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同濟大學(xué)附屬同濟醫(yī)院設(shè)備物資處,上海 200065

高頻手術(shù)刀的技術(shù)發(fā)展與合理選擇

楊坤,鄭博(綜述),邵蕾(審校)

同濟大學(xué)附屬同濟醫(yī)院設(shè)備物資處,上海200065

高頻手術(shù)刀是臨床手術(shù)使用最廣泛的醫(yī)療設(shè)備之一,本文通過對高頻手術(shù)刀的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新,解析高頻手術(shù)刀的各種類型以及它們的具體特性。提出我們?nèi)绾稳ミx擇各種不同產(chǎn)品,包括對配套附件的選擇要求。

高頻手術(shù)刀; 特征; 選擇

高頻電刀(高頻手術(shù)器)是一種取代機械手術(shù)刀進行組織切割的電外科器械。它通過有效電極尖端產(chǎn)生的高頻高壓電流與肌體接觸時對組織進行加熱,實現(xiàn)對肌體組織的分離和凝固,從而起到切割和止血的目的。交變電流發(fā)明后人類就產(chǎn)生了將交變電流用于臨床止血和治療的設(shè)想;1924年一個物理學(xué)家和一個神經(jīng)外科專家共同研制出世界上第一臺電刀,取名“BOVIE”。至今,已有90多年的歷史了。其經(jīng)歷了火花塞放電——大功率電子管——大功率晶體管——大功率MOS管四代的更變。當(dāng)前隨著大規(guī)模集成電路和大功率半導(dǎo)體器件的不斷涌現(xiàn),尤其伴隨著計算機技術(shù)的普及、應(yīng)用、發(fā)展,高頻電刀產(chǎn)品取得了長足進步;可以實施對各種功能下功率波形、電壓、電流的自動調(diào)節(jié),加上配備各類合理的手術(shù)器械,向著各個外科領(lǐng)域不斷深入。各種安全指標的檢測,以及程序化控制和故障的檢測及指示。因而大大提高了設(shè)備本身的安全性和可靠性,保證了使用質(zhì)量和操作醫(yī)師與患者的安全。

圖1 基本結(jié)構(gòu)Fig.1 Basic structure

1 高頻電刀的技術(shù)發(fā)展

隨著臨床醫(yī)療需求不斷深入,醫(yī)學(xué)診療技術(shù)得益于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速進展,計算機、半導(dǎo)體集成電路、換能器等紛紛應(yīng)用于醫(yī)療器械和臨床診療中,轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)成功案例舉不勝舉;高頻電刀作為外科手術(shù)的支撐設(shè)備,其發(fā)展朝著專業(yè)化、綜合化、平臺化的方向不斷深入。

1.1 各種單一類

單一類型高頻手術(shù)器是特別為臨床單一學(xué)科使用目的而專業(yè)設(shè)計的,部分專科使用條件茍刻,精度要求高,電流和電壓波形特殊,但是這計算機發(fā)展的時代,要想得到這種特殊的高頻電流波形是非常方便的。一些通過動物實踐得到的數(shù)據(jù)很快會轉(zhuǎn)用于臨床,得到臨床醫(yī)師的好評,并且使用特殊品種安全性高并且操作方便。

單極高頻電刀,僅僅具有單極模式下的純切、混切、電凝;單極電刀的電極由手術(shù)電極(筆式電極)和中性電極(板式電極)組成。手術(shù)電極將高頻電流傳遞到患者身體的手術(shù)部位,形成很高的電流密度,中性電極則收集作用于人體的高頻電流,使其回到電刀,從而完成電流回路。中性電極將電能量很好地分散,電流密度較低,不至于在極板處發(fā)生誤燙傷。

圖2 電流方向Fig.2 Direction of current

雙極電凝器的雙極電凝是通過雙極鑷子的2個尖端,1個作正極,1個作負極,向機體組織提供高頻電流,產(chǎn)生熱效應(yīng),使雙極鑷子兩端之間的組織或血管脫水而凝固,從而達到止血的作用閉;長用于精細化治療的神經(jīng)外科和血管外科以及整形外科。因其功率較小,作用部位集中,較少出現(xiàn)安全問題。

電灼器為單極電灼;如專用于婦科宮頸糜爛電燙設(shè)備和皮膚科電灼設(shè)備等。

內(nèi)窺鏡專用高頻發(fā)生器:具有純切、混切、單極電凝;主要用于腹腔鏡。

多功能高頻美容儀:具有點凝、點灼、超高頻電灼。

眼科專用電凝儀:考慮眼內(nèi)手術(shù)的精細程度,設(shè)置合適的電壓和精確調(diào)節(jié)功能使產(chǎn)生的火花非常細小,不會影響周圍組織。

射頻消融儀:通過特殊設(shè)計,能夠細微透過作用點進行心肌組織消融,完全避免低頻電流刺激,是一種安全等級特高的心臟導(dǎo)管治療心律失常專用治療設(shè)備[1]。

1.2 綜合類型多功能高頻電刀

適用與各類外科手術(shù),屬于手術(shù)室基本配置設(shè)備,通常具有2種使用模式和3種常用應(yīng)用方式。

單極模式:含單極純切;單極混切(多種混合比);單極電凝。在單極模式中,用一完整的電路來切割和凝固組織,該電路由高頻電刀內(nèi)的高頻發(fā)生器、患者極板、接連導(dǎo)線和電極組成。在大多數(shù)的應(yīng)用中,電流通過有效導(dǎo)線和電極穿過患者,再由患者極板及其導(dǎo)線返回高頻電刀的發(fā)生器。

雙極模式:含雙極電凝;雙極電切。雙極電凝是通過雙極鑷子的兩個尖端向機體組織提供高頻電能,使雙極鑷子兩端之間的血管脫水而凝固,達到止血的目的。它的作用范圍只限于鑷子兩端之間,對機體組織的損傷程度和影響范圍遠比單極方式要小得多,適用于對小血管(直徑<4 mm)和輸卵管的封閉。故雙極電凝多用于腦外科、顯微外科、五官科、婦產(chǎn)科以及手外科等較為精細的手術(shù)中。

電切方式,(1)自動電切(auto cut):根據(jù)自動對患者手術(shù)部位的不同組織結(jié)構(gòu)的阻抗進行測試,通過調(diào)整電壓對工作電流進行調(diào)整,不斷是自身適應(yīng)手術(shù)醫(yī)師的工作模式,其特性輕柔,對組織溫和,可用于良好導(dǎo)電組織的電切手術(shù),如肌肉組織和血管組織、超細結(jié)構(gòu)的解剖和分離。(2)高能電切(high cut):高能電切是專門用于脂肪組織和液體環(huán)境下的切割模式,其自動控制電弧強度一確保切割過程在最小的輸出功率下進行。如泌尿外科手術(shù)中的經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)。(3)精細電切(precise cut):這是一種極精細并可精確調(diào)節(jié)強度、功率輸出的電切模式,應(yīng)用于控制在極微小程度的手術(shù)創(chuàng)口,圖神經(jīng)外科、整形科、耳鼻喉科和皮膚科。

混切方式(dry cut):利用電壓調(diào)節(jié)同高頻調(diào)制波形的結(jié)合、提供切割階段完美止血效果的模式。調(diào)制波形的百分比可以任意設(shè)置,百分比為零時即為自動電切;百分比為100時,就是下面要介紹的純電凝模式。無血電切與其他電切模式相比,是一種更高強度的止血切割。

電凝方式:經(jīng)典電凝(classic cut)是一種完全被調(diào)制的高頻電流,適用于手術(shù)中需要的良好止血效果且對周圍組織損失輕,通過合理的調(diào)節(jié)輸出電壓使切口組織蛋白變性干燥化,可以做到減少煙霧和無煙霧。逐漸被人所認識,其使用范圍也在逐漸擴大。

1.3 復(fù)合類型

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和臨床不斷提出的要求,以高頻手術(shù)器為主的復(fù)合型電外科設(shè)備也有了相應(yīng)的發(fā)展:高頻電刀與氬氣噴射技術(shù)結(jié)合形成了高頻氬氣刀,應(yīng)用于彌漫性出血可以達到快速有效的作用。

超聲手術(shù)刀是在手術(shù)柄中有一個換能器,將主機發(fā)生器提供的高頻電流轉(zhuǎn)換成超聲能,利用超聲的空化效應(yīng)和約55.5 Hz的振動能,對組織產(chǎn)生瞬間65～70 ℃的高溫,對組織進行切割和凝血。由于溫度合適,手術(shù)時沒有煙霧,產(chǎn)熱有效范圍小,有利于引發(fā)肌體啟動修復(fù)再生細胞的功能。配有各種類型刀頭,方便用于各類外科手術(shù)。

超聲外科吸引器(cavitron ultrasonic surgical aspirator,CUSA)具有振動切割、灌注和吸引三部分組成。其中空的鈦管沿縱向振動,在接觸肝組織時,薄壁組織被搗碎,肝組織被分離,細胞碎片經(jīng)灌注的鹽水沖洗后再經(jīng)中空鈦管吸去。同時,比較堅韌的組織如血管、膽管不易被振碎而保留下來。CUSA 切肝技術(shù)在歐美國家得到普及,成為現(xiàn)代肝臟外科的規(guī)范化技術(shù)之一。CUSA切肝技術(shù),積累了豐富的切肝經(jīng)驗。在臨床應(yīng)用時,一般先將肝包膜切開,然后用超聲刀分離肝實質(zhì),逐漸由肝實質(zhì)淺層向深層分離。在分離的斷面上僅留下粗細不等的血管和膽管。在切肝過程中,CUSA的輸出功率應(yīng)根據(jù)肝臟的質(zhì)地來調(diào)節(jié),切肝時遇見細小的管道可以用鑷子夾住,電凝后切斷。2 mm以上的管道應(yīng)結(jié)扎或鈦夾鉗夾后切斷。當(dāng)遇到門靜脈、肝動脈、膽管或肝靜脈的主干時,調(diào)低CUSA的輸出功率,然后使刀頭移動方向與血管平行,將血管周圍的肝實質(zhì)游離后,就能顯露出該血管,很容易將血管結(jié)扎剪斷。如果較大的血管發(fā)生了破口,可以用Prolene進行修補。專用于大血管止血用的百克鉗,利用止血鉗的特殊材料設(shè)計和大血管精密接觸的壓力與面積,加上高頻電刀 專用的高頻頻率調(diào)制波形和有效控制電流,使血管壁的組織蛋白變性產(chǎn)生黏合,足以抵抗動脈壓力的沖擊,可以對7 mm的大血管進行閉合,極大方便了臨床大型手術(shù)的開展。

將高頻電刀、氬氣發(fā)生器、超聲手術(shù)刀、百克鉗等組合在一起,發(fā)展成為一臺手術(shù)能量平臺,手術(shù)中可以根據(jù)不同的手術(shù)需求使用不同的電外科器械,完成和達到各種切割和止血目的,是高頻電刀復(fù)合類型的典范[2]。

特殊的高頻電流設(shè)計用于內(nèi)鏡稱為專用高頻電內(nèi)鏡治療模式,為胃鏡和腸鏡內(nèi)鏡下各類治療作出安全保證;內(nèi)鏡電切模式是一種電切和點電凝自動交替的模式,具有練好的可控性;專用內(nèi)鏡模式還可為電凝預(yù)先設(shè)置凝固百分比,控制電火花的大小等;還可進行更細化的參數(shù)設(shè)置,如“電切間隔”“單次電切持續(xù)時間”等[3],在胃鏡和腸鏡檢查治療中,具體的細微的治療參數(shù)設(shè)置讓內(nèi)鏡治療從不可能變?yōu)榭赡?操作非常簡捷;安全參數(shù)的可設(shè)置極大方便了內(nèi)鏡醫(yī)師的操作,內(nèi)鏡治療的各種應(yīng)用已經(jīng)全面打開。

2 合理選擇產(chǎn)品

產(chǎn)品類型合理選擇高頻電刀的類型是確保高頻電刀的合理使用和安全使用的首要關(guān)鍵;綜合手術(shù)的建立應(yīng)該選擇綜合類型高頻電刀,單極、雙極以及電切、混切和電凝方式一一具備。

當(dāng)醫(yī)院學(xué)科發(fā)展進入一定的亞專科階段,手術(shù)病種單一性集中體現(xiàn),購置專用的單一品種高頻手術(shù)器更為合理,功能選擇簡單方便、電壓電流設(shè)置合理以及安全性能高,治療療效好。

使用功率切忌盲目增大電刀的輸出功率,以剛好保證手術(shù)效果為限。因為高頻電刀手術(shù)中任何危險均隨功率的增大而增加。一般電極電刀手術(shù)使用的功率在20～80 W左右,特殊手術(shù)如截肢要求大一些;單極模式臨床使用中很少超過200 W,只有在水中操作時使用功率才會要求達到300 W以上;因此不應(yīng)全部購置300 W以上功率的電刀,應(yīng)該選用合適功率即可。

極板灼傷主要是由于從手術(shù)電極返回的電流密度過大,從而使病員貼放的電極板部位產(chǎn)生過流,由此形成灼傷。而通常人體返回的電流密度的安全界限在 0102 A/cm2之內(nèi)。一般單極電刀手術(shù)功率在20～200 W,特殊手術(shù)需要功率大一些,但絕大不允許超過 400 W。高頻電刀使用中不管發(fā)生任意情況,電刀的輸出電壓必須穩(wěn)定,突變電壓范圍不可≥20%否則很有可能發(fā)生燙傷事故[4]。

當(dāng)功率調(diào)大使用時,應(yīng)加強檢查極板安放情況、極板及刀頭電纜的完好程度、機器狀態(tài)和病員懸浮程度,千萬別隨意增大輸出功率設(shè)定值。在不能預(yù)知正常功率時,應(yīng)從小到大逐步試驗到剛好用為止。機器使用結(jié)束和開機之前均應(yīng)保證個輸出功率設(shè)定值在較低值,否則過大功率突然加到病員身上。

安全檢測功能現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展使高頻電刀不僅僅是一臺高頻電流發(fā)生器;為保證臨床安全使用,高頻電刀應(yīng)該具有一系列安全防范措施[5]:(1)輸出功率指示;能夠明確目前的輸出功率。(2)功率預(yù)置、調(diào)節(jié);必須是線性調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)。(3)患者極板檢測報警;利用阻抗測試負極板與皮膚接觸情況,接觸不良需報警及時切斷輸出。(4)操作類型音頻指示;提示醫(yī)師當(dāng)前使用的方式。(5)接地不良報警功能;避免對醫(yī)師和患者產(chǎn)生電擊傷害。

3 正確配置輔助配件

高頻電刀的使用依靠的是主機和輔件的合理配合。根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理局的要求,大多數(shù)附件需要一次性使用,因此隨棄型產(chǎn)品變?yōu)橹貜?fù)性使用會帶來消毒隔離不完善和安全使用無保證的困境。

附件的配置以原廠家產(chǎn)品最為合理,如果從經(jīng)濟節(jié)約角度出發(fā)選擇其他品牌,希望通過對一些具體性能的考察和測試,選擇最接近功能配合產(chǎn)品為替代。

4 結(jié)語

高頻電刀產(chǎn)品發(fā)展技術(shù)迅速,產(chǎn)品品種層出不窮,如何合理選擇和正確使用是設(shè)備管理部門需認真對待的,通過開展對產(chǎn)品的技術(shù)評估是了解和評定一種好產(chǎn)品的必經(jīng)之路。

[1] 李撈摸,張慶勇,朱艷,等.高頻電刀功率誤差曲線及標稱負載符合性的測試分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2016,13(2):39-41.

[2] Dodde RE,Gee JS,Geiger JD,et al.Monopolar electrosurgical thermal management for minimizing tissue damage[J].IEEE Trans Biomed Eng,2012,59(1):167-173.

[3] 李冬梅.探討高頻電刀對腹腔手術(shù)切口愈合的影響[J].中國醫(yī)藥指南,2017,15(7):147-148.

[4] 黃建輝.高頻電刀的結(jié)構(gòu)原理與使用安全[J].醫(yī)療裝備,2016,29(1):39-40.

[5] 束靜,章玲,許鳴,等.醫(yī)用高頻電刀的質(zhì)量檢測技術(shù)與實踐[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2014,35(4):82-83.

Technicaldevelopmentandselectionofhigh-frequencyelectricknife

YANGKun,ZHENGBo,SHAOLei

DepartmentofMaterialsandEquipment,TongjiHospitalAffiliatedtoTongjiUniversity,Shanghai200065,China

High-frequency electric knife is one of the most widely used clinical medical equipments.Based on technical development,various types of high-frequency electric knives and their specific characteristics were analyzed.The article offered suggestions on choosing different high-frequency electric knives and accessories.

High-frequency electric knife; Characteristics; Selection

R616.1

A

2095-378X(2017)03-0215-04

2017-07-24)

楊 坤(1979—),男,高級工程師,從事臨床工程技術(shù)

邵蕾,電子信箱:lei_shao1@163.com

10.3969/j.issn.2095-378X.2017.03.019