高频电刀的安全使用

高频电刀是利用高频放电对人体组织进行切割并凝血的一种手术装置，现仍作为医院手术中必不可少的主流设备。
    然而随着科技含量的增加，电刀技术性能和效果的不断改善，伴之而来的是凝血电压的显著升高，这难免会对传统的间接凝血技术构成挑战?曾有人提议：现在的电刀声响监听音太大!能否将其降低?能否对一患者同时动用多台电刀?消毒时残留体表的酒精能否被正常使用中的电刀所点燃?中性电极与手术部位能否交叉?总之，越来越多的人来研讨现代电刀技术的动态管理，说明大家对此类问题的重视!同时也敦促我们有机会更多、更深入地去探索和研究。下面从高频电刀的简要原理和特点、分类及选择、动态管理、与其它(如：激光、超山西省儿童医院耳鼻喉科王勤学
声、微波等)手术刀的对比以及对若干相关问题的解释等5个部分，与大家共同研究、探讨。
    1  高频电刀的简要原理和特点
    1.1 高频电刀的简要原理
    1926年Cushing和Bovle；为实现小血管无血手术而提出并首先应用于脑肿瘤的切除手术中的。其作用原理为：由于手术电极头与生物组织的接触面积很小，故电流密度很高，结果在接触处因放电和热量使血液凝固，同时达到止血作用。
    标配的高频电刀一般包括：主机、手术电极，中性电极、双极电极等主件和脚踏开关、各式刀头、镊子、电源线、保护接地线等联用附件。
    1.1.1 主机：由大功率振荡器、微处理器(或逻辑控制电路)、调制器、传感器、耦合电路和电源等组成。
    1.1.2 手术电极：active electrode(又称激励电极、刀笔、阳极等)一种用来产生在电外科中所要求的某些物理效应如：切割、凝结的电极。
    1.1.3 中性电极：neutral electrode又称板电极、按地电极、分散电极、回路电极、阴极等)与患者身体连接的面积比较大的电极，以提供低电流密度的高频电流回路，避免在人体中产生诸如灼伤之类有害的物理效应。大致可分3类：
    (1)早先采用的是金属板(镀锌或不锈钢)电极，并涂敷电介质冻胶，此类电极有效面积不易保证，正逐渐被淘汰；
    (2)后来采用的是可按体形随意弯曲的导电硅胶电极，此类电极与皮肤密接固定后有效面积才能保证，可重复使用，但实际人体接触阻抗不能被电刀监控，故仍为过渡产品：
    (3)近来提倡采用的是实际人体接触阻抗能被电刀平衡回路监控的、含有可传导性电介质粘贴电极，理论上应备皮后粘贴。设计为一次性产品，安全可靠，可推荐采用!依目前国情，在注意保洁的前提下，尚可使用多次。
    总之，要使中性电极的接触面积足够大，且阻抗要小而均匀。这是预防灼伤的根本所在。应注意小儿用的中性电极一般限制在常规输出功率的1／3以内。
    1.1.4 双极电极bipolar electrode
    在同一支架上有两个手术电极的组件，其受激励时高频电流主要在这两极间流动。鉴于双极电极危险性小，双极技术应优先采用。
    1.1.5 切割cutting
    用高电流密度的高频电流通过手术电极上的一点以切割生物组织。即电流以极高的密度流向组织，组织呈电阻性，因而在电极边缘有限范围内的组织迅速而强烈地由焦耳放热，使该面积内的细胞液很快蒸发，达到组织被利索切开的目的。
    1.1.6 凝结coagulation
    流过手术电极上的高频电流，使小血管或生物组织封口。即电极附近的细胞在切割时很快蒸发而使组织塌陷，但温度并未上升到足以使组织变性的程度。此时封闭组织并克服渗血或出血的凝结作用有两种技术：干燥和电灼。
    1.2 高频电刀的特点
    1.2.1 工作频率要适中
    高频交流电通过生物组织时可以产生热效应、电解效应和法拉第效应，而高频电刀需要应用的只是热效应而不需要另两种，这就是使用高频交流电技术的作用。
    目前一般采用的电刀频率约为300-750KHz，频率太高易引起寄生电容的静电感应，并使电流流至开刀以外的可能性增大；而频率太低(如≤300KHz)，会产生危险的法拉第效应即对生物的刺激兴奋作用会增强，产生肌肉痉挛、疼痛，严重时会引起室颤。由于加在生物体上电刀的输出功率高达350W，故使用不当会产生灼伤，并可能会对其它在用电子设备产生干扰。
    1.2.2 输出对地的浮置技术
    为了防止高频电刀的分流，通常采用输出对地浮置的方式，尽可能选CF型(Cardiac Floating type)即可直接用于心脏的浮置且对电击有高度防护作用，或BF型(Body Floating type)即可直接用于人体的浮置且对电击具有足够的防护。
    2  分类及选择
    目前，国内外高频电刀种类繁多，产品价格悬殊相当大。但总体可按功率管和功能分类。
    2.1 按功率管分类：可分为电子管型(已逐渐被淘汰)、晶体管型(已不多见)和场效应晶体管型(FET正被广泛采用)；
    2.2 按功能分类：大致可分为眼科视网膜手术专用双极微功率电凝器；脑外、耳鼻喉手术专用单，双极精密输出中功率电凝器；肝胆腹腔镜、妇产官腔镜、泌尿膀胱镜等腔镜手术配套的单、双极专用大功率电凝器；常规手术用氩气、多功能单、双极大功率高频电刀等。有报道说氩气束凝血可减少失血50％，但耗费高。曾有人做扁桃体手术误用过输出才6W的微功率电凝器，使患者白流了不少血，结果是劳而无功。
    选择时务必要切合实际，合理使用。并尽可能选信誉好、射频漏电小(IRF≯150mA)的著名大公司新近生产的合格产品。
    3  动态管理
    3.1 操作和设备专管人职责
    恪守设备操作规则及相关的原则、制度，务必要在读懂仪器说明书的基础上进行工作，一旦发现异常应及时关机停用并与工程技术人员联系。
    3.2 工程技术人员职责制度
    注意掌握设备的运行状况，及时安排设备的维修校验等技术保障，并研究仪器的发展动态，参与设备的技术管理(包括调研与培训)。
    3.3 高频电刀的应用原则和设备动态管理
    3.3.1 严格执行设备使用的交接班制度，切实施行操作者与设备专管人在手术前、后的查阅和填写使用登记簿，并进行设备的正式交接；
    3.3.2 设备在每台手术使用前，应通过对其单、双极输出能量的常规定性检测；在正常设定时，输出明显地降低或设备不能正常工作，可能说明中性电极的接触不良、选择器设置不当或代换管功率不足等；
    3.3.3 在设备通电检测前，应按要求正确连接相关组件(如：电源线、保护接地线、脚踏开关、中性电极、手术电极、或双极电极等)并插牢。若遇短线或脱落时，切不可盲目错接，确保设备连接可靠；在仪器自检过程不要揿踏任何开关，以免出现误报警！
    3.3.4 中性电极的整个面积应可靠地紧贴患者身体(如：大腿或有丰满肌肉的的上臂等部位)且尽可能靠近手术区域密接固定(可涂敷电介质冻胶)，千万不要让回路电流流经心脏！粘裹式电极当阻抗增大40％时会出现报警无输出；
    3.3.5 患者不应与接地的或有可观的对地电容的金属部件(如：手术台、支架等)接触，可建议使用抗静电板；
    3.3.6 应避免皮肤对皮肤(如：患者手臂与身体间)的接触，可垫衬一块干纱布；
    3.3.7 用于心脏、脑手术的设备应优选CF型(使用BF型时必须谨慎)，严格实行保护接地，并注意用于同一患者的在用设备的公用等电位接地问题；
    3.3.8 在对一患者同时使用电刀和生理监护仪时，所有未用保护电阻或高频扼流圈的监护电极应尽可能放在远离手术电极的地方，不推荐采用针状电极；手术电极的的电缆应放置得避免与患者或其它导线接触；
    3.3.9 在肢体横截面较小的部位上进行手术时，为了避免局部电流密度过高可能造成的意外损伤，尽可能采用双极电凝技术；
    3.3.10 正确设置手术所需的电刀功率十分必要(参见电刀功率设置参考表)，这样做不仅有利于手术的重复性，也便于改进和提高手术效果和质量；应选用尽可能低的输出功率以达到预期的目的，主刀医师必须亲自操纵手控或脚控激励开关！每次激励时间应≤10s，激励间隔应≥30s；
    3.3.11 若对胸或头部施行外科手术，应避免使用易燃性麻醉剂、笑气及氧气，除非将麻醉气体抽掉或使用防麻醉剂设备。进行电刀手术前，应将易燃的清洁剂、消毒剂或粘接剂的溶剂蒸发掉，在使用设备前必须擦掉残存于患者身下或人体凹处(如脐部)和人体腔中(阴道内)的易燃性液体积液。必须对内含气体着火、爆炸的危险引起足够的重视，某些材料如：浸满氧气的脱脂棉、纱布)在正常使用中，可能被设备正常使用产生的火花点燃，对肠梗阻患者应考虑肠内沼气的可燃性问题！
    3.3.12 患者使用心脏起搏器或起搏电极时，可能存在某些危险，因电刀可能会对起搏器的工作有干扰或使其损坏。故遇到可疑情况应向心科请教、求得帮助；
    3.3.13 提倡用手术电极对出血点凝结的直接电凝止血法。而使用止血钳尖端夹住出血点，再用手术电极接触止血(间接凝血法)时，应用美国Valleylab等品牌电刀时切记！只能选揿黄色CUT键(此键输出电压低)，若选揿蓝色COAG键则很可能会因射频高压击穿乳胶手套而伤手！(有人靠戴双层手套来改善，这是治标不治本)；
    3.3.14 使用后刻度盘式控制器应复零。注意保持设备的整洁、干燥，防止腐蚀性气体的侵蚀(如：在冲洗或甲醛熏蒸手术间时，应将设备推出)；
    3.3.15 可重复使用(带硅胶电缆)的手术电极可按规定用高压蒸汽法灭菌；需重复使用又不耐高温的电极及设备主机应采用环氧乙烷化学灭菌法灭菌；
    3.3.16 单、双极电极(一般为铜镍合金制品)的清洁，术中可用无菌电极头清洁器(如：Valleylab公司的E2401产品)，术后可用铜刷除去电极上的组织残渣，避免利物磨损电极表面，引发应用时电极表面出现更多的附着效应(即热存在下胶原纤维和葡萄糖的转变及含葡萄糖的凝块迅速干燥而附着在电极表面)；
    3.3.17 发现设备有异常情况时，应与工程技术人员联系(报修)，不得擅自处理；
    3.3.18 逐步建立健全设备维修档案，可将设备的现状(购置时间、价格、使用年限等)、主要故障原因、检修处理方法、更换元器件情况输入计算机，便于随时掌握和调用设备的运行状况、参数变化等情况，为设备的折旧、更新提供科学、可靠、实时的动态管理依据。
总之，严格操作、规范化管理是预防事故的根本保证！建立健全设备管理档案、系统化的检修制度是现代化医院的重要标志。
    4 高频电刀率设置参考表
    4.1 普通电刀功率推荐值（W）
手术名称             单极电切    止血切     单极电凝      双极电源
普通外科             45-70       3-6        25-35针点状
胆囊切开术           50-70       3-6        25-35针点状
乳房切开术           50-70       6-9        35-45弥散状
泌尿外科
经尿道前列腺切除术  160-190      5-7        60-65弥散状
矫开术     
腕骨凹沟脱扣        30-40       2-4        30-35针点状
一般                45-60       6-9        35-55弥散状
椎板切除术          35-50       3-6        25-40弥散状     8-15
妇科
一般                45-60       6-9        35-55弥散状
不孕症              45-60       3-6        35-55针点状
胃肠
息肉切除术                                 15-30针点状
括约肌切除术        25-35       6-9     
头、颈和耳鼻喉         
颈部大病变          35-50       6-9        30-45弥散状
扁桃腺和类腺体切除术                       30-45弥散状
心脏、胸
主动脉旁路分流术    50-55       2-4        30-35弥散状
FEM POP             45-55       2-4        15-35弥散状
IM TAKE DOWN        15-25       3-6        15-25针点状
胸骨切开术          45-60       6-9        35-55弥散状
胸廓切除术          35-50       3-4        30-40弥散状
    4.2 氩气束凝血推荐值（W）
    组织           功率
    骨             100-130
    细软组织       40
    胆囊位         120-150
    肾             130-150
    肝、脾         120-150
    肺             50-60
    乳房切除术     95
    肠系膜、肪管   40-80
    肌肉           80-100
    腺体           80
    皮肤瓣         70
    胸骨           130-140
    扁桃体切开术   45-55
    脉管表面       45-80
    5  高频电刀与激光、超声和微波手术刀的对比
    随着科技的进步、各边缘科学的相互渗透和发展，手术设备正出现新变革，象可用于脑和肝的超声波吸引器(CUSA)、适用于内窥镜的非接触、接触式YAG激光手术刀以及即可用于内窥镜、又无烧伤、电磁干扰、起搏器干扰等危害的微波手术刀都己进入使用和发展阶段。但由于非接触式激光难以控制切开深度，接触式激光功率偏小(35-60W)，微波切开能力及安全防护尚在进一步研究中，超声吸引器顾名思义既无切开能力又无凝血作用(目前已有厂家正在做附加刀片或电刀装置的尝试)，故高频电刀尚不能完全被取代！
    6  对若干相关问题的解释
    6.1 当今高频电刀凝血电压的升高，为何会对间接凝血构成威胁?
    1979年4月黄(家驷)、吴(阶平)二老在《外科学》(第1版)是这样叙述的：电灼器可以直接电灼出血点，也可先用止血钳夹住出血点，再用电灼器接触止血钳止血。那时国内外电刀的凝血电压只处于2400Vp-p左右(根据笔者所做的模拟试验3500Vp-p都不会击穿乳胶手套，在6500Vp-p以上已肯定会击穿乳胶手套了。)，但是到了1984年美国Valleylab公司的SSFA(以及Force40、ForceFX)美国CONMED公司的Sabre 2400、System6400、System 7500电刀的凝血电压已上到了8,000-12，000Vp-p。再看《黄家驷外科学》(1986年12月第4版)、(1992年10月第5版)第7章第3节2．止血的论述中仍有导电的止血钳一说，由此可见：手术电凝间接止血法至少在我国是规范的。
    美国厂家建议尽可能用直接凝血法，万不得已必须用间接凝血法的话，切记只可揿黄色切割键去凝血！
    6.2 能否把高频电刀的声响监听音变小?
    知其然更要知其所以然！为何美国Valleylab公司的Force 40较其早期产品Force4的声响监听音大且不可调?找来资料一比：前者为45-65dB,后者为≤65dB。这个闭区间象是受到约束一样?能约束厂家的应该是UL、FDA，IEC，ISO……笔者终于在国标中找到了答案。高频手术器GB l3798-92(参照了日本工业标准JISl453-1986)5.技术要求5.12声响监听：切割、混用、凝血，双极工作状态及报警状态可分别用不同的声响来区别，声输出必须在100-1000Hz之间的频率中有主要能量，声源在距离设备lm处必须能产生45-65dB(A)。就象高级轿车行驶速度超过120KM／H时，仪表盘上就会亮灯并发出提示音一样，从设计上来说不能抑制。更不允许改动！
    6.3 能否对一位患者同时动用多台电刀?
    首先应肯定回答：可以对一患者同时开展多台手术动用多台电刀(如：车祸造成的上下肢多处骨折手术等)！倘若考虑到一台电刀可能提供3个输出(一双极两单极)的话，可能就够用了。
    6.4 75％的酒精能否被正常工作的电刀所点燃?
    笔者曾对此进行了试验。用从手术室取来的75％消毒酒精，将海绵中部浸湿后，用肥皂作体模至于其上，肥皂接上中性电极后用一台的SSE4电刀(为Valleylab公司FORCE FX电刀的早期产品)在60W用手术电极在肥皂上电凝7次，其中仪点燃海绵上的酒精2次。这一方面证明75％左右的消毒酒精可燃，另一方面也说明其不十分易燃。但这理应引起我们足够的重视！
    6.5 中性电极与手术部位能否左右交叉?
    我们曾在前面要求：中性电极的整个面积应可靠地紧贴患者身体(如：大腿或有丰满肌肉的的上臂等部位)且尽可能靠近手术区域密接固定(可涂敷电介质冻胶)，注意不要让回路电流流经心脏！鉴于此不应出现中性电极与手术部位左右交叉的情况！
    6.6 电刀输出能量检测方法
    无论你是操作者还是维修者，在操作、维修新设备前都应仔细阅读并掌握该仪器的使用规则和基本要求。每台手术前后都应对其进行常规检测。
    6.6.1 单极输出的定性测试：
    (1)可用沾湿的肥皂模拟人体负载置于中性电极板上，输出功率设定由小渐大，用装有刀头的手术电极在肥皂上作切割、凝结试验，视其火花大小来判断输出情况；
    (2)对于金属中性电极板可直接将手术电极与其划擦，观察火花强弱来判断输出情况；
    (3)当用一支日光灯靠近手术电极时，该灯管可在射频感应下局部发出荧光。
    6.6.2 双极输出的定性测试：
    (1)将一丝浸水的棉纤维捏在指尖，用电凝镊尖轻轻夹持之，当脚踏触发时，可观察到热使纤维汽化；
    (2)将电凝镊略微插入沾湿的肥皂内，触发可看到皂体受热溶化；
    (3)将双极电凝置于最大功率档，触发时细心观察镊尖合拢处会有微小的火花闪烁。
    6.6.3 单、双极电刀的定量测试：
    在必要时可持专用仪器(如：454A、E3002指针式或APM600数显电刀分析仪)，选择该电刀所特定的无感电阻档，进行输出定量测试并校验