腹腔镜单极高频电手术电损伤原理诊治和预防

1、腹腔镜单极高频电手术电损伤原理诊治和预防    【关键词】  腹腔镜；单极高频电手术；电损伤 摘要 单极高频电刀因能对组织进行凝固，止血，切割作用，因此广泛用于现代腹腔境手术中。但由于其直接电损伤、绝缘失效、电容藕合作用，直接电藕合效应等原因可能造成输尿管、肠道损伤或出血。本文就腹腔镜单极高频电手术电损伤原理、诊治和预防进行综述。 关键词 腹腔镜；单极高频电手术；电损伤 高频电刀通过将电能转变为热能产生组织破坏效应而达到凝固、止血、切割的治疗目的，因此广泛用于现代腹腔镜手术中。但由于热能过度扩散或“迷路”电流（stray currint)等原因

2、也可以产生各种严重电手术并发症1。据调查220世纪70年代腹腔镜电手术并发症发生率为2.3%，多发生于腹腔镜绝育术中。至2001年文献报道3腹腔镜手术并发症的发生率约为102%5.7%。1999年芬兰一项统计资料表明4，1995年至1996年间芬兰共进行32 205例妇科腹腔镜手术，其中130例发生严重并发症(诊断性腹腔镜术06，腹腔镜绝育术05，治疗性腹腔镜术126)而54的肠损伤及82输尿管损伤均为电热损伤所致。与既往比较，诊断性及腹腔镜绝育术并发症发生率为1，无统计学差异。但治疗性腹腔镜手术并发症发生率则由1990年0上升为1996年14(P<0001)，这主要与腹腔镜子宫全切术等

3、复杂术式的开展有关。妇科腹腔镜电损伤最常见部位依次为输尿管、膀胱、肠道4，由于这些空腔脏器损伤常引发一系列后果，如肠穿孔致严重腹膜炎，输尿管瘢痕挛缩狭窄导致肾盂积水，继发肾无功能。因此腹腔镜电损伤成为妇科腔镜医师关注焦点。高频电手术分为单极与双极电手术。由于高频电手术相对经济有效，故广泛用于腹腔镜手术。Lange等报道5德国约92腔镜医师均使用高频电刀，而单极高频电刀因其能提供电凝、电灼、电切等多种效应模式，且可通过调节作用电极形状、大小、电流输出功率、波形控制灼深度，可用于阑尾切除术以外的各种手术。6双极高频电刀由于组织损伤小，止血效能确切，可有效弥补单极电刀的不足，提高电手术安全性，但其只

4、能进行电凝，且费用相对昂贵，因此单极电手术仍为大多数医疗单位所选用。本文就腹腔镜单极高频电手术并发症发生原理，电损伤的诊断、治疗及预防作一综述。 1单极高频电手术电损伤原理 1.1直接电损伤 是腹腔镜电手术电损伤并发症最常见的原因7。常见于以下情况：术者解剖结构不清或由于病变导致解剖结构变异，使作用电极直接作用于输尿管或肠道等重要脏器而导致损伤；热损伤范围超过预期作用范围。在一定条件下，作用程度受输出功率、电压、电流波形、功能密度、作用时间、接触压力、组织电阻抗等多因素影响7，8。因此不同条件下，电热损伤程度及范围各不相同。而临床多以组织“变白、肿胀、变硬、起泡、焦化”作为组织坏死标志，但实际

5、不可逆损伤范围远大于肉眼所见。因此正确选择电流参数、作用位点、作用时间及作用终止指标，才能保证电热作用的安全有效性。目前普遍认为电凝作用深度约2 mm5 mm，电灼作用约为05 mm2 mm，电切作用约01 mm，并建议于距重要脏器5 mm处进行电手术操作以避免电损伤9，10。但由于影响因素众多，而目前尚无系统研究以确定不同作用条件下电损伤程度及其随作用条件的改变而变化的规律，因此上述观点指导意义尚存在局限性。有研究者11利用一特制径线测量器测得肉眼所见组织热损伤坏死带，与组织病理测量值比较，发现二者存在明显的相关性(相关系数042,P<002)，建议据此规律通过肉眼评估结果来预测能量效

6、应及调节电流参数设置。但其实用性及科学性尚有待研究证实；术中手眼协调欠佳，导致高频电刀意外开启而损伤邻近脏器。如将作用电极从作用位点移向盆侧壁时意外开启电极或作用于活动性好的卵巢囊肿均可导致重要脏器意外损伤；由于作用电极大小、形状与输出电流功率搭配不当，产生极高组织电流密度而引起组织严重损伤。 1.2绝缘失效(insulation failure) 腹腔镜电手术器械长度多为35 cm，除远端作用电极处为裸露的金属导体，余均为绝缘层覆盖。由于使用时间长、锐性擦伤等原因可导致绝缘层破损。研究表明由于绝缘失效可致输出电能100%从绝缘层破损处泄漏并导入与之接触的组织器官引起严重损伤。通常绝缘层失效的

7、危险性与漏电位置有关。由于手术时腹腔镜的观察视野多局限于电极远端5 cm范围内，故此范围内的绝缘故障所致电损伤可于术中发现并及时处理：位于金属套管内部分的漏电则可通过金属套管经腹壁以低密度电流形式返回，通常不产生组织电损伤。而临床表现为：由于低密度电流刺激运动神经使腹壁或膈肌收缩；显示器出现电干扰现象；高频电发生器出现电干扰甚至自动断电。故术中出现此类现象应予警惕。位于前述两者之间部分的漏电则处于视野之外，危险性最大，可导致肠道、输尿管等器官严重损伤而术中难以发现，产生不良预后。操作柄处漏电不直接引起患者电损伤，偶可由于术者受电击休克而致患者损伤9，12。绝缘故障可通过术前的细致检查发现，或将

8、开启的电刀贴近一湿润的肌肉组织块并缓慢移动，出现电火花则表明该处漏电10。此外部分学者提出使用一次性电手术器械，但由于其费用昂贵，且其本身可能存在质量问题而难以推广。预防的关键在于术前仔细检查并避免套管擦伤或反复、长时间开启电刀使绝缘层破损。 1.3电容藕合作用(capacitive coupling) 两个金属导体间隔以绝缘体则构成电容器。如电手术器械通过金属套管，在电刀开启状态下，通过藕合效应可使金属套管带电。研究表明10高压凝固电流较电切电流更易诱发电容藕合效应。在开放电路中(即作用电极不与任何组织接触），通过电容藕合产生的电能约为输出电能的5409。其计算公式为：C=L2Kln(b/a

9、)(L：电极套管重叠长度；b：套管半径；c：电极半径；k：绝缘层的电容率)，可见藕合电流随套管长度的减少或半径的增加而减弱13。若作用电极与组织接触，则电容藕合效应产生的电能可忽略不计2。当使用金属套管时，藕合电流可通过腹壁分散返回，而不造成严重电损伤。但若金属外为塑料支架造成绝缘，则藕合电流无法通过腹壁返回，若与邻近肠壁直接接触生产高密度电流导致肠损伤。动物实验表明12当藕合电能仅为12 W，持续作用5 s即可导致肠壁全层凝固性坏死，这也是早期腹腔镜电手术肠损伤的重要原因。因此1980年美国FDA就建议禁止使用绝缘支架14，以减少电容藕合效应所致的电损伤。值的一提的是9腹腔镜电手术中，若电极

10、与另一金属器械(如无损伤钳)相距过近，也可构成电容，其效应约为输出电能的110，故在长时间开启电刀时应特别注意此类情况。 1.4直接电藕合效应(direct coupling) 开启的作用电极与另一金属器械直接接触，电流经此传导至组织器官而致损伤。金属套管具有一定的保护作用。因此使用金属套管，提高术者操作技能及配合能力可有效降低此类并发症。 2常见妇科腹腔镜电手术并发症 2.1输尿管损伤目前尚无输尿管损伤发生率全面而准确的报道。据1999年芬兰一项调查资料表明4，在其1995至1996年全年所进行的32，205例腹腔镜手术中，输尿管损伤发生率为18(5732205)，居腹腔镜手术并发症首位，而

11、由于电手术所致者占82.4%(4757)，因此电损伤为输尿管损伤的首要原因。输尿管电损伤部位多位于输尿管盆底段15，因此处与骶韧带、子宫动脉紧邻，且由于盆腔粘连，内膜异位症等病变可导致解剖异位，因此由于电凝位点选择不当或电凝过深均可导致输尿管电损伤。同时随近年妇科腹腔镜手术复杂性的提高及手术范围的扩大，输尿管损伤危险性明显增加，如腹腔镜子宫全切术并发输尿管损伤的危险性为其他各类腹腔镜手术的29倍(RP=29，95%)CI13.363.04.美国1995年腹腔镜辅助阴式子宫切除术中49采取经阴道子宫动脉结扎，其输尿管损伤率仅0316，而芬兰1993年至1994年间86子宫动脉均镜下切断，输尿管损

12、伤率为1.2，且80均为电热损伤17，因此有学者主张采取经阴道结扎子宫动脉以减少输尿管损伤，特别对于技术不熟练者。输尿管损伤包括直接电损伤及由于电凝导致输尿管血供障碍所致继发损伤。由于输尿管走行于腹膜后，且盆底段位置隐蔽，因此术中常难以发现受损，而产生多种临床结局。若仅管壁浅层受损，术后瘢痕挛缩，管腔狭窄，最终发展为输尿管、肾盂积水，肾无功能。若管壁全层坏死，则可形成输尿管腹腔瘘或输尿管腹膜后间隙瘘18，常于术后1 d14 d发现，多表现为术后高热、腹痛、腰痛、血尿等。可通过静脉肾盂造影(IVP)、腹腔镜或剖腹探察以确诊。输尿管电损伤的治疗包括:输尿管残端吻合术;输尿管膀胱吻合术;输尿管支架引

13、流术。前两者需开腹手术、创伤较大，部分患者由于血供障碍等原因可导致修复失败。后者相对简单易行，创伤小，多于术后2周6周恢复正常。值得注意的是，由于实际电损伤范围较肉眼所见变白坏死带大，因此吻合手术时切除范围应足够以保证成活率10。 2.2肠损伤 肠损伤为腹腔镜手术严重并发症之一。由于可导致严重腹膜炎，甚至死亡，因此受腹腔镜医师的高度重视。据资料报道妇科腹腔镜病发症的发生率为65，其中肠管损伤发生率为0.6，占并发症的23.8%18。腹腔镜电手术肠损伤可分为机械性损伤(如穿刺伤)及电损伤。上述两种损伤均表现为肠壁变白坏死，但显微结构改变却迥然不同，既往所谓的肠电损伤约一半为机械性损伤所致，而肠电

14、热损伤发生率远较估计为低，目前多数文献报道20腹腔镜手术肠损伤约为0.6%07，约50为电热损伤所致。肠壁电损伤镜下表现为凝固性坏死带，无血管形成及纤维肌层重建，无白细胞浸润21。肠损伤中以小肠损伤最为常见，其次为大肠及直肠4前述多种电损伤机制均可导致肠损伤。其中由于作用电极意外接触肠壁为最常见致伤原因。近年来随着腹腔镜医师对电损伤原理认识的提高及技术革新，如新型高频电刀，AEM(activeelectrod monitoring)的使用，使“迷路”电流致肠损伤的危险性明显下降。部分学者还提出7，在腹腔镜单极电凝绝育术中，由于输卵管局部电凝绝缘，使伞端成为一独立导体，若其与邻近肠壁接触，由于接

15、触面积小，可产生高密度电流而致肠损伤。此观点有待进一步证实。大部分肠电热损伤(约75)术中常难以发现22，多于术后4 d10 d出现肠穿孔征象才明确诊断。其时间间隔与肠壁电凝坏死的程度相关。而机械性肠损伤常于术后24 h48 h出现临床症状28。由于肠穿孔，肠内容物溢入腹腔可出现高热、腹痛、恶心、呕吐、肌紧张、白细胞升高、核左移等一系列腹膜炎表现。但也有相当部分患者无上述典型腹膜炎或肠梗阻症状，而表现为低热、白细胞正常或减少，肠鸣活跃20。这可能与术后使用抗生素或麻醉、镇痛剂使感染症状被掩盖有关。也有学者提出2325，手术创伤的大小是决定术后免疫代谢反应程度的重要因素。由于腹腔镜手术创伤小、生

16、产的IL6、C反应蛋白等免疫、代谢刺激因子减少，因此机体尚未产生正常免疫反应时已迅速发展为严重感染，甚至脓毒血症，而临床缺乏腹膜炎典型表现。对腹腔镜术后出现典型腹膜炎症状者应怀疑肠损伤，但症状不典型者，诊断较困难。CT对早期诊断肠损伤有一定价值26，且可与术后出血、尿囊肿、输尿管梗阻鉴别。治疗应根据发现时间、损伤部位、程度、范围、污染程度采取不同治疗方法。对于损伤局限于浆膜层，直径小于05 cm者观察并预防性抗生素治疗。若术前进行充分肠道准备，术中肠损伤后仅少量肠内容物溢出，可腹腔镜下进行肠修补手术，术后引流。若大量肠内容物溢出或术后诊断肠穿孔，需立即开腹手术27，28。必须注意，由于电手术实

17、际不可逆热损伤带远大于肉眼所见坏死带，因此肠切除范围应足够。研究报道27，29单极电凝其热扩散范围可达作用点外数厘米，而当组织温度升高超过30 ，持续2 s，即可导致组织坏死，并且血管损伤范围较其他组织更大，因此切缘应距坏死边缘5 cm或切至切缘组织新鲜，血供丰富处，以保证组织存活，促进愈合。 2.3出血腹腔镜电手术并发腹内出血常由于：解剖结构不清，盲目电凝直接损伤重要血管；作用位点选择不当或电凝过深损伤邻近血管；血管管径过大或压力过高，超过电凝止血能力；术后由于腹内气体排出，管内外压差增大，造成迟发出血，因此结束手术前应在腹内压5 mmHg的环境下全面观察术野，预防出血1出血多可于术中发现，

18、应根据损伤部位、程度、管径大小、出血量采取相应的止血措施，必要时应及时开腹手术止血。此外，腹腔镜单极高频电手术还可导致膀胱、神经、腹壁皮肤肌肉电热损伤及由于“迷路”电流所致心律紊乱等一系列并发症。但由于其发生率极低，特别是随着手术医师对电损伤原理的深入认识及手术器械的改进，更得到了有效的控制，在此不作详细叙述。 3腹腔镜电损伤的预防措施 3.1全面深入理解高频电流的生物物理性质及作用原理 如术中电凝或电切组织无反应时，应仔细检查回路电极是否与人体充分接触，线路是否完整，是否存在其他电流回路，而不能盲目增大功率或延长作用时间。 3.2根据不同的目的及作用对象选择适宜的电流参数和作用电极。 3.3

19、使用金属套管避免在作用电极未与组织接触状态下开启电刀31。 3.4定期检查作用电极有无绝缘故障，尽可能选用安全性高的电手术器械，如带回路电极监测系统的高频电发生器，作用电极监测屏蔽系统(AEM)等，以提高手术安全性31。 3.5回路电极应置于皮肤清洁干燥，肌肉组织丰富处 如大腿，避免贴于瘢痕、关节上，以保证电流回路完整通畅。 3.6提高腹腔镜手术者技术水平 而且手术器械要得心应手，否则可能发生严重并发症32。 3.7完善患者术前准备 特别对于肠损伤几率大者应重视肠道清洁准备。腹腔镜手术已成为现代外科微创手术发展的重点。随着对高频电流生物物理性质及作用原理的深入研究，必须将进一步提高腹腔镜电手术

20、安全性及有效性。 参考文献： 1AbuRustum NR.ChiDS,Sonoda Y,Diclemente MJ,Bekker G,Gemignani M,Poynor E,Brown C,Barakat RR.Transperitoneal Laparosepic pelvic and paraartic Lymph node dissection using the argonbeam.coaglator and monopolar instruments:an8year study and description of techniqueJ.Gynecol Oncol.2003,89(

21、3):504513. 2Loffer F,Pent D.Indicadtions,contraindications and complications of laparoscopyJ.Obstet Gynecol，1975，30:407427. 3Jorge R.Martm,Ragmoud Whitted,Gregory A.Latchawet plications of operative and Diagnostic.Laparoscopy:A Retrospective studyJ.Obstetrics and Gynecology,2001,97(4):208209. 4Paivi

22、 Harkkisiren,Jari S Joberg,tapio Kurki Major complications sflaparoscopy:Afollowup Finnixh studyJ.Obstet Gynecol，1999，94:9498. 5Lange,Payne W.Techniques of laparoscopic preparation and currentinduced complications:Results of a survey in GermanyJ.Chirurg，1998，6995:552557. 6Harreu A G,Kercher K W,Heni

23、ford BT.Energy sources in laparoscopyJ.Semin Laparosc Surg，2004，11(3):201209. 7Charles C.Nduka,Paul A.Super,Jon R,T.Monson,Ara W.Darzi.Cause and prevention of electrosurgical injuries in laparoscopyJ.J.Am.Coll.Surg 1994，179:161170. 8Micheel J.Sammarco,Thomas G.Stovall,Johm F.Steege.Gynecolongicendos

24、copy:principles in practiceJ.Baltimore,Williams & Wilkins，1996：119,180183,264. 9Poger C.Odeu.Electrosurgery:Principles and safety issuesJ.Clin Obstet Gynecol 1995，38(3):610621. 10邵如庆，张爱容，卢德高.电视腹腔镜手术入门M.北京：北京科学技术出版社，1999：3346. 11Bieber EJ,Redwine DB,tucker RD,Mittendorf R.An invivo evaluation of

25、the correlation between histologic and visuallyJ.J Am Assoc Gynecol Laparosc 1994，(1pat2):3034. 12C.Randle Voyles,Robert D.Tucker.Education and nengineering solutions for potential problems with laparoscopic monopolar electrosurgeryJ.Am J Surg 1992，164:5762. 13Serway PA.Physics for scientists and en

26、gineers.Philadelphia Saunders College Publishing，1990:174179. 14Federal Registry，1980，26(45)：12701. 15David A.Grainger,Richard M.Soderstron,Steven F.Schiff Ureteral injuries at laparoscopy:Insights into diagnosis,management,and preventionJ.Obstet Gynecol，1990，75:839843. 16Hulka JF,Levy BS,Parker WH,

27、Philips JM.Laparoscopicassisted vaginal hysterectomy:America Association of Gynecologic Laparoscopists,1995 membership surveyJ.J AM Assoc Gynecol Laparosc，1997，4：167171. 17Paivi HarkkiSire,Jari Sjoberg,Juha Makinen Finnish national register of laparoscopic hystrerctomies:A review and complications o

28、f 1165 operationsJ.Am J Obstet Gynecol，1997，176:118122. 18Wang PH,lee WL.Major Complications of operative and diagnostic laparoscopy for gynecologic diseaseJ.J Am Aassoc Gynecol.Laparosc 2001 Feb;8(1):89. 19Victor Gomel,Chritopher James.Intraoperative management of ureteral injutry during operative

29、laparoscopyJ.Fertil Steril，1991,35(2):416419. 20Juy T.Bishoff,Mohmad E.Allef,Wim Kirkeles Laparosopic bowel ingiury:incidence and clinical presentationJ.J Urolgy，1999，161:887890. 21Levy BS,Soderstrom RM,Dail DH.Bowel injuries during laparoscopy:goss anatomy and histologyJ.J Reprod Med，1985，30:168172

30、. 22Redwine DB.Laparoscopic en bloc resection for treatment of the obliterated culdesac in endometrosisJ.J Reprod Med，1992，37:695698. 23Cruikshank A.M,Fraser W.D,Burns H.J.G,Van damme J,Senkin A.Response of serum inerleukin6 in patients undergoing surgery of varing severityJ.Clin Sci，1990，79:161165. 24Kushner I,Ganapathi M,Schultz D.The acute phase response is mediated by heterogenous mechanisms Amm.N.Y.Acad.Sci 1989，557:1923.