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腹腔镜手术止血设备的进化与临床运用

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摘要:随着科学技术的发展,现代医学治疗模式也在不断发展和进步,其中以腹腔镜为代表的微创外科就是科技的产物。因为腹腔镜技术对手术设备和器械具有很强的依赖性,所以手术的效果与安全性就与使用的设备和器械密切相关。随着各种能量设备的进化和使用,腹腔镜手术步骤趋于简化、手术范围增加、精细度提高,从而给腹腔镜手术拓宽了使用空间,给腹腔镜手术医生带来了前所未有的机遇和挑战。本文主要对腹腔镜止血技术的进化,尤其是能量设备的进化和应用做一阐述,并介绍常用设备的原理、主要优缺点,适用场所及辐射范围和使用注意事项等,帮助临床医生对所用设备加强了解,更好地应用,从而减少手术的并发症。

关键词:能量设备;腹腔镜;妇科微创;高频电刀;超声刀

腹腔镜手术是器械依赖性手术,手术设备与器械直接影响着手术的安全实施。近些年,随着科技的进步,腹腔镜手术的可行性及安全性均有了很大的提高,比如光学技术、电子技术、微电脑技术等使腹腔镜成像质量大大改善,从而获得了更清晰的手术视野;全自动高流量气腹机使手术操作得到足够的空间,能更加充分暴露术野;各种能量设备逐渐开发及应用,大大提高了手术的效率,减少并发症的发生,甚至在某些方面已经超越了传统开腹手术[1]。手术出血和损伤一直是外科医生的重要难题,手术器械的选择至关重要,临床手术医生应了解手中应用的止血设备的工作原理,避免在手术过程中因对所使用能量设备的特点及止血原理不了解而带来相关的副损伤,使患者的生命安全受到威胁[2]。本文对近年来国内外腹腔镜止血设备的进展及临床应用情况做一综述。

1器械止血

包括钛夹和内镜用切割吻合器。

1.1钛夹

钛夹止血的原理是利用钛夹闭合产生的机械力将出血的血管或裸露血管夹闭,达到阻断血流的目的。钛夹的主要优点是能够根据所需处理的血管直径进行选择,止血可靠,对周围组织不会造成损伤。其缺点为对于不能游离出来的血管不能使用,且有可能因脱落引起术后出血及腹膜炎。使用时应注意:保证钳夹部位的血管韧带等充分游离,以确保止血确切;垂直创面钳夹,减少对周围组织的牵拉,避免术后脱落。

1.2内镜用切割吻合器

内镜用切割吻合器的工作原理与订书机及其相似,由切割吻合器和钉夹两部分组成,钉夹两侧各有3排非常细小的钛钉,钛钉中间有一小凹槽,为刀片的工作区。吻合器进行工作时,可将组织切割与两侧残端闭合同时完成而达到止血目的。在外科肠道手术中应用广泛。优点:操作简便,止血确切。缺点为价格昂贵。使用时应注意确保吻合口无张力,减少吻合口渗血发生。

2高频电设备

高频电设备以500~750kHz的电流通过组织并产生热量使细胞水分蒸发,组织变性、碳化从而发挥作用。其基本工作模式包括单极和双极,在此基础上还发展进化出多种功能更多样更完善的设备。

2.1单极电凝

单极的工作原理是将220V、50Hz的低压低频的生活用电流通过高频电流发生器转变为电压高于1kV,频率在0.3~5.0MHz的高压高频电流。其模式可分为电切、电凝和混合三种模式。电切电流为高电流低电压的连续正弦波,此模式工作时瞬间流经所切割组织的能量很高,可使所局部组织的温度在极短时间升高到100~200℃,导致组织细胞内的水分发生沸腾,进而汽化,细胞破碎,以达到最终组织被切开的目的;电凝电流为高电压低电流的间断正弦波,这种模式工作时在单位时间内只有较少的能量流经所作用的组织,可使组织局部温度升高控制在低于100℃,组织细胞水分蒸发、变干变硬,从而达到止血的目的;两者结合则为混合模式。单极电凝具有操作简便,切割效率高的特点,是最早应用于腹腔镜手术中的一种凝断血管的方式,在临床应用较为广泛。但缺点为:在患者体内形成电流,干扰术中心电监护仪;对组织热损伤大,手术时易产生烟雾、焦痂形成,模糊手术野等;电流与患者接触,会有电击,灼伤患者和医务人员的危险。使用时应注意控制输出功率<70W,尽量缩短作用时间,保持适宜的组织张力和接触面积,尽量远离重要器官。

2.2双极电凝

双极电凝的工作模式是高频电流通过钳口内组织从一个钳叶到另一个钳叶,对邻近组织损伤较小,相对单极电凝较为安全[3]。双极电凝可确切而迅速地止血,非常适合应用于在子宫全切及附件切除手术中处理子宫韧带、卵巢固有韧带、子宫及卵巢动静脉、输卵管等。它的缺点为:工作时输出功率具有恒定不变的特点,在靠近作用电极处组织容易发生过度凝固,而远离作用电极部位的组织发生凝固不完全,有时止血不十分确切;如电凝持续时间过长,容易造成该处组织碳化,发生碳化的组织术后脱落,发生在大血管处,尤其是动脉,可导致严重的腹腔内出血;不能直接切割,需要更换器械;电凝时产生的烟雾导致镜头模糊,术野不清晰;对周围组织热辐射(周围5~10mm)可能导致严重并发症。双极电凝对于于直径<5mm以下的动静脉血管止血效果好,但是对于更大的搏动性出血,或出血部位不清者,宜选择更为有效的止血方法[4]。临床使用过程中的注意事项:在使用双极电凝时最好将输出功率控制在30~50W,对电极接触面积和通电时间要有效控制;双极电凝使用时钳尖需要与膀胱、输尿管和肠管等重要组织保持一定间隙(最好>5mm),避免热损伤[5]。

2.3LigaSure血管闭合系统

LigaSure血管闭合系统,是一种智能双极。它的工作原理是通过组织反应发生器将感知到的组织密度信息精准反馈到发生器控制系统,控制系统再自动调整能量释放,使血管及其周围组织的蛋白变性并重组,借助血管钳口压力形成一透明带,从而达到组织的永久性闭合。与传统双极相比LigaSure血管闭合系统具有以下优点:永久并安全地完成直径大至7mm的血管闭合[6];可无需切开和剥离的情况下直接闭合组织束,适合深部操作[7-9];闭合带可以承受3倍于正常人体动脉收缩压[10];侧向热传导距离1~2mm,热扩散和副损伤极小[11];电凝切开无需更换手术器械,大大缩短手术时间,减少出血;极少粘连和焦痂,体内无异物存留。HEFNI等[12]采用随机对照实验法证实在子宫切除手术中使用LigaSure可明显减少术中出血、缩短手术时间,在阴式手术中使用一定程度上克服了操作空间小的特点,从而扩大了阴式手术的适应症,尤其适用于子宫体积偏大、过度肥胖、耻骨弓狭窄、阴道狭窄等情况,减少了手术并发症。国内外均有报道[13-16]表明,LigaSure血管闭合系统尤其适用于肿瘤手术[17],可明显提高手术效率,值得广泛开展、推广。缺点为:钳口组织抓持力度较弱,且刀头无弯头设计,不适用于精细组织的游离。使用时应注意在处理较大血管时要完全张开钳叶,保证将血管完全夹住,必要时采用相邻部位闭合2次的方法,以确保闭合端有足够宽度的闭合带,达到有效的止血。

2.4血管内闭合系统

血管内闭合系统将高压缩力和低热量传导相结合,可快速牢固地实现血管闭合。其特点为:刀头可以360°旋转随意调节;以“I”状刀片的形式进行切割,当刀片沿着钳夹的长径向前时,提供强大而均匀的压榨力,保证最佳的凝闭效果;智能控温系统,将组织温度控制在100°以内,使组织粘连、焦痂和烟雾形成最小化;多回路点极可将横向热辐射控制在闭合区域外lmm以内,尽可能避免热损伤;无创齿能够在分离过程中安全地抓取组织,弧形刀头设计,可更好满足临床腔镜手术需要[18]。缺点为:钳夹宽的组织束时偏位电极需完全打开,此时“I”状刀片因为遇到阻力不能够进入轨道,影响切割[19]。临床使用时应注意:为了保证组织充分凝闭,在夹持组织关闭钳口后需要几秒钟的预凝时间;在“I”形刀推进过程中应保持相对匀速,已以达到最佳的凝闭效果;需要针对不同组织类型选择不同工作模式,比如处理凝血要求较高的组织和血管时,建议使用单击模式,处理网膜等凝血要求不高的组织时,可以选择双击模式;Enseal刀头精细贵重,使用时避免刀头触碰坚硬物品。

2.5刀(PK刀)

PK刀的特点是极有限的热穿透和高效止血。PK刀的设计是在脉冲式双极电凝两叶中间加入一块刀片,可以为接触的组织提供均匀可靠的凝固后再人为推动刀头切断组织,做到有效地凝固和切割各种不同组织和较大的血管;自动调节能量输出,随着凝切组织的气化脱水、凝固,阻抗增加,输出功率逐渐减小;脉冲式电流输出,使组织局部温度<100℃,减少热扩散、降低热损伤,具有较高的可靠性和安全性[20]。PK刀同时具备钳夹、分离、切割、电凝等多种功能,不需要在手术中频繁更换手术器械,使手术操作步骤简化,手术时间缩短。弊端为:分离解剖能力较弱。

2.6百克钳

百克钳把传统的单、双极整合在一起,实现了止血和分离的独特结合,它可以感知所接触组织的阻抗,并通过负反馈来控制能量的传递,遇血供丰富的部位可减慢速度以提高止血效果[21],可安全闭合组织中直径≤3mm的血管,并且可重复使用,因而更经济,现已广泛应用在肝胆、胃肠、甲状腺及妇科等手术中。使用过程中应注意:可通过在同一部位重复启动夹持来获得理想的组织固化和血管闭合效果,避免因夹持力量过大而夹断过多组织,引起出血;为避免高频电外科工作站的额外输出,术中应及时用湿纱布擦拭清理百克钳上的组织及血块;尽管百柯钳可重复使用,但是为保证止血效果建议使用次数<50次。高频电设备自1920年发展至今,安全性、实用性、可靠性均有了很大的提高,目前还出现了功能更为强大的综合能量平台,它集单极、双极、大血管闭合系统、氩气刀等众多外科高频电设备于一体,应用先进的电脑微处理和传感技术,精确提供手术操作所需功率,可更为有效而精准地控制手术过程中的切割深度和凝血速度。而目前,实现高频电设备的多元化、智能化、人性化是其未来发展的方向[22]。

3超声刀

超声刀是完全不同于高频电设备的新型能量设备,它的工作原理是将电能转换成机械能作用于组织,由主机、手柄和刀头组成,刀头形似剪刀,其顶端有3种刀刃,可旋转更换。超声刀利用超声频率发生器产生的超声波,使操作的金属刀头以频率23.0~55.5kHz进行机械振荡,继而导致生物组织内水份汽化,蛋白氢键断裂,最终细胞崩解,从而达到有效的切割和止血的目的[23]。超声刀的优势:对于5mm以内的血管可同时完成凝固和切断;刀头不带电,热损伤小,侧方凝固带<1mm,侧方热效应<2mm,特别适用于精确操作;冷切割过程只产生少量水汽,不会生成烟雾和碳化颗粒,术野清晰;通过蛋白变性实现血管凝固,不产生焦痂,避免发生术后脱痂而致的出血,在腹腔镜手术中得到越来越多的应用[24]。由于超声刀的金属刀头尖锐,利于精细解剖的特点,在一些较为复杂手术和恶性肿瘤手术中的应用优势更加显著[25]。超声刀应用中的注意事项:手术中术者需要掌握好凝固与切断的平衡,方能实现最佳的切割与止血,此平衡的关键在于以下5点:输出功率、刀面、握力与压力、织张力和作用时间[26]。使用中应注意尽量与重要组织器官保持2mm以上的距离;在手术过程中要注意刀头的保护,每次持续使用时间不要超过7s,工作状态时亦不可用刀头挑拉组织和进行旋转[27]。

4氩气凝结器

氩气凝结器又叫氩气刀,它利用高频电流(500kHz以上)将氩离子电离,这种氩离子具有极好的导电性,可连续传递电流达到凝固效应,又避免了电极和组织的直接接触。氩离子束可自动避开已凝固的组织(高阻抗区),流向出血或未凝固的组织(低阻抗区),达到平均牢固的凝血效果。特别适用于短时间内大面积止血,且组织损伤深度<3mm,不至于脏器穿孔。弊端为:因使用时必需将高流量的氩气注入腹腔内,这样会使腹腔压增高,有可能发生空气栓塞,甚至导致患者死亡。综上所述,手术器械的性能在微创手术中起着至关重要的作用,直接影响手术的成败。我们期待的理想能量设备应该具有快速可靠地闭合血管,对周围组织热损伤小,较少烟雾,无或较少炭化和粘连等特点。优秀的微创外科医生不但要掌握全面的医学解剖知识,还应充分了解手术器械的工作原理及使用方法,在实施手术过程中合理选择、综合应用能量器械,减少术中出血,缩短手术时间并将副损伤降至最低[28],从而减少手术的并发症。

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作者:庞辉;岳秀英 单位:宝坻区人民医院妇科

腹腔镜手术止血设备的进化与临床运用责任编辑:张雨    阅读:人次