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1、 14电灼器，氩束凝固器，冷冻疗法和其它止血及组织失活器械Roger D. Hurst, Alessandro Fichera, and Fabrizio Michelassi电灼器电灼器用电能产生的热对组织产生烧灼作用。产生的热导致组织汽化，作用如切割电流，组织脱水或小血管如用电凝一样的阻塞。电外科的实践可以追溯到1920年。虽然普外科接受此器械作为常规应用花费了许多年的时间，现在它已成为手术室里一个不可缺少的仪器。事实上所有的外科医生都已把电灼器作为标准的手术工具。虽然它的应用已得到普及，令人惊奇的是很少有医生熟悉这一仪器如何工作，许多人完全不了解它的潜在危害。医生和科学家们从16世纪的后
2、期已经开始实验在活体组织上应用电流。但是直到1890年dArsonal实验研究出高频交流电的生理学作用后才为电外科学奠定了初步的基础。应用粗制的电花发生器，dArsonal发现非常高频率的震动电流（如超过10，000Hz）不会产生低频电流或直流电时对神经肌肉的刺激。1908年，Lee deForest发明了一种能够传递被容易控制的切割电流的发生器，进行分离时出血少，局部洁净。尽管这一发明意义重大，临床上对这种初期仪器的应用仍是有限的。deForest电灼器用真空管产生有效电外科学必需的高频电流。此器械的最大不利点就是消费增加，因为真空管本身昂贵并需要反复置换。火花间隙发生器的导入克服了费用的问
3、题。生理学哲学博士W. T. Bovie在波士顿工作期间参与了Liebel-Flarsheim公司的工作，发明了一种低费用的火花间隙发生器。1926年Harvey Cushing证明了Bovie的设备的合理性，并认识到其对神经外科技术革命的作用。Cushing在此后的仪器改进方面与Bovie广泛合作，制出了如今知名的Bovie仪器。虽然现在的电灼器依赖固态线路而不是火花间隙电极或真空管，其电流频率和波形均以最初的Bovie仪器产生的形式为基础。Cushing对电外科的支持及其对神经外科总体上深刻的影响没有使普通外科医生同时接受这一仪器。在1950年以前未开展非燃烧的吸入麻醉时，应用电外科存在燃
4、烧与爆炸的危险。除此之外还要担心过分的热效应造成组织热损伤及后续的对伤口愈合及感染的影响。随着时间的推移，这种担心解除了。现在，电外科已被视为普通外科可利用的最基本的可利用的工具。手术原则电外科手术原则的关键就是高频震荡电流对去极的膜无兴奋作用。超过10，000Hz的电流从主电极至地线不造成导致惊厥的肌肉收缩或神经刺激。当低频率的电流通过肌肉时，大多数纤维去极，这样会导致肌肉收缩和神经刺激，从而出现象电休克一样的不良感觉。这种不良反应可以通过应用极端高频的电流避免。手术当中应用电外科发生器发出的无线电波最常见的频率是500，000Hz-3MHz。事实上高频率的震荡电流对肌肉兴奋膜和神经无去极，
5、因此该仪器可以用于非瘫痪或清醒的患者，不会产生肌肉收缩或电休克的感觉，这些情况可以出现在低频率或直流电时。有时在接触的部位放电是由于信号解调，热作用会导致接触主电极部位的肌肉收缩，而不会影响主电极与地线之间的肌肉群收缩。电灼器是一种需要在患者与操作部位形成闭合电路的电发生器。为了完成通过组织的闭合电路，与患者接触的要有两个电极。进入患者体内的称为主电极，从患者体内出来的称为回流电极(Fig. 1)。单电极的电灼器手柄的顶端为主电极，地极为回流电极。双极电灼器的主电极及回流电极均在手柄部，双极钳的一端为主电极，另一端为回流电极。由特殊电流释放的电能的量取决于电流通过的介质的阻力。阻力与导体的长度
6、成正比，与导体的截面积成反比。主电极的设计在与组织接触的位置面积很小，因此使主电极与组织之间产生高电阻，使高阻力处出现高能量释放。当高电流从身体的接触部位释放出来时，可以传导到更大的区域，有效的电阻和电流密度随之降低，因此不会在接触区以外出现明显的热损伤。回流电极的设计是截面积大，因此传导性高，阻力小，这样使通过人体的电流无害。电流对组织的作用有赖于电流的大小和电流作用的时间。虽然增加电流的大小意味着更强的切割和凝固作用，同时也意味着对组织更多的热传导。由电灼器产生的热量与电流作用的时间是成比例的。因此，为了避免过度产生热量并造成组织的损伤，很重要的一点就是避免过强的电流和过长时间应用电灼器。
7、应将电灼的功率尽可能地设定在最低点使其产生预期的电切或电灼作用。设定的功率过高会导致组织的过度破坏，而过低作用的时间就要延长，从而使周围组织出现热损伤。根据积累的经验发现呈正弦曲线的高频电流产生真正的切割效果(Fig. 2)。正弦曲线切割电流在一个很小的区域导致高能量的传导。与组织相接触的点的温度可达600C以上。如此高的温度使组织瞬间汽化和热分解。尽管这种切割波形对病灶组织的汽化高度有效，事实上却没有脱水或凝固作用。凝固模式是由一连串快速产生的衰减的正弦曲线波构成(Fig. 3)。这种波形对凝固有效，但对切割作用有限。凝固波较切割波需要的能量小，因此导致周围组织的脱水与破坏。脱水使细胞内的水
8、分汽化，凝血块干燥，起皱折，细胞碎屑出现，这些如同组织在自身的液体与周围淋巴中煮沸。伴随发生的热传导导致小血管的皱缩和组织收缩及血栓形成的凝血块阻塞血管腔。将切和凝的作用结合应用是可能的，应用由纯正弦曲线切的电流与周期性的缓冲的凝的电流的混合电流。可以通过改变混合波的形式调整切与凝的作用的比例。小的缓冲波的形式与真正的纯切割波相似，其切割作用较凝固波强，而高强度的缓冲波具有强的凝固作用，只有一点切割作用。大多数电外科器械具有调节混合波中纯切割与纯凝固电流比例的功能。单极电灼器单极电灼器手控部分为主电极，远处为大面积的回流电极，或称“地垫”。控制切和凝电流的开关可以手控，也可以通过脚踏。主电极应
9、由术者的优势手控制，象握住铅笔一样，用食指控制开关。平坦片状的头端可以旋转成方便的状态。如果用脚踏控制，很重要的一点就是握电灼器手柄的人也要控制脚踏(Tate规则)。当术者掌握主电极而由助手操作脚踏只会造成交流错误，以致带来提供不适当的电流引起患者受伤的危险。单极电灼器可以提供切或凝的模式。这两种形式有各自的优点与缺点。切割电流切割电流用于切开时可精确地进行切开。与用解剖刀切开不同，电切开有小小的阻力，因此特别适合于曲线或环形切口。切割电流处理相对无血管的组织效果更好。最现代的电灼器的切割电流中有一点电凝的作用，因此，微小的血管在切开时常常可以被被封闭。必须记住电灼器的切割作用是由电流产生的，
10、不是由电极对组织的压迫产生。事实上电极头端对组织作用时是没有阻力的。如果遇到阻力，术者要确认主电极头端是否清洁，是否只是电极的头端与组织接触，功率的设定是否在适当的高度。沿薄的组织用切割电流进行解剖尤为有效。这一点与凝固电流不同，后者通过使周围组织变干并融化组织进行解剖。最好不要用切割电流切割准备一期关闭的皮肤切口。取而代之的是许多外科医生喜欢用解剖刀切开表皮和浅层真皮，用电灼器的切割电流切割深层真皮。当应用这种方法时，切割真皮深层时可封闭许多深部的小血管。对那些不准备一期关闭的伤口（如皮下或直肠周围脓肿引流时）用单极切割电流切割表皮效果良好。凝固电流凝固电流用于完成止血或解剖时止血。止血可以
11、通过消失凝固或接触凝固完成。消失凝固通过直接在主电极与出血组织之间接触进行凝固，通过使周围组织脱水使血管皱缩，同时凝血块和血栓形成阻塞血管管腔。消失凝血技术通过直接接触完成，最适合于小于0.5 mm的血管。对于大的血管（如0.5-1.5mm的血管）可以用止血法的接触技术。通过用止血器械或止血钳连接血管边缘并将电流作用于器械（Fig.4）。这样做使器械对侧的血管封闭并在封闭处的上端形成凝血块和血栓。当用电灼器作为解剖工具时术者可以应用这一技术在横断血管前用血管钳抓住血管，应用凝固电流，然后在被处理过的血管位置直接用电灼器的电极直接分离血管。当用单极电灼器进行止血时，很重要的一点要记住电流可以在任
12、何电导体中传导，包括血液。因此，应保持应用电流区域的干燥。如果有必要用吸引器保持应用电灼时局部干燥，最好用绝缘的塑料的吸引器头，而不是用金属头，后者有可能会造成短路。凝固电流会导致主电极处集结焦痂沉着物。为保证电灼器有效地工作，要经常清理主电极处的沉积物，或用特氟隆覆盖电极头。除了用于止血，凝固电流还有助于进行组织解剖，这种电流具有组织毁坏性，可以用于分离组织。然而很重要的需要记住的是如果用凝固电流切割组织对相应的组织要提供两个相反方向的适当拉力，否则组织不会分开。这种作用会造成周围组织过度的热损伤。如果张力过大会造成组织分离过快，小的血管还来不及通过与有效的凝固电流接触封闭。凝固电流在对如皮
13、下脂肪，肌肉等组织进行分离时特别有帮助。只要保持组织适当的张力，烧灼术将很容易地使组织分离，并使小血管封闭，保持出血量在最小的程度。与分离组织技术相同的一个做法是应用电灼器分离时用直角钳辅助。如当游离左右结肠切开两侧的腹膜反折时，术者用直角钳提起腹膜，第一助手用电灼器烧灼和分离组织(Fig. 5)。用直角钳将腹膜与周围相邻的结构相分离，并在组织处保持一定的张力，以便能够用凝固电流进行分离。当遇到明显的血管时，用这种直角钳抓住血管，在离断血管前用相接的方法进行凝固。结合应用前面介绍的技术，大多数大的腹部手术施行时都有可能出血很少。这与充分应用电灼器的切割凝固模式有关。值得记住的很重要的一点是当应
14、用单极电灼器时，组织损伤可以从接触点扩散至相当的距离。基于这一原因，电灼器不能直接与空腔脏器接触，因为可能会导致穿孔，电烙器也不能靠近大的血管，这样做有可能会导致血管壁的损伤。双极电灼器双极电灼器的主电极和回流电极均在手柄的顶端。凝固电流集中在双极电灼器顶端与组织接触的位置。电热能集中在两电极之间，不向周围组织扩散。由于这一原因，双极电灼器具有较单极电灼器造成周围组织热损伤小的优点(Fig. 6)。此外，由于主电极不在远处，发生烧伤的危险很小。双极电灼器不干扰心电监测仪及起搏器的功能。双极电灼器可以在湿环境下应用。双极电灼器的主要缺点是它只能用电凝电流，而没有切割或解剖的功能(Table 1)
15、。Tab.1单双极电灼器的比较优点缺点单极双极应用简便具有切割和凝固电流可以进行解剖组织损伤小烧伤的危险小心脏起搏器可安全应用在湿环境中有效组织损伤大对心脏起搏器有干扰需要远端回流电极技术要求高仅有凝固电流没有解剖能力双极电灼器在进行精细结构周围止血方面具有极好的效果。它在神经外科的应用是不可缺少的。它在头颈外科的应用也具有意义。如用单极电灼器则可能增加损伤精细神经结构的危险。双极电灼器通过连接技术封闭血管。用双极钳抓住有活动出血的或拟切断的血管，凝固电流通过形成凝血块封闭血管壁。控制操作的部分可以是脚踏，也可以是位于双极钳底部的开关。当钳的顶部相距1-2mm时手控开关自动开启（Fig.7）。
16、必须注意不要让双极钳的两个顶端直接接触，否则会出现短路，而不会出现凝固作用。应轻轻地抓起组织，使其在电极之间有1-2mm的缝隙。用双极钳进行凝固有自限过程，使电极之间的组织终被分离，但不会进一步扩散电流。有效地应用双极钳需要保持其顶端没有焦痂或凝集物，因此应该反复清洁钳的顶端或用覆盖特氟隆的电极头。技术上的进步使双极电灼器的威力大为提高。如LigaSure血管封闭系统的仪器(Valleylab, Boulder, CO)通过挤压夹处释放双极电灼。这些仪器具有组织内阻力感受的反馈机制，可以使有效电流最大限度地释放出来，这种仪器可以使直径7 mm以下的血管封闭。强力的双极电灼设备如LigaSure可以在处理小肠和结肠系膜时无须结扎小的系膜血管。潜在的危险与警告应用电灼器出现不幸和损害的情况不常见。然而，一旦发生常
