超声刀与外科手术

陈 萍 何光彤 卢贞燕 石 磊 陈 建

随着人们对医疗技术水平的要求越来越高，传统的外科手术向伤口更小、出血更少的方向发展，促进了医疗设备技术的更新。如数字减影与介入手术、腔镜技术与腔镜手术、超声技术与超声刀等。特别是超声刀技术能使手术更精确、无焦痂生成、术中视野更清晰等优点在外科手术中被广泛应用。

医用超声主要是以超声诊断为主，而超声治疗发展至今在临床上也得到了逐步推广。超声切割止血刀（Ultrasounic-Harmonic Scalpel，UHS）和高强度聚焦超声刀(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)的出现日益受到关注。超声切割止血刀是一种安全可靠的新型手术用切割止血设备。90年代它最先应用于眼科和神经外科手术，主要用来进行精细分割。随着外科手术的不断深入开展，它广泛的用途得到了人们的认可，使用范围越来越广。由于在使用时烟雾少，不影响手术视野，进而将超声刀引入腹腔镜外科，大大促进了腔镜外科的发展。随着使用经验的积累和研究的不断深入，超声刀的使用范围已逐步拓宽，除腹腔镜手术外，传统开放手术应用超声刀的病例也逐步增多。超声刀常应用在胃、肠、肝、胰、脾、肾、肺、盆腔脏器切除，它能减少出血、提高切除率，减少并发症。因此，对超声刀的使用颇为推崇，超声刀也日益受到关注。

1 原理及组成

它由主机、手柄、刀头、脚踏板等主要部件组成。手柄中有一个换能器，把主机发生器提供的高频电能转换成超声机械振动能，并将它传递至刀头的同时传递超声能量对组织进行止血切割或凝固。刀头的振动频率约为55.5 kHz[1]。大功率的超声波能够使与刀头接触的组织细胞在瞬间水分气化，蛋白质氢键断裂细胞崩解从而切开组织，由机械振动引起的摩擦热能在切开组织的同时进行凝固止血，正确选择刀头可完成不同的手术[3，5]。

2 超声刀刀头的分类

超声刀的刀头有多种类型，可根据使用情况选择。钳式超声刀头是一种能同时完成凝切的机械能手术设备，其工作原理是将电能转化为机械能，使金属刀头产生机械振动带动组织振动，凝血是借助组织细胞内的高频振荡摧毁蛋白的氢键和振动组织时产热导致蛋白变性进而达到封闭血管的目的。超生刀具有分离、抓持、凝血、切割的功能，一台手术从头到尾只要两把刀头就够了。超声刀还改变了手术操作中先凝固止血再分离或边止血边分离的状况，使得微创手术过程出血量大大减少，振荡产生的刀头“空洞化效应”可以达到非常良好的组织分离效果。配备有5 mm、10 mm剪刀型刀头、5 mm钩型及球型刀头等。其中10 mm刀头有平面、钝面及锐面三种构造，适用于不同情况的组织分离。超声刀头有两叶，一叶是施加超声波的工作叶，另一叶带有一个有齿纹的白色护垫。此白色护垫的作用是为了更好的夹持组织加强凝血效果，利用其工作叶可像电刀一样直接切割。

3 与普通电刀的比较

单极电刀是利用高频电流发生器产生高频电流使机体组织局部产生高温，从而达到凝固止血目的，其本质上属于热损伤，而超声刀是属于机械损伤部分热损伤，与电刀相比超声刀具有明显优势。

3.1 能一次性完成分离切割止血的功能，减少器械更换;

3.2 超声刀的工作温度远小于电刀和激光（高频电刀150oC，激光350oC）产热少[2]，不会因热传递而损伤周围组织，通常使用的电刀电凝时工作温度150～400oC热效应达2.5～4 mm2，易损伤周围组织。超声刀使用时局部温度低于85oC，与传统电刀相比热损伤小;

3.3 切割时超声刀产生的烟雾相对较少，在腹腔镜手术时视野不受影响;

3.4 单极高频电刀因工作时电流需要经过身体易引起临近组织的损伤。

超声刀由于采用超声切割凝固原理，没有电流通过机体，不会发生传导性组织损伤，工作时只是刀头接触病患部位。由于超声刀只引起组织漂泊而不是碳化，术后无焦痂脱落导致二次出血的机会。工作时对周围组织损伤不超过1 mm，T＜100oC，4～6 s同步完成切割和凝血[4]。通常术中止血常用结扎、钳夹和电凝等，存在诸多不便。一把超声刀可以完成抓持，切割，凝血等多个操作，不用频繁更换手术器械，由于其诸多优点很快受到医生的青睐。

4 使用注意事项

现在医院常用的是强生公司生产的豪韵牌超声刀，以此为例在使用中应注意以下事项：4.1每次开机前连接好脚踏开关及手柄连线后打开发生器电源开关，机器通过10 s自检进入待机模式，每当发生器退出待机方式被激活时，握住刀头使其在空气中悬空并按压脚踏开关或功率水平键，图形显示屏上将出现“正在进行测试”字样，5 s后检查完成会听到提示音，将刀头放到组织上激活可使用。

4.2 启动时发生器默认功率设置为3（MIN）和5（MAX）可根据凝血速度和切割速度进行能量调节。除球形凝固器外，所有刀头都使用较高的功率水平以便获得较快的组织切割，使用较低的功率以便进行较大范围的凝固。

4.3 使用刀头闭合夹持时间不要过长不得超过10 s，时间过长会损坏刀口上的白色护垫，使超生功率降低以至刀头报废，使用10 min左右把刀头浸泡在生理盐水中按压工作键轻轻抖动，借助气流冲出血块和组织清洗刀头，严禁刀头夹持金属物、骨头以免刀头断裂，夹持组织不宜太多。

4.4 当系统不使用时将发生器调至待机方式。更换刀头时用刀头扳手顺时针拧紧刀头不要过分用力，听到两声咔咔就好。

5 结束语

超声刀作为一种安全可靠的新型手术用切割止血设备，它使手术更精确、无焦痂生成、术中视野更清晰等优点在外科手术中广泛应用。同时也因为手术伤口小、出血少，满足了患者减少医疗痛苦的需求，极大地提高了手术的安全性与有效性。随着微电子技术的发展，超声刀也将有着广阔的发展前景.现在又有新的仪器推出——电刀工作站。它是集成了超声刀、等离子刀、传统电刀为一体的新型手术设备，是否被人们接受还看进一步的推广使用情况，相信这些尖端技术的普及在外科手术中会有美好的前景。

[1]IEC61847：Ultrasonic surgical system[S].1998.

[2]GB9706.1-1995医用电气设备 第一部分 安全通用要求[S].1995.

[3]冯若，汪萌棠.超声治疗学[M].北京：中国医药科技出版社，1994：180-190.

[4]吴敏，汤黎明，刘铁兵.多功能超声外科手术装置的原理及应用[J].医疗设备信息，2004(10)：13-15.

[5]袁昌全，陈思忠.近代超声原理与应用[M].南京：南京大学出版社，1996.