手術(shù)煙霧危害與防護(hù)的研究進(jìn)展1）

葛經(jīng)武，楊美玲，茆文革

手術(shù)煙霧危害與防護(hù)的研究進(jìn)展1）

葛經(jīng)武，楊美玲，茆文革

介紹了手術(shù)煙霧的定義、產(chǎn)生機(jī)制、煙霧成分，從化學(xué)成分、活性細(xì)胞、活性病毒、無活力顆粒方面闡述了手術(shù)煙霧的危害，并提出針對性防護(hù)措施。

手術(shù)煙霧；危害；防護(hù)

手術(shù)煙霧作為電刀、激光刀和超聲刀的產(chǎn)物自出現(xiàn)時即受到學(xué)者們的重視。煙霧具有刺鼻的氣味，手術(shù)過程中會干擾術(shù)者視線，并且會對醫(yī)護(hù)人員的健康產(chǎn)生危害。故研究煙霧的成分對人體的危害以及如何做好防護(hù)具有重要的意義，現(xiàn)就國內(nèi)外的研究進(jìn)展綜述如下。

1 手術(shù)煙霧的定義

手術(shù)煙霧的定義尚不明確，依據(jù)其形態(tài)分為兩類：一類是由于高溫導(dǎo)致組織燃燒而產(chǎn)生的氣體稱為“煙霧”；另一類是細(xì)胞溶解導(dǎo)致細(xì)胞液流出形成細(xì)小霧滴，稱為“氣溶膠”。一般氣溶膠的顆粒較煙霧大。平時所指的手術(shù)煙霧是泛指所有在手術(shù)過程中產(chǎn)生的煙霧和氣溶膠，是一個廣義的概念。

2 手術(shù)煙霧產(chǎn)生機(jī)制

通過電外科設(shè)備（ESU）和激光設(shè)備產(chǎn)生外科煙霧的機(jī)制是一樣的。當(dāng)這些設(shè)備被用于切、凝、汽化以及切除組織時，它們通過加熱靶細(xì)胞達(dá)到沸點(diǎn)使得細(xì)胞膜破裂，化學(xué)物質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)容物（包括病毒、細(xì)胞液、細(xì)小顆粒）分散進(jìn)入空氣或氣腹［1］。超聲刀產(chǎn)生煙霧的機(jī)制：超聲刀的工作原理是通過工作棒55 k Hz的頻率進(jìn)行機(jī)械振動，使組織內(nèi)的水分子汽化、蛋白質(zhì)氫鍵斷裂、細(xì)胞崩解、組織被切開或者凝固、血管閉合。胡旭光等［2］在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超聲刀切割脾和胃組織時，煙霧中都有一定量的活性細(xì)胞。另外，手術(shù)過程中用的一些動力設(shè)備如顱鉆、銑刀、磨鉆以及骨科電鋸等都會產(chǎn)生一定的煙霧。

3 煙霧成分

影響煙霧的產(chǎn)生總量與組成成分的因素包括手術(shù)類型、手術(shù)部位、醫(yī)生的技術(shù)、組織的病理學(xué)特征、設(shè)備使用時的能量形式及能量大小、設(shè)備使用的時間長短及頻率等［3］。在電刀和激光設(shè)備工作時產(chǎn)生的往往是各種化學(xué)成分的混合，不僅有難聞的氣味，還會干擾術(shù)者的視線。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，外科煙霧中含有的化學(xué)成分多達(dá)600多種［4］。已被證實(shí)傳統(tǒng)開放手術(shù)所產(chǎn)生的電外科煙霧具有毒性、感染性和致突變性［5］。1998年，Hensman等［6］在體外試驗(yàn)中利用電凝鉤對豬的肝臟進(jìn)行切割并收集所產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了其中21種含量較高的物質(zhì)，包括碳?xì)浠衔?、腈、脂肪酸、酚類化合物等。但其也提出因?yàn)槭窃诙趸迹–O2）環(huán)境下實(shí)施的實(shí)驗(yàn)，故可能會產(chǎn)生不同的成分。在腹腔或者胸腔內(nèi)產(chǎn)生的成分可能會被吸收入血產(chǎn)生全身效應(yīng)。另外，這些化學(xué)成分的含量因手術(shù)不同而不同，但是大多數(shù)含量均超過標(biāo)準(zhǔn)。除了這些化學(xué)成分外，外科煙霧中還存在活細(xì)胞、病毒以及一些細(xì)小的無活性微粒。加拿大學(xué)者John等［7］在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，黑色素瘤細(xì)胞可以存在于外科煙霧中，并且存在的量與電刀的功率呈負(fù)相關(guān)。許多研究表明，激光設(shè)備產(chǎn)生的煙霧可能包含傳染粒子或病毒的DNA。Garden等［8］已經(jīng)在使用二氧化碳激光治療疣所產(chǎn)生的煙霧中發(fā)現(xiàn)人和牛乳頭瘤狀病毒DNA（HPV，BPV）。另外，有個案報道，一位外科醫(yī)生在用Nd：YAG激光治療生殖器疣病人之后被感染為喉乳頭狀瘤?。℉PV6型和11型）［9］。

4 煙霧的危害

4.1 有害化學(xué)成分的危害 煙霧會產(chǎn)生令人不舒服的氣味，這種氣味多是由有害物質(zhì)產(chǎn)生，主要為芳香族的化合物等。使用高頻電刀或者激光設(shè)備時，產(chǎn)生的氣味主要是組織燃燒時所產(chǎn)生的副產(chǎn)品。這些化學(xué)副產(chǎn)品會引起頭痛，眼睛、鼻咽喉部的刺激癥狀，以及產(chǎn)生長期的不良影響。但是一項(xiàng)前瞻性的隊(duì)列研究提示，長期的手術(shù)室煙霧暴露并不能引起肺癌發(fā)病率的升高［10］。氣腹煙霧中的一氧化碳（CO）進(jìn)入血液中的吸收問題是目前研究的焦點(diǎn)問題。一氧化碳很容易和血紅蛋白結(jié)合產(chǎn)生碳氧血紅蛋白（HbCO）和高鐵血紅蛋白（Met Hb）。碳氧血紅蛋白和高鐵血紅蛋白過量的集聚會引起健康個體的缺氧負(fù)荷，導(dǎo)致血液的攜氧能力降低，而且會進(jìn)一步影響有心血管疾病病人的心血管功能［11］。但是Wu等［12］在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，腹腔鏡手術(shù)時氣腹內(nèi)的CO含量非常高，但是碳氧血紅蛋白和高鐵血紅蛋白卻升高不明顯，這也提示，氣腹內(nèi)的CO對循環(huán)的影響并沒有那么大。

4.2 活性細(xì)胞的危害 國內(nèi)有報道指出，在腹腔鏡手術(shù)時，超聲刀切割組織所產(chǎn)生的煙霧中存在有活細(xì)胞，并提出煙霧中細(xì)胞的數(shù)量與切割時間和功率成正比，并與組織結(jié)構(gòu)致密度有關(guān)［2］。

4.3 活性病毒的危害 Garden等［8］在1988年采用CO2激光儀的不同模式和能量測試了手術(shù)煙霧中牛纖維乳頭狀瘤（BPV）和人乳頭狀瘤（HPV）的DNA，結(jié)果顯示在激光產(chǎn)生的蒸汽中含有完整的HPV的DNA。另有研究表明，不僅CO2激光產(chǎn)生的蒸汽中含有病毒的基因，還證明蒸汽中還有可傳染性的病毒［13］。

4.4 無活力顆粒的危害 一般來講，電刀和激光設(shè)備所產(chǎn)生的顆粒比較小而規(guī)則，而由超聲刀產(chǎn)生的顆粒較大而不規(guī)則。粒子大小按照直徑來劃分，若直徑大于10μm，稱為粗粒級；而直徑2.5μm～10.0μm的粒子會沉積在呼吸道內(nèi)，這些粒子都會被黏膜的纖毛清除；而直徑小于2.5μm的粒子會直接進(jìn)入肺泡并沉積，此處清除只依靠巨噬細(xì)胞的吞噬作用，這種直徑的粒子會導(dǎo)致肺部的炎癥［14］。

5 防護(hù)措施

5.1 注重防護(hù) 要從思想上重視，認(rèn)識到外科煙霧對手術(shù)室工作人員的危害，認(rèn)真進(jìn)行防護(hù)。簡單的防護(hù)方法是在產(chǎn)生大量煙霧時轉(zhuǎn)頭避開。

5.2 口罩 外科口罩本是用來預(yù)防外科感染的，但后來發(fā)現(xiàn)戴口罩可以在一定程度上濾過煙霧中的粒子。根據(jù)2003年的一篇綜述報道，外科煙霧由電刀產(chǎn)生的粒子直徑平均0.07μm；而由激光設(shè)備產(chǎn)生的粒子直徑平均0.31μm［15］，由超聲刀產(chǎn)生的粒子則更大。大多數(shù)的外科口罩能夠?yàn)V過的粒子最小為5μm，即使最高濾過系數(shù)的激光口罩也不能濾過小于0.1μm的微粒。而且，大多數(shù)口罩在佩戴時都不能很好地與臉部貼合緊密，這個也是不能依靠口罩的另一原因［16］。

5.3 負(fù)壓吸引器 大多數(shù)手術(shù)時需要吸引器，吸引器主要被用來吸引術(shù)野的出血、液體等。同時，也可以用來吸引電刀及激光產(chǎn)生的煙霧，但是在實(shí)際操作時并不是很理想。國家職業(yè)安全與衛(wèi)生研究院（NIOSH）建議，吸引器的流速應(yīng)該在每分鐘100 m～150 m，且吸引器頭應(yīng)該保持在電刀頭5.08 cm以內(nèi)；美國手術(shù)室護(hù)理學(xué)會（AORN）也認(rèn)為，雖然在離電刀頭2.54 cm～5.08 cm的吸引可以減少煙霧量，但是效果如何并不為人所知，只是直覺上覺得有效［15］。

5.4 排煙系統(tǒng) 采用高效過濾的排煙系統(tǒng)是最好的去除外科煙霧的方法。該系統(tǒng)主要由一臺帶過濾系統(tǒng)的真空泵構(gòu)成，用于吸走煙霧、濾除污染物并導(dǎo)入經(jīng)過過濾的空氣。一個有效的排煙系統(tǒng)由3部分組成：①不受手術(shù)操作影響的煙霧捕獲裝置；②有足夠吸力的真空源；③有足夠過濾能力保證環(huán)境空氣安全的過濾系統(tǒng)［17］。有文獻(xiàn)報道，一個有效的負(fù)壓吸引系統(tǒng)需要具備極低穿透粒子空氣過濾器（ULPA）。理論上，ULPA過濾器能夠除去99.999%的細(xì)菌、灰塵、花粉、真菌等一切大于0.12 μm的粒子。吸引器頭應(yīng)該至少放置距離手術(shù)部位5.08 cm的位置［18］。

5.5 腔鏡下排煙 電刀都會產(chǎn)生大量的煙霧，使得視野變得模糊，故腔鏡下的排煙尤其重要，目前大多數(shù)認(rèn)識是在視野不清晰時通過曲卡的排氣孔放出煙霧，以保持視野清晰，故大量的煙霧從腹腔釋放到手術(shù)間。有學(xué)者建議，在腔鏡手術(shù)過程中或手術(shù)完成后，用高含氧量的空氣對腹腔進(jìn)行間歇或持續(xù)性換氣，可降低CO濃度并避免切口的煙霧泄露；在手術(shù)過程中，部分打開腔鏡套管的luer-lok閥門或在電烙操作時打開閥門，負(fù)壓吸除煙霧，防止煙霧積累，同時在閥門上連接過濾器，濾除某些有害物質(zhì)［17］。

6 小結(jié)

目前對于煙霧的成分、危害性、防護(hù)有了一定的研究，但是仍有許多問題需要解決。首先，醫(yī)護(hù)人員對于煙霧危害性及防護(hù)認(rèn)識不夠，提高醫(yī)護(hù)人員的防護(hù)意識，減少煙霧的暴露將是重要的課題；其次，煙霧對于個體的危害有了初步研究，仍需要前瞻性的研究證明煙霧對個體的危害；另外，如何減少煙霧的生成也是一個減少煙霧暴露的重要措施。

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Research progress on harm and protection of surgical smoke

Ge Jingwu，Yang Meiling，Mao Wenge
（First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Jiangsu 210029 China）

It introduced the definition，generation mechanism and smoke composition of surgical smoke，and expounded the harm of surgical smoke from aspects of the chemical composition，active cells，active virus and anaemia particle.And it put forward the targeted protective measures.

surgical smoke；harm；protection

R473.1

A

10.3969／j.issn.1009-6493.2012.32.001

1009-6493（2012）11B-2977-02

1）為2010年國家臨床重點(diǎn)?？平ㄔO(shè)項(xiàng)目，編號：財社［2010］305號。

葛經(jīng)武，護(hù)師，本科，單位：210029，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院；楊美玲（通訊作者）單位：210029，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院；茆文革單位：210042，江蘇省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院。

2012-01-15；

2012-10-20）

（本文編輯 范秋霞）

·經(jīng)驗(yàn)薈萃·