一、临床需求：从“完成手术”走向“全程价值”

减重代谢外科的关注重心正在扩展。既往以安全、减重效果与代谢改善为核心，当前则在创伤降低、快速恢复与生活质量方面提出更高要求：切口更小、腹壁负担更轻，在安全前提下优化术后恢复，并把美容与体验纳入手术价值。

切口更小是外科微创化的一条清晰主线，技术演进经历了开放手术（大切口）、腹腔镜手术（多孔小切口）到微型化器械（3 mm辅助通道）的过程[3]。需要强调的是，微型化并非单纯追求尺寸，而是在安全与操作可靠的前提下改善患者结局。

二、核心挑战

传统腹腔镜工作通道以5 mm、10 mm（部分8 mm）为主。5 mm切口近距离可见淡细线状瘢痕，10 mm切口更为明显、美容负担较高；而 ≤3 mm切口多表现为无明显瘢痕、仅有点状淡印。3 mm因此被视为实现“无痕”的临界尺寸[1]，进一步缩小则受器械刚性限制。

关于“小切口无瘢痕”，团队的基础研究从创面愈合机制给出解释：瘢痕大小取决于切口张力以及两类细胞生长速度的竞争[4,6]——切口越大、随呼吸产生的张力越大；当切口缩小至3 mm以下时，创缘表皮细胞由四周向中心的生长速度可超过创面内成纤维细胞自深部向上的生长速度，创面得以被表皮直接覆盖而不形成明显瘢痕[5,7]。

微型化的工程难题在于刚度的非线性衰减。圆杆截面惯性矩与直径四次方成正比（I∝d⁴），在同材料、同长度条件下，3 mm杆身的理论截面惯性矩仅为5 mm的约13%（(3/5)⁴≈0.13），抗拉、抗弯能力显著下降。代谢外科患者腹壁厚、通道更深，腹腔空间深使杆身更易承受弯矩，加之组织重量大、牵拉负荷高，进一步放大了这一挑战。3 mm临床化的关键在材料，需以材料与结构性能补偿尺寸缩小造成的力学损失。

三、材料突破

团队由传统不锈钢思路转向高性能合金，选用硬质合金作为杆身材料（图1）。技术路线分三步：首先通过材料性能提升解决微型化后的抗弯刚度基础；其次进行杆身与传动匹配，使高性能材料真正转化为整器械能力；最后经实验、动物到临床逐级验证，而非停留于材料指标。

图1. 团队研发的3 mm高性能合金腹腔镜器械，杆身细长、手柄与常规器械一致。

关键力学指标显示（图2），传统316 不锈钢3 mm杆身抗弯强度约 450 MPa，高性能合金3 mm杆身达5710 MPa，约为前者的 12.7 倍，为杆身在深腔牵拉、分离等操作中提供了充分的力学冗余。

图2. 3 mm杆身抗弯强度对比：316 不锈钢约 450 MPa，高性能合金达5710 MPa，提升约 12.7 倍。

四、逐级验证

团队建立了逐层递进的证据链，每一层回答不同问题：材料层面回答“3 mm还能不能强”，整器械层面回答“能不能稳定承载”，大动物层面回答“腹腔内能不能操作”，临床试用回答“患者场景能不能用”。

在整器械承载验证中，器械于体外稳定提持约350 g 重物（相当于500 mL 水瓶），提持顺利、抗弯表现良好、抗扭性能满足需求（图3），验证的是整器械而非单一材料试样。

图3. 体外整器械承载测试：3 mm器械稳定提持约350 g（500 mL 水瓶）。

大动物手术在真实腹腔空间中检验进入、装配与操作稳定性（图4）：①建立通道，Trocar 尺寸约 8 G，完成通道建立与器械进入；②末端装配，器械杆经鞘管逆向引出，末端执行器于体外后装再进入；③术中操作，操作杆未见偏折，可完成牵拉、游离等真实动作，适配复杂及较长时间手术。

图4. 大动物手术验证：建立通道（Trocar 约 8 G）、末端体外后装与术中牵拉游离操作。

五、临床应用

首个临床场景选择 LSG，原因在于其标准化程度高、便于将器械表现与手术步骤对应，且大体重患者内脏组织更重、负荷更高，更能检验抗弯能力；早期临床验证重点观察安全性、适用性与可靠性。

端口策略遵循“先辅助通道微型化”，而非全器械替代：核心操作与吻合、取物通道按术式保留，优先把可缩小的辅助孔改为3 mm，在手术逻辑不变的前提下最大化切口获益。早期病例在对称三孔布局上以一侧3 mm孔作对照，后续探索将两枚主通道集中于脐部（上下排列），两侧辅以3 mm器械，按患者腹壁条件与术式个体化组合。

已有的系统综述与 Meta 分析显示，单切口 LSG 术后第 1 天疼痛评分更低，但手术时间相应延长，其余围手术期指标与常规多孔术式差异无统计学意义[2]；这为“以微型辅助通道换取更轻疼痛与更好美容、同时保留核心通道”的折中策略提供了证据参照。

术中，3 mm器械经微型 Trocar 送入；因硬质合金杆身前端加工困难，末端执行器采用体外后装方式完成装配（图5）。

图5. 术中流程：A 建立微型 Trocar 通道；B 钳头经体外后装完成末端装配。

实时操作中，3 mm器械进入与定位稳定，可完成胃大弯与网膜的牵拉暴露、辅助分离以及夹针、夹线、缝合等操作，牵拉与辅助动作连贯，杆身未见明显失稳，操作手感与5 mm器械无明显差别；而既有的市售3 mm器械因强度不足往往仅能轻度辅助，难以承担上述操作。

六、患者获益与临床定位

3 mm通道的价值在术后直接显现：切口无需缝合、对合良好、创口外观轻微，术后第 2 天仅以胶夹或敷料覆盖（图6），胶夹数日脱落后基本无瘢痕，构成患者可感知的微创。

图6. 术后第 2 天腹壁：3 mm切口微小、无需缝合，对合良好。

现有资料最直接支持的是“更小切口与更轻瘢痕负担”，并沿更小切口、更少瘢痕、无需缝合、更佳体验的路径转化为满意度提升。临床定位上，“辅助微型化”比“全器械3 mm化”更符合当前证据：辅助牵拉、网膜与组织游离、定位与辅助缝合最适合优先3 mm化；而核心吻合与切割、需大口径取物的步骤，以及适配手术场景的3 mm能量器械尚不成熟，仍需按术式保留通道或有待开发。

3 mm不是简单缩小尺寸，而是“临床需求＋高强度性能＋真实验证”的统一（Small 更小创伤、Strong 高强度性能、Clinical 服务临床）。在保证操作性能的前提下，3 mm高强度器械把代谢外科的“微创”由术腔延伸至切口，向“腹壁精准微创”推进。“一代材料、一代装备”，该类器械亦有望拓展至 RYGB、修正手术及更广泛外科场景；团队计划进一步细化至 2.5 mm并开展修正手术探索，同时依据 BMI、腹壁厚度与术式组合不同直径通道，形成个体化微创方案。

· 专家介绍 ·

朱晒红 教授

中南大学湘雅三医院教授、博士生导师，一级主任医师，中国医师协会肥胖和代谢病外科工作组组长，中华医学会外科分会甲状腺代谢外科工作组副组长，参与多部国内代谢外科指南、共识制定。累计完成大量复杂肥胖病4000余例。临床倡导个体化术式选择，关注亚洲人群肥胖特点，重视术后反流、复胖风险。科研聚焦肥胖异质性、脂肪分区代谢、肥胖基因分型、瘦素抵抗、胆汁酸信号通路等方向，建立肥胖全程管理模式，致力于实现肥胖患者分层评估与个体化外科干预，发表代谢外科SCI论文100余篇，曾经获得国家自然科学基金重大项目，国家科技计划重大项目。

参考文献

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[3] Velardi AM, Anoldo P, Nigro S, Navarra G. Advancements in bariatric surgery: a comparative review of laparoscopic and robotic techniques. J Pers Med, 2024, 14(2): 151. DOI: 10.3390/jpm14020151.

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[6] Hosseini M, Brown J, Khosrotehrani K, Bayat A, Shafiee A. Skin biomechanics: a potential therapeutic intervention target to reduce scarring. Burns Trauma, 2022, 10: tkac036. DOI: 10.1093/burnst/tkac036.

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