手术烟雾的成分、危害及防护

齐永辉

手术烟雾的成分、危害及防护

齐永辉

大多数手术参与人员、手术室管理人员对于手术烟雾成分、危害情况了解不足，防护意识淡薄，加上手术烟雾的防护设施、配备使用不到位，将对手术室工作人员的健康造成潜在危害，必须从相关的每个环节加以改进，将手术烟雾对于医务人员的健康危害降到最低程度。

手术烟雾；成分；危害；防护措施

随着现代医疗技术的不断发展，激光刀、电外科设备、超声手术刀等工具在手术中广泛使用，使得外科手术更加便捷有效，同时手术过程中产生的手术烟雾也给手术团队、手术室管理人员带来了严重的健康隐患。手术烟雾是指手术过程中产生的气态物质，也称为气溶胶、灼烟等，是在外科手术过程中由激光刀、超声手术刀、高频电灼刀、高速钻头、锯片、器械毛边破坏和气化组织蛋白和脂肪而形成的［1］。手术烟雾不仅妨碍了手术人员的视线，影响准确定位手术部位，而且向周边空气中释放有毒、有害物质，会让参加手术的医护麻醉人员鼻咽部、眼睛产生刺激甚至恶心等症状，同时也可能对人体健康产生长期健康危害［2，3］。

据相关文献资料报道，美国国家职业安全与健康研究院、美国国家标准化组织等权威机构，通过长期跟踪研究，已证实手术烟雾对人体健康存在潜在危害。

1　手术室烟雾的成分及危害

手术室烟雾由水蒸气和以颗粒形态存在的细胞碎片组成，其中水蒸气约占95%，细胞碎片约占5%。尽管细胞碎片仅占不到5%，但手术室烟雾会对人体健康产生危害，主要是这部分成分经相关机构研究证实，这些颗粒包含的成分主要有：血液及组织碎片、有害化学成分、活性病毒、活性细胞、非活性颗粒、诱导突变物质等［4，5］。

1.1有害化学成分烟雾中的有害化学成分包括烃类、腈类、有机胺和醛类，其中CO与丙烯烃最受关注，其他含量较少的化学成分有氰化氢、甲醛和苯等［6］。见表1。据测试，在腹腔镜切除手术完成时，CO的浓度可达到100～1900mg/L，远高于职业安全与健康管理局（Occupational Safety And Health Administration，OSHA）设定的35mg/L标准。研究表明，腔镜手术若不及时排除烟雾，病人的机体会吸收大量的CO，造成组织缺氧，病人会出现头疼、头昏、恶心、心律失常等症状；为防止出现这种情况，可采用高浓度氧气进行强力换气，或开启空气抽吸装置及时吸排含有大量CO的烟雾［7］。丙烯烃是一种无色挥发性液体，易被皮肤和肺吸收，并通过释放氰化物对人体产生危害。氰化物在手术烟雾中的浓度可达到10mg/L，它是一种无色的有毒气体，易被肺、胃肠、皮肤吸收。苯在手术烟雾中浓度可达到71μg/m3，扩散后，在手术室周围空气中的浓度可达到0.5～7.47μg/m3，同样超过了国家职业安全与卫生研究院（National Institute for Occupational Safety and Health，NIOSH）和OSHA规定的允许值。研究表明这些化学成分可引起头疼、头晕、流泪、恶心、咳嗽、气管炎、哮喘等症状。

表1　手术烟雾中所包含的主要化学成分

1.2活性病毒目前已有足够的证据表明，在一定的能量设定范围内，使用ESU和激光产生的烟雾中含有活性病毒。据报道，1988年，GARDEN等［8］采用CO2激光仪的不同模式和能量测试了手术烟雾中牛纤维乳头状瘤（Bovine Papilloma Virus，BPV）的DNA，结果显示，在激光产生的蒸汽中含有完整的BPV的DNA。另外，斯坦福大学的研究者Johnson等［9］在MidasRex高速磨钻与Stryker腹腔镜手术的低温烟雾中，同样发现了有活性的HIV病毒，在手术烟雾中的存活期长达14天。这些活性病毒的产生，显然可增加手术参与人员患肝炎、HIV、BPV等疾病的风险。

1.3活性细胞大量的研究发现，激光仪、电外科设备及超声刀都能将完整的组织细胞和血液组分气化，而且这些气化的细胞仍具有活性，能够感染手术工作人员。有研究发现，对于小鼠黑色素瘤细胞进行电烙手术处理后，手术烟雾中存在有活性的黑色素瘤细胞［10］，这可以解释腹腔镜手术切除肿瘤后，肿瘤仍然可以再生的现象［11］。在腹腔镜手术中，被气化的肿瘤细胞可能通过腔镜套管周围的缝隙泄露出来，腔镜套管与套管针所引起的组织损伤都可能导致肿瘤细胞的植入。

1.4非活性颗粒众所周知，空气中的PM2.5是指能够入肺粒子的大小，所以PM2.5的浓度更能准确反映空气质量，PM2.5可直接影响呼吸与循环系统，进而影响人的身体健康。研究表明，外科手术中也能够产生PM2.5细微粒子，使用医疗器械与产生PM2.5粒子的大小有关。见表2。2015年8月，复旦大学附属肿瘤医院王弘恺等［12］研究发现，在手术切开第一刀后3～6s，手术部位40cm范围内PM2.5的浓度就迅速达到了149.4～245.7μg/m3，高于正常值2～4倍。而在腹腔镜手术中，套管针阀打开3s后，周边空气中的PM2.5浓度就达到了峰值517.5μg/m3，属于严重污染状态。人体长期吸入或接触这些微小颗粒，可引起肺纤维化、肺充血、肺气肿等多种疾病。另外，除了这些微小颗粒以外，手术烟雾也有较大的颗粒存在，如5μm或以上的颗粒可在鼻腔、咽喉、气管、支气管壁等部位沉积，也可能造成一系列的呼吸道问题。

表2　不同手术器械产生的颗粒大小

1.5诱导突变的物质1992年，Gatti，Bryant等［13］收集乳房整形手术中产生的烟雾，研究发现烟雾能够使沙门氏菌属TA98菌株发生突变。1999年，张徐军等［14］对ESU烟雾进行遗传毒性研究，发现烟雾提取物能够对ta1535/psk1002菌株DNA产生损伤作用，其他研究也显示了相类似的结果。还有研究表明，手术烟雾与烟草具有相似的致突变性，且接触烟雾的危害是可以累积的。

2　手术烟雾防护

由于参与手术的外科医生、护士、麻醉师等对手术中使用高频电刀、超声刀、电锯、电钻等电动设备产生的烟雾成分及危害认识不足，或由于烟雾排除与防护设施配备不到位，往往忽视了手术烟雾对于自身健康的危害。为了保证医务人员和患者的健康，有必要让参与手术的医务人员了解手术烟雾的危害，普及相关防护知识，提高防范意识，同时加强各类防护及辅助设备的配置、使用和管理，尽量减少手术烟雾对医务人员的危害，为医务人员提供一个相对健康、安全的手术环境，增进手术室工作人员的身心健康。

2.1提高人员的防护知识与相应技能手术室工作的医务人员，包括护士、外科医生和麻醉师等均需接受手术烟雾防范知识的专业培训，包括了解手术烟雾的成分及危害，戴防护眼镜口罩，手术中助手用吸引器吸走术者使用电刀产生的烟雾，将头偏离烟雾正上方，严格遵守相关操作规程等。

2.2采用合理烟雾抽排方法在外科手术过程中，必须配备具有高效过滤系统的手术烟雾抽排设备，排气速率至少应达到31～46m/s，保证手术室空气更新率达到15%以上。在外科手术使用电刀过程中，手术烟雾会在短时间内急剧产生，浓度直线增高，一方面容易阻碍医生视线，另一方面也容易吸入大量手术烟雾。根据NIOSH的规定，产生手术烟雾时，在不干扰手术活动的情况下，应该尽可能在手术区域附近（5cm）配备高效的烟雾捕获器，同时保证手术室烟雾抽排系统全过程正常工作，尽量保证手术顺利进行，最大限度减少手术烟雾的影响。

2.3减少手术烟雾产生为减少手术烟雾的产生，手术中应尽量选用焦烟少、性能高的电刀，如超声刀。严格按设备操作说明使用。另一方面，要及时、彻底清理电刀头上的焦痂，减少不必要的组织消融，多余的组织消融也能增加组织坏死和感染的风险。

2.4有效阻止烟雾吸入手术口罩对手术烟雾的防护性能与其滤过有直接关系，一般情况下，普通外科口罩只能滤除5μm以上的颗粒，而大部分手术烟雾颗粒直径在0.1～0.5μm，所以普通外科口罩对手术烟雾不能有效滤除；另一方面，实际使用中口罩无法与脸部紧贴，手术烟雾会从宽松部位进入鼻腔或口腔。所以，手术中应佩戴高性能过滤口罩，且这种过滤口罩佩戴时必须符合脸型，做到扣紧脸部，口鼻周围没有缝隙。同时，为了保护手术人员眼睛，应佩戴护眼镜。

3　结语

手术过程中的某一个时段会产生大量手术烟雾，形成浓重的刺激性气味，影响时间可能较短暂，但由于手术烟雾成分复杂，危害性较大，对于长期接触手术烟雾的医务人员来讲，手术烟雾对于他们的健康危害是不容忽视的。在不断改善手术室排风设施的同时，医护人员更应在手术过程中，不断加强自我防护意识，积极采取行之有效的防护措施，正确选用手术器械，合理使用手术电外科设备，最大限度利用现有的抽排风及手术烟雾收集设备，才能使自身身体健康得到有效保障，消除潜在的对于医护人员身体的危害。

［1］Alp E，Bijl D，Bleichrodt RP，et al.Surgical smoke and infection control［J］.Journal of Hospital Infection，2006，62（1）:1-5.

［2］Ball K.Surgical smoke:is it safe to breathe［J］.Todays Surgical Nurse，1996，18（5）:16-21.

［3］Hoglan M.Potential hazards from electrosurgery plume-recommendations for surgical smoke evacuation［J］.Canadian Operating Room Nursing Journal，1996，13（4）:10-16.

［4］Fan JK，Chan FS，Chu K.Surgical smoke［J］.Asian Journal of Surgery，2009，32（4）:253-257.

［5］Hilario CR，José Luis AA，Víctor SA，et al.［Surgical smoke:risks and preventive measures］［J］.Cirugía Española，2009，85（5）:274-279.

［6］Hensman C，Baty D，Willis RG，et al.Chemical composition of smoke produced by high-frequency electrosurgery in a closed gaseous environment.An in vitro study［J］.Surgical Endoscopy，1998，12（12）:1017-1019.

［7］Nezhat C，Seidman DS，Vreman HJ，et al.The risk of carbon monoxide poisoning after prolonged laparoscopic surgery［J］.Obstetrics&Gynecology，1996，88（5）:771-774.

［8］Garden JM，O'Banion MK，Shelnitz LS，et al.Papillomavirus in the vapor of carbon dioxide laser-treated verrucae［J］.Jama the Journal of the American Medical Association，1988，259（8）:1199-202.

［9］Johnson GK，Robinson WS.Human immunodeficiency virus-1（HIV-1）in the vapors of surgical power instruments［J］.Journal of Medical Virology，1991，33（1）:47-50.

［10］Fletcher JN，Mew D，DesCôtceaux JG.Dissemination of melanoma cells within electrocautery plume［J］.American Journal of Surgery，1999，178（1）:57-59.

［11］Cavina E，Goletti O，Molea N，et al.Trocar site tumor recurrences.May pneumoperitoneum be responsible［J］.Surgical Endoscopy，1998，12（11）:1294-1296.

［12］Hong-Kai W，Fei M，Chun-Guang M，et al.Evaluation of fine particles in surgical smoke from an urologist's operating room by time and by distance［J］.International Urology&Nephrology，2015，47（10）:1671-1678.

［13］Gatti JE，Bryant CJ，Noone RB，et al.The mutagenicity of electrocautery smoke［J］.Plastic&Reconstructive Surgery，1992，89（5）:785-786.

［14］张徐军，沈孝兵，汪国雄.高频电刀术中烟雾致遗传毒性作用的实验研究［J］。南京铁道医学院学报，1999，18（3）:166-167.

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1004-2725（2016）04-0269-03

730050甘肃 兰州，甘肃省肿瘤医院手术室

作者：齐永辉，E-mail：klzz@qq.com