浅谈电刀的原理及安全使用

看到这个题目，也许会有人问：电刀有什么好谈的，我们天天在用，也没见发生什么危险。也是，电刀已经成为手术室最普遍，最基础的电外科设备。但是，我们不要忘记它叫作高频电刀，是一种大功率、高频、高压且直接作用于人体的电子设备。存在着安全使用问题，若操作不当，会引起灼伤，干扰心脏起搏，甚至发生燃烧或爆炸等危害。




国家药品不良反应监测中心启2002年至2011年11月共收到有关高频电刀的可疑医疗器械不良事件报告316份，表现为患者伤害的有96份，占30.38%。主要有病人非手术区皮肤灼伤、电击伤、手术野燃烧等。统计表明，在报道的高频电刀烧伤事故中，70%是由于负极板没有接好或者老化而引起的。

一、高频电刀的基本原理
高频电刀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。 电切是高密度电流使细胞温度迅速上升超过100摄氏，细胞内液体气化的压力，导致细胞膜被撑裂。因此无需机械力量就可以精准切割，切割的同时产生止血作用。电凝是相对缓慢气化细胞内外液体，使细胞收缩凝固，封闭血管壁止血，无须单独缝扎血管。对于肿瘤细胞来讲，同样的道理血管会封闭，肿瘤细胞就会失活。这也是为什么我们叫电凝，而不叫电止血。




我们常用的是电频率50Hz，50Hz的低频电流作用于人体时，会造成人体的神经刺激、肌肉刺激、疼痛感，严重时可致心脏停止危及生命。低频电流电与人体神经传导的频率极为相似，因此会引起刺激并会中断神经系统的传导即“法拉第效应”。但当电流频率达到100KHz以上时，法拉第效应明显减少，对电流变化的反应就不那么敏感了，当频率高于300KHz时可忽略不计。因此高频电刀利用的正是超过300KHz的安全频率，这样高频电流传递到人体组织是不会切断神经冲动的传导，不会造成电击从而达到治疗的目的。



单极技术，需要连接负极板，形成回路后频率大于200kHZ的高频电流作用于人体所产生的热能和放电对组织进行切割、止血。电流从刀笔端流向负极板。



双极技术无需使用负极板，在双极电凝器械与组织接触良好的情况下，电流在双极镊的两极之间所产生的热能，对人体组织进行电凝止血。与单极技术相比，它在人体身上流经的路径大大减少了，也就是说产生风险的可能性更低了。



二、电外科使用安全手术前的七个检查
1、检查电源线状况；电源线可能存在打活结、过度牵拉、车轮碾压等情况而被损坏。



2、检查配件及连接；检查连线完好性，一次性附件严格一次性使用。禁止使用破损、断裂、有缺损的附件。确认各配件连接正确。3、检查病人是否佩戴金属饰品及有无纹身；戒指、项链、耳环、义齿脐环和阴部穿环可能会被接入电流回路，增加烧伤的风险。舌钉会破坏内镜，在紧急情况下阻碍插管。纹身上，墨水（特别是红色的）通常含有金属成分，可能导电或成为热导体。建议取下 所有穿孔或非穿孔的饰品，如不能取下饰品，建议优先使用双极技术。必须使用单级时避免电流回路流经金属饰品，通过用纱布覆盖首饰，避免皮肤和首饰直接接触，不要用电刀笔接触首饰，防止残留热量传导至首饰引起烫伤。



4、检查病人是否安装心脏起搏器。如果病人体内有金属埋藏物、心脏起搏器、耳蜗植入器、助听器怎么办？安装心脏起搏器或有金属植入物的患者，禁用或慎用高频电刀（可在厂家或心内科医生指导下使用），或改用双极电凝。如需用单极电刀，应采用最低有效功率、最短的时间；回路负极板粘贴位置应靠近手术部位；选择回路负极板粘贴位置时，让电流主回路避开金属植入物；加强监护，严密观察患者病情。对安装心脏起搏器的患者，应在专业人员指导下优先使用双极电凝并低功率操作，避免回路电流通过心脏和起搏器，尽量使导线远离心脏起搏器及其导线。患者术后需单独接受相关检查。对于配有耳蜗植入器的患者进行头颈部手术时，如没有耳蜗外参照电极，不能使用单级，可选用双极。双极严禁接触植入物。高频交流电泄漏可能会干扰助听器接受无线电波，也可能会损伤两片式助听器，因而在电外科手术中不宜佩戴。




5、检查病人摆放。病人不可与导电物体相接触，如手术台、金属输液架，病人应置于电绝缘的位置，保持干燥注意导尿、勿使用潮湿的被单。漏电流可以通过沿着手术台的金属部分和地面流向电外科发生器。



6、检查术前消毒液是否充分干燥，含有酒精的消毒剂可能在使用仪器时被电火花点燃。



7、检查负极板的使用及贴敷；面积越小电流密度就越大，产生的热量就越高，风险出现的可能就越高。对角对齐手术方向可能会造成局部高温。



中线必须对准手术区域！针对单片式负极板，长边对着电流来的方向.等电位环，整张负极板的面积均被使用到。因此等位电环负极板可以在任意方向贴敷。所有措施的核心原理：降低负极板电流密度



除了负极板，电外科主机本身提供的检测系统同样是保证安全的重要保证。负极板没有贴上组织，设备显示红灯。贴上负极板，阻抗监测显示灯变成绿色了。

手术中的八个注意
1、注意单次启动时间  ；不间断的激发高频电流会使任一负极板变热（发烫）理想的情况是1:3的工作状态，即工作1秒，停止3秒。即使达不到，也应在连台手术时关闭设备让它休息、散热。2、注意规范使用；刀头需与手柄紧密连接，选用合适的电刀笔头保护套，及时去除刀头上形成的焦痂，普通外科手套无法提供充分绝缘，应使用具有绝缘保护的镊子。

3、注意器械摆放；电极手柄不要直接接触病人身体也不要放置在病人身上的消毒巾上。应该始终应放置在器械盘或专用的电极套内。



4、 注意清除烟雾手术烟雾 是指手术过程中产生的气态物质，也被称为气溶胶，灼烟，透热羽流等，是在外科手术过程中由高频电灼刀，激光刀，超声手术刀，高速钻头、锯片、器械毛边破坏和汽化组织蛋白及脂肪形成的。手术烟雾不仅妨碍了手术人员的视线，而且会向空气中释放有毒、有害物质。会导致手术室人员产生头痛、眼睛和粘膜发炎等症状，同时也可能对人体健康产生长期潜在的危害。因此要注意清除手术烟雾。当产生手术烟雾时，在不干扰手术活动的情况下，应该尽可能在手术区域附近（5 cm范围内）配备烟雾捕获器，同时保证手术室烟雾抽排系统在手术过程中都正常工作。

5 、注意氧气聚集；避免在富氧环境下发生燃烧，维持氧浓度在安全水平。有意识的病人鼻氧管吸氧氧流量在3 L/M 或更低， 吸氧面罩有更高的风险。气管插管的病人吸氧浓度应减小为40%或更低，氧浓度大于40%有燃烧风险。头颈、口腔、胸腔、腹腔可能有氧气聚集。因此气道内手术使用电刀或电凝电凝时应防止气道烧伤。肠道手术禁忌使用甘露醇灌肠，肠梗阻的患者慎用电刀。

6、 注意报警音；使用过程中若出现报警，应及时停止使用，检查回路负极板是否移位、脱落、粘贴是否均匀和牢固，必要时关机更换或重新粘贴。7 、注意心电监护；心电图电极应远离手术区域，至少距应用电极15厘米，避免电流环路中近距离通过心电图电极和心脏。8 、注意降低磁场干扰；耦合效应（coupling effect）是指两个或两个以上的电路原件或电网络的输入与输出之间存在紧密互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。在电外科应用中表现为工作电缆（电刀笔或电钩）向相邻近（靠近）的电缆或金属器械传输能量的现象。电刀笔连线缠绕在日光灯管上，启动电刀笔，可以点亮需要220V电压的日光灯。那么下面两种固定电刀笔导线的方式哪种好呢？


手术后手术结束，将输出功率调至最低后，关闭主机电源，再拔出单极电刀连线，揭除回路负极板，拔出电源线。术毕，使用登记，清洁整理电刀设备。术毕，从边缘沿皮纹方向缓慢地将负极板整片水平自患者身体上揭除，揭除后观察并清洁局部皮肤。
参考资料：《手术室护理实践指南》电外科安全使用；ERBE电刀使用说明；协和手术室公众号《当电外科遇上植入物》