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電外科安全

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電外科安全
基本術(shù)語(yǔ)

電是什么 

由于電荷的存在或移動(dòng)而產(chǎn)生電。 

電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流,電流以安培(A)為單位。 

電路:電流通過(guò)的回路  

電壓:電壓使得電荷產(chǎn)生移動(dòng)形成電流通過(guò)電阻;電路中任意兩點(diǎn)的電位差就稱(chēng)為這兩點(diǎn)的電壓,以伏特(V)為單位。

電能: 電能是表示電流做多少功的物理量,以瓦特(W)為單位。 

電阻: 導體對電流的阻礙作用就叫做該導體的電阻,以歐姆(Ohms)為單位。 

電容: 兩個(gè)導體中間夾著(zhù)一個(gè)絕緣體,但是交流電仍可通過(guò)。


高頻

低頻電流由于跟人體生物電流的頻率接近,所以容易對人體正常的生理功能造成影響。尤其是對心臟的跳動(dòng)影響很大。作用于人體時(shí)是不安全的。


在電外科當中,電刀將電轉換成高頻交變電壓產(chǎn)生交流電流。

通常頻率要大于300KHz


電刀基礎

電外科危險嗎?

有一定危險性。作用電極和回路電極處都有燙傷風(fēng)險。


普通粘性負極板部位患者可能被燒傷的原因:

過(guò)多毛發(fā) 

脂肪組織 

太過(guò)干燥皮膚

不規則身體部位

粘貼失敗 

因為導線(xiàn)拉力造成部分脫落(剝落) 

凝膠干掉

骨部突起 


回路電極

回路負極板

設計目的是為了使電流安全的離開(kāi)患者身體回到電刀上。 

作用電極處電流密度高,負極板處低 


電流密度:

 0002.jpg

電流密度與接觸面積正相關(guān),負極板一側面積越大,電流密度越低。安全性越高。


雙極

具有兩個(gè)電極的器械,如雙極電凝鑷

單極

每個(gè)器械上有一個(gè)電極。如電刀筆,負極板。

波形圖

不同波形的電流,在電外科使用中呈現出不同的效果。上圖中的波形從左至右為純切、混切、凝血。

作用電極

電外科中起作用的電極。如電刀筆、電凝鉤、雙極電凝鑷。

參考文獻

電外科中電容式回路電極的研究綜述

Paul Richard Borgmeier, Crystal Diane Ricketts, Jeffrey Warren Clymer , Gaurav Gangoli, Giovanni Antonio Tommaselli

摘要:背景:?jiǎn)螛O電外科手術(shù)是外科手術(shù)中應用最廣泛的技術(shù)之一,需要兩個(gè)電極:一個(gè)工作電極和一個(gè)回路電極。通常情況下,直接貼在病人身上的粘性或粘貼式負極板被當作回路電極。作為電解質(zhì)導體,粘性負極板是非常有用的,但需要一些手段來(lái)貼上和去除,而且如果粘貼不當或部分脫落,可能會(huì )導致電流密度集中和潛在的負極板部位燒傷。另外,也可以使用電容式回路電極,如Mega Soft負極板回路墊,其工作原理與雙板電容器相同。目的:本文詳細介紹了電容式電極的技術(shù),回顧了迄今為止的學(xué)術(shù)文獻,并就如何更好地使用Mega Soft負極板回路墊提供了建議。結果:負極板回路墊和病人之間不需要直接接觸,無(wú)論回路墊的位置如何放置,回路電極的設計使電流密度受到限制,減少了回路墊部位燒傷的風(fēng)險。雖然這項技術(shù)現在已經(jīng)成熟,在該領(lǐng)域已經(jīng)有20多年的應用歷史,但對電容式回路電極的最佳性能的獲取以及其應用仍然不普遍,而且對于電容式回路電極與接觸監測系統共同使用以及與植入式電子設備的共同使用仍然存在誤解。結論:通過(guò)適當的培訓,電容式回路電極可以替代傳統的粘貼式負極板,其好處是使用簡(jiǎn)便,并能夠降低負極板部位燒傷的風(fēng)險。

關(guān)鍵詞:?jiǎn)螛O電外科手術(shù)、粘性回路電極、電容式回路電極、負極板部位燒傷

1.簡(jiǎn)介

20多年前,美格公司推出了用于單極電外科手術(shù)的Mega Soft負極板回路墊。Mega Soft負極板回路墊與傳統的膠粘性負極板有著(zhù)本質(zhì)的區別。工作原理為電容耦合,類(lèi)似于一個(gè)雙板電容器,該回路墊不需要直接接觸病人的皮膚,減少了類(lèi)似刮毛、備皮以及手術(shù)后去除粘貼負極板等工作。Mega Soft負極板回路墊的獨特設計將電流密度限制在一個(gè)較低的水平,大大降低了由于負極板粘貼錯位而引起的負極板部位燒傷的風(fēng)險。

盡管Mega Soft負極板回路墊的使用越來(lái)越多,但關(guān)于正確使用該產(chǎn)品的培訓是滯后的,導致未能夠在最佳狀態(tài)下使用。這篇論文解釋了Mega Soft負極板回路墊背后的技術(shù),對有關(guān)負極板回路墊使用的科學(xué)文獻進(jìn)行了系統化的綜述,并提供了達到最佳的電外科效果和安全性的說(shuō)明。

2.技術(shù)背景

單極電外科涉及兩個(gè)電極:一個(gè)是工作電極在小范圍內傳輸高密度電流,一個(gè)是回路電極在更大的范圍內以低電流密度收集電流。工作電極上的高電流密度作用于精確的組織效應,如切割和凝血,回路電極的低電流密度使溫度升高最小,基本上沒(méi)有永久性的組織影響。

粘性負極板被設計為帶有較大的表面積以降低電流密度(圖1,2)。這些電極中的電流是通過(guò)分布在凝膠中的離子進(jìn)行電解的。如果電極的表面積意外減少,電解凝膠可能繼續傳導相同數量的電流,但電流密度要高得多。

這種電流密度的增加將導致組織溫度的上升,并可能導致所謂的負極板部位燒傷。有一些方法可以避免接觸面面積的意外減少,如接觸質(zhì)量監測(CQM),但該技術(shù)也可能被繞過(guò)。

Mega Soft負極板回路墊本質(zhì)上是一個(gè)雙板電容器,使用電容式傳導,一種非接觸式的電荷傳輸方法,而不是接觸式傳導(圖3,4)。Mega Soft負極板回路墊的設計本質(zhì)上限制了電流密度,這樣又限制了回路電極溫度的上升,降低了墊子部位燒傷的可能性(圖5)。目前的工業(yè)標準[1]規定,與回路電極相鄰的病人表面組織的最高溫度不應上升超過(guò)6℃,由于其大尺寸和限制電流密度的功能,Mega Soft負極板回路墊無(wú)論高頻電刀如何設置,都能很好地保持在這個(gè)范圍內[2-5]。

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圖1:使用粘性負極板的電外科手術(shù)示意圖

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圖2:顯示工作電極上的高電流密度和回路電極上的低電流密度電外科特寫(xiě)

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圖3:全身尺寸電容式回路電極的電外科手術(shù)

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圖片4:Megadyne Mega Soft通用型plus雙導線(xiàn)負極板回路墊

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圖5:電容式回路墊和粘性負極板溫度升高與表面積覆蓋率的關(guān)系對比

為了達到這種電流密度的限制,Mega Soft可以被認為是大量的電容元件并聯(lián)在墊子的表面下。通過(guò)任何特定的電容器,只有很小的電流可以流動(dòng),但當病人覆蓋了表面的較大面積時(shí),就會(huì )有相應大的電流通過(guò)。如果病人移動(dòng)而基本上不覆蓋墊子,那么流過(guò)工作電極的電流就會(huì )減少,因此流入Mega Soft的電流就會(huì )減少,從而降低墊子部位燒傷的危險。

電外科手術(shù)中使用的典型電流在500-700毫安左右,安全的電流密度[1]被認為是小于100毫安/平方厘米。假設電流的上限為1000毫安,那么電外科回路電極的最小尺寸必須為:

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在這個(gè)簡(jiǎn)單的模型中,如果傳統的回路電極的面積大幅度下降到10平方厘米以下,那么就有可能出現負極板部位的燒傷。此外,沿著(zhù)粘性負極板邊緣的電流集中可能會(huì )使電流密度增加大約三倍。然而,對于Mega Soft負極板回路墊來(lái)說(shuō),電流密度不會(huì )隨著(zhù)面積的減少或沿邊緣的減少而增加,因此,即使覆蓋面積較小,出現回路墊部位燒傷的風(fēng)險也很低。

流經(jīng)電容器的電流取決于容性電抗,給出:

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其中f是交流電的頻率(通常是300 kHz到1 MHz),而c是電容。一個(gè)平行板電容器的電容由以下公式給出:

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其中k是分隔板塊的材料的介電常數,ε0是空氣的電導率,A是板塊的面積,t是板塊之間的間距。通過(guò)仔細選擇電容器的板間距和面積,可以控制電容電抗,使電流密度不超過(guò)100mA/cm2。這發(fā)生在墊子的體積電阻率大約為100,000Ω.cm時(shí)。

3.產(chǎn)品優(yōu)勢

Mega Soft系列負極板回路墊是非接觸式電容回路電極,使用粘彈性聚合物作為墊子的組成部分,為病人提供舒適性,這在持續時(shí)間相對較長(cháng)的手術(shù)中尤其重要。Megadyne在1999年首次推出了沒(méi)有凝膠緩沖的電容式回路電極Mega2000,隨后又推出了8公斤的負極板回路墊,為超過(guò)11公斤的病人設計了緩沖層,并在厚厚的墊子中包含一個(gè)非接觸的電極,Mega Soft負極板回路墊于2002年推出,具有同樣的特點(diǎn)。2009年的兒童型產(chǎn)品是專(zhuān)為體重0.4公斤-23公斤的兒童設計的。在Megadyne被Ethicon公司收購后,Mega Soft的最新型號產(chǎn)品,即Universal和Universal Plus,都試圖使負極板回路墊不那么笨重,更便捷使用。通用型的重量只有2公斤,可用于體重為0.4公斤及以上的病人。由于大部分緩沖材料被移除,Universal最適合于短時(shí)間手術(shù),或在墊子下面放置其他緩沖材料的情況下使用。2019年推出的Universal Plus,重量略低于4公斤,可容納與Universal相同的病人體重范圍。Universal和Universal Plus兩種產(chǎn)品都能更快地從位于回路墊下面的加熱裝置中傳遞熱量。

由于電外科設備被用于大約80%的外科手術(shù)[6,7],這類(lèi)設備的成本控制對醫院整體的經(jīng)濟性很關(guān)鍵。對于可重復使用的電容式回路電極(如Mega Soft可重復使用的負極板回路墊)和一次性的粘性負極板都計算了本身的成本(表1)。粘性負極板的成本包括每個(gè)一次性電極的價(jià)格(保守地假設為每個(gè)手術(shù)用一個(gè)),而Mega Soft的成本包括每個(gè)可重復使用回路墊的產(chǎn)品購置成本,假設每個(gè)手術(shù)室(OR)采購一個(gè)回路墊。這個(gè)計算還假設,一個(gè)典型的手術(shù)室每天有四次手術(shù),其中使用了電外科設備,一年有260個(gè)工作日[8]。在Mega Soft兩年的預期壽命中,每個(gè)Mega Soft可重復使用的負極板回路墊的總成本是2482美元,而在同一時(shí)期,粘性負極板的成本是6614.40美元。這相當于Mega Soft的成本降低了4,132.4美元(62%)。

除了產(chǎn)品采購成本外,Mega Soft還減少了每次手術(shù)后對負極板的處理需求,這反過(guò)來(lái)又減少了醫療垃圾和隨之而來(lái)的醫療垃圾處理成本。相對于粘性負極板的一次性使用性質(zhì),Mega Soft的可重復使用性質(zhì)從環(huán)境可持續發(fā)展的角度來(lái)看,也會(huì )引起醫院的興趣。

10.jpg

4.文獻回顧

我們在Medline和Google Scholar上對1999年1月至2020年10月期間發(fā)表的關(guān)于"Mega Soft”或"電容式回路電極"及相關(guān)術(shù)語(yǔ)的英文文章進(jìn)行了電子搜索。對參考文獻列表進(jìn)行了人工搜索,以找出任何被遺漏的相關(guān)文章??偟膩?lái)說(shuō),選出8篇描述了Mega Soft使用的文章,并將其概述如下。

5.用于燒傷患者

由于傳統的負極板面積較大,或者需要將負極板粘貼在手術(shù)部位內,因此在大面積皮膚燒傷的病人身上往往很難找到合適的部位。Sheridan等人[9]和Liodaki等人[3]報道了在接受電外科手術(shù)時(shí)使用Mega2000負極板回路墊的燒傷病人的病例系列。作者在文章中說(shuō)明,沒(méi)有發(fā)生與皮膚設備有關(guān)的燒傷或故障的情況。作者還指出,Mega Soft回路墊可以減少手術(shù)時(shí)間,因為兩個(gè)手術(shù)小組可以同時(shí)為病人進(jìn)行操作。此外,當需要在術(shù)中對病人進(jìn)行重新擺放體位時(shí),不需要重新定位粘貼負極板。最后,作者還發(fā)現,在大面積燒傷區域附近放置負極板回路墊并不困難,因為這種回路墊只需鋪在病人身體下面。盡管與傳統的粘性負極板相比,該墊子的電阻較高,但該墊子的大表面積足以彌補,從而實(shí)現了可靠電流回路。

6.用于帶有植入性設備的患者

當手術(shù)過(guò)程中使用單極電外科設備時(shí),帶有心臟植入電子設備(CIED)的患者有可能遭遇電磁干擾(EMI)[10]。EMI事件可能很?chē)乐?,并可能導致患者受傷。Rozner等人[11]介紹了一個(gè)病例系列,其中有3名植入了植入式心律轉復除顫器(ICD)的患者接受了電外科治療,但不是按照美國麻醉師協(xié)會(huì )(ASA)或心律協(xié)會(huì )(HRS)所述的現行指南進(jìn)行的。他們描述了一個(gè)案例,操作者在短脈沖單極電外科手術(shù)中使用Mega Soft負極板回路墊來(lái)減輕ICD容器中的EMI風(fēng)險。沒(méi)有不良事件的報道。Gifford等人[12]評估了331名使用經(jīng)靜脈CIED的患者。對不同手術(shù)位置的電外科手術(shù)引起的EMI率進(jìn)行了比較。當Megadyne全身尺寸通用回路墊被定性為手術(shù)常規護理的一部分時(shí),有數量不詳的患者使用了它,沒(méi)有報告EMI的發(fā)生率與回路電極的類(lèi)型有關(guān),也沒(méi)有錯誤的治療或設備重置。Schulman等人[13]評估了144名ICD患者的電外科手術(shù)的使用情況,Mega Soft回路墊被用于34名接受心臟手術(shù)的受試者,在心臟手術(shù)的受試者中,EMI的水平被認為是很高的,然而作者無(wú)法確定使用回路墊是否促成了EMI,因為他們沒(méi)有對傳統的粘性負極板進(jìn)行對照組對比。Lefevre等人[14]在膀胱手術(shù)中將Mega Soft回路墊放在病人軀干下進(jìn)行電外科手術(shù)時(shí)觀(guān)察到ICD放電,Tully等人[15]也觀(guān)察到在骶骨清創(chuàng )術(shù)中將Mega Soft回路墊放在病人軀干下進(jìn)行電外科手術(shù)時(shí)ICD放電。在這些案例中,ICD在手術(shù)前沒(méi)有被重新編程或用磁鐵封住的情況下,與粘性負極板一樣,當病人有一個(gè)被激活的ICD時(shí),Mega Soft回路墊不應該直接放在心臟下面。

7繞過(guò)回路墊的安全機制

Park等人[16]設法克服了Mega Soft回路墊的固有安全特性,其意外地用一根不銹鋼管樹(shù)創(chuàng )造了一個(gè)替代的電流回路。這個(gè)金屬結構通過(guò)電容原理在回路墊上傳導電流。病人只是在墊子上部分伸展,碰巧碰到了管子的一小部分,集中的電流造成了輕微的燒傷。為了獲得最大的治療效果和安全,病人應盡可能多地接觸回路的,并且在回路墊和病人之間不應放置大面積的金屬物體。

8.使用Mega Soft回路墊的提示

圍手術(shù)期的護士在準備安全使用電外科手術(shù)和盡量減少病人受傷的風(fēng)險時(shí),應經(jīng)常使用危急思維能力??紤]的因素包括正確的負極板選擇和準備、合適的粘貼位置、病人的擺放和外科醫生所需電源的位置。

當從傳統的電外科病人回路電極(粘貼式負極板)改為電容式病人回路電極(Mega Soft)時(shí),傳統的知識基礎,如負極板粘貼、擺放和電源位置,會(huì )帶來(lái)新的不同于過(guò)去的問(wèn)題。由于傳統的“粘性”負極板需要直接接觸血管發(fā)達,沒(méi)有毛發(fā)、金屬、植入物、疤痕組織和液體的肌肉區域,可能有一些或所有這些情況的病人使用負極板時(shí)的問(wèn)題可能會(huì )引起醫療小組成員的關(guān)注。Mega Soft回路墊不需要直接接觸皮膚,因為它相當于一個(gè)電容器,不會(huì )引起上述病人皮膚因素的關(guān)注。

不應在病人和回路墊之間放置過(guò)量的手術(shù)單或其他材料,在病人和回路墊之間使用過(guò)多的材料可能會(huì )導致電外科手術(shù)效果變差。在Mega Soft回路墊上可以放置手術(shù)單和一次性手術(shù)單。如果使用手術(shù)單,它應該松散地覆蓋在電極上,并且沒(méi)有拱起,沒(méi)有皺紋或褶皺。

由于Mega Soft的尺寸較大與負極板不同,經(jīng)常被問(wèn)到的問(wèn)題是把體位墊、保暖毯和其他物品放在哪里。有關(guān)物品最好可以放在Mega Soft墊子下面。充滿(mǎn)液體的加溫墊、豆袋定位器、凝膠卷和固定框應放在Mega Soft下面或交錯放置,以使病人與回路墊充分接觸。Mega Soft可以在毯子加熱柜中預熱,但不能用來(lái)代替加溫裝置。

如果在手術(shù)過(guò)程中,出現功率輸出過(guò)低或電外科設備在正常設置參數下不能正常工作,這可能表明病人和Mega Soft之間的材料過(guò)多。在檢查有無(wú)明顯缺陷或誤用之前,醫生不應增加功率輸出?;芈穳|最大限度地接觸病人并盡量減少和病人之間的材料始終是最關(guān)鍵的。

傳統的粘性回路電極需要帶有接觸質(zhì)量監測(CQM)的電刀,與分片式監測負極板結合使用,以幫助防止電外科手術(shù)期間病人被燒傷。CQM負極板的設計是為了向電刀提供反饋,通知它接觸質(zhì)量不佳。一旦收到這種反饋,電刀就會(huì )發(fā)出警報,當它確定出現不安全狀況時(shí),將不允許用戶(hù)啟動(dòng)。

由于其獨特的設計,Mega Soft不需要CQM。當Mega Soft回路墊連接到帶有CQM的電刀時(shí),電刀上的燈將顯示綠色或完全不亮。這是正?,F象。如果病人沒(méi)有接觸到Mega Soft回路墊,CQM電刀的警報就不會(huì )響,Mega Soft內置的電流限制功能是為了防止病人被燒傷而設計的,與隔離式電刀中的傳統CQM系統無(wú)關(guān)。

應注意,負極板回路墊與任何電外科設備一樣,功率設置和手術(shù)效果可能與以前的經(jīng)驗不同。始終使用盡可能低的功率設置,以達到預期的手術(shù)效果,并參考電刀制造商的操作說(shuō)明,正確使用電外科設備。

與人體組織和/或體液接觸的病人回路電極和手術(shù)附件中的所用的材料在醫療行業(yè)是眾所周知的,并被認為適用于非無(wú)菌、非植入式病人回路電極設備中。Mega Soft中使用的薄而柔軟的聚氨酯膜,直接將在病人皮膚/回路墊表面遇到的剪切力轉移到粘彈性聚合物上。

回路墊可以用普通的、可在市場(chǎng)上買(mǎi)到的藥劑進(jìn)行清洗和消毒,例如季銨鹽溶液,清洗后,墊子應該用清水沖洗,并在儲存前讓其干燥,不應使用濃度70%以上酒精的消毒劑來(lái)清潔Mega Soft,因為它可能導致回路墊外膜硬化。

9.結論

雖然在某些情況下,粘性負極板可能更實(shí)用,但使用Mega Soft負極板回路墊能夠安全、有效地完成大多數電外科手術(shù)。與傳統的粘性負極板相比,電容式負極板有許多優(yōu)點(diǎn),如易于擺放,不需要任何特殊的皮膚準備,而且很少擔心由于擺放不當而導致負極板部位出現燒傷。

由于Mega Soft負極板回路墊是可重復使用的,因此在其使用期限內可以節約大量的成本。節約主要來(lái)自于減少一次性負極板購買(mǎi)量,以及大幅降低生物醫療垃圾處理的成本。

使用Mega Soft負極板回路墊操作比使用粘性負極板更簡(jiǎn)便,因此對于那些剛接觸該技術(shù)的人來(lái)說(shuō),有一個(gè)學(xué)習適應期。本文所提供的建議是為了幫助從傳統的回路電極過(guò)渡到現代的電容式電極,并把Mega Soft負極板回路墊的益處帶給病人和醫護人員。

參考文獻

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電灼傷:三個(gè)案例的經(jīng)驗和學(xué)術(shù)文獻回顧

Saaiq M., Zaib S., Ahmad S.

摘要:本文簡(jiǎn)要報告了三例電灼傷,并回顧相關(guān)研究文獻。目的是為了促使外科醫生和手術(shù)室工作人員認識到經(jīng)常用于電灼的設備相關(guān)可避免的風(fēng)險。這可以提醒專(zhuān)業(yè)人士要謹慎避免這種可預防的傷害。

關(guān)鍵詞:原發(fā)性燒傷,電凝,燒傷,電灼,電外科手術(shù)

簡(jiǎn)介

在過(guò)去的一個(gè)世紀里,電灼已經(jīng)成為整個(gè)外科學(xué)科中必不可少的輔助手術(shù)。高頻電刀將主電源(240V;50Hz)的電流轉換為高頻率電流(>100,000Hz),以盡量減少電擊的風(fēng)險。在單極模式下,高頻電刀的電流通過(guò)工作電極進(jìn)入病人體內,并通過(guò)中性電極流出。在雙極模式下,電流在電極的兩個(gè)尖端之間通過(guò),沒(méi)有任何明顯的電流通過(guò)病人,因此不需要中性電極。

Bovie在1928年設計出第一臺外科電刀設備,他的杰出的開(kāi)拓性作用值得肯定。從那時(shí)起,電灼技術(shù)被越來(lái)越多地用于外科手術(shù)中的切割和凝血,以確保手術(shù)中有效止血。1-4該技術(shù)甚至在做皮膚切口時(shí)也很受歡迎,因為它速度快、止血效果好,相關(guān)的疼痛少,且疤痕小。5-6盡管大多數最新的電刀設備在很大程度上是安全的,但它們產(chǎn)生的電場(chǎng)對病人、手術(shù)醫生和手術(shù)室工作人員仍有一定的危險。它們可以導致燒傷、觸電、手術(shù)室火災、吸入煙霧和基因突變。5-7現在出現了一些較新的電子醫療設備、腹腔鏡透熱術(shù)和光纖牽引器,這些構成了與燒灼術(shù)相同的危險性。引發(fā)手術(shù)室火災的三個(gè)必要因素,即熱源(如電灼裝置、激光)、燃料(即身體組織)和氧化劑(輔助供氧)。

手術(shù)中醫療性燒灼燒傷可能是由以下四種機制之一引起的:工作電極停留在病人皮膚上或接觸到手術(shù)人員的直接接觸燒傷;中性電極部位的燒傷;電極加熱匯集的溶液(如酒精)造成的燒傷;以及由于工作電極和其它接地源之間產(chǎn)生的電路而在手術(shù)區域之外發(fā)生的燒傷。10-16

我們報告了我們對于三名患者的經(jīng)驗,這三名患者在做完痔瘡切除術(shù)、冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)和骨科手術(shù)后收治,為全層深度燒傷。我們的目的是提高外科人員對這種可避免的危險的認識,并促進(jìn)外科團隊采取積極主動(dòng)的態(tài)度來(lái)預防。

案例

病例一:一位21歲的女士來(lái)到我們的院外部門(mén),她有一周的痔瘡切除史,是在截石位下脊柱麻醉進(jìn)行的手術(shù)。手術(shù)時(shí)間為1小時(shí)。在大腿后側的遠端安裝了負極板。手術(shù)恢復后發(fā)現負極板部位有深度燒傷。(圖. 1, 1A)。我們征求了患者的意見(jiàn),對患者進(jìn)行了切除和分層植皮的處理。

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圖1 這名患者在脊髓麻醉下進(jìn)行了痔瘡切除術(shù),采取的是截石位。燒傷部位粘貼不牢的負極板導致了深層燒傷。

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圖1A 同一患者,全層皮膚缺失。

病例二。一名51歲的男性,患有冠狀動(dòng)脈三血管病變,成功接受了冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)。他的心臟手術(shù)進(jìn)行得很順利。手術(shù)時(shí)間為3.5小時(shí)。負極板被貼在了腰部,手術(shù)恢復后發(fā)現腰部有深度燒傷。(圖2)。我們征求了病人的意見(jiàn),并對病人進(jìn)行了水凝膠敷料的處理。從心臟外科病房出院后,他被作為門(mén)診病人跟蹤。我們建議他進(jìn)行傷口封閉,但他不同意再次進(jìn)行手術(shù)。保守治療,并在兩個(gè)月后通過(guò)二次手術(shù)痊愈。

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圖2 該患者成功進(jìn)行了冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù),但在之后兩個(gè)月內繼續遭受灼燒困擾。

病例三。一位32歲的女士在門(mén)診部就診,她有兩周的腰部傷口史。她在全麻下接受了橈骨和尺骨骨折的骨科手術(shù)。她的手術(shù)持續了兩個(gè)小時(shí),負極板貼在腰部(圖3)。我們對其進(jìn)行了會(huì )診,并對患者進(jìn)行了切除和分層植皮處理。

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圖3該患者在全麻下做了前臂的骨科矯形手術(shù),在腰部的接地墊部位出現了燒傷

討論

在我們的病例中,使用單極電灼和中性電極放置不當構成了電灼傷的原因。雖然現代電極的設計已經(jīng)將這種并發(fā)癥降到最低,但這種燒傷仍然繼續折磨著(zhù)病人,而且往往很深。17-23對標準安全程序的無(wú)知或疏忽往往是造成這種意外的原因。最近,為了消除這種并發(fā)癥,人們開(kāi)發(fā)了一種非接觸式的外科手術(shù)中性電極,但其長(cháng)期的安全效益尚未得到證實(shí)。

在我們所有的病人中,燒傷的原因是負極板不正確使用,與患者皮膚接觸性不好。當負極板松動(dòng)時(shí),可能會(huì )導致接觸部位發(fā)熱和產(chǎn)生火花,而沒(méi)有為電流的安全通過(guò)提供適當的通道。然而,可以采取一些措施來(lái)防止這些事故的發(fā)生,手術(shù)醫生應采取主動(dòng)的態(tài)度,親自確保負極板在足夠的表面區域與皮膚緊密接觸,最好是用彈性繃帶將其固定在皮膚上,應確保皮膚接觸面積至少有70平方厘米。如果病人的體位在術(shù)中改變,應特別注意重新檢查負極板粘貼的情況??梢圆捎眯滦偷木哂姓承缘呢摌O板,使其牢固地附著(zhù)在皮膚上。電刀主機的主動(dòng)報警系統也將有助于限制由此造成的燒傷風(fēng)險。如果采用雙極進(jìn)行手術(shù),可以完全消除負極板部位燒傷的風(fēng)險。

所有的病人都是深度燒傷。一位做了心臟手術(shù)的病人進(jìn)行保守治療,另兩位病人則用分層植皮的方式重塑了他們的傷口。Sanders等人24報告了一例接受肩關(guān)節鏡檢查的病人被負極板深度燒傷的病例。文獻報道了其他七例在不同的外科手術(shù)中發(fā)生燒傷的病例,如心臟手術(shù)、骨科矯形外科和神經(jīng)外科手術(shù)。其中大多數是深度燒傷,需要進(jìn)行整形手術(shù)干預。25-27

Mundinger等人報告了一例額頭燒傷的病人,她的顱骨中預先植入了鈦板,這是治療顱骨畸形的部分措施。負極板被放置在大腿外側,但是由于她被置于俯臥位,在工作電極和備用接地源(即植入物)之間產(chǎn)生了異常電路,因此她的額頭發(fā)生了燒傷。這個(gè)案例體現了交替部位或電容式的耦合燒傷。其中,異常電路是由接觸病人身體的設備產(chǎn)生的,這導致了在遠離手術(shù)區域的位置和正常負極板的接觸部位位置出現燒傷。這種傷害可能發(fā)生在與病人接觸的未絕緣的手術(shù)床、心電圖導線(xiàn)、體溫探針插入點(diǎn)和其他各種監測設備的放置點(diǎn)。28-31

最近越來(lái)越多的人認識到,在面部手術(shù)中,補充氧氣和電凝的結合帶來(lái)了額外的危險。Engel等人8報告了三名這樣的病人在麻醉和補充氧氣的情況下接受面部整形手術(shù)時(shí)遭受燒傷。一個(gè)謹慎的方法是在沒(méi)有適當的氣管插管的情況下,完全避免使用補充氧氣,因為富氧的空氣作為氧化劑會(huì )助長(cháng)火災。2,8,32-35

使用基于酒精和酒精的皮膚消毒液是手術(shù)室火災和燒傷的另一個(gè)風(fēng)險因素,如果在使用電刀之前沒(méi)有將溶液蒸發(fā)掉,將導致火災和燒傷。盡管激光和光纖燈也可以成為有效的熱源,但電外科電熱裝置是點(diǎn)燃易燃物的通常熱源,燃料是由基于酒精的準備液、窗簾、海綿和氣管內導管提供的。在高氧環(huán)境下,所有這些物質(zhì)都能迸發(fā)出火焰并強烈燃燒。當使用以酒精為基底的消毒液時(shí),并且在溶液完全干燥之前就為病人鋪上布單時(shí),酒精蒸汽會(huì )被困住并被輸送到手術(shù)部位,或者溶液的燈芯可能進(jìn)入周?chē)牟紗?,在那里熱源?huì )點(diǎn)燃這些蒸汽。11,30,31,36,37在使用醇基皮膚制劑時(shí),應嚴格遵守一些預防措施,外科醫生必須等待至少3分鐘,讓溶液蒸發(fā),然后用棉簽擦拭皮膚,然后再包扎手術(shù)部位;剃除皮膚,以防止溶液在毛發(fā)上聚集;用透明的塑料膠布有效地包扎病人,以防止易燃蒸汽在布單下聚集。最好的方法是避免使用這些易燃物質(zhì),而使用更安全的聚維酮碘和洗必泰溶液。

電灼傷是一種醫療失誤,也有法律和倫理方面的影響。這類(lèi)失誤有一個(gè)較長(cháng)的過(guò)程,從簡(jiǎn)單的誤診到更嚴重的傷害,最終可能導致病人的死亡,這些失誤可能來(lái)自于疏忽或系統故障,不幸的是,這種失誤繼續在世界的各地發(fā)生。理想的情況下,相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人員和醫院行政部門(mén)應該通過(guò)預防此類(lèi)事故來(lái)確保病人的安全,并補償隨后對病人造成的傷害。報告這類(lèi)錯誤是非常必要的,這將確保對未來(lái)病人的安全管理,使相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人員提高警惕,從而采取預防策略。42-45

結論

最后我們重申,只要我們繼續使用現有的傳統單極電外科手術(shù),就必須牢記病人有被燒傷的風(fēng)險,特別是在負極板部位。手術(shù)的外科醫生應該意識到所涉及的風(fēng)險,并積極主動(dòng)地確保病人的安全。

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非接觸式電外科中性電極在燒傷手術(shù)中的應用

Robert L. Sheridan,  MD, f Norman  C. Wilson, RN, Mark F. O'Connell, RN, Judith A.  Fabri, RN

由于傳統中性電極的粘貼可用區域很少,通常很難對大面積燒傷的病人連接中性電極,以方便在手術(shù)中使用高頻電刀。Mega 2000負極板回路墊(Megadyne Medical Products, Draper, UT)是一種旨在提供回路電流的中性電極,以便在不直接接觸病人的情況下使用高頻電刀。它通過(guò)在手術(shù)臺上放置一個(gè)可重復使用的墊子(墊子外表面積很大為720平方英寸,約4645cm2),并在患者下方覆蓋一個(gè)隔水的襯套和干凈的手術(shù)單來(lái)實(shí)現。將Mega 2000負極板回路墊應用于17名大面積燒傷兒童的25例手術(shù)中,這些兒童使用傳統中性電極時(shí)粘貼區域有限?;颊叩钠骄挲g為8.8±4.6歲(范圍,14個(gè)月-14歲),平均燒傷面積為體表的55±33%(范圍,10-95%),平均體重為33.0±17.9公斤(范圍,9-75公斤)。手術(shù)包括切除22例切除和移植手術(shù)、1例腋窩松解、1例頸部松解和1例雙側腹股溝松解。該中性電極在所有病例中都使用良好,沒(méi)有觀(guān)察到皮膚燒傷,沒(méi)有額外的傳統中性電極需要粘貼。我們發(fā)現該中性電極在燒傷手術(shù)中對那些缺乏傳統中性電極粘貼位置的病例非常有用。 

1936年,William Bovie和Harvey Cushing首次將電刀用于外科手術(shù)1。從那時(shí)起,電刀已經(jīng)成為許多外科手術(shù)中一個(gè)幾乎必不可少的工具。在燒傷手術(shù)中,電刀特別有助于在最小化出血的情況下進(jìn)行疤痕切除和筋膜切除,并在分層切除時(shí)凝固點(diǎn)狀出血源。病人有效的連接中性電極是這些設備發(fā)揮作用的絕對要求。

遺憾的是,對有大面積燒傷的病人來(lái)說(shuō),許多潛在的中性電極連接區域要么被燒毀,要么被預處理成手術(shù)區域,那么手術(shù)中進(jìn)行中性電極連接時(shí)可用區域太少,在手術(shù)中很難使用電刀設備。能夠用非接觸中性電極對這些病人進(jìn)行有效連接,將是非常有用的。我們在一系列嚴重燒傷的兒童手術(shù)中使用這種非接觸中性電極來(lái)替代傳統中性電極,取得了良好的經(jīng)驗。

方法

Mega病人2000負極板回路墊(Megadyne Products, Medical Draper UT)是一種非接觸式中性電極,旨在提供足夠的電流回路以促進(jìn)電刀設備的使用。它通過(guò)非常大的表面積(720平方英寸,約4645cm2)來(lái)分散電流來(lái)實(shí)現這一目的。該墊子是可重復使用的,放在手術(shù)臺上,由隔水的襯套覆蓋,并在病人身下放置干凈的手術(shù)單。我們在17名有大面積燒傷的病人的25次手術(shù)中使用了這種非接觸式中性電極,一般來(lái)說(shuō)這些病人的連接中性電極的區域是有限的。

結果

患者的平均年齡為8.8±4.6歲(范圍,14個(gè)月-14歲),平均燒傷面積為體表的55±33%(范圍,10-95%),平均體重為33.0±17.9公斤(范 圍,9-75公斤)。手術(shù)包括22次切除和移植手術(shù),一例腋下松解,一例頸部松解,以及一例雙側腹股溝松解。該中性電極在所有病例中都運作良好,沒(méi)有看到皮膚燒傷,沒(méi)有額外的傳統中性電極需要粘貼。

討論

電刀設備的功能是向金屬刀筆的末端提供一個(gè)聚焦的射頻電流。這種低電壓、高頻率的能量集中在緊靠刀筆尖端的組織上,給小塊組織體積提供高能量密度,將小體積的局部組織加熱到能夠切割或凝血的程度。改變頻率將改變組織從凝血到切割的效果。有些設備可以將這兩種效果混合到所需的程度。輸送的電流迅速消散到周?chē)^大的組織體積中,將設備的效果限制在緊鄰刀筆尖端的組織中。

電流必須通過(guò)中性電極電路返回到設備上,以使設備發(fā)揮作用。這通常是使用一次性的粘性負極板或涂有導電膠的金屬板來(lái)完成的。在一些燒傷手術(shù)中,這些中性電極連接區域很難找到,原因是潛在的部位可能會(huì )被燒毀或被預留為手術(shù)區域。Megadyne負極板回路墊雖然有產(chǎn)生更高的電阻(墊子本身厚度和患者身下放置的手術(shù)單厚度)的可能性,但是它用大面積接觸(720平方英寸)取代了傳統的小面積接觸,墊子的大表面積足以補償了增加的電阻,從而實(shí)現了可靠的中性電極回路。

參考文獻

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負極板回路墊-燒傷手術(shù)過(guò)程中一個(gè)有用且安全的工具

E.Liodaki,F .H.Stang,J.A.Lohmeyer,P.A.Bergmann,P.Mailander,F.Siemers

摘要

背景:電外科器械是外科手術(shù)中最有用和最常用的器械之一,該器械具有潛在的危險性,會(huì )造成意外的燒傷,電外科器械和對心臟起搏器、除顫器或心臟監測設備的電磁會(huì )產(chǎn)生干擾,甚至導致火災發(fā)生。

方法:Megadyne(美格)醫療產(chǎn)品公司生產(chǎn)的Mega 2000病人負極板回路墊是一種非接觸式中性電極,旨在提供足夠的電流返回通道便于電刀器械發(fā)揮作用。在燒傷科住院期間我們對67名大面積燒傷患者(28名女性,39名男性)使用了負極板回路墊,并對其中11名患者(4名女性,男性7)在住院期間進(jìn)行了疤痕切除手術(shù)。

結果:該器械(負極板回路墊)在所有病例中都運行良好,沒(méi)有發(fā)現患者身上有額外的皮膚燒傷。

結論:本文回顧了我們在燒傷手術(shù)中使用這種非接觸式中性電極的經(jīng)驗,強調了它與傳統電外科器械相比的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞:MEGADYNE,電外科,燒傷外科

1.背景介紹

電外科器械是外科手術(shù)中最有用和最常用的器械之一,也是止血和組織切割的首選的技術(shù)。1936年,William Bovie和Harvey Cushing首次報道了電灼術(shù)在外科手術(shù)中的應用 [1],電外科系統的基本組成是射頻發(fā)生器、工作電極和返回電極[2],電刀產(chǎn)生的熱量與組織的電阻和區域直徑成正比。

電外科技術(shù)提供了兩種類(lèi)型的能量傳輸器械:?jiǎn)螛O和雙極。單極器械通過(guò)一個(gè)工作電極傳輸電流,電流穿過(guò)病人并通過(guò)一個(gè)術(shù)前貼在患者身上的粘貼性的負極板返回電刀,雙極器械類(lèi)似與手術(shù)鉗,其工作電極和返回電極功能都在手術(shù)部位進(jìn)行 [3]。

雖然電外科手術(shù)器械很常用,它們功能強大且具有潛在的危險性,但是研究文獻中對這一事實(shí)的報道較少。

工作電極無(wú)意中接觸到一些組織會(huì )導致意外直接燒傷,電外科器械對心臟起搏器、除顫器或心臟監測設備的電磁產(chǎn)生干擾,甚至會(huì )導致火災發(fā)生,這是每個(gè)外科醫生在使用電外科器械時(shí)必須面對的一些并發(fā)癥[4]。

關(guān)于病人術(shù)中意外燒傷,有兩個(gè)主要原因:(1)源自電刀的過(guò)量射頻電流密度,以及(2)源自故障電源或器械產(chǎn)生的直流電。例如,手術(shù)臺上溢出的生理鹽水、其他沖洗液、血液或其他液體可能會(huì )產(chǎn)生額外的電流通路,導致患者臀部出現典型的 "蝴蝶狀"分布,這類(lèi)事件會(huì )給病人帶來(lái)心理創(chuàng )傷,會(huì )延長(cháng)住院時(shí)間,并可能破壞醫患關(guān)系[5]。

電灼術(shù)在燒傷科手術(shù)中特別有用,可以進(jìn)行疤痕切除和筋膜切除,并在分層切除時(shí)凝固出血源,在大面積燒傷的病人中,燒傷外科醫生經(jīng)常面臨的一個(gè)問(wèn)題是缺乏粘貼負極板的區域,因為許多潛在的粘貼區域要么被燒傷,要么在手術(shù)區,特別是在初始治療期間,在進(jìn)入燒傷病房時(shí),應進(jìn)行快速、安全的手術(shù)治療,如有必要立即進(jìn)行焦痂切開(kāi)術(shù),應避免長(cháng)時(shí)間的手術(shù),此外,燒傷病人會(huì )迅速變得體溫過(guò)低,如果發(fā)生這種并發(fā)癥,死亡率很高。

在本文中,我們回顧一下在燒傷手術(shù)中使用負極板回路墊的經(jīng)驗。

2.方法

Megadyne醫療產(chǎn)品公司生產(chǎn)的Mega 2000負極板回路墊是一種非接觸式中性電極,旨在提供足夠的電流返回通道便于電刀器械發(fā)揮作用。Mega 2000是一個(gè)面積很大的回路墊(720平方英寸;91厘米×51厘米),在手術(shù)前設置在病人身下的手術(shù)臺上,套上一個(gè)塑料護套,并用手術(shù)布單覆蓋。病人只需躺在墊子上,就可以實(shí)現充分和安全的病人電接觸,這是通過(guò)一個(gè)非常大的表面積分散電流來(lái)實(shí)現的(見(jiàn)圖1)。

這種負極板回路墊也可以安全地在燒傷護理部門(mén)收治的嚴重燒傷病人的特殊沖洗中使用。

2011年,我們的燒傷科共收治了86名大面積熱損傷的病人,所有入院患者中,40%為原發(fā)性,60%為繼發(fā)性,78名患者為男性,22名患者為女性。在所有創(chuàng )傷中,62.7%是家庭事故,11.6%是工作事故,10.5%是自殺,5.8%是有犯罪意圖的事故,9.4%是其他。16名患者被燙傷,40名被火焰燒傷,12名接觸性燒傷,5名電傷和13名爆炸造成的傷害。在所有入院患者中,有22%的人有過(guò)額外的吸入性創(chuàng )傷。平均燒傷的皮膚表面為20.4%(12%二度燒傷,8.4%三度燒傷)(見(jiàn)圖2)。

我們在燒傷護理部門(mén)對入院收治的11名患者(4名女性,7名男性)使用了負極板回路的,由于四肢有環(huán)形深層熱損傷,我們做了疤痕切除手術(shù)(n=9),有兩個(gè)病例做了胸壁瘢痕切開(kāi)術(shù)以解除胸壁運動(dòng)的限制??偟膩?lái)說(shuō),患者在我們的燒傷科住院期間,有67名大面積燒傷的患者(28名女性,39名男性)使用了負極板回路墊。該器械在所有病例中都運作良好,沒(méi)有發(fā)現患者身上有額外的皮膚燒傷(見(jiàn)圖3)。

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圖1 Megadyne負極板回路墊在特別收治室的使用 (a) 在嚴重燒傷病人到達燒傷護理病房前,在特別收治室使用非接觸電極。在特別收治室內翻動(dòng)躺在Mega 2000病人回路墊(720平方英寸;91厘米×51厘米)上的病人;(b)在提供第一次醫療護理后,病人躺在負極板回路墊上。


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圖2 使用Megadyne負極板回路墊進(jìn)行疤痕切開(kāi)術(shù) (a,b)一位56歲的患者在我們的燒傷科住院,上肢和下肢環(huán)形3級燒傷,需要立即進(jìn)行電灼治療;下肢圓形3級燒傷,需要立即進(jìn)行疤痕切開(kāi)術(shù);(c)下肢和手部的疤痕切開(kāi)術(shù)后,在圖片的背景中,可以看到兩個(gè)病人回路電極系統,允許兩組人員同時(shí)進(jìn)行操作,避免了長(cháng)時(shí)間的手術(shù)操作。

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圖3 由兩組人員進(jìn)行手術(shù) 由兩組人員進(jìn)行筋膜切開(kāi)術(shù),Mega 2000負極板回路墊同時(shí)支持兩個(gè)高頻電刀器械,可以大大減少手術(shù)時(shí)間。

3.結果和討論

在嚴重燒傷病人到達燒傷護理室時(shí),在特殊收治室使用負極板回路墊對燒傷治療非常重要,因為它有利于初始治療,包括在病人躺在潮濕的環(huán)境中進(jìn)行快速疤痕切除。它明顯使手術(shù)得以加快,并且通過(guò)凝固出血源,可以觀(guān)察到失血更少。

燒傷病人特別容易出現體溫過(guò)低的情況,因為受損的皮膚不再能夠阻止身體熱量的流失,而且受損本身會(huì )促使下丘腦對核心溫度控制的重置[6],必要的外科手術(shù)應盡可能縮短手術(shù)時(shí)間,這對燒傷患者的預后至關(guān)重要。負極板回路墊能夠同時(shí)為兩個(gè)高頻電刀器械服務(wù),使兩組人員可以同時(shí)工作,從而大大減少手術(shù)時(shí)間。此外,當需要在術(shù)中重新擺放患者時(shí),不需要對負極板進(jìn)行重新粘貼或選擇粘貼部位。

此外,沒(méi)有觀(guān)察到負極板回路墊造成的接觸性燒傷,也沒(méi)有觀(guān)察到身體上承載壓力的部位出現褥瘡或液體滯留。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,在大面積燒傷的病人身上放置負極板回路墊將不再困難,因為這種回路墊只需簡(jiǎn)單地鋪在病人的身下。

最后,這種負極板回路墊是經(jīng)濟和環(huán)保的,因為它是可重復使用的,對于手術(shù)室而言,一個(gè)安全和可重復使用的負極板回路墊無(wú)需每次手術(shù)后處理粘性凝膠墊和電纜,Mega 2000回路墊可以連續使用18月。

4.結論

綜上所述,我們想回顧一下在燒傷手術(shù)中使用負極板回路墊的良好經(jīng)驗,并建議將其應用于其他燒傷科室,因為它具有上面提到的許多優(yōu)點(diǎn)。

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有關(guān)電外科燒傷的兩例報告

Flora Margarida Barra Bisinotto,Roberto Alexandre Dezena,Laura Bisinotto Martins,Marina Cordeiro Galvao,Jose Martins Sobrinho,Maida Silva Calcado

摘要

電外科技術(shù)經(jīng)過(guò)過(guò)去幾年的發(fā)展,已經(jīng)成為現代外科的一個(gè)非常重要的手段。雖然電外科設備在使用過(guò)程中存在一定的風(fēng)險,但是大多數設備通常被認定為是安全。電外科手術(shù)過(guò)程中可能會(huì )引起患者的一些病變,比如患者燒傷是最常見(jiàn)和最令人擔心的。我們報告了兩例與電外科燒傷有關(guān)的病例,并進(jìn)行了學(xué)術(shù)研究,因為了解電外科的基本原理、正確使用、選擇安全設備、持續監測以及在出現任何可疑情況前立即進(jìn)行研究,能提高外科醫生和病人在手術(shù)過(guò)程中的安全性。

關(guān)鍵詞:并發(fā)癥:燒傷;設備:電刀;手術(shù):并發(fā)癥

簡(jiǎn)介

電已經(jīng)在外科手術(shù)室使用多年,電流在手術(shù)中的使用是現代外科的一個(gè)固有特點(diǎn)。從歷史上看,它在醫學(xué)上的使用可以追溯到20世紀20年代,當時(shí)Bovie開(kāi)發(fā)了一種在當時(shí)極為先進(jìn)的電設備,將其推向了外科手術(shù)領(lǐng)域,并使外科手術(shù)發(fā)生了革命性的變化1-3。在實(shí)際應用過(guò)程中,電可以通過(guò)電外科的方式用于手術(shù),也稱(chēng)為電療或電灼。在后者中,最古老的方法是用電流來(lái)加熱燒灼器的尖端,通過(guò)同樣的途徑返回,繞過(guò)病人。熱量直接傳遞給組織,以獲得治療效果1-3。在目前使用最廣泛的電外科方法中,電流由高頻電刀產(chǎn)生,通過(guò)一個(gè)有效電極到達病人體內,作用于目標組織,并通過(guò)一個(gè)中性電極返回。當這種電流遇到人體組織的電阻時(shí),它就會(huì )變成熱量,并決定治療效果,即切割或凝血。有效電極尖端不發(fā)生加熱。當中性電極(墊子樣式)遠離有效電極時(shí),即為單極系統。當有效電極和中性電極被隔開(kāi)一小段距離,并限制了電流的流動(dòng),這就是雙極系統1-3。然而,即使長(cháng)期使用電外科設備,盡管采取了各種安全措施,風(fēng)險和并發(fā)癥依然存在?;颊呤軅拖嚓P(guān)并發(fā)癥的數量有所增加,如干擾監測設備4、心臟起搏器和其他心臟設備、脈搏血氧儀探針5、溫度傳感器、深層腦刺激電極6,以及最重要的手術(shù)燒傷。此外,還可能伴有其他現象,如刺激可興奮的組織,在泌尿外科手術(shù)中通過(guò)刺激閉孔神經(jīng)或直接刺激肌肉進(jìn)行腿部運動(dòng),導致肌肉收縮,可能被誤解為麻醉不充分,此外,由于麻醉氣體的存在,還有潛在的燃燒風(fēng)險7,8。盡管電外科設備,甚至設備固有的風(fēng)險有了很大改善,但大多數外科醫生都沒(méi)有接受過(guò)電外科設備正確使用的培訓。本研究的目的是介紹兩例與使用電外科有關(guān)的燒傷病例,并利用它們促進(jìn)相關(guān)學(xué)術(shù)討論。值得注意的是,這些并發(fā)癥是可以預測和預防的,但它們仍然困擾著(zhù)電外科手術(shù)。

臨床病例1

新生兒,出生11天,早產(chǎn)兒,體重2公斤,診斷為梗阻性急腹癥。急診開(kāi)腹手術(shù),并在全麻下進(jìn)行。術(shù)中用心電圖、脈搏血氧儀、無(wú)創(chuàng )血壓和血氣分析對患者進(jìn)行了監測。采用單極電外科手術(shù),使用可重復使用的中性電極,由負責的外科醫生放置在左足底區域。手術(shù)結束后,在揭開(kāi)手術(shù)布單后,在中性電極的位置發(fā)現了三度燒傷(圖1)。

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圖1:在分散電極部位的三級燒傷

臨床病例2

男性患者,30歲,由于吸煙,身體狀況為ASA II,報告有輸尿管結石的病史。幾個(gè)月前接受了雙J導管的植入,并計劃在內窺鏡下取出。在標準監測后,由一名一年經(jīng)驗住院醫生在超視距下進(jìn)行蛛網(wǎng)膜下腔麻醉。達到T10感覺(jué)水平后,患者被置于截石位。然而,由于長(cháng)期使用導尿管,外科團隊無(wú)法按計劃拔出導尿管,因此需要通過(guò)恥骨上入路進(jìn)行腹腔手術(shù)。然后,患者被重新安置在手術(shù)臺上,呈仰臥位。采用單極電外科手術(shù),在患者背部放置一次性負極板。在術(shù)中,病人說(shuō)他的左側背部疼痛,麻醉科住院醫生沒(méi)有對此進(jìn)行檢查?;颊弑凰屯樽砗蠡謴褪?,第二天被送回病房,醫院記錄中沒(méi)有任何投訴報告。事發(fā)一個(gè)月后,他到麻醉科門(mén)診就進(jìn)一步的泌尿外科手術(shù)進(jìn)行咨詢(xún),在詢(xún)問(wèn)過(guò)程中,他報告了在前面提到的手術(shù)過(guò)程中左脅腹被燒傷的情況。在分析損傷形狀時(shí),發(fā)現與手術(shù)臺的接觸金屬有相似之處(圖2)。因此,結論是燒傷是由病人直接接觸手術(shù)臺的金屬部分造成的,該患者被轉到該機構的整形外科進(jìn)行臨床處理。

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圖2:脅腹燒傷(左);手術(shù)臺暴露出的金屬部件與燒傷形狀一致(箭頭)。

討論

盡管在手術(shù)中使用電是非常實(shí)用和有效的,但存在并發(fā)癥的風(fēng)險。從20世紀70年代到90年代,與電外科有關(guān)的并發(fā)癥的發(fā)生率保持在大約每1000臺2-5例手術(shù),以電灼傷為主1,9。這些燒傷并不總是在手術(shù)后立即被發(fā)現,就像病例2中發(fā)生的那樣,診斷較晚。Jones等人2建議大家應該記住,熱能穿透的深度超出了肉眼所能看到的范圍。因此,未被識別的損傷可能會(huì )在組織損傷發(fā)展到一定程度后被看到。此外,這種損傷可能不會(huì )被識別為燒傷,而是被誤診為褥瘡、對無(wú)菌或消毒液的毒性或過(guò)敏反應。燒傷發(fā)生的周?chē)h(huán)境不確定性是另一個(gè)關(guān)鍵因素,因為許多人都參與了電外科設備的準備和使用9,10。所有這些都使得電外科手術(shù)有關(guān)的并發(fā)癥的確切發(fā)生率難以衡量。然而,這種類(lèi)型的傷害在與手術(shù)相關(guān)的發(fā)病率中仍占很大比例。在美國的已完結的索賠分析中11,手術(shù)室火災造成的病人燒傷約占案件的五分之一。在所有案例中,都使用了電外科設備和補充氧氣。重要的是要明白,這種統一性幾乎總是火災發(fā)生的點(diǎn)火源;它是與火災發(fā)生有關(guān)的三個(gè)組成部分之一,其次是作為可燃物的氧氣和作為燃料的布單和/或酒精溶液。在病例2中,無(wú)法確定燒傷是否是由于手術(shù)部位使用了過(guò)量的抗敗血癥藥物,或者是手術(shù)中使用的血液、尿液或其他液體溶液浸濕了患者的皮膚??紤]到病變的特征和與手術(shù)臺金屬部件相似的形式(圖2),可以推測患者與手術(shù)臺的金屬部件有直接接觸,這可能導致電流的另一條出口路線(xiàn),因此熱量集中在一個(gè)小區域并導致燒傷。

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圖3:隔離電路

通過(guò)有效電極釋放的功率穿過(guò)病人的身體,通過(guò)中性電極流出,并返回到高頻電刀。

電外科原理

在手術(shù)室使用電外科設備的護理病人,需要有基本的電學(xué)知識1-3,12。原子是由質(zhì)子、中子和電子組成的。當電子通過(guò)相鄰的電路從一個(gè)原子移動(dòng)到另一個(gè)原子時(shí),電流就會(huì )流動(dòng)。電壓是驅動(dòng)電子運動(dòng)的力量,它是對抗電路電阻的電流驅動(dòng)力。當電子遇到這種阻力時(shí),就會(huì )產(chǎn)生熱量。而要使電流流動(dòng),需要一個(gè)連續的電路。電有三個(gè)基本原則2: (1)它總是遵循阻力最小的路徑;(2)它總是試圖回到一個(gè)電子儲存器中,如地面;(3)應該總有一個(gè)完整的電路。對電外科如何工作以及引起的并發(fā)癥理解,大部分是基于這些原則3。在手術(shù)室里,電路由高頻電刀和病人以及有效電極和回路電極組成。電外科的原理是基于高頻電流通過(guò)目標組織以達到預期的臨床效果。電壓由高頻電刀提供,它從普通的低頻(60赫茲)交流電中產(chǎn)生非常高的頻率(0.4兆赫茲-3兆赫茲)和高電壓(400伏-500伏)的電流。通過(guò)有效電極釋放的電流穿過(guò)病人的身體,其組織決定了對電流流動(dòng)的阻力(阻抗)。在電路的末端,電流從中性電極(即回路墊或中性電極)流出,返回到高頻電刀2,13形成一個(gè)單一的電路,不需要接地(圖3)。

熱量的產(chǎn)生是由焦耳定律描述的,它由下列公式表示:

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其中,產(chǎn)生的熱量(Q)與電流強度(I)的平方成比例增加,與接觸電流的時(shí)間(t)和組織電阻(R)成比例。

因此,通過(guò)暴露的公式,可以了解由電外科設備決定的效果,以及與使用電外科設備有關(guān)的并發(fā)癥的原因。熱量促進(jìn)凝血、切割或電灼取決于電流強度(I)、暴露的表面、組織電阻(導電性)和暴露時(shí)間14,15。在電極(燒灼器尖端)一側,組織被加熱的速度在決定臨床效果方面起著(zhù)關(guān)鍵作用。當振蕩電流作用于組織時(shí),電子在細胞質(zhì)中的快速運動(dòng)增加了細胞內溫度。釋放的熱能的數量和發(fā)生的時(shí)間分數將決定對組織的影響。因此,當溫度低于45℃時(shí),細胞損傷是可逆的,但當溫度達到45℃以上時(shí),細胞蛋白質(zhì)開(kāi)始變性,并出現細胞完整性喪失。組織液在90℃以上的溫度下蒸發(fā)和干燥,其他組織固體成分在組織溫度達到200℃時(shí)被還原成碳。溫度可以明顯上升,超過(guò)1000℃。除了加熱效應,活體組織還受到其他方面的影響,特別是由于細胞功能的破壞而導致細胞膜的去極化。這可能導致神經(jīng)肌肉刺激、異常傳導、心肌顫動(dòng)和死亡。12電流強度(I)—定義為流經(jīng)組織區域的電量—是理解電外科最重要的概念,因為暴露在最高強度下的組織會(huì )經(jīng)歷更大的熱效應。分散板的放置位置與電流強度有直接關(guān)系。例如,如果分散板放置在手術(shù)部位附近,電路中損失的能量較少,因此需要較低的電流密度來(lái)達到預期的熱效應。另一方面,如果分散板放在離手術(shù)部位較遠的地方,由于身體的阻力,會(huì )損失更多的能量,這就需要更高的密度,而且有可能使病人受到更大的傷害風(fēng)險14-16。接觸電流的時(shí)間(t)在延長(cháng)其通過(guò)人體的影響方面起著(zhù)明顯的作用。接觸電流的時(shí)間與組織中產(chǎn)生的熱量直接相關(guān)。接觸時(shí)間越長(cháng),效果越大,由于熱傳播到鄰近組織的可能性越大,受傷的風(fēng)險越大。長(cháng)時(shí)間的激活將產(chǎn)生更廣泛和更深的組織損傷。其他相關(guān)因素是目標組織的電阻(R),因為對電流的電阻越大,產(chǎn)生的熱量就越大。這種固有的電阻越高,那么電流通過(guò)所需的電壓就越高。另外,越是上皮組織被燒灼,它們的導電性就越差,這就增加了它的強度,需要更大的電壓才能使電流穿透到更深的組織層。導電材料,如金屬、土壤、離子溶液和人體,是那些提供最小電阻的材料。組織的電阻取決于相關(guān)組織的類(lèi)型、皮膚的濕度和厚度、骨質(zhì)突起的存在和血管化。不同類(lèi)型的組織有不同的電阻,會(huì )影響熱的速度。脂肪和骨組織的電阻比皮膚、肌肉組織和血管發(fā)達的區域大。這對于選擇放置分散板的位置很重要;應首選有更多血管組織和肌肉的區域,避免脂肪區、骨質(zhì)突起和厚皮膚,如足部區域。在病例一中,除了分散板的不足外,它被放置在一個(gè)有很大阻力的區域,允許電流通過(guò),如腳底區域,除了有較厚的皮膚外,還可能有利于與骨質(zhì)突出物接觸。在案例2中,了解電阻也是很重要的。導電材料(低電阻),如手術(shù)臺的金屬部分,以及病人的金屬飾物,可以為電流從病人的身體流出提供一個(gè)可選的途徑。在案例2中,病人的身體接觸到手術(shù)臺的金屬部分(圖2),這成為電流出口的可選路線(xiàn),導致巨大的熱量和燒傷。這種機制也解釋了帶金屬飾物、帶心電圖和腦電圖電極以及其他使用針頭的內置監測裝置的病人的燒傷案例。理解這一點(diǎn)也很重要,向病人解釋要按規定去除所有導電(低電阻)材料,如珠寶、耳環(huán)、穿孔環(huán)、扣子、紐扣和其他金屬裝飾品15。電外科的效果也取決于電極的類(lèi)型。較小的電極會(huì )產(chǎn)生較高的電流強度,并將熱效應集中在接觸部位。例如,與球頭電極相比,針頭電極能提供更大的熱效應,這個(gè)概念也適用于回路電極1。

高頻電刀

目前,電灼、熱燒、電療、電刀和電子手術(shù)刀等術(shù)語(yǔ)在提到電外科時(shí)可以互換使用。大多數作者認為,就用于電外科的電流發(fā)生器而言,電外科單元這一通用術(shù)語(yǔ)是最合適的1,2。有兩種類(lèi)型的電外科設備:1970年以前一直使用的稱(chēng)為“接地型”的電刀,以及最新的隔離式電刀。在第一種類(lèi)型中,電流通過(guò)病人,然后通過(guò)連接在病人身上的分散板接地完成電路。在沒(méi)有完整回路的情況下,電流會(huì )尋找地面(接地)。在這種情況下,病人的任何接觸都可能接地,電流會(huì )選擇阻力最小的路徑,可能通過(guò)手術(shù)臺、心電圖電極或與病人接觸的靜脈導管的金屬。如果接觸點(diǎn)的電流強度足夠高,就有可能發(fā)生燒傷。這種潛在的危險已經(jīng)隔離電刀的使用而被消除,在這種情況下,電流通過(guò)病人并通過(guò)分散板返回電刀。由于回路電極沒(méi)有與地面連接,因此避免了可選路徑。電流在病人身上的有效電極和回路電極之間受到限制,它為來(lái)自病人的電流提供了一個(gè)低電阻的路徑,使其返回到電刀(圖3)1,3,17。由于電外科設備的激發(fā)和使用是由手或腳完成的,這種隔離式電刀大大減少了圖燒傷的病例,但并沒(méi)有完全消除這種并發(fā)癥的可能性。

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圖4:分散板沒(méi)有完全貼住

電外科手術(shù)方式

電刀可以應用單極或雙極能量。在單極模式下,釋放的電流從電刀傳到產(chǎn)生效果的有效電極,穿過(guò)病人,通過(guò)分散電極(或中性板)流出,回到電刀并形成一個(gè)完整的回路。由于中性電極的表面比有效電極(進(jìn)行切割、凝血或消融的電極)的表面大得多,因此電流分布在一個(gè)大的區域,這使與分散板接觸的組織的加熱最小化。由于其更大的通用性,在電外科手術(shù)過(guò)程中經(jīng)常被使用。然而,中性電極依然存在一系列分析,因為更多的組織被暴露在電路中。在雙極模式下,儀器類(lèi)似于手術(shù)鑷子,不需要分散性回路電極,因為有效電極和回路電極都是一體化的,以釋放能量并促進(jìn)其返回。能量不會(huì )穿過(guò)病人,因為它被限制在鑷子之間的組織里。由于這種結構,雙極模式幾乎不可能出現意外的電流分流。與單極相比,雙極電刀產(chǎn)生的功率較小,它適用于精細的手術(shù),如神經(jīng)外科手術(shù)。

分散板或中性電極

有各種類(lèi)型的分散板或中性電極可用,如一次性使用的一次性粘性負極板和可重復使用的粘性負極板。這種板應具有足夠的尺寸,以保持大的電流分散區域,避免造成組織損傷。根據廠(chǎng)家不同,表面尺寸從60平方厘米兒童用到170-180平方厘米成人,兒童和成人的輸出功率分別限制在和150W和400W。此外,應使用凝膠或黏貼劑來(lái)增加板和皮膚之間的接觸性,減少阻力。如果負極板沒(méi)有完全附著(zhù)(圖4),或者負極板和皮膚之間有任何種類(lèi)的液體積聚,則分散電流的總面積會(huì )變小,產(chǎn)生更多的風(fēng)險。此外,還需要選擇合適的位置,以及負極板的正確粘貼方式。它不應該放置在身體的疤痕組織、骨質(zhì)突出部位、金屬植入物和脂肪區域。負極板粘貼的皮膚準備工作包括溫和地清潔該區域,以去除任何脂肪(不使用酒精,因為這可能會(huì )導致皮膚阻力增加)和脫毛,有必要等到所使用的任何可燃性清洗劑揮發(fā)后再進(jìn)行。當粘性負極板完全粘在病人的皮膚上時(shí),有足夠的面積適合于電流的分散,隨后流回到電刀。

導致燒傷的原因

特別是對于單極模式,有四個(gè)基本的燒傷原因。第一種是指由于不小心啟動(dòng)或使用不當而導致的手術(shù)部位本身的燒傷。長(cháng)時(shí)間不間斷地處于電流中,電流的強度和受傷的風(fēng)險直接相關(guān);第二種是與導致熱損傷的溶液加熱有關(guān),這種傷害可歸因于有效電極和中性電極對溶液的加熱;第三種是與分散板區域的熱創(chuàng )傷有關(guān),也稱(chēng)為回流組織損傷。它發(fā)生在負極板和病人皮膚之間不適當的接觸時(shí)(圖4),或者當負極板的尺寸和擺放部位不適當時(shí),在較小的區域內分散電能,增加與負極板接觸點(diǎn)的熱量,導致燒傷(第一例報告的傷害機制);最后一種情況是組織血液流動(dòng)不足,通常情況下,由于接觸面積大,皮膚血液循環(huán)會(huì )使該部位產(chǎn)生的熱量分散,所以分散板部位沒(méi)有損傷。然而,在斑塊部位的組織血液流動(dòng)變得不足的情況下(休克、低血壓、低溫、板塊區域的組織壓迫),缺乏足夠的散熱會(huì )導致傷害。為了減少燒傷,自1981年以來(lái),高頻電刀設備都有一個(gè)安全系統,以確保只有當與負極板連接時(shí),電刀才會(huì )運行。最后一個(gè)與燒傷有關(guān)的原因,當電流通過(guò)病人身體的路徑而不是分散電極時(shí),也可能發(fā)生燒傷。負極板與電外科裝置的接觸部分或全部中斷,會(huì )允許電流通過(guò)可選的路徑流動(dòng),包括病人身體的所有接觸點(diǎn)到地電位。在最常見(jiàn)的可選路線(xiàn)中,有以下幾種:

-身體表面與接地的手術(shù)臺直接接觸;

-連接在病人身上的電極,能夠與地電位接觸(如監測電極);

-病人接觸導電材料、塑料或橡膠(管子或床墊),進(jìn)行靜電損耗。

如果這些部位的接觸面很?。ǜ唠娮瑁?,就會(huì )有大量的電流集中,溫度升高,組織損傷,往往很?chē)乐?。在案?中,與病人皮膚接觸的手術(shù)臺金屬部件是電流通過(guò)的可選路線(xiàn)。在這個(gè)案例中,值得注意的是對病人投訴的低估,他提到燒傷部位的疼痛,而這并是麻醉應獲得,但他的投訴被手術(shù)團隊駁回,他們可能將病人的反應與鎮靜劑的作用聯(lián)系起來(lái)。即使在中性電極正常運作的情況下,監測電極也可能造成傷害。當負極板被粘貼在離有效電極作用部位太遠的地方時(shí),來(lái)自它的電流可以分成兩部分。一個(gè)返回到負極板,另一個(gè)通過(guò)監測電極返回。由于這個(gè)電極的面積減少,病人的皮膚會(huì )發(fā)生燒傷。文獻中的一些研究報告了與心電圖、腦電圖、直腸溫度探針或皮膚電極以及使用針頭的內置監測設備有關(guān)的燒傷的發(fā)生情況。通過(guò)電療電路以外的可選途徑進(jìn)行的電流循環(huán)也可能涉及到:

電刑(電擊):電流通過(guò)身體。其后果包括電擊般的感覺(jué)、燒傷、神經(jīng)損傷、窒息(呼吸肌和呼吸中樞癱瘓)等。低頻電流(60赫茲)可在可興奮的組織中引起嚴重的問(wèn)題,如大肌肉群的收縮,這可能被誤解為病人在術(shù)中蘇醒和嚴重的心律失常。

電磁干擾:交流電,特別是高頻交流電,會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),對其他設備的功能產(chǎn)生干擾(例如脈搏血氧儀和心電圖儀的偽影或噪音)。防止這一事件的最好方法是使用適當的接地和電磁隔離裝置。

火災和爆炸:在富含易燃氣體和蒸汽的環(huán)境中產(chǎn)生電火花,會(huì )產(chǎn)生災難性的事故。易燃材料(紗布或干棉簽、抗感染的酒精溶液、PVC氣管導管),在含有可燃氣體(如氧氣)的豐富環(huán)境中,只要有一個(gè)電火花就可能進(jìn)入快速燃燒狀態(tài)。

與電容和磁感應現象有關(guān)的燒傷是少見(jiàn)的事件。前者和后者都能在導電裝置(連接到病人的監測器電纜,作為“天線(xiàn)”)中感應出電流,并在使用產(chǎn)生極高頻率交流電的電刀時(shí)發(fā)生,從而對病人的完整性構成進(jìn)一步的風(fēng)險。為了避免這種類(lèi)型的事故,該裝置應盡可能地遠離監測器,接線(xiàn)必須相互垂直。

電外科設備的操作指南

為減少與電外科應用相關(guān)的風(fēng)險,制定了一些有關(guān)電外科的建議,作為在手術(shù)室工作的所有專(zhuān)業(yè)人員應采取的預防措施:

1.防止在使用電外科手術(shù)時(shí)發(fā)生事故的關(guān)鍵點(diǎn)是在手術(shù)臺上正確擺放病人。與病人的金屬部分或手術(shù)臺和監測電極的接觸會(huì )使電流集中或導致電流泄漏,從而導致傷害。必須在手術(shù)臺上和手臂/腿部放置部位使用絕緣裝置,以防止電流通過(guò)金屬區域泄漏,此外還要在手臂、軀干或腿部之間放置干拭子,以避免電流集中在有液體積聚的區域。

2.必須去掉金屬飾物,電極應盡可能放在離手術(shù)部位較遠的地方。

3.當對有假體導電關(guān)節的病人使用單極手術(shù)刀時(shí),應盡力將假體置于電流路徑之外。例如,如果病人使用的是右髖關(guān)節假體,則應將負極板放在病人的左側。

4.報警系統應始終處于工作狀態(tài)。設備的聲音指示器音量應保持在可聽(tīng)水平,以便在電外科設備被無(wú)意中啟動(dòng)或工作異常時(shí)立即發(fā)出信號。

5.還應避免將分散性電極放在紋身上,因為許多紋身含有金屬染料;有效電極在不使用時(shí)應遠離該部位,它可以避免意外的激活和傷害。

6.有效電極不應該在有麻醉氣體和易燃劑的情況下使用,例如用于皮膚防腐的防曬劑。在耳鼻喉科和頭頸部手術(shù)中,由于接近麻醉氣體,這一點(diǎn)尤其重要。

7.電外科設備的功率應在啟動(dòng)前進(jìn)行確認,應盡可能地降低功率,以達到切割或凝血的理想效果。如果外科醫生要求持續增加功率,或病人有異常反應,或在使用過(guò)程中監測信號受到干擾,有必要檢查整個(gè)電路的故障。

8.負極板的位置一般由手術(shù)部位決定,它應該盡可能地靠近手術(shù)部位,最好是在清潔、干燥的皮膚上,放置在血管發(fā)達的地方,并有較大的肌肉量。

9. 對裝有心臟起搏器的病人應進(jìn)行持續監測,因為盡管現代設備的設計可以防止電流流動(dòng),但它們仍會(huì )受到干擾,可能會(huì )出現無(wú)法修復的損壞或功能改變。應采取額外的預防措施,以盡量減少事故的發(fā)生,如在使用電外科手術(shù)期間,與心臟病專(zhuān)家一起檢查起搏器的正常功能,準備好起搏器的編程裝置,將其設置為非同步模式,在緊急情況下立即使用除顫器,讓所有的電外科設備的電纜和電線(xiàn)遠離心臟起搏器及其連接,電刀的功率設置盡量低。還建議盡可能使用雙極電外科手術(shù),但若必須使用單極電外科手術(shù),手術(shù)過(guò)程中必須保證有效電極和分散電極之間的距離盡可能短。

總結

從病人進(jìn)入手術(shù)室到返回原病房,整個(gè)圍手術(shù)期都存在風(fēng)險,而電外科手術(shù)就是其中之一。所有參與手術(shù)的人應對電外科設備的科學(xué)和物理原理進(jìn)行了解,這不僅能夠提高工作效率,允許使用設備的發(fā)揮出所有功能,而且也是為了防止其錯誤使用對病人造成損害。

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