第二章　腹腔镜胃肠外科手术设备和器械

近年来，腹腔镜手术设备和器械发展迅速，与手术实践的需求和体验相结合，不断完善，并推陈出新，是腹腔镜胃肠外科迅速发展的基础，也对微创胃肠外科的手术方式、安全性和难度产生重要影响。腹腔镜手术设备和器械大量应用先进的工程学、材料学和数字化精密控制等技术，在手术范围扩展的同时，简化手术操作，并使创伤更加微小，手术更加精细安全。腹腔镜外科医师应该经常关注器械和设备的新进展，了解其性能特点，在术中正确选择和使用，以充分发挥腹腔镜手术的微创优势，并保证手术安全进行。

腹腔镜手术设备与器械主要包括：①成像设备（包括腹腔镜镜头、摄像头及光纤、光源、显示器）；②气腹设备；③腹腔镜手术器械。以上设备配套安装，形成完整的腹腔镜手术间（图2-1）。

一、成像设备

1.腹腔镜镜头

腹腔镜镜头按镜身直径有3mm、5mm、10mm三种。成人胃肠外科手术常用5mm镜和10mm镜。10mm腹腔镜传送的光强度明显大于5mm镜，能提供较大的视野和更好的清晰度。胃肠外科手术复杂，难度大，范围广，要求腹腔镜视野宽阔，因此最常用10mm腹腔镜，成人手术中5mm镜有时用于需转换观察孔，从5mm套管放置镜头时。3mm和5mm镜多用于儿童患者的手术。

腹腔镜镜头按其物镜平面角度有0°和30°镜两种（图2-2）。 0°镜较 30°镜视野可变换的角度小，观察范围受到限制。30°镜可通过沿镜身长轴旋转变换观察角度，加上镜头位置的调整，达到多方位观察的目的。初学者不易掌握30°镜的操作规律，有一个适应的过程。胃肠外科手术解剖复杂，胃肠道游离度大，术中从多角度暴露术野十分重要，故常用30°镜。

另外还有带操作通道的腹腔镜镜头（图2-3），即镜身除了传递光线外，还带有一个5mm器械通道，从而达到减少一个腹壁操作孔的目的，进一步减少手术创伤，可用于简单的单孔腹腔镜手术，如阑尾切除术等。但这种镜头因器械与视野同时运动，视野不稳定，不适用于复杂的手术操作。

2.光源

腹腔镜均使用 冷光源（图2-4），包括冷光源机和导光纤维。目前光源多为300W氙灯，它具有接近自然光的发光光谱，范围包括从紫外线到红外线。冷光源连接后必须调整“白平衡”，以保证真实色彩传导。

3.摄像机及监视器

摄像机包括摄像头（图2-5）、连接线和信号转换器（图2-6）。摄像头与腹腔镜镜头连接，形成的电信号被信号转换器转换为视频信号，输出到监视器上。腹腔镜视野图像用监视器显示，外科医生通过观察监视器进行操作。超高分辨率显示器和摄像头可以提供超高清宽屏图像，目前已普遍使用（图2-7）。现在已有一体化设计的高清电子腹腔镜，集腹腔镜镜头、光源和摄像头于一体，具有免调焦、减少连接，降低工作干扰的优势（图2-8）。

目前普遍使用的成像和监视系统仍是二维成像，三维成像系统（3D）近年正在逐步应用于临床。与常规腹腔镜和开放手术相比，3D高清成像的优势在于，还原了真实视觉中的三维立体手术视野，而且具有放大作用，更有助于医生进行精确操作（图2-9）。目前主流的3D成像系统尚需佩戴辅助设备（3D眼镜、头盔等），观看时间长时可能使人产生眩晕恶心感，目前已有裸眼3D设备进入临床应用，克服了这一缺陷。

二、气腹设备

腹腔镜胃肠外科手术要求充足的腹腔内操作空间，需要通过稳定的人工气腹来实现。气腹由气腹机（图2-10）经套管向腹腔内充气来建立和维持，并实时监测腹腔内压力，以保证安全。成人腹腔镜手术的气腹压力多选择在10～15mmHg，儿童多维持在9～12mmHg，另还需根据患者体型、年龄及术中实际情况等酌情调整。气腹使用的气体应该无色、无毒、不会燃烧，目前普遍使用的是二氧化碳（CO2）。CO2气腹会对患者机体产生各种生理或病理影响，如CO2分压升高、皮下气肿、深静脉血栓等，主要与CO2吸收和气腹压力有关，外科医生和麻醉师都必须了解这些因素，以观察和避免可能的并发症。

三、冲洗吸引设备

在腹腔镜胃肠外科手术中，术野常有积血、积液、烟雾等，造成术野不清，故冲洗吸引设备即成必备（图2-11）。腹腔镜吸引器要求有足够的长度，通过套管进入腹腔，可探及术野各个部位，后端连接吸引管和冲洗管，通过一个可单手控制的双向阀门转换功能，进行有效的吸引和冲洗。

四、手术器械

腹腔镜胃肠外科手术通过腹壁套管置入长柄器械在腹腔内操作，故要求器械轻便易控，有足够长度，能单手操作，主要包括建立腹壁通道的器械、分离和钳夹器械、切割和吻合器械、血管结扎器械、缝合器械、腹腔内拉钩等。

1.气腹针

建立气腹有闭合式和开放式两种方法，前者需使用Veress针（图2-12）。针的长度为10～15cm，外径2mm，内有针芯。针芯中空、前端圆钝有侧孔，可以通过针芯注水、注气和抽吸。针芯尾部有弹簧保护装置，穿刺腹壁时，针芯遇阻力退回针管内，由外鞘顶端的锋利边缘切割组织刺入腹壁，在穿透腹壁进入腹腔的一瞬，阻力消失，圆钝的针芯头弹出，超过外鞘顶端，可避免损伤腹腔内脏器。

2.套管（trocar）

各类套管是腹腔镜手术建立腹壁通道的基本器械，大多包括穿刺锥和套管两部分。穿刺锥尖端呈三角锥形或圆锥形，有的带有可伸缩刀片。腹腔镜手术使用的穿刺套管上都有弹性活瓣，可容器械通过，并因弹力与器械杆紧密贴合，器械退出后即因弹力闭合，以免漏气。目前常用的套管直径有3mm、5mm、10mm和12mm几种，按材料不同有金属套管（图2-13）和塑料套管。有些金属套管芯内有弹簧保护装置，穿刺腹壁时，穿刺锥尖端遇阻力退回管内，由芯外鞘顶端的锋利边缘切割组织进入腹壁，在穿透腹壁进入腹腔的一瞬，阻力消失，钝头锥尖弹出，超过外鞘顶端，避免损伤腹腔内脏器。塑料套管穿刺锥尖端较钝，安全性较好，为弥补其穿刺力度，部分产品穿刺锥尖端带有可伸缩的刀片，刀片推出时需严格在腹腔镜监视下操作，避免误伤。一些套管尾部需连接转换帽，配合不同直径器械使用。套管在腹壁的固定非常重要，手术中频繁出入器械容易导致套管脱出，影响手术进度。金属套管可通过缝线固定于腹壁，塑料套管管身上有螺纹设计，可良好地固定于腹壁。可视化套管可以实现穿刺过程全程监视，提高了放置套管的安全性，专用的可视套管管芯有手柄和透明锥尖设计，便于操作。一些套管有可插入腹腔镜的透明管芯，也可以进行可视化穿刺（图2-14）。

3.分离和钳夹器械

腹腔镜器械一般由手柄、可旋转的杆和各种端头组成（包括肠钳、分离钳、抓钳等）。端头都可随杆作360°转动，器械都可用手柄单手操作。手柄和器械杆都是绝缘部分，避免在带电操作时损伤其他组织。手柄上有接电插头，通电时可用金属端头进行电凝止血、电切等操作。 分离钳是最常用的器械，有直钳、弯钳、尖头、钝头等多种选择，用于钳夹、钝性分离、止血、打结等操作（图2-15）。 抓钳用于钳夹、抓持组织，分为无创和有创两种，钳口咬合部有锯齿状、双齿状等（图2-16）。无创抓钳用来抓持需保留的肠管、系膜等组织，有创抓钳用于钳夹粘连带、需切除的脏器等。另有一些特殊用途的抓钳，如钉砧钳用来抓持圆形吻合器钉砧头的中心杆，以便与抵钉座接合（图2-17）。一些器械手柄带有锁扣，需长时间使器械端头处于闭合状态时，上紧锁扣可减轻长时间握持动作引起手部疲劳（图2-18）。所有腹腔镜器械在使用时都应力求动作精细准确，力度适当，即使是无损伤抓钳也应轻柔操作，不可使用暴力，以免引起损伤。

4.剪刀

腹腔镜剪刀（图2-19）在胃肠外科手术中经常用到，如锐性分离粘连、剪线、离断血管等。剪刀头有各种形状，可接电极，在剪断同时进行电凝止血，或电切组织。

5.电钩

常用于组织的分离、切开、电凝止血，杆身绝缘，仅尖端带电（图2-20）。

6.血管夹和施夹器

施夹器和血管夹（图2-21）主要用于血管的夹闭结扎，如肠系膜下血管的结扎。目前有单发和自动多发的施夹器（图2-22），杆身直径有5mm和10mm两种，端头均可360°旋转，方便从各种角度放置血管夹。血管夹的材料有聚乙醇酸、不锈钢、钛等，现在已广泛使用可吸收材料的血管夹。血管夹有不同大小以匹配各种直径的血管。血管夹在夹闭前应确认所夹组织，扣合式夹的尖端扣合部应跨过拟夹闭的范围而露出，切实闭合，避免钩挂近旁组织，造成扣合不稳固，影响安全性。有些可吸收血管夹可以不必将血管完全裸化游离，也可以切实夹闭，降低了分离血管的难度。结扎重要血管时近端可放置两个血管夹双重闭合，以保证安全，血管夹距断端应有一定距离，以免脱落。

7.持针器

腹腔镜持针器（图2-23）手柄处有锁定装置，扣紧后端头可稳定抓持缝针。持针器有很多种类（图2-24），术者可依自己的习惯选择。

8.拉钩

腹腔镜胃肠外科手术常需各种腹腔内拉钩来暴露术野（图2-25，图2-26），如常用的 扇形拉钩，其手柄后端旋钮可改变扇形的张开度和弯曲角度，适用于较为固定的器官，如在女性腹腔镜直肠癌手术中用来拨开子宫。小肠长度长，游离度大，在胃肠道手术中常影响术野暴露，目前尚无理想牵开器适用于小肠，一般通过改变患者体位，使肠管因重力作用离开术野，同时使用无损伤抓钳辅助牵开。

9.标本袋

腹腔镜手术切除的肿瘤或感染标本必须装入标本袋后再取出，以避免造成肿瘤种植或感染扩散。标本袋有不同大小和材质可以选择，可折叠后经套管送入腹腔，袋口设置有活结线绳，可在腹腔镜下用器械牵拉以收紧袋口。有带手柄的标本袋袋口固定在金属环上，金属环连接手柄，将标本袋经套管送入腹腔后，金属环弹开，袋口打开，手柄可帮助将标本放入袋中，拉紧连接金属环的牵引线，袋口即从金属环上撕脱并收紧关闭，使用方便（图2-27）。

10.超声刀

超声刀是腹腔镜胃肠外科手术最重要的器械之一。超声刀设备由超声频率发生器（图2-28）和手持部分组成（图2-29）。发生器将电信号传到手持部分，通过换能器转变成超声振动机械能，手持部分的声学装置可将来自换能器的超声频率成倍扩大，使超声刀头以55.5kHz的频率进行机械振荡，机械能转换成热能，可使组织凝固，达到切割、分离及止血的目的。超声刀对5mm以下血管均可有效止血，从而减少大量转换器械、放置血管夹和打结结扎的时间，并减少烟雾产生，减少镜头污染，大大提高手术效率。现在无线超声刀系统正逐渐应用于临床，其将超声频率发生器整合在手持部分，从而无须线缆连接手术台下设备，可避免连线的拖拽纠缠，减少安装时间，使台上器械传递安全便捷。手持部分装有充电电池，电信号可通过整合的换能器转变成超声振动机械能（图2-30）。

11.Ligasure血管闭合系统

Ligasure血管闭合系统也叫 电脑反馈控制双极电刀系统（feedbackcontrolled bipolar），是对双极电刀系统改进的成果。虽然通过Ligasure刀片之间的电压大大低于传统双极电刀，但Ligasure刀片与组织的接触面积明显大于传统双极电刀，因此可使更大的电流通过。主机可以通过反馈控制系统感受刀片之间靶组织的电阻抗，当组织凝固到最佳程度时，系统自动断电。Ligasure血管闭合系统是应用实时反馈和智能主机技术，输出高频电能，结合电刀片之间的压力，使组织胶原蛋白和纤维蛋白熔解变性，从而使血管壁熔合形成一透明带而永久闭合（图2-31、图2-32）。Ligasure可闭合直径7mm以内的血管，闭合组织中的血管时无须过多分离，形成的闭合带可以抵御超过三倍正常人体收缩压的压力，且闭合速度较快，无烟雾，无异味，不产生炭化，闭合时局部温度不高，热扩散少，热传导距离仅1.5～2mm，对周围组织无损伤。

12.腹腔镜直线切割闭合器

腹腔镜直线切割闭合器是胃肠外科手术的重要器械，主要用于切割和关闭胃、肠管等空腔脏器，还可用来闭合大血管。直线切割闭合器激发时，钉仓中的刀片将组织切开，同时切线两侧各三排钉合钉将切开的组织钉合。钉仓长度有30mm、45mm、60mm等规格，用于不同宽度组织的钉合，钉合钉钉脚高度亦有不同选择，可根据组织厚度选用，以保证切实的闭合。腹腔镜直线切割闭合器需通过12mm套管进入腹腔，部分型号头端可以弯曲，以尽量使切割闭合线与肠管垂直，避免闭合线成角，影响闭合端血运和后续操作（图2-33）。现已有电动腹腔镜直线切割闭合器应用于临床，通过电动机械装置自动出刀，降低了手动操作时的头端晃动和手部疲劳，具有较高的稳定性和操控性（图2-34、2-35）。

13.圆形吻合器

圆形吻合器用于空腔脏器之间的吻合，如胃空肠吻合、结直肠吻合等。吻合器的闭合直径有21mm、25mm、28mm、31mm、33mm等规格，并有不同的钉脚高度适合不同厚度的组织钉合（图2-36），根据轴身弯曲与否分为直轴型和弯轴型两种，胃肠外科使用较多的是弯轴型，因其可适应解剖学自然弯曲，在直肠手术中有重要作用。一些圆形吻合器带有组织压缩厚度指示窗，可观察吻合组织的压缩情况以及成钉高度（图2-37）。此外，尚有加长杆身的弯轴型圆形吻合器，适合于消化道深部吻合操作（图2-38）。经口输送钉砧的圆形吻合器，其钉砧与导管一端相连，导管另一端经口送入食管，穿出食管残端后将导管剪断，即可将钉砧和吻合器接合完成吻合，适用于食管与消化道吻合的手术，降低了此类操作的难度，提高了安全性，也为胸腹腔镜联合进行微创食管癌、贲门癌手术创造了条件（图2-39）。圆形吻合器采用钛合金高强度钉合钉，钉脚高度有3.5mm、4.8mm等，吻合完成后钉合钉成型侧面呈B形，止血及吻合效果可靠（图2-40）。

14.腹腔镜疝修补钉合器（疝钉枪）

腹腔镜疝修补钉合器（图2-41）主要用于疝补片的固定。常用的钉合器可通过5mm套管，钉合钉呈螺旋状或矛头状，有金属材料和可吸收合成材料。放置疝钉时需注意避免神经和血管损伤。

15.腹壁缝合器

腹腔镜手术常用的腹壁缝合器为Endoclose针（图2-42），用于缝合套管孔、腹壁疝缺损等，还可用于腹腔内疝补片与腹壁的缝合，及小儿腹腔镜疝囊高位结扎术带线。该针顶端有可推开的带线孔，可在腹腔镜监视下带线穿刺进入腹腔，将缝合线放开留在腹腔内后退出，再从另侧空针刺入腹腔，利用带线孔带住缝线拉出腹腔打结，完成切实的腹壁全层缝合。用于小儿腹腔镜腹股沟疝囊高位结扎术时，带线在腹膜外环绕内环口。用于腹腔镜疝修补术腹腔内补片缝合时，可将预置于补片上的缝线带出腹壁打结。

16.腹腔镜自动缝合器

腹腔镜下缝合操作是难度最大的技术，很多医生难以掌握熟练。腹腔镜自动缝合器（Endo Stitch）（图2-43）可在一定范围内简化镜下缝合操作。该器械通过端头两持针臂交替接针完成缝合，避免了普通持针器操作角度受限的困难，也降低了缝针误伤其他脏器的风险。但需在平面上缝合时，尚不能完全替代传统持针器。

17.免打结缝线

免打结缝线是一种双向带倒刺缝线，可免去外科手术中繁琐的打结操作。缝线表面360°分布着DNA螺旋式倒刺，倒刺间距0.8～0.98mm，可实现连续缝合，通过倒刺锚定组织，无须打结。相对于传统打结，极大地节约了手术时间，且缝合后张力分布均匀，有利于组织愈合。特别对腹腔镜下的缝合操作，如腹腔镜下胃肠道吻合、穿孔修补等，避免了难度较大的镜下打结，并可安全稳定地保持每一针缝合的张力，避免松脱，显著简化和易化手术，提高安全性，具有极大的优势（图2-44）。

18.腹腔镜手术专用纱条和器械袋

腹腔镜手术专用纱条是必备器材，安装有钽线（X线显影），折叠整齐，边缘轧线，不留絮边，在术中作用非常重要。现有可以通过10mm和5mm套管的成品纱条。纱条在术中可以随时用来压迫小的渗血，或血管出血时临时压迫止血，也可由器械夹持作钝性分离，或协助挡开肠管等组织器官，暴露术野。术野出血较多时，白色纱条的置入有利于改善血液造成的视野变暗。在腹腔镜胃肠肿瘤根治等大手术中，都需常规置入专用纱条于术野旁边，随时取用。因专用纱条体积较小，进出腹腔时应注意计数（图2-45）。

腹腔镜手术专用器械袋用于术中台上器械管理，因腹腔镜手术需使用多种长柄器械，腹腔镜及超声刀等还需连线，台上器械管理不同于开腹手术。专用的器械插袋可以方便医生随时将更换的器械插入袋中，避免掉落、污染或影响台上操作，也方便随时取用，令台上整洁有序（图2-46）。

19.腹腔镜单通道手术器械

腹腔镜单通道手术（laparo-endoscopic single-site surgery，LESS）是腹腔镜外科追求进一步减少腹壁创伤的产物。通常是在脐部做一个小切口进入腹腔，通过该孔置入一个多通道的LESS专用软质构件（图2-47），该构件具有伸缩性，可接气腹管，并能通过12mm和5mm等不同直径的器械实施手术（图2-48），术后脐部切口愈合回缩后腹壁外观几乎无瘢痕。目前已经可以通过LESS完成胆囊切除、阑尾切除、结直肠癌根治手术等。当然，降低创伤的代价是手术难度的提高，LESS手术的器械操作自由度比普通腹腔镜手术大大减小，外科医师需在狭小范围内进行精细操作，故LESS目前并没有得到广泛应用，但随着手术例数的增多，其改进和效能评价也会随之进展。

20.经肛门内镜显微外科手术和经肛门内镜手术器械

经肛门内镜显微外科手术（transanal endoscopic microsurgery，TEM）由德国医生Buess在20世纪80年代发明，适用于直肠中上段良性小肿物和一些早期恶性肿瘤，是一种局部切除手术。手术设备包括专用的直肠镜、双目镜（提供放大的三维视野，操作纵深感和精确度更佳）和固定装置（图2-49）。其直肠镜带有四个橡胶套密闭的操作孔，可放入各种器械进行操作，器械有专用的持针器、针式电刀等（图2-50）。经肛门内镜手术（transanal endoscopic operation，TEO）与TEM区别在于用腔镜镜头代替了双目镜，连接监视器，类似于腹腔镜手术的操作模式，有利于术中多人讨论和教学观摩，医生不用弯腰直视目镜，操作姿态较为自由放松，但目前仅提供二维图像（图2-51）。

21.达芬奇机器人外科手术系统

达芬奇机器人外科手术系统是一种高级机器人平台，由三部分组成：外科医生控制台，床旁机械臂系统，成像系统（图2-52～图2-54）。达芬奇机器人手术具有3D高清成像，机械臂操作可减少和消除手部颤动，机器人手腕具有多自由度，能达到普通腹腔镜手术器械难以达到的角度，进行更加精确的操作，术者可在更轻松的状态下进行手术，减少疲劳。

（陈杰）