余江，王亚楠，李国新
南方医科大学南方医院普外科，广东 广州 510515
从真正意义上的现代外科手术诞生至今，已经过去了将近2个世纪，随着科学技术的发展和人类社会的进步，手术本身也在发生质的飞跃，技术创新不断推动着外科的进步，外科手术的边界也在不断延伸。从19世纪X射线的发现到今天的机器人微创手术，从早年的拔牙、截肢到现在的开颅手术、心脏手术，在短短数百年间，外科发生了翻天覆地的变化，技术创新是外科不断取得进步的源源动力。
然而，手术必然意味着创伤，为了最大限度地减少各项外科创新技术可能给病人带来的不必要的创伤，必须遵循一定的规范开展相关的技术创新和推广，才能够让外科回归到治病的初心，正如西方医学之父希波克拉底所说：首要之务是不可伤害，然后才是治疗，这是医疗的原则，也是外科的原则。
针对手术技术及相关器械设备的一系列创新有可能让病人获益，但也有可能让病人付出巨大代价(包括身体上的和经济上的)，传统的经验医学难以解决这种不确定性的问题，而外科临床研究的最大贡献就在于能够减少这类问题，进而改变治疗决策。
当前对于外科新技术的评价研究，大多采用主观描述的方式，经过严谨设计的对照研究并不多见。如何客观评估外科创新技术一直是外科发展的主要挑战之一。在新药研发领域，随机对照试验(RCT)已被广泛使用，并成为监管机构评审药物有效性和安全性的金标准。同样，外科新技术的评价，尤其是改进型新技术，也需要一套严谨、科学的客观评价模式。2009年发表在Lancet的IDEAL(idea， development， exploration， assessment， and long-term follow up)框架是目前得到广泛认可的外科领域临床研究方法学框架[1-2]。在2009年刚提出时，IDEAL框架包括5个基本阶段：设计阶段(idea)、开发阶段(development)、探索阶段(exploration)、评价阶段(assessment)和长期随访阶段(long-term follow up)，其中开发和探索阶段往往相互重叠或紧密序贯发生，可视为同一大阶段(第2阶段)的两个部分。此后该体系不断完善——2016年，IDEAL协作网推出“IDEAL-D框架”，推荐了医疗器械评估和管理的方法体系；
2018年，IDEAL框架中又增加了临床前的研究和评价部分，称为“Pre-IDEAL更新”，我国学者对此进行了详细介绍和解读[3-4]。目前IDEAL框架是国际认可的外科领域临床研究方法学。
结合笔者单位围绕单孔腹腔镜胃肠手术所研发的一个新产品——“STAR-PORT”，谈谈基于IDEAL框架开展外科技术创新的体会。
随着手术技术和腔镜设备的不断进步，腹腔镜手术朝着更加微创、美容的方向不断发展，单切口腹腔镜手术(single-incision laparoscopic surgery，SILS)得到越来越多的应用。笔者团队早年就用3个穿刺器直接利用脐部小切口完成阑尾切除手术，后又将切口改至耻骨联合上方并予以报道[5](图1)，但深感该入路气密性不好，容易导致CO2气腹气体泄漏，且3个穿刺器距离太近，互相干扰，导致操作钳“筷子效应”明显等诸多弊端，进而对单切口操作平台进行改进：用小号切口保护套套上手套、再将穿刺器绑在手套的指头上即完成一个简易的单孔操作平台(图2)，具备不漏气、腹腔气腹压力稳定、器械活动范围大、材料易获得等优点[6]。彼时市面上也有一些进口的产品，但存在价格昂贵、组装放置繁琐、操作空间有限、取标本不方便等问题，于是笔者团队就针对这些SILS当中的“痛点”问题，在原有的简易平台上加以改进，形成具有自主知识产权的用于SILS的创新型产品“STAR-PORT”，并遵循IDEAL框架，不断完善该产品，最终加以推广应用。以下就按照IDEAL各个阶段对该创新产品的产生过程作一剖析。
图1 经耻骨联合上小切口阑尾切除术 图2 用手套自制简易单孔操作平台
早期切口保护套加手套组合的“简易”单切口操作平台虽能完成一些简单的腹腔镜手术，但存在组装繁琐、连接固定不稳、器械无支点等弊端，因此必须加以改进。笔者团队基于IDEAL框架的步骤首先进入创新设计阶段(idea)，即对原简易的单孔操作平台进行设计改良，用固定的一体化装置取代手套和穿刺器的组合(图3)，并申请专利、寻求企业合作，该设计获得广州市产学研协同创新重大专项(201508020047)资助。在前期通过非人体研究验证该产品的可行性，并在充分知情和伦理批准的前提下，在高度选择的少量病人中审慎地进行了研究验证，证明其安全可行。
图3 改良后的单孔操作平台
此阶段(development)是复杂干预和器械开发的必然阶段，笔者团队在此阶段专注于产品的不断优化和改良，先后克服了老款3个器械通道互相干扰等缺陷，选择了软质材料并采用错落布局增加了操作器械的自由度，极大地避免了操作时器械之间的互相干扰；
通过小规模地扩大研究人群(一般不超过30例病人)，获得了稳定、成熟的单孔操作平台的最终定型设计方案。在此阶段，最初的设计几经改良，最终定型为“STAR-PORT”这件创新产品(图4)并获得上市。
图4 最终设计定型的STAR-PORT单孔操作平台
经过前期设计和开发，我们的单孔操作平台STAR-PORT已完成优化并定型，之后进入到探索阶段(exploration)，在该阶段团队则专注于平台的操作稳定性和质量评价。此阶段纳入了更多的研究者和特定胃肠癌病人作为研究对象进行探索应用，来评估STAR-PORT单孔操作平台的安全性和短期效果，通过探索形成稳定的手术技术路线并评价手术学习曲线，同时对手术质量加以控制，以达成技术操作共识，并为后续评价性研究的样本量计算、核心结局选择以及可行性收集关键信息，为下一步RCT奠定基础[7-9]。
当STAR-PORT单孔平台的安全性和便捷性在探索阶段(exploration)通过小样本的队列得到初步证实并获得了所需的关键信息(如可能合适的适应证、标准操作流程等)后，便进入到IDEAL框架的评价阶段(assessment)，即通过规范的RCT进一步评价该单孔平台的安全性和有效性，开展以当前标准治疗(传统五孔)为对照的大样本多中心临床研究，从而进一步确认STAR-PORT单孔操作平台的安全性和微创效果[10-12]。
经过前面的IDEAL进程，STAR-PORT单孔平台应用于腹腔镜结直肠癌手术的安全性和有效性得到确证，我们进而将其用于更加复杂的腹腔镜胃癌手术[13-15]，期望该平台能够有更广泛的应用，并通过长期随访阶段(long-term follow up)了解是否存在任何迟发或罕见的不良反应，以及其适应证或手术操作质量是否随时间发生了变化，初步结果令人满意。日前，该平台已进入全国23个省(直辖市)120多家医院推广应用，大大推进了我国SILS的技术进步。
综上，基于IDEAL框架层层推进的STAR-PORT诞生和应用的过程，很好地遵循了外科技术创新所需的规范流程和评价方法。(1)在STAR-PORT的研发和推广过程中，基于IDEAL框架的各个阶段并非截然独立但又有各自的侧重点，其中设计阶段(idea)、开发阶段(development)主要解决创新单孔操作平台的可行性问题，即解决“能不能”的问题，涉及产品或技术的优化迭代，此阶段一般采用个案报道或小样本单中心前瞻性队列研究的方法；
(2)探索阶段(exploration)的主要目的是进一步优化并形成稳定的技术路线或操作流程，即解决“怎么做”的问题，确保STAR-PROT这一产品使用的稳定性和安全性，并确定下一阶段确证性临床研究的可行性及关键参数，此阶段一般采用病例对照研究的方法；
(3)评价阶段(assessment)则主要评估产品或技术的临床结局，即解决“好不好”的问题，通常是疗效和安全性等指标，此阶段需要大样本的研究病例，通常按照严格的纳入排除标准进行筛选，与经典或标准的方法相对比，通常采取多中心RCT的研究方法；
(4)长期随访阶段(long-term follow up)即进入广泛推广应用的阶段，此阶段应专注于长期疗效评价，了解创新的产品或技术是否存在任何迟发或罕见的不良反应，以及其适应证或干预质量是否随时间发生了变化，此阶段推荐的研究设计是注册登记研究。上述各阶段环环相扣，层层递进，提供了一整套外科技术创新应遵循的原则和方法。
不同于经典的药物类临床研究，外科领域临床研究在干预措施方面更需要考虑到手术技术和设备应用的固有特点，IDEAL框架正是针对外科技术特点建立的一套科学严谨的评价体系，并根据所处阶段推荐相应的设计要素，是值得借鉴的外科临床研究方法学。
创新，是外科的灵魂，基于IDEAL框架的外科创新，是外科永葆生命力的钥匙。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
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