高频电刀工作原理及安全问题

黄 晶，刘春香，游必凯

（福建省漳州卫生职业学院，福建漳州 363000）

0 引言

近年来，随着我国电子技术的进步和发展，高频电刀应运而生。高频电刀因突出的优越性被广泛应用在普外科、五官科、妇产科、脑外科、胸外科的手术治疗中，还可以被应用于各类内窥镜手术中。但是，高频电刀是通过高频的电流对患者组织开展灼烧、止血、切割等操作，因此对安全性提出了较高要求。如果在高频电刀使用过程中出现安全问题，轻则引起灼伤，重则危及患者生命安全，不仅给患者带来痛苦，而且还可能引发医疗纠纷。

1 高频电刀简介

1.1 高频电刀的组成

高频电刀的主要有主件和联用附件2部分组成。其中，联用附件包含各种刀头、脚踏开关、电源线、镊子、保护接地线等，主件则包含主机、双极电极、中性电极、手术电极。

（1）主机。主机主要是由电源、微处理器、大功率振荡器、传感器、调制器、耦合电路等构成。

（2）双极电极。这类电极是指在同1个支架上存在2个手术电极，受激时高频电流在2个手术电极间流动。

（3）中性电极。这类电极同患者身体接触面积较大，主要是提供低电流密度的高频回流回路。中性电极常常被称为接地电极、负极板、板电极等。

（4）手术电极。手术电极的功能是形成手术所应达到的物理效应，如凝结或切割等，手术电极又被称为阳级、刀笔、激励电极等。

1.2 高频电刀工作原理

从工作原理分析，高频电刀其实是一个变频变压器，通过电磁波干扰射频原理，经过变频变压和功率放大将输入的AC 220 V，50 Hz的低压低频电流转换成（300～4000）V，频率为（400～1000）kHz的高压高频电流。高频电刀工作时，在经主电源电路缓冲整流滤波稳压作用下外部输入的电源电压变成直流电压，从而负责为整个电源模块供电。在开关驱动电路和主动电路的共同作用下，开关电源产生直流高压，负责整个高频功放所需电源。在主动电路、开关电路以及高频功率的协同作用下，高频功放电路将电磁波干扰高频振荡器产生的高频振荡信号，经过输出电路的调谐和平衡抑制后，最终产生输出功率、电压幅值、波形、脉冲振幅等重要参数，最终将上述参数长传输至负极板、手控刀、脚控刀、双极镊子。在高频功放的作用下，高频电刀的工作电流、电压、高频信号的采样信号同设定模式、功率参数对比，实现控制实际输出电流、电压、功率的目的，从而保证工作的安全性和稳定性。在经隔离变化后，极板阻抗会产生极板信号，并将其反馈到主控电路上，以便判断其工作状态、是否允许启动电刀。而负极板只有在单级电刀模式下使用，其功能是将输出高频电路组成回路，以免电流返回至电刀中，影响高频电刀的正常输出最终引发安全事故。因为双极镊子提供电能主要是通过2个尖端，作用部位局限于镊子两端，因此不容易发生安全问题[1]。

2 高频电刀的优点

同传统的外科手术切割刀相比，高频电刀主要具备3大优点：①高频电刀的切割速度非常快，从而缩短了手术时间，减少了患者出血量，降低了患者在术中感染等并发症的概率，提高了手术安全性，并且高频电刀使用简便；②高频电刀使用范围广，高频电刀更容易到达手术部位，并且应用高频电刀开展手术的费用更低，帮助患者节省医疗费用；③高频电刀在切割组织的同时还能发挥止血的功能，因此高频电刀不仅可以应用于一般的手术项目中，还可以配合内窥镜开展体内手术，具有凝血功效[2]。

3 高频电刀的安全使用策略

3.1 使用前评估患者和环境

应用高频电刀之前，必须同患者及家属沟通，告知术中注意事项，认真询问患者有无应用高频电刀的禁忌症，特别是要向患者说明金属对高频电刀的影响。此外，还应该对手术环境进行评估，保证手术室环境安全，调节好手术室的温度和湿度，确定手术室中无易燃易爆气体，以免高频电刀产生的火花引燃气体。

3.2 做好安全接地和保护接地

在高频电刀使用之前，需认真查看供电电源的接地线是否可靠，电源插最好选择有地线的，相应的接线板必须有可靠的接地线，并且确保高频电刀的功能接地或者保护接地全部可靠。对高频电刀而言，完全悬浮是其输出形式，如果出现悬浮不良的情况，轻则发生灼伤，重则危及患者生命安全。

3.3 正确选择电极板型号、摆放位置、连接方法

不同厂家生产的电极板其型号也不尽相同，因此建议在选择电极板时最好选择口碑好的厂家并且跟高频电刀相匹配的电极板。使用高频电刀开展手术时，需要充分根据患者的病情和需要行手术治疗的部位选择最佳的摆放位置，尽量同手术部位靠近和回路尽量短。在放置电极板之前，还要对患者皮肤进行常规处理，目的是减小电极板的接触电阻，防止出现电极板灼伤[3]。

3.4 选择正确的输出功率

在选择输出功率时，应该将实现确保手术效果为基础，尽可能减少对患者身体的伤害，注意不可随意增加输出功率，这主要是因为输出功率的大小和对患者产生的伤害二者之间是正比关系。但是如果选择的输出明显低于或者超过正常值时，需要立即找出原因，切忌不可随意增加输出的功率。针对一些无法提前设定好准确输出功率的高频电刀，应当遵循由小到大的原则开展试验，直到刚好符合手术要求即可。在开高频电刀之前，必须认真对各项输出功率进行检查，以防出现大功率突然加至患者身上的情况。高频电刀使用结束后，还应该将其恢复至原状。

3.5 术中加强巡视

在应用高频电刀手术治疗过程中，医务人员在术前必须认真核对其所有插头是否插好，将负极板紧紧地贴在患者肌肉较多的部位（主要以臀部、大腿外侧为主），接触面积应≥70%。认真检查作用电极是否存在绝缘不良的情况。手术前安置患者肢体时，应该用手术单将患者肢体包裹起来，以免肢体和手术床的金属部分接触。手术过程中，操作医师必须谨记电凝损伤可波及的范围为5 cm，所以在应用高频电刀时，必须保证电刀同患者空腔脏器的距离应超过5 cm，附近的空腔脏器如膀胱、小肠等组织尽量先推开，在实施电切时尽量靠近实质器官一侧。

在手术过程中，一旦设备发出警讯时要立即查看高频电刀的各个连接处有无松脱，电极板和患者皮肤沾粘是否适当、有无脱落、移位等情况。除此之外，在手术过程中，医务人员应该戴上具有较好绝缘性质的橡胶手套，避免和患者形成接地引起电击。应用高频电刀辅助内窥镜手术时，操作人员不可佩戴金属眼睛，因为高频辐射会在金属框内产生涡流从而灼伤眼睛。

3.6 特殊患者应用高频电刀注意事项

（1）有纹身的患者最好不要用高频电刀进行治疗，主要原因是纹身材料中含有一些金属元素，应用电刀治疗容易引起灼伤。如果必须应用高频电刀治疗，建议选择双极电凝或最小功率的高频电刀。

（2）针对有心脏起搏器的患者，在选择负极板粘贴部位时最好在患者手术同侧应用双极，并且选择最低的功率，主要是避免引起患者出现心律失常。在应用双极电凝时，需要通过滴注生理盐水的形式冲洗术野，主要是降低术野的温度，以免焦痂附着在术野上影响手术。

（3）应用高频电刀进行深部组织手术时，护士应当立即更换金属面积较小的长电刀，当电刀使用结束后，要将刀面上的血迹擦拭干净并晾干。切记不可直接用水冲洗。非一次性使用的电刀柄可以用辐照灭菌或低温等离子消毒灭菌。

（4）整个手术结束后，需要将控制面板上的电切和电凝的功率全部调整至零，并将高频电刀主机关闭，放回原处[4]。

4 预防高频电刀灼伤

高频电刀频率高、电流密度大、有效面积小，因此在使用过程中，一旦出现不当操作便可能灼伤人体。在高频电刀使用中，灼伤是最常见、也最重要的一项安全问题，因此将其单独列出分析。高频电刀灼伤情况主要包括极板灼伤和非极板灼伤两大类。

4.1 极板灼伤预防措施

由于在极板位置电流的密度非常大，而极板最小面积为100 cm2，而极板同患者的实际接触面积低于100 cm2时便可能出现灼伤的现象。预防极板灼伤的主要做法是保证极板与患者之间接触良好，极板摆放的位置应该尽量靠近和手术部位，并将其置于人体光滑、干燥、肌肉丰富、没有瘢痕和骨骼突出的部位。

4.2 非极板灼伤预防措施

在应用高频电刀进行手术时，电刀的外系统主要由刀头、极板、患者身体以及与之相连接的电缆构成。一旦这种外系统使用不恰当时，即便极板安放位置良好，也可能发生灼伤的情况。导致这种情况出现主要有以下3方面因素。

（1）高频辐射。如果患者身体中植有金属体或携带金属物件，或者同金属体接触等，这些金属便会在高频电刀输出的高频电压的作用下形成一个类似发射电线。一旦辐射量达到某个界限，而接触点又非常有限，那么便可能会在接触点引起灼伤。

（2）接地分流。在应用高频电刀开展手术情况下，患者自身好似高频电刀的负载，需要承受较高频率的电压，电压峰值低至几千伏，高至上万伏，这时患者的身体便犹如一个电阻，承担着无数个不同电位点。如果电位最大的2点或者多个点之间出现短接时，便会形成高频电流异常通道（这种现象被称为接地分流）从而引起该部位灼伤。要想预防接地分流引起的灼伤，便需要确保在手术过程中患者不能同金属性质的设备或者物件接触。如果在手术过程中必须应用体外血液循环机时，则必须保持血流通路处于悬浮状态，并且不能靠近接地的金属设备或者物件，其主要原因是血液的导电性能较佳，血液回通过电容让患者出现高频接地的情况，从而引起灼伤。

（3）火花低频。高频电刀自自身并不会输出低频电流，但是当其刀头电缆断线需要重新打火时，便会形成低频电流，而这种电流的危害是巨大的。因此在用高频电刀手术前和手术中，必须认真检查刀头、极板、电缆等连接是否良好，不能过度频繁地启动电刀和点灼组织，以避免低频电流引起的灼伤[5]。

5 小结

作为一种被广泛应用在临床上的新技术，高频电刀具有切割速度快、出血量少、操作简单等优点。但是，临床上使用高频电刀时依然存在各种不安全隐患，因此必须严格根据高频电刀的使用原则和注意事项操作，从而降低或避免不安全事件，避免增加患者的痛苦和引起医疗纠纷。