(首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院胸外科，北京 100050)

2011年11月，在美國發(fā)表的“邁入精準醫(yī)學”(Toward precision medicine)一文首次提出了精準醫(yī)學理念。2015年1月奧巴馬總統(tǒng)宣布美國啟動“精準醫(yī)學計劃”。2016年中國成立國家精準醫(yī)學戰(zhàn)略專家委員會，啟動中國精準醫(yī)療項目。臨床醫(yī)學將由傳統(tǒng)的經(jīng)驗醫(yī)學，經(jīng)過目前的循證醫(yī)學進入精準醫(yī)學時代。

精準醫(yī)學是應(yīng)用與傳統(tǒng)醫(yī)學不同的現(xiàn)代高新科技手段，充分考慮病人的個體化差異，針對個人或特定人群開展的預防、診斷、治療的新模式。從組織、解剖、生理層面、病理層面直至基因、分子機制等各個層面，精確找到病因及重要病理環(huán)節(jié)，進行針對性處理，達到精準預防和治療的目的[1]。一部分傳統(tǒng)醫(yī)學不能預防或者治療的疾病，將會得到治愈或有效控制[2]。但我們應(yīng)該清醒地認識到，精準醫(yī)學的發(fā)展絕非一蹴而就的事情，需要人類長期的艱苦摸索與研究[3]。

1 實施精準醫(yī)療必須要做的工作

(1)利用互聯(lián)網(wǎng)快速收集、整合病人的海量的各種信息及資料。 包括：①臨床特點：癥狀、體征、影像學資料及病理學資料；②遺傳及分子生物學特征：基因組、蛋白組、轉(zhuǎn)錄組及代謝組學等的資料；③流行病學特征：生活習慣、環(huán)境因素及交互作用等各種信息；④多學科聯(lián)合治療的措施、效果及合并癥等翔實的資料。

(2)運用大數(shù)據(jù)分析、云計算等處理技術(shù)，將上述病人和特定人群的海量資料進行分析、運算，精確診斷，找到病因和重要病理環(huán)節(jié)，確定多學科綜合治療(如內(nèi)科、外科、化療、放療、靶向治療)的靶點、手段和方案等。

(3)微創(chuàng)、精準地實施最佳治療手段和方案，并對人工智能裝置進行學習、培訓，使醫(yī)師更好地采用人工智能裝置工作。并根據(jù)情況進行動態(tài)觀察、反饋和調(diào)整。

2 實施精準醫(yī)療須依賴現(xiàn)代高新科學技術(shù)及手段

2.1 精準醫(yī)學的分子生物學基礎(chǔ)

包括人類基因組計劃的完成，蛋白組學、轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學的海量數(shù)據(jù)。疾病的基因突變、融合，驅(qū)動基因等相互作用的原理(典型例子如EGFR突變的干預)。先進的分子生物學檢測方法，如基因檢測、二代測序、液體活檢、血液腫瘤細胞以及RNA、DNA檢測等逐步發(fā)展和完善[4-5]，將協(xié)助人們精確地找到疾病的分子機制和內(nèi)因，以便進行精準的靶向治療。

2.2 人工智能是實現(xiàn)精準醫(yī)學的必須手段

通過互聯(lián)網(wǎng)收集、整合海量數(shù)據(jù)和資料，進行大數(shù)據(jù)分析、云計算才能得出結(jié)論，找到靶點。人工智能裝置將逐步進行學習、訓練，并協(xié)助和部分替代醫(yī)師的臨床思維，提出最佳診斷和治療方案。未來的各?？茩C器人將可準確地進行臨床分析工作和各種臨床操作技能。手術(shù)機器人將逐步智能化、小型化及微型化，將為更微創(chuàng)和精準地進行外科手術(shù)提供支持。在分子生物學靶點逐步被發(fā)現(xiàn)和靶向藥物快速研制的基礎(chǔ)上，外科手術(shù)的切除范圍、手術(shù)損傷將越來越小。

2.3 其他高科技手段

如材料科學發(fā)展催生的新材料的出現(xiàn)、3-D打印技術(shù)的進步、細胞生物學的發(fā)展將為人工組織、器官的開發(fā)提供更加廣闊的前景。

3 精準醫(yī)學對胸外科的影響

進入精準醫(yī)學時代，作為臨床外科學的重要專科之一，普胸外科尤其是胸部腫瘤外科將發(fā)生革命性的發(fā)展和變化。

由于精準診斷技術(shù)的發(fā)展，為腫瘤外科疾病的診斷、分期提供了新的保證。智能機器人可對肺部結(jié)節(jié)的發(fā)現(xiàn)、良惡性的鑒別提供精準的判斷，對于是手術(shù)還是動態(tài)觀察提出更為精確的診斷依據(jù)，對于肺癌或其他胸部腫瘤將能快速準確地進行病理組織學的診斷、分類、分級及分子生物學分期、分類，為病人預后的評估、手術(shù)適應(yīng)證、手術(shù)方式的選擇提供可靠依據(jù)。

精準外科理念在普胸外科深入貫徹，將使普胸外科逐步實現(xiàn)操作規(guī)范化、流程標準化、程序可控化、信息數(shù)據(jù)化、情景可視化，達到微創(chuàng)化和精準化的目標，由傳統(tǒng)的經(jīng)驗外科模式發(fā)展成為現(xiàn)代的微創(chuàng)精準胸外科模式。

目前，80%的普胸外科手術(shù)可以以電視胸腔鏡和機器人手術(shù)為代表的微創(chuàng)胸外科技術(shù)來完成。目前正在探索如何縮小胸部腫瘤的手術(shù)切除范圍，達到局限性肺切除的目的。未來局限性肺切除(楔形切除、肺段切除)有可能代替肺葉切除，成為部分早期肺癌的標準手術(shù)方式。精準醫(yī)學的發(fā)展，將為肺癌擴大手術(shù)提供更為強大的技術(shù)支持。另外，食管早癌的內(nèi)鏡手術(shù)技術(shù)也已經(jīng)成為目前臨床研究的熱點問題。

通過對胸部臟器的解剖和病理的精確研究，對器官功能及儲備能力的研究和定量分析，及對全身各器官相互作用的深入了解，尤其是現(xiàn)代影像學在人工智能的協(xié)助下取得了飛速的進步，為普胸外科精準治療提供了強大的理論和技術(shù)支持；通過CT、CTA、PET/CT、MRI及EUS等檢查手段對病灶進行三維重建、精確定位、幾何測量，建立解剖數(shù)字模型，從而可以確定病灶切除范圍，并能準確判斷預后，直至可以進行計算機模擬手術(shù)演示，運用術(shù)中導航進行手術(shù)操作，以達到精準手術(shù)的目的(包括非局限性切除和擴大切除術(shù))，以實現(xiàn)最大程度切除病變，最大限度保存和保護器官組織及其功能，這是外科治療永恒的法則。

4 新技術(shù)手段在胸外科的應(yīng)用

電磁導航纖維支氣管鏡，不僅可以用于術(shù)前的精確定位、活檢及診斷，若進一步開發(fā)可能用于肺手術(shù)中的導航。

近年來隨著外科手術(shù)操作(切割、止血、縫合)的高效能手術(shù)器械，如高能手術(shù)刀、超聲刀、切割縫合器、吻合器的發(fā)展，為現(xiàn)代微創(chuàng)胸外科手術(shù)發(fā)展提供了必要的支撐。高清晰度、高像素以及三維電視胸腔鏡及內(nèi)鏡設(shè)備的應(yīng)用，使術(shù)者進行微創(chuàng)胸外科手術(shù)操作越來越方便、快捷。微創(chuàng)精準手術(shù)途徑正在逐步向自然孔道(Note手術(shù))過渡。

作為胸部腫瘤切除術(shù)的重要手術(shù)步驟，淋巴結(jié)清掃術(shù)將會有新的突破，未來將可能在基因分子示蹤劑的指引下，更加微創(chuàng)、更加精準地進行淋巴結(jié)的清掃術(shù)。

組織工程學發(fā)展與基因工程相結(jié)合在未來將可能生產(chǎn)出全新的人工食管、人工氣管，此將大大改進或重塑目前普胸外科氣管和食管的手術(shù)程序，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的食管胃吻合術(shù)，縮小手術(shù)范圍和損傷，甚至完全可以顛覆傳統(tǒng)的食管切除術(shù)以及氣管切除術(shù)的手術(shù)程序。

目前應(yīng)用的手術(shù)機器人為計算機遠程操作控制下的多功能機械臂，在人工智能的快速發(fā)展下將進一步小型化、智能化。與納米技術(shù)相結(jié)合，多功能微小機器人進入人體胸腔進行胸外科手術(shù)的夢想，預計在不久的將來會成為現(xiàn)實。

進入精準醫(yī)學時代，基因診斷、靶向治療和其他腫瘤多學科精準治療將迅速發(fā)展和突破[6]，普胸外科的手術(shù)范圍將進一步縮小，手術(shù)精準化和微創(chuàng)化，胸部腫瘤(肺癌、食管癌)的治愈率將進一步提高直至全部被治愈和預防。普胸外科將成為一個全新的外科?？?。

[1] BAYER R, GALEA S. Public health in the precision-medicine Era[J]. N Engl J Med, 2015,373(6):499-501.

[2] BONHAM V L, CALLIER S L, ROYAL C D. Will precision medicine move us beyond race[J]? N Engl J Med, 2016,374(21):2003-2005.

[3] HUNTER D J. Uncertainty in the era of precision medicine[J]. N Engl J Med, 2016,375(8):711-713.

[4] LYMAN G H, MOSES H L. Biomarker tests for molecularly targeted therapies-The key to unlocking precision medicine[J]. N Engl J Med, 2016,375(1):4-6.

[5] BASKARAN S, MAYRHOFER M, KULTIMA H G, et al. Primary glioblastoma cells for preision medicine: A quantitative portrait of genomic (in)stability during the first 30 passages[J]. Neuro Oncol, 2018,[Epub ahead of print].

[6] PARIKH R B, SCHWARTZ J S, NAVATHE A S. Beyond genes and molecules-A precision delivery initiative for precision medicine[J]. N Engl J Med, 2017,376(17):1609-1612.