葛經武，楊美玲，茆文革

手術煙霧危害與防護的研究進展1）

葛經武，楊美玲，茆文革

介紹了手術煙霧的定義、產生機制、煙霧成分，從化學成分、活性細胞、活性病毒、無活力顆粒方面闡述了手術煙霧的危害，并提出針對性防護措施。

手術煙霧；危害；防護

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

1 手術煙霧的定義

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

2 手術煙霧產生機制

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

3 煙霧成分

影響煙霧的產生總量與組成成分的因素包括手術類型、手術部位、醫(yī)生的技術、組織的病理學特征、設備使用時的能量形式及能量大小、設備使用的時間長短及頻率等［3］。在電刀和激光設備工作時產生的往往是各種化學成分的混合，不僅有難聞的氣味，還會干擾術者的視線。有學者研究發(fā)現，外科煙霧中含有的化學成分多達600多種［4］。已被證實傳統(tǒng)開放手術所產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］在體外試驗中利用電凝鉤對豬的肝臟進行切割并收集所產生的煙霧進行研究，發(fā)現了其中21種含量較高的物質，包括碳氫化合物、腈、脂肪酸、酚類化合物等。但其也提出因為是在二氧化碳（CO2）環(huán)境下實施的實驗，故可能會產生不同的成分。在腹腔或者胸腔內產生的成分可能會被吸收入血產生全身效應。另外，這些化學成分的含量因手術不同而不同，但是大多數含量均超過標準。除了這些化學成分外，外科煙霧中還存在活細胞、病毒以及一些細小的無活性微粒。加拿大學者John等［7］在試驗中發(fā)現，黑色素瘤細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相關。許多研究表明，激光設備產生的煙霧可能包含傳染粒子或病毒的DNA。Garden等［8］已經在使用二氧化碳激光治療疣所產生的煙霧中發(fā)現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病（HPV6型和11型）［9］。

4 煙霧的危害

4.1 有害化學成分的危害 煙霧會產生令人不舒服的氣味，這種氣味多是由有害物質產生，主要為芳香族的化合物等。使用高頻電刀或者激光設備時，產生的氣味主要是組織燃燒時所產生的副產品。這些化學副產品會引起頭痛，眼睛、鼻咽喉部的刺激癥狀，以及產生長期的不良影響。但是一項前瞻性的隊列研究提示，長期的手術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）進入血液中的吸收問題是目前研究的焦點問題。一氧化碳很容易和血紅蛋白結合產生碳氧血紅蛋白（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荷，導致血液的攜氧能力降低，而且會進一步影響有心血管疾病病人的心血管功能［11］。但是Wu等［12］在實驗中發(fā)現，腹腔鏡手術時氣腹內的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，氣腹內的CO對循環(huán)的影響并沒有那么大。

4.2 活性細胞的危害 國內有報道指出，在腹腔鏡手術時，超聲刀切割組織所產生的煙霧中存在有活細胞，并提出煙霧中細胞的數量與切割時間和功率成正比，并與組織結構致密度有關［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煙霧中牛纖維乳頭狀瘤（BPV）和人乳頭狀瘤（HPV）的DNA，結果顯示在激光產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，電刀和激光設備所產生的顆粒比較小而規(guī)則，而由超聲刀產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，這些粒子都會被黏膜的纖毛清除；而直徑小于2.5μm的粒子會直接進入肺泡并沉積，此處清除只依靠巨噬細胞的吞噬作用，這種直徑的粒子會導致肺部的炎癥［14］。

5 防護措施

5.1 注重防護 要從思想上重視，認識到外科煙霧對手術室工作人員的危害，認真進行防護。簡單的防護方法是在產生大量煙霧時轉頭避開。

5.2 口罩 外科口罩本是用來預防外科感染的，但后來發(fā)現戴口罩可以在一定程度上濾過煙霧中的粒子。根據2003年的一篇綜述報道，外科煙霧由電刀產生的粒子直徑平均0.07μm；而由激光設備產生的粒子直徑平均0.31μm［15］，由超聲刀產生的粒子則更大。大多數的外科口罩能夠濾過的粒子最小為5μm，即使最高濾過系數的激光口罩也不能濾過小于0.1μm的微粒。而且，大多數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 負壓吸引器 大多數手術時需要吸引器，吸引器主要被用來吸引術野的出血、液體等。同時，也可以用來吸引電刀及激光產生的煙霧，但是在實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，吸引器的流速應該在每分鐘100 m～150 m，且吸引器頭應該保持在電刀頭5.08 cm以內；美國手術室護理學會（AORN）也認為，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)的真空泵構成，用于吸走煙霧、濾除污染物并導入經過過濾的空氣。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］。有文獻報道，一個有效的負壓吸引系統(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%的細菌、灰塵、花粉、真菌等一切大于0.12 μm的粒子。吸引器頭應該至少放置距離手術部位5.08 cm的位置［18］。

5.5 腔鏡下排煙 電刀都會產生大量的煙霧，使得視野變得模糊，故腔鏡下的排煙尤其重要，目前大多數認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間。有學者建議，在腔鏡手術過程中或手術完成后，用高含氧量的空氣對腹腔進行間歇或持續(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［17］。

6 小結

目前對于煙霧的成分、危害性、防護有了一定的研究，但是仍有許多問題需要解決。首先，醫(yī)護人員對于煙霧危害性及防護認識不夠，提高醫(yī)護人員的防護意識，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?？平ㄔO項目，編號：財社［2010］305號。

葛經武，護師，本科，單位：210029，南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院；楊美玲（通訊作者）單位：210029，南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院；茆文革單位：210042，江蘇省安全生產科學研究院。

2012-01-15；

2012-10-20）

（本文編輯 范秋霞）

·經驗薈萃·