帶鉗子,部分患兒出現(xiàn)肛門失禁。而且如果直腸殘端保留較長,容易形成閘門或盲袋。這些問題促使醫(yī)生們對該術(shù)式進一步改進,包括改變肛門切口的位置來保留更多的肛門內(nèi)括約肌,以及完整切除結(jié)腸直腸間隔消除盲袋以避免形成糞石梗阻。
1960年,瑞士Grob選擇了在直腸后壁齒狀線上2.0~2.5cm處做切口,但術(shù)后便秘復(fù)發(fā)率高。法國Pagès則在齒狀線上1.5cm處做切口,既避免了大便失禁又避免了便秘的復(fù)發(fā)。Martin、Ikeda、Soper及Millerji和Steichen等報道了使用各種鉗子及吻合器切除或切開無神經(jīng)節(jié)細胞直腸殘端后壁和拖出正常腸管前壁構(gòu)成的結(jié)直腸間隔。其中幾種改良術(shù)式沿用至今,如直腸后結(jié)腸拖出、直腸結(jié)腸間隔完全切斷、直腸結(jié)腸“Z”形吻合術(shù)(Ikeda術(shù))、肛管后壁縫合、直腸內(nèi)結(jié)腸套出直腸結(jié)腸斜形吻合術(shù)(賴炳耀手術(shù))、直腸后結(jié)腸拖出、直腸結(jié)腸前壁鉗夾術(shù)(張金哲手術(shù))。這些手術(shù)應(yīng)用不同的方法基本消除了盲袋和閘門,治療效果得到進一步改善。
為了簡便操作,1958年,德國Rehbein報道,在行低位骶前直腸切除術(shù)后于齒狀線上3~4cm做吻合。該術(shù)式不解剖盆腔,基本理念是將長段型HD變成短段型HD,配合術(shù)后長期擴肛達到治療效果。然而該術(shù)式吻合口瘺和便秘復(fù)發(fā)率較高,絕大多數(shù)醫(yī)生已基本放棄。
為了進一步減少盆腔操作,1963年,意大利Soave描述了直腸內(nèi)拖出手術(shù),該手術(shù)在盆腔內(nèi)切開直腸漿肌層向肛門側(cè)剝離直腸黏膜,然后將神經(jīng)支配正常的腸管通過無神經(jīng)節(jié)細胞的直腸肌鞘拖至?xí)幉浚档土藫p傷支配排尿功能和勃起功能的神經(jīng)的風(fēng)險。最初Soave手術(shù)是將腸管拖出到肛門外,待腸管與肛門附近組織形成粘連后行二期切除及吻合。需要指出:保留直腸肌鞘的方法并不是Soave的首創(chuàng),澳大利亞Hochenegg曾于1898年描述該方法,Ravitch也于1948年使用該方法治療1例結(jié)腸良性疾病的成年患者,Kiesewetter在治療高位肛門直腸畸形時也采用了類似的方法。
1964年,Boley進一步改良了Soave手術(shù),他在行經(jīng)肛門拖出腸管時一期完成吻合。1986年,王果吸取各種手術(shù)的優(yōu)點,設(shè)計出一種類似Swenson手術(shù)的新術(shù)式,即直腸肛管背側(cè)縱切、心形斜口吻合術(shù),并稱該手術(shù)減少了術(shù)后污便、肛門失禁或便秘的發(fā)生。
全結(jié)腸巨結(jié)腸癥(total colonic aganglionosis,TCA)的治療一直在探索之中。1953年,Sandegard首次成功采用結(jié)腸切除、回腸肛管吻合術(shù)治療該病,但這種手術(shù)的并發(fā)癥及死亡率大大高于病變累及直腸乙狀結(jié)腸的典型HD。
為了提高結(jié)腸的吸收能力,1968年,美國Martin描述了一種改良的Duhamel拖出術(shù)式,該術(shù)式保留脾曲以下的無神經(jīng)節(jié)細胞結(jié)腸與小腸做側(cè)側(cè)吻合。1981年,Kimura將無神經(jīng)節(jié)細胞的右半結(jié)腸制成補片縫合到回腸的系膜對側(cè)面,以達到減慢傳輸和增加吸收的效果。1984年,Boley采用了左半結(jié)腸做補片。1982年,Martin進一步改進了手術(shù)方式,他保存并利用了全部的無神經(jīng)節(jié)細胞結(jié)腸。然而改進后的手術(shù)均可引起嚴重的HAEC,后來被大多數(shù)兒外科醫(yī)生摒棄。
近10年報道顯示,對病變累及末端回腸到中段小腸的TCA患兒,采用標(biāo)準(zhǔn)的改良Duhamel、Soave或Swenson手術(shù)治療均能取得良好的效果。Rintala、Lindahl和Lal認為,采用回腸肛管J袋或S袋手術(shù)也可取得良好的效果。
對于累及更近端小腸的神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥(近全腸型巨結(jié)腸癥)的治療目前仍很謹慎。這些患兒基本上都有短腸綜合征,常需要長期全腸外營養(yǎng)(TPN)支持治療。Escobar、Kimura、Kottmeie及Nishijima等發(fā)現(xiàn)采用無神經(jīng)節(jié)細胞腸道切除手術(shù)雖然對該類型患兒有益,但會出現(xiàn)缺鐵性貧血等遠期并發(fā)癥。1987年,Zieglert提出了無神經(jīng)節(jié)細胞腸段肌切開術(shù)(或肌切除術(shù))治療近全腸段型神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥(near total aganglionosis,NTAG)的觀念,該類患兒神經(jīng)支配正常的小腸長度小于40cm。1993年,Ziegler等報道了16例NTAG患兒肌切開術(shù)(或肌切除術(shù))的多中心研究結(jié)果。10例患兒存活,其中2例可完全依賴腸內(nèi)營養(yǎng)生活。他們認為肌切開術(shù)后的無神經(jīng)節(jié)細胞腸段具有消化和吸收營養(yǎng)的能力,并被視為腸移植的過渡手術(shù)。2000年,Saxton等報道了7例NTAG患兒的治療經(jīng)驗。該學(xué)者采用肌切開術(shù)和無神經(jīng)節(jié)細胞腸管補片手術(shù),但7例患兒中僅2例存活,術(shù)后并發(fā)癥高,與附加手術(shù)有關(guān)。
進入20世紀90年代,器官移植的發(fā)展使小腸移植成為治療累及小腸NTAG的可選方法。伴有TPN相關(guān)肝衰竭的病例適合做肝腸聯(lián)合移植。
1995年,美國Starzl團隊的Tzakis等報道了1例廣泛神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥的16歲女童,成功施行了肝腸聯(lián)合移植,并利用供者的降結(jié)腸做了Soave直腸內(nèi)拖出手術(shù)。1998年,Reyes等報道了55例接受小腸移植術(shù)的兒童患者中有4例為HD。1999年,法國Enfants Malades醫(yī)院的Goulet報道了小腸移植的初步臨床經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)20例患兒中有4例患HD,無神經(jīng)節(jié)細胞病變累及近端空腸。2003年,該醫(yī)院Revillon等報道了3例成功施行了肝腸聯(lián)合移植及拖出術(shù)(2例Duhamel手術(shù),1例Swenson手術(shù))的廣泛神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥患兒,患兒術(shù)后生活質(zhì)量獲得改善。同年英國Sharif等報道的患有廣泛神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥(僅有10~50cm的正常空腸)并伴有TPN相關(guān)肝衰竭的5例嬰兒中,有4例行肝腸聯(lián)合移植,另外1例行單純小腸移植,術(shù)后有4例取得了成功的療效。這些學(xué)者強調(diào),初次手術(shù)要保留無神經(jīng)節(jié)細胞腸管并避免廣泛切除腸管以維持腹腔容積,以便今后放入移植物。
HD患兒術(shù)前和術(shù)后的主要并發(fā)癥之一是HAEC,這可能是Hirschsprung最初報道(1886年)中嬰兒死亡的原因,也是目前HD的主要并發(fā)癥和死亡原因。Swenson最早強調(diào)該并發(fā)癥在嬰兒HD中的重要性(Swenson的第3個貢獻)。HAEC是功能性腸梗阻與淤滯的結(jié)果,不同報道中HAEC的發(fā)生率存在較大差異,主要集中在14%~40%,可能與診斷標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。
HAEC通常表現(xiàn)為暴發(fā)性腹瀉(70%)、嘔吐(50%)、發(fā)熱(34%)及嗜睡(27%),腹瀉伴有腹脹,提示存在梗阻。在肛竇及結(jié)腸黏膜中出現(xiàn)急性炎癥細胞浸潤,導(dǎo)致肛竇膿腫及黏膜潰瘍。確切的發(fā)病原因尚不清楚,但黏膜防御機制受損已證明與IgA分泌不足、黏蛋白前體缺乏和MUC-2基因有關(guān)。
各種手術(shù)方式治療HD后均可觀察到HAEC,但是其在Soave手術(shù)后(可能因為無神經(jīng)節(jié)細胞肌鞘的原因)、TCA患兒(特別在Martin改良后的保存全部無神經(jīng)節(jié)細胞結(jié)腸的Duhamel拖出術(shù)后)及與免疫因子缺陷相關(guān)的唐氏綜合征的嬰兒中發(fā)生率更高。這些發(fā)現(xiàn)促進了手術(shù)方式的進一步改良,如在Soave手術(shù)中切開肌鞘后壁及不采用Martin保存全部無神經(jīng)節(jié)細胞結(jié)腸的Duhamel拖出術(shù)。
近30余年,HD的治療從多期手術(shù)逐步向一期手術(shù)的方向發(fā)展。1981年,So等首次報道了HD新生兒一期拖出手術(shù),未預(yù)先行結(jié)腸造口術(shù)。1982年,Carcassone等也同樣報道了對3月齡以內(nèi)的患兒行一期手術(shù)的經(jīng)驗。這些報道反駁了Swenson提出的嬰幼兒早期手術(shù)導(dǎo)致并發(fā)癥和死亡率增加的觀點。多因素分析結(jié)果顯示,一期拖出術(shù)與多期拖出術(shù)同樣安全有效。一期拖出術(shù)已經(jīng)成為治療HD的標(biāo)準(zhǔn)方法,最近的微創(chuàng)手術(shù)使一期拖出術(shù)變得更加完善。
三、微創(chuàng)手術(shù)治療階段(1994年開始,經(jīng)歷了20余年)
微創(chuàng)手術(shù)是伴隨著腹腔鏡手術(shù)發(fā)展起來的。手術(shù)方式更加完美,手術(shù)創(chuàng)傷明顯減小。20世紀末期,腹腔鏡在成人外科得到迅猛發(fā)展,且在兒童疾病漸漸得到應(yīng)用。1994年,Smith等首次應(yīng)用腹腔鏡輔助Duhamel拖出術(shù)成功治療1例2歲HD患兒,該手術(shù)避免了開腹。這種手術(shù)在腹腔鏡下游離結(jié)腸和直腸后間隙;然后經(jīng)右下腹12mm Trocar置入內(nèi)鏡切縫器(Endo-GIA)離斷直腸,在齒狀線上10mm直腸后壁做12mm全層橫切口,置入12mm Trocar和抓鉗,腹腔鏡監(jiān)視下拖出近端腸管;接下來完成結(jié)腸和直腸后壁的端側(cè)吻合;最后應(yīng)用Endo-GIA切開結(jié)腸直腸間隔。多余的直腸盲袋可通過Endo-GIA切縫器切除,防止形成大盲袋。
腹腔鏡輔助Duhamel拖出術(shù)操作較復(fù)雜,需要腔鏡下的切縫器械,世界范圍內(nèi)普及率不高。與經(jīng)典的開腹Duhamel拖出術(shù)一樣,腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)技術(shù)要點仍然是直腸盲袋和結(jié)腸直腸間隔的處理,操作上與開腹手術(shù)有所不同。為了獲得短直腸袋,2012年Nah采用直腸脫垂肛門外橫斷直腸;Lamas-Pinheiro采用可轉(zhuǎn)彎的內(nèi)鏡切縫器,經(jīng)肛門置于直腸后,低位橫斷直腸。
腔鏡手術(shù)也能完成結(jié)腸直腸間隔的完全切除。2012年,日本Urushihara報道了經(jīng)肛門直腸后反折拖出直腸,于肛門外橫斷直腸,然后腔鏡下經(jīng)肛門完全切斷結(jié)腸直腸間隔,并經(jīng)盆腔完成直腸結(jié)腸前壁縫合。然而這些手術(shù)方式操作復(fù)雜,并且盆腔存在污染或感染,限制了臨床的應(yīng)用。2012年,湯紹濤團隊將Urushihara術(shù)進行了改進,即經(jīng)肛門直腸后拖出直腸,肛門外橫斷直腸,保留直腸的長度為4.5~5.5cm,然后應(yīng)用“緊頂技術(shù)”完成結(jié)腸直腸間隔切除,簡化了操作步驟,縮短了手術(shù)時間,減少了盆腔污染或感染并發(fā)癥,使腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)得以常規(guī)開展。
1995年,美國Georgeson等報道了腹腔鏡輔助Soave直腸內(nèi)拖出手術(shù),并于1999年將其進一步改進。Georgeson-Soave手術(shù)的要點是應(yīng)用腹腔鏡技術(shù)完成漿肌層或全層活檢和結(jié)腸系膜游離,然后經(jīng)肛門向頭側(cè)剝離直腸黏膜,拖下神經(jīng)節(jié)細胞正常腸管與齒狀線上直腸黏膜吻合。該手術(shù)很快被很多醫(yī)生接受并喜歡。Georgeson對HD手術(shù)治療的貢獻,一是用腔鏡技術(shù)代替開腹手術(shù)實行腸系膜游離和腸壁活檢,二是將經(jīng)盆腔改為經(jīng)肛門分離直腸黏膜。隨著臨床應(yīng)用的不斷增多,很多醫(yī)生認識到因肌鞘狹窄、翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致術(shù)后梗阻、便秘和HAEC發(fā)生率的增加,因此,需要將肌鞘切開或部分切除,手術(shù)技術(shù)也由最初的長肌鞘向短肌鞘或無肌鞘的方向發(fā)展。
1994年,美國Curran首先在雜交犬動物模型進行腹腔鏡Swenson手術(shù)并獲得成功。1996年,Curran應(yīng)用腹腔鏡Swenson手術(shù)治療了8例巨結(jié)腸患兒,獲得了滿意的近期療效。2003年,澳大利亞Kumar將其改進為一期手術(shù)并獲得與分期手術(shù)同樣的療效。
我國腹腔鏡HD手術(shù)的開展晚于國外4~5年。2000年,廣州的梁偉成和鄧建中首先在國內(nèi)報道了腹腔鏡輔助Soave手術(shù)。2001年,武漢的湯紹濤團隊報道了腹腔鏡輔助Swenson手術(shù),北京的陳永衛(wèi)報道了腹腔鏡輔助Duhamel拖出術(shù),同年上海的吳曄明、南京的劉繼炎、焦作的慕希才也發(fā)表了腹腔鏡輔助Soave手術(shù)的中文文章。2012年,湯紹濤在J Laparoendosc Adv Surg Tech A雜志上發(fā)表了218例腹腔鏡Soave手術(shù)治療經(jīng)驗,是當(dāng)時世界上單中心單個醫(yī)生的最多病例報道。
Rinatala和Lindahl描述的也是一種經(jīng)肛門的拖出術(shù)式,但游離近端結(jié)腸是通過開腹手術(shù)完成的。受美國Georgeson、芬蘭Rinatala和Lindahl的啟發(fā),墨西哥的de la Torre-Mondregon在臨床實踐中發(fā)現(xiàn),單純經(jīng)肛門也能完成典型巨結(jié)腸的切除和Soave吻合術(shù),其成果于1998年發(fā)表在Journal of Pediatric Surgery。
自此以后,經(jīng)肛門Soave手術(shù)被Langer、Albanese等及Teitelbaum等應(yīng)用于新生兒HD治療。歐洲、北美洲及非洲的3個多中心研究結(jié)果也支持該手術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)比腹腔鏡手術(shù)對患兒創(chuàng)傷更小,多中心薈萃分析顯示療效與腹腔鏡手術(shù)相似,但少數(shù)報道認為單純經(jīng)肛門手術(shù)肛門括約肌牽拉損傷大,術(shù)后排便頻率多于腹腔鏡手術(shù)。
國內(nèi)單純經(jīng)肛門拖出手術(shù)與腹腔鏡手術(shù)幾乎同時起步。2001年,西安的高亞、上海的鄭珊和南京易軍分別在國內(nèi)報道了單純經(jīng)肛門Soave手術(shù),取得了滿意的近期療效,而高亞也是最早將單純經(jīng)肛門手術(shù)的論文發(fā)表在Journal of Pediatric Surgery的中國醫(yī)生。
2009年,泰國的Sookpotarom、中國的金先慶相繼報道了經(jīng)肛門Swenson手術(shù),操作的主要不同是經(jīng)肛門Soave手術(shù)齒狀線以上分離的是直腸黏膜,而經(jīng)肛門Swenson手術(shù)齒狀線以上分離的是直腸全層,出血少,但對直腸周圍組織如神經(jīng)、尿道、陰道等有潛在的損傷機會,遠期排便功能有待于觀察。由于腹腔鏡輔助拖出手術(shù)和單純經(jīng)肛門拖出手術(shù)創(chuàng)傷更小,使新生兒時期接受手術(shù)的HD患兒也越來越多,減少了家庭壓力,減輕了患兒痛苦,也降低了由HD引起的相應(yīng)并發(fā)癥的發(fā)生率。
2000年,da Vinci機器人誕生于Intuitive Surgical公司,此手術(shù)系統(tǒng)隨后廣泛應(yīng)用于泌尿外科、心外科、婦科、普外科等成人微創(chuàng)手術(shù)。由于機器人手術(shù)系統(tǒng)操作器械相對較大,小兒腹腔容積較小,機械手操作空間有限,da Vinci機器人手術(shù)系統(tǒng)在小兒外科應(yīng)用受到限制,僅在國外有少量報道。
2001年,德國Meininger等首次報道了小兒da Vinci機器人手術(shù)(胃底折疊術(shù))。2011年,美國Hebra報道da Vinci機器人輔助巨結(jié)腸Swenson拖出術(shù)。第1位將da Vinci機器人引入我國小兒外科的是香港大學(xué)瑪麗醫(yī)院的黃格元,2013年,他們應(yīng)用da Vinci機器人完成了20例小兒外科手術(shù),患兒平均年齡10.7歲,包括6種疾病,最多的是胃底折疊術(shù),但沒有HD手術(shù)。2016年,湯紹濤團隊首先在國內(nèi)報道了3例da Vinci機器人治療HD手術(shù),其顯著的優(yōu)勢是從盆腔漿膜下解剖全部直腸,減輕了直腸周圍神經(jīng)、血管損傷的同時進一步減少了肛門括約肌的牽拉性損傷。根據(jù)湯紹濤團隊的經(jīng)驗,da Vinci機器人適合于各種年齡的患兒。
2009年,Keckler統(tǒng)計了美國270名小兒外科醫(yī)生開展HD手術(shù)的情況,80%的醫(yī)生采用微創(chuàng)手術(shù),其中42.3%的醫(yī)生應(yīng)用腹腔鏡技術(shù),37.7%的醫(yī)生經(jīng)肛門手術(shù),只有5.4%的醫(yī)生應(yīng)用開腹Duhamel拖出術(shù)。2016年,全日本基于患兒的調(diào)查顯示,96.5%的HD患兒接受微創(chuàng)手術(shù),其中49.6%接受經(jīng)肛門手術(shù),36.9%接受腹腔鏡技術(shù)。2016年,歐洲小兒外科學(xué)會基于醫(yī)生的調(diào)查顯示,83.5%的醫(yī)生應(yīng)用微創(chuàng)手術(shù)治療HD,其中57.2%采用經(jīng)肛門手術(shù),26.3%采用腹腔鏡技術(shù)。可見,微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)成為HD治療的主要方法。
腹腔鏡輔助Soave手術(shù)、Duhamel拖出術(shù)及Swenson手術(shù)均取得了令人滿意的結(jié)果,與傳統(tǒng)開腹手術(shù)相比,前者疼痛輕、美容效果好、療效相當(dāng)或更優(yōu)。盡管大部分患兒術(shù)后恢復(fù)良好,但是除了之前提到的HAEC外,部分患兒仍存在便秘復(fù)發(fā)問題。其中包括將神經(jīng)支配正常的近端結(jié)腸拖出后出現(xiàn)的“獲得性”神經(jīng)節(jié)細胞缺乏癥,可能與拖出腸管缺血有關(guān),再次行拖出手術(shù)則有很好的效果。同樣,少數(shù)因術(shù)后狹窄而療效差或頑固性便秘的患兒,也需要再次行拖出手術(shù)。持續(xù)的排便問題可以采用肛門內(nèi)括約肌切開術(shù)、直腸肌切開術(shù)(肌切除術(shù))、肉毒桿菌毒素注射及局部應(yīng)用一氧化氮(NO)等方法進行治療。
2016年,Puri團隊發(fā)表了2篇薈萃分析文章,通過總結(jié)20余年的微創(chuàng)手術(shù)經(jīng)驗顯示,腹腔鏡和單純經(jīng)肛門手術(shù)雖然創(chuàng)傷明顯小于開腹手術(shù),但腹腔鏡手術(shù)仍然有1/3患兒存在長期排便問題,而單純經(jīng)肛門手術(shù)有15%或更多的患兒有便秘復(fù)發(fā)。
TCA是HD的嚴重類型,目前有關(guān)該類型治療的手術(shù)方式尚未達成共識,經(jīng)典Martin術(shù)、Kimura術(shù)和J-pouch術(shù)相對于Swenson、Soave和Duhamel手術(shù)雖然減少了術(shù)后腹瀉、肛周潰爛等并發(fā)癥,但術(shù)后HAEC、梗阻、盲袋炎發(fā)生率高,且操作復(fù)雜,現(xiàn)已很少應(yīng)用或放棄。Pe?a建議采用回腸肛門直接吻合(Soave和Swenson手術(shù)),保留末端回腸造口3~5年,排便功能更好。而南非的Moore等認為改良Duhamel拖出術(shù)可以獲得更加滿意的長期排便功能。
將腹腔鏡技術(shù)應(yīng)用于TCA的治療起步晚,推廣慢。2011年,法國de Lagausie等報道了腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)和Soave手術(shù)治療TCA。2013年,日本Miyano報道了腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)治療TCA并與開放Duhamel拖出術(shù)比較,認為腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)安全、可行、美容效果好,但手術(shù)時間長,平均需要5~6小時。2017年,湯紹濤報道了腹腔鏡Duhamel拖出術(shù)治療TCA,應(yīng)用臍部造口游離部分腸管,然后經(jīng)臍部放入Trocar完成腹腔鏡左半結(jié)腸切除手術(shù),肛門外橫斷直腸,“緊頂技術(shù)”完成腸管間隔的切除,手術(shù)時間從5~6小時縮短至2~3小時,并認為5cm左右的直腸盲袋既降低了排便頻率,減少了肛周皮膚破潰的發(fā)生率,又避免了盲袋炎,同時降低了HAEC的發(fā)生率,同時腹壁的美容效果可與一期腹腔鏡手術(shù)媲美。
100多年前,HD被認為是不可治愈的,患兒最終均會死亡。隨著手術(shù)技術(shù)的進步,其死亡率在20世紀40年代為70%,20世紀70年代降到25%,到20世紀90年代90%以上的患兒可存活。目前,在大多數(shù)醫(yī)療條件先進的地區(qū),HD患兒的生存率達95%以上。與此同時,隨著腹腔鏡技術(shù)和經(jīng)肛門手術(shù)的應(yīng)用,患兒腹壁美容效果、住院時間、術(shù)后并發(fā)癥得到明顯改善。
盡管如此,仍有許多地方有待進一步研究,如有些HD患兒手術(shù)治療后預(yù)后較差的原因,HAEC的發(fā)病機制,治療變異型HD患兒(先天性巨結(jié)腸同源病)的合理方法。對腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system,ENS)及此類疾病分子遺傳學(xué)的深入研究會為解決這些問題提供線索,并有助于更好地為患兒選擇治療措施。
四、未來的基因治療階段(細胞實驗和動物實驗階段)
HD發(fā)病的本質(zhì)即基因突變導(dǎo)致ENS發(fā)育缺陷,過去20余年科學(xué)家們對HD相關(guān)的遺傳變異進行了深入研究。1992年,意大利研究團隊鑒定出第1個HD易感基因——RET基因,并被后續(xù)大量研究所證實。RET信號通路在ENS的發(fā)育過程中極為重要,影響ENS形成的多個方面。約50%的家族性及1/3的散發(fā)性HD存在RET編碼區(qū)的突變。1994年,Puffenberger發(fā)現(xiàn)另一個基因EDNRB在ENS發(fā)育過程中也發(fā)揮重要作用,以往認為EDNRB通路是獨立的信號通路,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其與RET通路存在交互作用,僅5%的HD患兒攜帶EDNRB基因雜合子突變;而其他與HD相關(guān)的基因突變更加少見,有時僅見于1個家族。隨著研究的進一步深入,新的相關(guān)基因在不斷被發(fā)現(xiàn)。
作為HD高發(fā)生率國家,我國科學(xué)家在HD基因方面的研究取得了矚目的成就,譚廣亨團隊在這方面的工作尤為突出。繆小平等通過病例-對照關(guān)聯(lián)研究,發(fā)現(xiàn)PHOX2B基因IVS2+100G > A明顯增加HD的患病風(fēng)險。2009年,譚廣亨團隊通過全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-wide association studies,GWAS)在我國人群中發(fā)現(xiàn)1個新的HD易感基因NRG1,其單核苷酸多態(tài)性位點rs7835688[優(yōu)勢比(odds ratio,OR)=1.98]和rs16879552(OR=1.68)與HD發(fā)病密切相關(guān)。然而薈萃分析顯示中國人群NRG1常見的單核苷酸多態(tài)性位點(rs7835688,rs16879552),與歐洲人群HD并無明顯關(guān)系,反映出了HD遺傳背景的種族差異。其后湯紹濤等通過病例-對照分子流行病學(xué)研究證實,位于NRG1基因的單核苷酸多態(tài)性位點rs2439302與我國人群HD發(fā)病風(fēng)險明顯相關(guān)。動物實驗(以斑馬魚為模型)顯示敲低NRG1后腸神經(jīng)元從頭端至尾端的遷移過程受阻,并且影響了迷走神經(jīng)纖維由腸道近端向遠端延伸過程。
通過對1個國人HD家系(母子均患病)進行全外顯子測序并運用疾病網(wǎng)絡(luò)分析研究,發(fā)現(xiàn)NRG家族的另外一個基因NRG3亦與HD發(fā)病關(guān)系密切。姜茜等通過GWAS研究,發(fā)現(xiàn)軸突導(dǎo)向因子SEMA3C/SEMA3D在ENS發(fā)育過程中起著關(guān)鍵作用,其單核苷酸多態(tài)性位點rs11766001、rs12707682變異明顯增加HD的患病風(fēng)險。進一步研究發(fā)現(xiàn),SEMA3C/SEMA3D錯義突變嚴重影響其蛋白的表達量而妨礙蛋白功能的正常發(fā)揮,從而引發(fā)HD表型。蔡威團隊通過病例-對照模型定點研究了PTCH1基因與我國漢族人群HD患病風(fēng)險的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)該基因單核苷酸多態(tài)性位點rs357565、rs2236405與我國人群罹患HD相關(guān)。
最近譚廣亨團隊聯(lián)合中國和越南10多家醫(yī)院,應(yīng)用443例短段型HD標(biāo)本采用全基因組測序,發(fā)現(xiàn)BACE2基因突變與HD發(fā)病相關(guān)。李愛武等認為,HD是基因異常與腸壁微環(huán)境異常共同作用的結(jié)果。研究表明,Neuroligin-I與Neurexin Ⅱ表達失調(diào)可影響ENS發(fā)育,導(dǎo)致HD表型。
2代測序的發(fā)展為HD易感基因的研究提供了有力手段。最近譚廣亨及唐維兵團隊相繼通過全外顯子測序發(fā)現(xiàn)新的HD易感基因DENND3、NCLN、NUP98、TBATA、COMT和ARVCF,并通過細胞或動物模型進行了功能驗證,具有很好的臨床應(yīng)用前景。此外,唐維兵等對miRNA(非編碼基因)在腸神經(jīng)嵴細胞遷移、分化的影響方面做了大量卓有成效的研究。夏慧敏團隊歷時10年,收集了1 470份HD患兒樣本,同時收集1 473例正常患兒樣本作為對照,通過基因組關(guān)聯(lián)性研究,發(fā)現(xiàn)了HD新的易感基因IRAK1,初步功能驗證表明該基因可能與RET相互作用調(diào)控ENS的發(fā)育。同時,該團隊利用2 943例病例對RET基因的16個易感位點在中國人群進行了驗證。
通過HD病變組織與正常組織基因表達差異來確定HD易感基因也是目前的研究方向之一。金先慶等發(fā)現(xiàn),HD痙攣段HA117 mRNA表達明顯增高,該基因與HD發(fā)病高度相關(guān)。江遜等利用RNA芯片技術(shù),通過差異篩選法篩選出HD相關(guān)基因PTPRR,后期功能實驗發(fā)現(xiàn),該基因?qū)τ诰S持ENCC處于干細胞狀態(tài)至關(guān)重要。高亞等通過優(yōu)化生物信息分析流程,從RNA芯片數(shù)據(jù)中篩選出HD相關(guān)的候選基因(FOS、EGR1、ATF3、NOS1、CCL5、DUSP1、CXCL3、VIP、FOSB),為進一步功能驗證奠定了基礎(chǔ)。我國學(xué)者對HD患病基因的研究對推動HD的防治作出了巨大貢獻。
對HD遺傳變異的深入研究給該疾病的基因治療帶來了新的契機。迄今為止,已確定15個以上基因與HD的發(fā)病密切相關(guān),分別有RET、EDNRB、GDNF、ECE1、GFRα1、NRG1、PHOX2B、NRTN、TCF4、SOX10、EDN3、NTN、PSPN、ZFHX1B、L1CAM、Semaphorin 3C/D等。這些基因主要編碼與ENS發(fā)育相關(guān)的配體、受體、轉(zhuǎn)錄因子及細胞外基質(zhì)的關(guān)鍵成分。如果能使遠端無神經(jīng)節(jié)細胞的病變腸管重新獲得神經(jīng)支配,并形成有效的蠕動,那么腸道將恢復(fù)正常的功能。目前已有大量文獻從干細胞及組織工程層面通過體外實驗及動物模型進行研究,試圖通過引入具有正常遺傳背景的腸神經(jīng)干細胞或體外培育的腸道類器官來修復(fù)替代病變腸管,從而達到完全治愈HD的目的。
HD的基因治療首先要解決的問題是獲得腸神經(jīng)干細胞,即“種子細胞”。1992年,Stemple等首次從小鼠胚胎分離出一種p75+的神經(jīng)嵴細胞(enteral neural crest cell,ENCC),該細胞亞群具有自我更新及多向分化能力,能分化為腸神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞,因此,被稱作腸神經(jīng)干細胞,也叫ENCC。隨后的研究著重通過優(yōu)化篩選特異性的表面標(biāo)記從遷移后的ENS細胞譜系中分離出ENCC,然后加入特殊的生長因子誘導(dǎo)得到感興趣的細胞。
在能夠獲得足夠數(shù)量的ENCC后,研究者開始將目光投向HD的細胞替代治療。細胞移植的初期實驗主要為向培養(yǎng)的小鼠胃腸道組織注入少量干細胞,然后觀察其生物學(xué)行為。研究表明,無論是野生型小鼠,還是Ret-/-無神經(jīng)節(jié)細胞小鼠,其胚胎原始胃基壁內(nèi)注入Ret+ ENCC后均可分化為神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞。進一步的體內(nèi)移植實驗證實,向出生后的SOX10缺陷無神經(jīng)節(jié)小鼠腸壁注射ENCC,7日后在黏膜下層找新生的神經(jīng)節(jié)細胞,為HD的細胞治療帶來了希望。
2009年,Metzger等通過內(nèi)鏡獲得健康小兒腸道黏膜組織,并從中分離出ENCC,將得到的ENCC通過顯微注射到雞的無神經(jīng)節(jié)細胞腸壁,與對照組相比,其肌間及黏膜下形成了大量的神經(jīng)叢。隨后,研究者對HD患兒的切除腸管進行了體外組織培養(yǎng),隨后將ENCC移植到培養(yǎng)的組織中。結(jié)果發(fā)現(xiàn),數(shù)日后移植組的病變腸管組織內(nèi)以ENCC細胞球體為中心開始出現(xiàn)神經(jīng)發(fā)生,1周后新生的神經(jīng)元之間出現(xiàn)廣泛的神經(jīng)連接并形成神經(jīng)叢。該研究的意義在于從人體腸道黏膜組織獲得ENCC,為將來HD細胞治療真正進入臨床奠定了基礎(chǔ)。
然而,異體細胞體內(nèi)移植面臨一個最大的問題,即免疫排斥,這一問題也出現(xiàn)在動物模型。最理想的方式是從患兒自身有神經(jīng)節(jié)細胞的腸段提取ENCC作為“種子細胞”。但由于HD患兒攜帶突變基因,這些突變同樣存在于提取的ENCC中,很大程度上可能影響其形成ENS的能力。近年來興起的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)為解決這一難題提供了新的手段。研究人員從1例TCA患兒身上誘導(dǎo)多能干細胞系,該細胞系存在RET G731del突變;又從2例無RET突變但存在VCL M209L突變的典型HD患兒身上誘導(dǎo)多能干細胞系,以IMR90作為對照細胞系。然后利用基因編輯技術(shù)修復(fù)干細胞系中存在的RET G731del和VCL M209L突變。結(jié)果發(fā)現(xiàn),修復(fù)后的ENCC恢復(fù)了分化遷移的能力。該研究突破了異體移植帶來的免疫排斥相關(guān)問題。
目前,另外一個前沿技術(shù)是通過組織工程技術(shù)在體外培育腸道類器官,然后通過整體器官移植的方式替代HD病變腸管。該方法適合于長段型HD或TCA,而干細胞移植主要適合于短段型HD,二者可互為補充。
相關(guān)基因的基礎(chǔ)研究讓我們對HD有了更深入的理解。展望未來,或許可以在明確HD患兒突變基因的情況下,通過基因編輯技術(shù)修復(fù)突變基因,然后通過細胞移植或組織工程腸道移植的手段治愈HD,真正做到精準(zhǔn)、無創(chuàng)。
(湯紹濤)
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