高频电刀:分析医用高频电刀电切与电凝

来源:http://www.sdgpdd.cn 作者:山东欧陆商贸高频电刀 浏览次数:

从高频电刀的用途和使用来讲就是一个电切一个电凝,所有的参数功能都是围绕电切与电凝配置。记得在普外科实习的时候曾经问过老师:电刀的电切和电凝有什么区别?当时在台上的是个年轻的住院医,忽悠我说切是切,凝是凝,切的时候用切,凝的时候用凝。你妹啊,欺负我第一天上台是不?这样也可以?那我说一个是CUT,一个是COAG,一个按钮是黄的,另一个按钮是蓝的也行么。。。。。。。。

     于是,直到普外都出科了,这个问题依然不太明白。

     到了创伤骨科,我觉得守着Internet在台上再问这么2B的问题会被鄙视的,就赶紧到网上划拉划拉。

                                    什么是高频电刀?

      高频电刀(高频手术器):是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械。它通过有效电极尖 端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热,实现对肌体组织的分离和凝固,从而起到切割和止血的目的。(嗯,多年的医学应试经验告诉我,这又是一个无聊的名词解释)其实说的简单点,就是用电的手术刀子,能切也能凝,比普通刀子值钱点。。。。。。。

      名解要是都这样回答,名解神马的就不苦逼了~~

      高频手术器的分类 根据高频手术器的功能及用途,大致可分为以下类型:1、多功能高频电刀:具有纯切、混切、单极电凝、电灼、双极电凝;2、单极高频电刀:具有纯切、混切、单极电凝、电灼;3、双极电凝器:双极电凝; 4、电灼器:单极电灼; 5、内窥镜专用高频发生器:具有纯切、混切、单极电凝;6、高频氩气刀:具有氩气保护切割、氩弧喷射凝血; 7、多功能高频美容仪:具有点凝、点灼、超高频电灼。(没什么用,了解了解就行了,本篇主要解释最常用的单级电切电凝)

                             高频电刀的组成和工作原理

      高频电刀是由主机和电刀刀柄、病人负极板、双极镊、脚踏开关等附件组成的。下面以单级电切电凝为例解释:

      手术室最常用的单极高频电刀通常是由主机、电刀刀柄、病人负极板这三大部分构成。主机是每间手术室里几乎是必有的固定设备,外形如图:

                         

      不同高频电刀品牌,不同功能的电刀其外形、接口等不同。主机后面有电源线连接普通交流电供给电刀的电源。电刀刀柄通常是一次性的,由与主机连接的插头、导线、刀柄及刀头构成(用完就扔,导线啊,多好的导线啊,太可惜了)。刀柄上有两个小按钮,一个是电切(CUT),另一个是电凝(COAG)。负极板就是一块接触人体的柔软良性导体板,一般也是一次性的,贴在患者后背或者大腿上然后与主机相连。当全部连接完成,按动电刀按钮时,电流从主机流出,经导线流向高频电刀,通过刀头进入人体,然后从贴在患者身上的负极板流回主机从而形成一个闭合环路。如图:

                   

      众所周知,当电流流过导体时,会产生一定的热效应,人体也不例外。我们就是利用这种热效应来达到切割和凝血的目的。(神马?为什么热效应会产生切割和凝血?吃根羊肉串先,慢慢听我道来,你现在可以简单理解为:烧没了和烧糊了……)好了,有了电流,就有了热效应,这个热效应让它产生在哪里呢?总不能在流经人体的地方均匀的产生吧?那岂不成烤肉了……所以,我们要控制它产生的地方,具体来说,就是让它集中起来,只在我们需要的地方产生。

      由于电流流经人体没有产生机械能而几乎全部转化为内能(除非你是机器人),故电流对人体所做的功Q=UIT可以认为是几乎全产生了热也即等同一个纯电阻电路(肌肉颤动等忽略),故也可以采用Q=I2RT计算(这两个公式都不记得了的童鞋面壁1分钟)。在流经人体过程中,电流I各处相同,时间T也是相同的,那么决定产生热量部位特异性的地方就在于电阻R上。根据某某定律(作者面壁中……)或者常识,相同材料的导体,横截面积越小,电阻越大。当电刀轻触人体时,接触面积非常非常小,是其他正常人体组织的N倍。所以,电流的热效应会局限在电刀与组织的切点附近而不是"加热"整个人体。这样就做到了产热位置定位的精确性,充分做到了指哪打哪。

      既然都是利用了热效应,为什么还分电凝与电切呢?

      咦?你买个百十块钱的电磁炉都分爆炒、煲汤、蒸煮等功能,何况一台高频电刀呢?

 电切与电凝的区别

    要想深刻的理解这个问题,还得从它们的电学特征来讲起。下面将从电凝与电切两种工作模式的电压、波形、频率等来具体解释,先看图:


                           

      上图中,可以很明显的看出来单极电凝模式与电切模式波形的区别。电切波形类似一个频率很高的正弦波形,其峰电压在每个周期内都非常恒定,大约固定在6000V左右。而电凝波形与电切明显不同,在一个周期内它的电压在通电起始时电压很高,在6000V-7000V之间,然后在很短的时间内电压逐渐减小直至到零,是峰电压逐渐衰减的一个波形。而且从图上可以明显的看出来,电凝模式的频率比电切模式低多了。从图上我们还能看出:两种模式中,电切波形的"曲线下面积"(即产生的热量Q)比电凝模式要大得多~!

      所以我们得到一个重要的结论:电切模式虽然电压略低,但是频率高,产热能力大;电凝模式虽然电压相对高,但是频率低,产热能力小。这是这两种模式的根本区别。

      哦~这个我明白了,本质就是波形不同造成产热能力不同呗,可是产生的热是怎么切和凝的呢?

      好,现在解释这个问题。当我们使用高频的电刀时,电流可以在接触部位瞬间产生大量的热量,这些热量来不及向外传递,而在局部产生极高的温度。如前文分析,电切效果的产热能力要比电凝大得多,所以局部温度也会比电凝要高。电切模式下,这种高温会使细胞组织汽化从而使组织分离,这就是我们常说的"电切"效果,通俗理解就是"烧成灰,烧没了"。而电凝模式下,瞬间产生的热量大为减少,温度也相对较低,不足以使组织汽化而仅仅产生烫伤、烧灼的效果,即"电凝"的效果,通俗理解就是"烧熟了,烧糊了"。

      所以,两种模式哪一种对组织的损伤更大呢?当然是电切模式,都烧成灰、烧没了……

      神马?这位PLMM你问为什么高温会烧成灰?呼…求交往呀求私信~我改天给你解释下什么叫燃烧、什么叫氧化反应哈……

       有时候,比较高级的电刀还有一个混合模式,它的波形(如下图)介于电凝与电切之间,故其作用也是在两者之间,在此就不细介绍了。

                               

                 电刀有哪些优势?哪些因素可以影响它?

      使用电刀,有以下优点:1、切割速度快、止血效果好、操作简单、安全方便。2、与传统采用机械手术刀相比,在临床上采用高频电刀可大大缩短手术时间,减少患者失血量及输血量,从而降低并发症及手术费用。3、与其他电外科手术器(如激光刀、微波刀、超声刀、水刀、半导体热凝刀等)相比高频电刀适应手术范围广,容易进入手术部位,操作简便,性能价格比合理等优越性。 

      除了波形和功率对高频切凝的效果会产生影响外,还有以下一些因素:

1.电刀刀笔的尺寸: 电极的尺寸越小,输出电流的集中程度就越高,因此在相同条件下的切和凝效果就越显著。甚至在减小功率的情况下效果也很不错。

2.时间: 在任何设置下,作用时间越长,产生的热量越多,因此切和凝的效果也越显著。

3.电刀刀笔的手法: 这可以决定其效果是切还是凝。手术师可以通过是让刀笔接近组织还是直接与组织接触来实现。

4.组织类型: 当组织的阻值不同时其热效应也各不相同。

5.刀笔的洁净度: 当刀笔干净时,其组织较小,热效应也好。而当刀笔上有污物时,阻值增大,热效应也相对减弱。

                           使用电刀有哪些注意事项?

     根据某电刀生产厂商的PPT,使用电刀的注意事项还蛮多的:

1、手术室中不得有易燃易爆的气体、液体或其他物质,因为电刀手术过程中会产生火花,容易引燃易燃易爆物质。(上海宝钢医院就是血的教训啊~)

2、带有心脏起搏器的病人一般不用电刀手术,因为电刀的高频电流会产生高频电磁场继而对起搏器造成一定影响。如果一定要应用,按照起搏器的说明来。

3、负极板必须正确连接和安放。这是一个极为重要的问题,如果负极板接触不良,那么该处电阻势必增大,产热增加,会灼伤负极板所接触的正常组织,这是不允许的。(严重的医疗事故啊)

4、切勿盲目增加电刀的功率。电刀功率以刚好保证手术效果为限,功率越大,手术当中的风险越大。一般单级电刀手术要求功率在20-80W之间,特殊手术如截肢手术可能会大一些,但极少超过200W。如果手术当中发现电刀所需功率明显大于正常值时,首先要检查负极板、主机等的连接状态,万不能随意增加电刀功率。在无法估计切凝所需功率时,可以先从小功率开始,逐步增加,直到满意为止。

5、主机、电刀、患者是一闭合环路,不能与接地金属或电容较大的金属接触。手术时,患者身上不能携带或接触未接地的导体,它们虽然未接地,但是手术当中会收集电磁场而产生严重电磁辐射。医务人员操作电刀必须穿戴绝缘手套,防止被灼伤。

6、患者体内有金属植入物(螺钉、钢板等)时,要使高频电流通过的路经避开金属物,这是为了防止高频涡流加热而烫伤患者内部组织。(原理和电磁炉一样哦,亲~)

                        使用电刀有什么经验可以介绍吗?

1、功率不要开得太大。各个仪器或者同一电刀的不同状态实际能量输出有变化。我一般电切和电凝不超过35W。原则:调到能完成操作的最小功率。脊柱后路除外,通常调到45W,50W。

2 、电刀不是刀。电切的原理是间断放电造成的电火花切开,所以不能将电刀当成刀。让电刀和组织保持很小的距离,产生均匀的小火花即可。而不能把电刀用力压到组织上,造成组织损伤。

3、组织的牵拉非常重要。一定要将皮瓣上提45度角,让组织有一定的间隙。电刀走在间隙内,这样解剖层次清晰。

4、电刀的游走速度要控制。太慢,灼伤过多组织;太快,会不慎损伤邻近重要组织。

5、止血时用电凝,一般借助血管钳提起血管钳夹止血效果好。

6、皮下脂肪肥厚的患者少用电刀。因为脂肪组织供血较差,对热敏感,反复电凝后易产生液化坏死,导致切口延期愈合。

7、不要试图切开取下的标本,由于没有形成闭合回路,是没反应的,如有反应,那就是术者自身,这时术者将被电击!(这样就太不值啦)

8、注意不要让电刀误伤表皮,皮下组织尽量不用电刀切,我们的经验是用手术刀切开皮下,再用电凝点烫止血。

9、取内固定物时高频电刀不要触到内固定物,特别是脊柱的的内固定物,要知道带电的电刀有时可损伤硬膜囊、神经根或脊髓------导致神经脊髓损伤,甚至可致截瘫 。(又是电磁炉原理哦,亲~)

 10、接触的组织务必相对干燥。如果该处组织有较多积血或积液,会导致产热效应分散,不能有效集中于切点周围。此时患者身体内部超热增加,易造成不必要的热损伤。所以冲洗后止血时,务必要用吸引器或者纱布使局部组织相对干燥。


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