支撑喉镜手术中的力学分析

张建，崔翔，舒文秀，舒斌，赵晓利，李群，方锐

显微喉镜手术是耳鼻咽喉科的常规手术，支撑喉镜是该手术中最常使用的器械。支撑喉镜下充分的喉部暴露对彻底清除病变至关重要，大多数患者可以顺利完成手术，但由于个体差异，特别是头颈部解剖变异，术中可能发生声门区暴露困难，特别是前联合暴露困难，导致手术无法完成。为了充分暴露声带前联合，支撑喉镜通常会对舌根和喉部施加强大的压力[1-2]。许多参数会影响该压力的强度，包括插入技术、患者的体位、喉镜的大小和类型、性别、年龄和患者头颈部的解剖结构特征等[3-7]。同时，压力分布对喉部暴露以及术后并发症的发生也产生非常重要的影响，然而有关支撑喉镜手术中的压力分析研究的还比较少。本研究采用一种基于矩阵分布的薄膜型压阻传感器来测量支撑喉镜手术中的压力及其分布，直观的显示支撑喉镜手术中的受力特征，揭示该手术中可能存在的问题，探索解决困难喉镜暴露的方法，为今后直接显微喉镜技术和仪器的改进提供有价值的数据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 标本 本研究包括五具新鲜尸体标本，均为捐献者，女1 名，男4 名；年龄49～72 岁，中位年龄61.2 岁；中位体质量指数21.2 kg/m2。所有尸体均在48 h内接受捐献。排除既往颈部放疗、外伤、烧伤或颈部手术史（如颈清扫术）、既往严重喉部感染、下颌关节紊乱及小颌畸形。标本最大头伸90°以上，无明显颈椎融合征象。

1.2 测量方法 本研究使用薄膜型压阻传感器阵列模型#6300（Tekscan，Inc.，South Boston，MA，USA）来测量支撑喉镜作用于舌根及喉部的压力。在测量之前，通过使用电子压力校准设备进行平衡和校准，该设备可以在整个传感器区域施加均匀的静态压力水平。将传感器薄膜贴附固定在喉镜（kleinsasser；8590B，Karl Storz）表面。由同一位医生完成喉镜置入暴露声门的操作。尸体标本保持平卧位，操作过程中，首先使用牙垫保守门齿，将准备好的喉镜由标本口腔置入，并在中线的舌体表面推入，暴露会厌和声门。连接支撑喉镜支架并旋转挑起喉镜，在无外部按压的情况下观察到前联合，将支撑喉镜支架固定到位。放置喉镜后，使用Tekscan I-scan 软件记录施加在组织上的静态压力，分析记录时间内的平均压强和峰值压强（图1）。

1.3 统计方法 采用SPSS18.0 统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用t 检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

支撑喉镜手术中记录到作用于舌体及喉部的静态压力及其分布，并可显示为三维轮廓（图1）。压力三维轮廓通常显示两个压强峰值，一个集中在喉镜中部（峰值压强P1），另一个集中在喉镜远端（峰值压强P2）。本研究中的平均压强为（38.68±14.28）kPa，P1 为（149.75±42.30）kPa，P2 为（234.75±69.59）kPa，P1 低于P2（t=2.33，P＜0.05）。

图1 压力图

3 讨论

显微喉镜手术是诊断和治疗喉部病变的常用方法，正确显示声门是该手术的第一步，也是最重要的一步。然而，在某些情况下，即使使用小口径喉镜，前联合的暴露也会非常困难，过度或不适当地施加这些压力会导致牙齿断裂、血肿、肿胀、黏膜损伤、出血和神经损伤[8-9]。据报道，一些参数可预测喉暴露困难，但对于哪些参数是预测喉暴露困难的最有价值的因素，存在很大分歧[10-11]。科学地测量显微喉镜检查时的压力及其分布，有助于找到预测因素，减少手术中作用于舌根及喉部的压力，改进技术和仪器。

I-Scan系统是一种接触压力测量系统，允许记录实时压力数据，然后进行数据分析和显示。6300 型压力传感器是一种薄膜型柔性印刷电路，采用电阻技术测量接触压力。薄纸传感器具有33.5mm×264.2 mm的方形矩阵，由2 288 个传感元件组成，对应于约25.8 个传感器/cm2的空间分辨率，有一定的柔韧性，可连接并贴附与喉镜表面，不受潮湿环境的影响。根据之前的研究报道，作用于喉咽和舌根的近似平均压力为（39±15）kPa[2]。因此，本研究采用了Tekscan 压力传感器，范围为0～345 kPa。

本研究结果显示作用于舌根及喉体的平均压强为（38.68±14.28）kPa，与文献[2]报道接近。压力图显示大部分压力作用于舌根和喉部，并且在直接显微喉镜检查中形成了两个峰值压强。根据峰值位置，峰值压强P1 主要由舌根部引起，峰值压强P2 主要由舌骨及喉部引起，P1 小于P2，且与P2 存在显著差异。在一些不存在小颌畸形的困难喉镜暴露患者中，舌骨可能是限制喉暴露的一个重要因素，头颈部伸展引起舌骨上、下肌肉的紧张，增加了喉部暴露所需的张力。较大的体质量指数和颈围通常意味着舌骨周围有过多的软组织和更强的颈部肌肉，支撑喉镜暴露时作用于舌根及喉部的峰值压强会明显升高，这可能会限制喉镜的提升[10-12]，导致暴露困难。舌骨部分切除手术可能有助于放松作用于舌根部的压力，解除喉镜受到的牵拉，促进支撑喉镜手术中患者的前联合暴露，从而使困难暴露的患者实行激光显微手术治疗累及前联合的肿瘤成为可能。

从力学分析的角度对支撑喉镜手术中的困难暴露的研究还比较少，本研究结果表明Tekscan I-scan 系统是分析直接显微喉镜下压力分布的可靠仪器。本研究提出了解决困难喉镜暴露的可能方法，对今后直接显微喉镜技术和仪器的改进提供有价值的数据。然而，这项研究是在尸体上进行的小样本实验，在未来的手术中还需要在活体受试者中进行较大样本量的进一步研究。