手术室高频电刀设备的发展历程

20 世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一是以腹腔镜技术为代表的微创外科的形成和发展, 这对妇科临床医疗更是意味着一场革命。早期手术主要用于对各种疾病诊断及简单操作，限于当时腹腔镜仪器设备性能欠佳及手术器械及能量平台缺乏，许多必要的手术操作不能顺利完成，患者在腹腔镜明确诊断后仍需转为开腹手术。而随着光学技术、电子技术、微电脑技术等在腹腔镜仪器设备中的开发应用，大大改善了腹腔镜成像质量，使手术视野更加清晰；全自动高流量气腹机的应用使得手术时能保证手术腔隙充分扩张，从而充分暴露术野；各种能量设备如单极、双极、超声刀、PK刀、激光等在腹腔镜手术中的广泛应用，使止血、切割变得得心应手，极大地提高了手术技术的效率。因此，技术的进步使得腹腔镜手术效果与传统开腹手术已相差无几，甚至在某些方面已经超越了传统开腹手术。

在当今这样的时代变迁中，手术医生面临着更多的机会，也必须接受更大的挑战。随着能量设备的进化，手术操作越来越简化，手术范围更大，精细度也更高。手术医生不仅要具备医学知识，还应具备相应的物理学知识，了解各种设备的进化、发展和原理，以免不了解设备的使用而带来相应的并发症，危及患者安全。因此，正确选择和使用能量设备以完美完成手术具有重要意义。

手术高频电刀设备的发展和应用

高频电刀自1920年应用于临床至今，已有70多年的历史。随着计算机技术的普及和应用，实现了对功率波形、电压、电流的自动调节和各种安全指标的检测。大大提高了设备本身的安全性和可靠性，简化了医生的操作流程，还派生出一系列以高频电设备为主的复合型设备和专用附件。

高频电设备以500～750 kHz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的多种功能更多样更完善的设备。

1.1 单极电刀 单极模式可分为电凝、电切和混合三种模式。连续正弦波电流产生足够热量使组织迅速碳化、汽化而使组织离断，是为电切；断续波产生非连续热量，引起组织凝固，是为电凝；两者结合则为混合模式。使用单极时，患者的身体是接通电路的重要组成部分，电流从刀头流出，流经患者然后流向负极板，故最易发生电损伤。当工作电极非常接近或接触到另一导体器械时，会发生直接耦合；当两个导体被一绝缘体分割时会产生电容耦合；当用于绝缘的工作电极外套被损坏或负极板损坏时，可发生严重后果。因单极主要依靠热量发挥作用，其优点是切割效率高，缺点是止血效果差，且易发生意外损伤。单极可用于各种组织的切割，但使用时应特别注意控制输出功率小于70 W，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。

1.2 双极电刀 双极的工作模式是高频电流通过钳口内组织从一个尖端流至另一个尖端，故无需负极板。双极与单极一样，也是产生热量使细胞水分蒸发，组织脱水变性从而达到闭合或凝固血管的作用。虽然双极电损伤率小于单极，但不可忽视的是其对周围组织的热辐射（周围5～10 mm）仍可能导致严重并发症。所以在使用双极时，最好将输出功率控制于30～50 W，并应选择适宜的电极接触面积和通电时间。其特点是止血效果好，可以闭合5 mm以上的血管，但缺乏切割功能。此外，双极电凝钳尖要与周围重要组织，如膀胱、输尿管和肠管有一定间隙（最好大于5 mm），避免热损伤。

1.3 血管闭合设备 提高双极的效率，降低双极的热损伤是临床和科技发展的共同需求，因此出现了电脑反馈控制的双极电刀系统，又被称为高级双极，其代表性产品有LigaSure和Ensure。与传统双极一样，高级双极的电路仍由钳口内的组织接通，不需要负极板。但其可自动识别并不断实时反馈钳间组织的阻抗和钳间压力，采用脉冲调制技术调整输出电流、电压，从而实现了能量输出的可控性，使侧向热传导距离仅1～2 mm，对周围组织的热辐射小。另外其凝固作用为血管内胶原蛋白和纤维蛋白溶解变性所致，故血管腔闭合可靠且无焦痂残留，可用于完全闭合直径7 mm以内的动脉、静脉血管，可达到缝扎的强度；且可完全闭合组织束，而用于韧带的处理。目前LigaSure还具有LS1037手持器械用于妇科腹腔镜手术，可同时实现7 mm以内血管的闭合和切割。但由于刀头抓持和分离组织的能力均较弱，不适合于精细组织的分离。

1.4 PK刀 PK刀是在脉冲式双极电凝两叶中间加入一块刀片，其特点是电极周围形成等离子体薄层，离子被电场加速后产生能量，打断组织中的分子键使靶细胞以分子单位解体，再人为推动刀片切断组织。PK刀主机在使用时还给术者提供视觉和听觉反馈，可在达到最佳的凝固效果后切断；且其侧向热效应不超过4 mm，较传统双极安全性高，可闭合7 mm以下的血管，但妇科手术一般选用5 mm刀头，适合大血管止血和精细切割，但分离解剖能量弱。

1.5 等离子刀 在高频电设备的发展中不得不提到的还有等离子刀（氩气刀）。它利用高频电流（500 kHz以上）将氩离子电离，而这种氩离子具有极好的导电性，可连续传递电流，到达组织上的高频电流可产生凝固效应，又避免了电极和组织的直接接触。而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，且组织损伤深度在3 mm以内，不至于脏器穿孔。

1.6 电外科工作站 高频电设备发展至今，出现了功能更强大的综合电外科手术系统——电外科工作站。它集单极、双极、氩气刀、大血管闭合系统（百克钳）等众多外科高频电流手术设备于一体，应用先进的微处理和传感技术精确提供所需功率，控制手术过程中的切割深度和凝血速度，但是百克钳仍然只适合止血，而百克剪具有止血和切割能力，但止血效果不及百克钳。目前，多元化、智能化、人性化是高频电设备的发展的方向。