刘开江教授：妇科肿瘤腹腔镜手术中超声刀应用技巧及副损伤防治

超声刀是一种把电能转换为机械能的手术器械，主要工作原理是通过刀头的振荡摩擦产生热能作用在组织上，具有：凝血和切割同时完成、刀头温度低侧向热传导小、无电流刺激等特点。在妇科恶性肿瘤手术的一些关键技术操作上有独特优势，提高了腹腔镜手术的安全性和减少了术后的一些并发症。超声刀引起的输尿管或肠管的损伤，仍然按照热损伤的原则进行防治和处理。腹腔镜手术是非常依赖于设备和器械的技术，甚至可以说，腹腔镜手术的效果和安全性与使用的设备、器械的好坏有直接的关系。尤其是做妇科恶性肿瘤手术，更需要一些可以精细解剖、安全凝血、有效切割的器械。超声刀是目前使用最广泛、效果最好的器械之一[1]。为了更好的发挥它在腹腔镜手术中的作用，妇科医师应该要熟悉超声刀的工作原理、安全使用技巧等基础知识。本文就超声刀的工作原理、优缺点、使用注意事项及可能引起的副损伤，结合自身使用的经验做简要概述。 1、超声刀工作原理及使用要点 1.1 超声刀的工作原理腹腔镜技术是一种依赖于能量的手术，所有手术中使用的能量只有两种——热能和机械能，前者包括单、双极、CO2激光等，后者包括钳子、剪刀、水刀、吻合器和超声刀。尽管超声刀是需要插电才能使用的器械，但是其工作原理是将电能转换成机械能作用于组织，所以它和手术中使用的剪刀、钳子、吻合器一样属于机械能。　　超声刀是由主机，手柄和刀头组成。主机是一种可控的微处理机，它通过线缆把高频率电流传递到手柄中驱动声波系统，手柄中有金属换能器，它包括一组在两个金属柱面之间感受压力的压电陶瓷，它将电能转换为震动频率为23～55.5kHz的机械能。换能器附在与刀头和刀头延伸物相连接的底座上，在手柄中进行的机械震动通过延伸器进入刀头。以正弦波形式传递过来的机械能作用于前端的金属刀头，使刀头产生50～100μm振幅的机械性振荡，从而产生摩擦热及由于组织张力而形成的向两边的切力，高频的机械摩擦使组织内水分汽化、蛋白氢键断裂、细胞崩解，从而使切割和凝固同时进行。由于超声刀有效的止血和切割可以很好的同时完成，所以超声能量系统在腹腔镜手术中得到越来越多的应用[2]。 1.2 正确掌握超声刀的使用要点影响超声刀使用效果的因素包括：组织张力、功率设定值（振幅）、刀片压力和钳头锐利度，所以超声刀使用的好坏，关键要通过医生将这几个因素有机的掌控。在时间和功率固定的情况下，超声刀凝固止血和切割的效果主要依赖：牵拉组织的张力和超声刀头的施加压力，组织张力和刀头压力过大可导致组织凝固和止血不完全，创面容易出血；而组织张力和刀头压力太小也会导致切割组织效率低下，浪费时间。因此，外科医生要通过手术操作不断积累经验，认真体会几个因素针对不同的组织（脂肪、肌肉、血管等）需要合理、有机的调整，做到既有效切割又不会出现创面明显出血。比如，在切割没有血管的组织时，可以使用高功率振幅，加大组织张力、快速切割；而在切断血管时，应使用低功率振幅、减少组织张力、慢速切割，当然还要根据血管的粗细、动静脉的不同决定凝固血管的长度，血管较粗的凝固时间延长，然后再切断，止血效果较好。总之，只要使用得当，可以用超声刀很好的处理妇科肿瘤手术中遇到的大多数血管，包括子宫动脉和卵巢血管，虽然稍微延长手术时间，但是可提高手术的安全性[3]。 2、超声刀使用的注意事项 2.1 处理血管时重视其大小尽管超声刀有很好的止血效果，它依靠压力和对组织施加能量来压闭血管，血管会在与刀头接触面不出血的情况下封闭止血，而且资料也显示，手术中正确使用超声刀可以凝固直径5mm甚至更粗的血管，但在腹腔镜手术中用它处理比较粗的血管时，因为血管的直径靠估计，而且在腹腔镜手术时，通过放大的电视屏幕图像估计血管的大小更不易准确，所以，应该保守一些比较安全，特别是使用超声刀还不够熟练以及没有很好掌握技巧的情况下，最好在处理重要血管或大血管时，先用双极进行电凝或在血管近端用生物夹结扎，然后再用超声刀切断，以确保手术的安全。 2.2 充分理解超声刀振荡摩擦的工作原理超声刀的金属刀头是在每秒钟振荡23万～55万次的情况下工作的，而且机械能是以正弦波的形式在金属刀杆上传递，振幅最大处在刀尖末端，这就要求我们在手术中，尽量使用超声刀头的前1/3～1/2钳夹组织，才能将钳口内的组织止血、切断一次性完成，如果满口钳夹组织，经常出现刀口前半部分组织切断，而后半部分仍然连着的现象。另外，由于超声刀的金属刀头每秒钟产生几十万次的50～100μm的振荡（肉眼无法观察到），如果刀头碰到质地坚硬的物体，很容易发生断裂，所以要求在超声刀击发的状态下，应避免让刀头接触到金属钳子而引起断裂，手术中经常是当时检查没有发生断裂，但是刀头已经出现“内伤”，随时会断裂，甚至刀头掉在腹腔内引起不必要的麻烦，在临床也时有发生。 2.3 掌握正确的超声刀操作规范，减少有害气雾超声刀在切割时会产生大量雾状漂浮物，这些气雾中含有一氧化碳和丙烯腈胺类等多种有害成分，长期接触会对医护人员带来损害，所以应该养成正确使用超声刀的操作规范和习惯[4]。当超声刀持续工作10s以上时，不但对刀头损伤最大，而且这时产生的气雾也最多，所以应该养成使用7s左右就要重新启动的良好习惯。其次，超声刀对于5mm以下的血管组织，如果凝闭、切断一次性完成产生的气雾较少，因此应该要求医生养成上述操作一次性完成，而不是分阶段完成的习惯。另外，要养成在手术中经常清洗刀头的规范和习惯，保证刀头无结痂，减少输出的电流使用强度，达到最佳切割和止血的效果，从而减少气雾的产生。 2.4 重视超声刀的热损伤腹腔镜手术中的器械都需要通过穿刺器进入人体进行操作，尽量减少器械的进出和更换是缩短手术时间的需要。超声刀作为一款多功能的器械，在手术中除完成电凝和切割的主要操作外，医师会经常用超声刀来完成抓、挡、拨、提等操作，这会带来一定的风险。虽然超声刀的刀头在工作时，产生的温度较低，在80℃左右（最高可达105℃），但是在停止工作后，刀头温度持续在60℃～80℃的时间可以长达25～45s。事实上，与双极电外科相比，在这个温度下的持续时间已经延长很多了[5]。因此，如果输尿管和小肠在超声刀还没有充分冷却的情况下接触刀头，就可能出现全层损伤的现象。所以，在超声刀停止工作时，不要立刻用刀头拨挡这些敏感组织和器官，以免引起不容易察觉的热损伤，造成术后“意想不到”的并发症。 3、超声刀在妇科肿瘤腹腔镜手术中的优点及应用 3.1超声刀在腹腔镜手术中的优势（1）超声刀是通过金属刀头振荡摩擦，所产生的热量远小于高频电刀，所以可安全地在重要的脏器和大血管旁边进行分离及精准切割。（2）超声刀还是一款多功能、多用途的器械，具有一次完成分离、止血、切割的功能，减少了器械更换的次数和麻烦，使手术更为简便，缩短手术时间。（3）超声刀是通过机械能进行工作，产生热能少、组织焦痂少、产生烟雾少、使手术视野清晰，更能辨认组织及结构，减少了副损伤的机会。（4）超声刀无电流经过患者身体，并且无电火花，对机体无电生理干扰。尤其是切割肌肉时不引起肌肉收缩，清扫闭孔淋巴结时不刺激闭孔神经。（5）由于超声刀工作时，刀头始终在震动，以及刀头和组织分界面上产热量很低（<80℃），较少发生组织粘连，具有自净作用，这样可避免组织粘于刀头上，或者造成凝固后的焦痂被撕脱，引起出血[6]。 3.2 超声刀用于淋巴结清扫的优势淋巴结的清扫是妇科恶性肿瘤手术主要组成部分之一，在腹主动脉旁、盆腔淋巴结切除手术过程中，需要在粗大的、管壁非常薄的下腔静脉、髂总静脉、髂外静脉表面进行操作，并且要分离动静脉血管鞘才能完整清扫其周围淋巴组织，容易出现术中的大血管损伤和术后淋巴囊肿等并发症[71]。它是妇科恶性肿瘤手术风险最高的步骤之一，所以经常被腔镜医师形容成就像“在钢丝绳上跳舞”。其中能量器械使用的好坏非常关键，它直接关系到手术风险的大小[8]。在此就需要充分利用超声刀温度低，热传导少的特点，将超声刀贴近动、静脉血管进行分离切割，这样既能有效切割又能止血和阻断淋巴管的通路，达到安全的效果[9]。另外，由于超声刀的压力、摩擦等功效，可以很好的闭合淋巴管，完整切除淋巴结，术后很少有淋巴囊肿形成[10]。 3.3 超声刀用于输尿管游离和解剖的优势输尿管的解剖和游离是妇科恶性肿瘤手术的重要操作之一，许多医生不能完成腹腔镜下子宫颈癌手术，主要障碍就是输尿管的处理，在手术中容易出血，容易发生输尿管的损伤。在此处要利用超声刀是将电能转化为机械能的特点，它所产生的热量远小于高频电刀，对周围组织产生的侧向热损伤<1mm，所以可以在输尿管周围5mm处用超声刀直接解剖和游离，一次性完成对膀胱宫颈韧带前叶分离、凝固、切割的步骤，减少输尿管热损伤发生。 3.4 超声刀用于间隙解剖的优势腹腔镜下妇科常见恶性肿瘤的手术，如：广泛全子宫切除术、腹主动脉旁淋巴结清扫术、盆腔淋巴结清扫术以及大网膜切除术，虽然涉及的危险区域比较多，是妇科风险比较大、难度比较高的手术之一，但是它们又有另外一个特点——都是解剖性手术。手术的过程就是解剖血管神经、解剖组织器官的结构、解剖各种潜在的间隙。所以要充分发挥超声刀的金属刀头尖锐，利于精细解剖的特点，进行解剖、进行间隙的分离[11]。比如广泛全子宫手术，就是游离解剖出输尿管，并充分的解剖出膀胱阴道间隙、膀胱侧间隙、直肠侧间隙、直肠阴道间隙等各种间隙。如果能熟练的使用超声刀，一台妇科恶性肿瘤手术，80%的操作可以在超声刀下顺利完成[12]。 4、超声刀引起常见副损伤及防治超声刀虽然是以机械能的工作原理进行工作，但是其振荡摩擦的工作形式产生一定的热量，所引起的损伤不同于剪刀、刀片、钳子等造成机械损伤，它仍然属于热损伤的范畴。在充分理解超声刀的工作原理、掌握操作技巧的基础上进行使用，可以减少副损伤和并发症的发生。 4.1 血管系统损伤血管系统损伤是妇科手术中最严重、最让妇科医生“恐惧”的并发症，但是好在并不常见，因为子宫附件在盆腔结构的正中，而且又是半游离器官，所以在妇科良性肿瘤手术中，本身不涉及大血管周围的操作和处理，因此较少出现严重或致命的血管损伤。但是，在妇科恶性肿瘤手术中，腹膜后淋巴结的清扫是手术主要部分，特别是腹主动脉旁淋巴结清扫时，许多情况下要清扫到肾静脉水平，出现大血管损伤的机会明显增加。在血管损伤中，静脉的损伤明显多于动脉，而且处理起来动脉损伤较静脉容易。尽管，超声刀是淋巴结清扫使用最广泛、最安全的能量器械之一，使用它在大静脉周围进行淋巴结清扫时，一定要给予充分的时间，用刀头摩擦切断钳夹的组织，避免急躁和撕扯的动作是减少大静脉损伤的操作要点[13]。在盆腔淋巴结清扫时，各组淋巴结很少有血管与大静脉相连，但是在下腔静脉周围的淋巴结，经常有细小的静脉直接进入下腔静脉，另外，清扫腹主动脉旁淋巴结时，周围有更多的血管分支，如腰静脉。充分利用超声刀锐利解剖优势，在清扫时要注重解剖出这些血管分支是减少血管损伤的另一要点。 4.2 泌尿系统损伤腹腔镜手术中泌尿系统损伤是最常见的，特别是重大妇科手术中，泌尿道（膀胱、输尿管）损伤的发生率约为1%～2%；在美国，每年有约5000例泌尿系统损伤发生在子宫切除术；腹腔镜子宫切除术损伤泌尿系统风险为经腹子宫切除术2.4倍（95%CI1.24～4.82）；输尿管损伤最常发生在处理卵巢悬韧带、输尿管和子宫动脉交回处以及输尿管隧道部；膀胱损伤多发生于分离膀胱附近粘连，分离宫颈膀胱间隙或膀胱附近电凝止血过程中。各种能量器械均可以引起泌尿系统损伤，目前，由于超声刀使用最广泛，由此引起的损伤也常见报道并有其特点[14,15]。超声刀的损伤较隐匿，仅1/3的输尿管损伤能在手术中发现；输尿管功能依赖于结构和鞘膜的完整，所以在手术中用超声刀游离输尿管时，即便是输尿管管壁没有损伤，但是其鞘膜受到损伤，也会影响输尿管的蠕动功能，出现手术后输尿管扩张和积水。所以术中如果超声刀损伤了输尿管鞘膜会出现管壁发紫现象，需要放置输尿管支架（双J管），如果超声刀夹住输尿管并击发超过3s以上，管壁虽然看上去完整，但是也需要切断此处，视位置不同做输尿管端端吻合或输尿管膀胱移植术。对于手术后发现的输尿管的损伤，目前多主张随时发现，随时处理，不需要像处理膀胱损伤那样等够3个月的时间。 4.3 肠道系统损伤在单纯的妇科良性肿瘤（如子宫肌瘤、卵巢囊肿）和恶性肿瘤手术中出现肠道损伤均较少，最容易出现肠道损伤的是复杂内异症手术，尤其是深部浸润型内异症手术。尽管妇科良恶性肿瘤术式本身很少涉及肠道，仅广泛全子宫切除时，需要解剖阴道直肠间隙，但是在合并有严重的肠粘连时，妇科各种肿瘤手术出现肠道损伤的概率会明显增加，如果使用的能量器械不合适，在分离肠粘连时会增加肠管损伤的风险[16]。超声刀作为一款凝、切同步，刀头锐利、热损伤低的腹腔镜能量器械，在分离肠道的粘连方面有明显的优势，但是如果操作不当、结构辨认不清时，也会发生肠道的机械损伤和热损伤。而且超声刀是将组织进行摩擦挤压，会使断口组织粘合在一起，小的机械损伤和热损伤常被遗漏，引起术后肠道损伤的发生。预防措施：从理念中要认识到超声刀尽管是一种机械能，热损伤低，但是如果持续击发超过10s，侧向热辐射会由1mm扩展到3mm，所以在贴近肠管分离时，仔细辨认肠管结构以及不要过长时间持续击发超声刀，对于预防肠管的损伤非常重要。总之，超声刀是目前广泛使用的一种机械能手术器械，与腹腔镜手术中传统使用电外科能量器械在工作原理、组织效应等方面均不同。在临床使用中，充分利用其可以同时凝切、锐利刀头利于解剖、侧向热损伤小、产生烟雾少、功能多样性等优势，可以用超声刀完成妇科恶性肿瘤大多数的手术操作，比如盆腹腔淋巴结清扫、输尿管解剖游离、宫颈周围间隙解剖分离等。在充分理解超声刀的工作原理、掌握操作技巧的基础上进行使用，可以让腹腔镜手术更安全、更有效、更微创。