超声手术刀

医疗器械

超声手术刀是一种高频电外科设备，主要用于生物组织的切割与血管闭合等操作。具有出血少、对周围组织伤害少、术后恢复快等特点，其作用于人体组织起到切割与凝闭的作用，不会引起组织干燥、灼伤等副作用，刀头工作时也没有电流通过人体，在手术室中有着广泛的应用，有无血手术刀之称。

结构

超声手术刀的主要组成包括：主机、换能器手柄、超声刀头、脚踏板，如图所示。

1. 主机是一个高频电流发生器，负责提供稳定的超声频率电信号。

2. 换能器手柄是超声手术刀的关键部件，超声刀中的超声换能器是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波信号，高于20kHz）的能量转换器件，其好坏直接关系到切割止血及血管凝闭的效果。

3. 刀头连接换能器手柄使用，对人体软组织起到切割止血、分离、凝闭作用。

4. 脚踏板有两个踏板起到激发最小或最大功率的作用。超声刀手柄上同样有两个激发最小或最大功率的按钮。最大功率主要用于组织切割，最小功率主要用于止血。

工作原理

超声手术刀的主要作用机理为主机输出电信号，经由换能器利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应，将超声电能转换为机械能产生高频振动，通过变幅杆的放大和耦合作用，推动刀头工作并向人体局部组织传播能量，从而达到手术治疗目的。超声手术刀手持部件的结构如图所示。

超声刀头振幅很小，但振动频率极高，从而产生了很高的瞬时加速度。因此在进行软组织切割时，被作用部位可迅速被切开，而不伤及其周围组织。

超声刀头接触到人体后还会产生微声流作用、空化效应、热效应及止血效应：

1. 微声流作用：表现为超声振动使被作用组织变成均浆，切割升温时会使组织中的脂肪逸出。液化组织在刀头振动作用下，可在刀头附近形成微声流，微声流伴生的切应力使组织细胞遭到破坏。

2. 空化效应：使组织液中大量的微气泡（空化核）体积急剧膨胀、破裂引起组织层面的分离从而达到解剖分离的效果。

3. 热效应：是由于超声波频率高、能量大，在被介质吸收时，部分能量转化为热能，从而引起生物组织温度的升高。

4. 止血效应：超声手术刀工作时，高频振荡的刀头接触组织液或血液，产生强烈的空化效应，大量空化泡爆裂的热效应使其附近的蛋白质破碎凝固并堵塞于血管断口处实现紧急止血；同时，手术刀切割时不论是振动摩擦还是空化效应，都会导致作用机体出现一定程度的升温，可提高该区域附近血液中凝血酶的活性，从而加速凝血反应过程。

临床应用与适应证

超声手术刀临床用于切割与凝血、白内障乳化、肿瘤吸引切除、吸脂等方面。对于含水分多、胶原成分少的组织效果最好，如脑、肝、脾等器官，而对胶原成分多的组织作用甚微，如血管、筋膜等。临床主要应用在脑外科、神经外科肿瘤、肝肿瘤、胸外科各种肿瘤的切除，脂肪吸除以及各种含水分丰富的细胞组织的切除。近年来其使用领域已覆盖眼科、脑外科、神经外科、普外科、泌尿外科、胸外科、妇科、小儿外科、五官科等。

超声手术刀的分类

1. 吸引式超声手术刀：由主机，治疗声头，吸引装置组成，利用超声的空化作用，粉碎病变组织或准备除去的组织，再用泵吸出，完成治疗。吸引式超声手术刀止血的原理是在破坏和吸除高含水量组织细胞同时，使弹性较强的高胶原含量组织完好无损，使手术在安全、少血或无血条件下进行。

2. 切割式超声手术刀：由主机和治疗声头组成，它是利用治疗声头的超声效应和高频机械振动，切割、分离组织，是与传统的外科手术相似的超声治疗方式，刀头小、产热少、止血好，可在视野很小的情况下进行操作，常用于腹腔镜手术。

超声手术刀的优点

1. 良好的止血效果

2. 精确切割

3. 安全性高

4. 术后恢复快、预后良好

5. 无灼伤、对周围组织损伤小

使用注意事项

1. 使用前先检查刀片扳手座是否开裂或磨损。如果发现损坏，必须先进行生物医学评价，然后才能决定是否可以使用或予以更换，在高压蒸煮后，要让刀片扳手在室温下至少冷却15min或在室温无菌水中浸泡5min后再使用。

2. 严禁将液体溅射或泼洒在发生器上，或将发生器浸入液体中，可能会损坏发生器并造成电击或失火危险。