陳程，施曉波

（中南大學(xué)湘雅第二醫(yī)院婦產(chǎn)科生殖中心，長沙 410011）

高頻電刀于1920年開始應(yīng)用于臨床手術(shù)中，至今已近100 年歷史，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，其靈活性、安全性等亦不斷提高，并在外科領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，逐漸成為必備的手術(shù)設(shè)備之一［1］，特別在微創(chuàng)外科、腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展［2］。然而高頻電刀的廣泛使用，使人們也逐漸關(guān)注到它對(duì)作用組織和周圍組織的損傷或影響［3-4］，及其帶來的遠(yuǎn)期并發(fā)癥。

一、高頻電刀的三個(gè)物理效應(yīng)［5］

1.熱效應(yīng)：當(dāng)高頻電流通過人體軟組織時(shí)，由于每一震蕩電流的脈沖時(shí)間極短，離子很難引起遷移，只在富有結(jié)滯性的體液中震蕩，由于摩擦而產(chǎn)生大量熱能，從而達(dá)到手術(shù)止血或者切割組織的作用，高頻電刀就是利用高頻電流通過機(jī)體的這種熱效應(yīng)為工作基礎(chǔ)。

2.集膚效應(yīng)：又稱趨膚效應(yīng)［6］。電子在導(dǎo)體內(nèi)總是沿著電阻最小的路線流動(dòng)，在導(dǎo)體表面及近表層的結(jié)構(gòu)元與導(dǎo)體表面基本平行，電子在其間換位流動(dòng)較組織深處阻力小，故當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時(shí)，電流將集中在導(dǎo)體表面通過。在腔鏡手術(shù)中，電流通過高頻電刀傳導(dǎo)至操作組織后在其表面通過，而不流經(jīng)人體內(nèi)部臟器組織，從而避免了高頻電流對(duì)臟器造成傷害［5］。

3.法拉第效應(yīng)：低頻交流電與人體神經(jīng)傳導(dǎo)的電流頻率極為相似，會(huì)引起刺激并會(huì)中斷神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)，而低于100kHz的交流電會(huì)產(chǎn)生有限的刺激，如肌肉痙攣、疼痛、心室纖維顫動(dòng)甚至有致命的危險(xiǎn)，此為法拉第效應(yīng)。當(dāng)電流頻率達(dá)到100kHz以上時(shí)，法拉第效應(yīng)將明顯減少，當(dāng)超過300kHz時(shí)，電流對(duì)神經(jīng)肌肉的刺激完全可以忽略不計(jì)。而高頻電刀發(fā)出的是300～750kHz的交流電，從而避免了法拉第效應(yīng)，對(duì)人體神經(jīng)和肌肉幾乎不存在直接刺激。

二、高頻電刀的工作原理和模式［1］

高頻電刀是一個(gè)變頻變壓器，通常采用針形或刃形電極（常見的是環(huán)形、針形、球形、三角形、方形等），有效面積很小，它能將50 Hz／200 V 的低頻低壓電流變?yōu)?00～750kHz、幾千甚至上萬伏的高頻高壓電流，一方面避免了法拉第效應(yīng)，另一方面利用熱效應(yīng)與集膚效應(yīng)，使與電刀接觸的小面積的人體軟組織的表層及近表層的組織在瞬間流經(jīng)大密度電流，瞬即產(chǎn)生大量的熱量，使電刀作用下的組織發(fā)生爆發(fā)性脫水，使得直接作用組織瞬間變?yōu)槊撍M織［7］，故熱效應(yīng)是高頻電刀作用于臨床手術(shù)操作中的主要作用基礎(chǔ)。因高頻電刀功率的不同，可分為電凝和電切兩種作用，電凝以止血，電切以切割組織，從而達(dá)到手術(shù)中止血和切割組織的操作目的。電凝和電切作用時(shí)使用的功率不同，電凝最佳功率為30～60 W，而電切最佳功率為80～100 W，作用時(shí)間一般為2～4s。

另外，高頻電刀通過兩種工作模式發(fā)揮作用：（1）單極狀態(tài)：?jiǎn)螛O高頻電刀工作時(shí)，電流流經(jīng)路線是高頻信號(hào)發(fā)生器—手術(shù)電極刀—作用組織—病人電極板—返回高頻信號(hào)發(fā)生器，形成一個(gè)閉合回路［8］。常用的單極高頻電刀接觸人體組織面積小，接觸處電流密度大，瞬間產(chǎn)生了較強(qiáng)的熱效應(yīng)，達(dá)到對(duì)接觸處組織的切割和凝固止血作用。而流經(jīng)人體其他組織到達(dá)病人電極板的高頻電流，因?yàn)榻M織阻力大，故電流密度迅速下降，逐漸衰減。一般認(rèn)為對(duì)電刀接觸范圍之外的人體軟組織不會(huì)產(chǎn)生明顯熱效應(yīng)和肉眼可見的損傷。但對(duì)于臨近電刀接觸的組織，逐漸衰減的高頻電流是否會(huì)引起損傷，尚需進(jìn)一步研究。（2）雙極狀態(tài)：雙極高頻電刀一般用來電凝或電灼，它是通過兩級(jí)鑷子（或手鉗）的兩個(gè)尖端，一個(gè)為正極，一個(gè)為負(fù)極，無需接病人電極板。工作時(shí)的電流流經(jīng)路線是高頻信號(hào)發(fā)生器—手術(shù)電極鉗的正極—作用組織—手術(shù)電極鉗的負(fù)極—返回高頻信號(hào)發(fā)生器，形成閉合回路［8］。應(yīng)用高頻電流的熱效應(yīng)達(dá)到對(duì)鉗夾組織的電凝止血或電灼作用。除手術(shù)電極鉗之間的人體組織會(huì)受到明顯高頻電流的熱效應(yīng)作用外，其他周邊組織并無明顯高頻電流通過，所以認(rèn)為不會(huì)有高頻電流對(duì)接觸處之外的人體組織產(chǎn)生熱效應(yīng)和損傷。

三、高頻電刀對(duì)作用周圍組織產(chǎn)生影響的理論 基 礎(chǔ)［9］

除外高頻電刀作用組織因瞬間流經(jīng)大劑量電流產(chǎn)生熱效應(yīng)而發(fā)生爆發(fā)性脫水，其接觸組織之外的臨近組織亦可有逐漸衰減的電流通過（以高頻電刀的單極工作狀態(tài)更為常見），該部分電流可以通過熱作用和非熱作用對(duì)作用組織周圍其他的組織產(chǎn)生損傷或者影響。

1.熱作用：指電流通過機(jī)體產(chǎn)生的焦耳熱對(duì)機(jī)體各組織器官造成的損傷。在高電壓且接觸時(shí)間較長時(shí)，熱作用占主導(dǎo)地位，局部組織溫度超過生理溫度2～5 ℃時(shí)可產(chǎn)生細(xì)胞損傷，從而損傷組織、器官。熱作用特點(diǎn)如下：（1）流量效應(yīng)［10］：電切和電凝的工作功率不同，分別為80～100 W 和30～60 W，其通過熱效應(yīng)對(duì)作用范圍外組織的熱損傷程度不同，呈負(fù)相關(guān)，即電切比電凝對(duì)周圍組織的損傷作用較小。有研究表明，在設(shè)定功率的宮腔鏡下子宮內(nèi)膜去除術(shù)中，切割電極對(duì)組織的熱損傷深度不隨功率增加而加深；凝固電極對(duì)組織的熱損傷卻隨功率增加而降低［10］。故在適用功率范圍內(nèi)，高頻電刀作用功率越高對(duì)組織的熱損傷越低，且電流劑量累積效應(yīng)不明顯。（2）時(shí)間累積效應(yīng)［10］：手術(shù)中對(duì)組織的操作時(shí)間與作用組織及周圍組織的損傷呈正相關(guān)。臨床手術(shù)中高頻電刀操作時(shí)間在2～4s，如超過5s，可對(duì)作用組織以外的周圍組織產(chǎn)生損傷，且隨著作用時(shí)間的延長，由于時(shí)間的累積效應(yīng)和流量累積效應(yīng)，產(chǎn)生的熱損傷越嚴(yán)重；而在實(shí)際臨床手術(shù)中電切或電凝時(shí)，作用一次往往不能達(dá)到切割或止血的目的，故存在重復(fù)操作，雖然不是持續(xù)操作，但是兩次操作時(shí)間間隔往往較短，約1～2s。臨床上在電切或電凝時(shí)會(huì)在操作部位淋以冷生理鹽水，除了輔助止血作用，更重要的是局部降溫作用，以盡量減輕周圍組織的熱損傷，一定程度上降低了熱損傷的時(shí)間累積效應(yīng)。

2.非熱作用：指電流對(duì)帶電荷的或者具有電偶性的組織成分的直接破壞。人體組織具有電偶性，故而電流可對(duì)其造成非熱損傷。非熱作用有兩種作用方式，包括電穿孔和蛋白質(zhì)變性。（1）電穿孔：當(dāng)電流通過細(xì)胞時(shí)，導(dǎo)致細(xì)胞外表面電壓發(fā)生改變，誘導(dǎo)產(chǎn)生跨膜電壓［11］。隨著電壓逐漸增大，導(dǎo)致細(xì)胞膜上被誘導(dǎo)的跨膜電壓亦逐漸增高［12］，電對(duì)細(xì)胞膜的作用力逐漸平衡甚至大于細(xì)胞膜自身的水合作用力，最終導(dǎo)致電穿孔的發(fā)生［13］；電壓越大，導(dǎo)致的電穿孔越不易修復(fù)，當(dāng)超過細(xì)胞膜孔道修復(fù)能力后，電穿孔成為不可逆，且孔道間可相互融合，形成大的孔道，細(xì)胞膜的完整性遭到破壞，細(xì)胞崩塌死亡；另外，隨著電穿孔的增多，細(xì)胞外的大量離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)的某些離子亦可流漏到細(xì)胞外，細(xì)胞內(nèi)離子發(fā)生劇烈變化，細(xì)胞內(nèi)滲透壓明顯增高，當(dāng)其超過細(xì)胞的承受能力時(shí)，細(xì)胞即可崩解壞死［9］。（2）蛋白質(zhì)變性：哺乳動(dòng)物的細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)約占30%，通常這些蛋白質(zhì)由酸性、堿性基團(tuán)構(gòu)成側(cè)鏈。一方面，這些側(cè)鏈可直接被電場(chǎng)作用，導(dǎo)致其變性；另一方面，這些側(cè)鏈具有電偶特性，可沿跨膜形成一個(gè)大的電偶力矩，在電場(chǎng)的作用下，逐漸增大場(chǎng)強(qiáng)，就能引起這些側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)改變，引起化學(xué)鍵的斷裂，從而造成這些蛋白的分崩離析，并引起細(xì)胞不可逆的損傷［9］。

四、高頻電刀對(duì)卵巢及其功能的影響

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，湖南長沙地區(qū)育齡期婦女（20～49歲）不孕癥發(fā)病率為11.08%、子宮肌瘤發(fā)病率為9.8%、卵巢囊腫發(fā)病率為3.1%［14］。對(duì)于有手術(shù)指征的這類患者，腹腔鏡下手術(shù)成為其首選手術(shù)方式。在婦科手術(shù)中，無論開腹手術(shù)還是腹腔鏡、宮腔鏡、宮頸高頻電刀環(huán)切術(shù)等微創(chuàng)手術(shù)，高頻電刀均為必備手術(shù)器械之一，在腔鏡手術(shù)中更為重要，在手術(shù)中往往承擔(dān)著切割分離、電凝止血等重要作用［15］。

在臨床上，除了卵巢疾?。ㄈ缏殉睬煽肆δ夷[、單純卵巢囊腫、卵巢內(nèi)成熟畸胎瘤、卵巢顆粒細(xì)胞瘤等）的手術(shù)需在卵巢組織上操作外，對(duì)盆腔其他組織病變（子宮漿膜下肌瘤、盆腔子宮內(nèi)膜異位癥、腹腔鏡雙側(cè)輸卵管整形等）的操作中，應(yīng)盡量避免觸及卵巢，以保持卵巢組織的完整性及卵巢功能的完好性［16］。

在卵巢疾病的手術(shù)中，經(jīng)高頻電刀電切或電凝止血操作后，電極作用中心區(qū)發(fā)生不同程度的汽化改變，從而達(dá)到切割或止血的效果。但中心作用區(qū)域之外的周圍卵巢組織，亦可發(fā)生不同程度的損傷，距離中心作用區(qū)越遠(yuǎn)，損傷程度越小。有研究表明雙極電刀與單極電刀在手術(shù)操作過程中對(duì)卵巢組織存在損傷［17-20］，且對(duì)卵巢近期功能的損傷程度不同，單極電刀較雙極電刀明顯［21-22］。梁軍等［23］關(guān)于腹腔鏡巧克力囊腫剝除術(shù)中高頻電刀電凝的研究表明，卵巢疾病手術(shù)中采用高頻電刀電切或電凝后，卵巢儲(chǔ)備功能受到影響，表現(xiàn)為黃體生成素（LH）、卵泡刺激素（FSH）升高，雌二醇（E2）、竇卵泡數(shù)較術(shù)前減少，且術(shù)后6月較術(shù)后1月更為明顯。但金瑞林等［24］關(guān)于單側(cè)卵巢子宮內(nèi)膜異位癥腹腔鏡手術(shù)中高頻電刀電凝止血對(duì)卵巢儲(chǔ)備功能的研究表明，術(shù)后1 月較術(shù)前LH、FSH 均有升高，且竇卵泡數(shù)減少，表明術(shù)后卵巢儲(chǔ)備功能受到損傷，然而術(shù)后6 月較術(shù)前LH、FSH輕度升高、竇卵泡數(shù)輕度減少，較術(shù)后1 月LH、FSH 有所降低，竇卵泡數(shù)稍增多，表明卵巢儲(chǔ)備功能在術(shù)后6 月能部分恢復(fù)。另外，王麗娜等［25］關(guān)于腹腔鏡下卵巢巧克力囊腫剝除術(shù)中3 種止血方法的研究，比較了術(shù)前、術(shù)后1 月及術(shù)后6 月的FSH、LH、E2水平及竇卵泡數(shù)，認(rèn)為單極電凝止血和雙極電凝止血較鏡下縫合止血更易造成卵巢儲(chǔ)備功能的降低，單極電凝止血比雙極電凝止血造成卵巢儲(chǔ)備功能的降低程度更為明顯。由于隨訪、實(shí)驗(yàn)時(shí)間跨度等因素的影響，對(duì)卵巢儲(chǔ)備功能的研究基本局限于術(shù)后6 月［26］，所以僅能得知術(shù)后短期內(nèi)卵巢功能的變化，而對(duì)于手術(shù)中高頻電刀對(duì)卵巢功能的遠(yuǎn)期影響尚缺追蹤研究。

五、高頻電刀對(duì)子宮內(nèi)膜的影響

子宮內(nèi)膜息肉是一種常見的婦科疾病，除了引起陰道不規(guī)則流血，還能引起患者不孕［27］。據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國子宮內(nèi)膜息肉不孕癥狀患者占據(jù)了全部不孕癥患者7.2%～15.6%［28］。既往常采用診刮術(shù)來治療子宮內(nèi)膜息肉，隨著宮腔鏡和高頻電刀的出現(xiàn)，臨床上出現(xiàn)了宮腔鏡直視下息肉刮除術(shù)、微剪刀剪切術(shù)、電切術(shù)等。宮腔鏡直視下息肉電切術(shù)是將高頻電刀置于子宮內(nèi)膜息肉的基底層根部，逐漸切割，深達(dá)根部下方約2 mm 淺肌層，必要時(shí)切除息肉周邊少許正常內(nèi)膜組織，以減少術(shù)后復(fù)發(fā)。有研究報(bào)道，宮腔鏡直視下息肉刮除術(shù)較電切術(shù)具有高的復(fù)發(fā)率［29］，兩種手術(shù)后患者月經(jīng)量均減少，但電切術(shù)后患者月經(jīng)量減少更為明顯。高天明等［30］報(bào)道，宮腔鏡下子宮內(nèi)膜息肉微型剪刀切除術(shù)后半年內(nèi)患者月經(jīng)量較術(shù)前明顯減少，隨訪至1年時(shí)月經(jīng)量基本恢復(fù)同術(shù)前；而高頻電刀電切術(shù)后半年及1年時(shí)患者月經(jīng)量均較術(shù)前明顯減少。

眾所周知，子宮內(nèi)膜基底層下5～6 mm 的肌層內(nèi)為豐富的血管網(wǎng)，當(dāng)高頻電刀電切深度把握欠佳就可能導(dǎo)致術(shù)中大出血。根據(jù)李愛華等［31］的研究，電刀可對(duì)其作用組織周圍約5～6 mm 的組織產(chǎn)生不可逆的損傷，高頻電刀切除子宮內(nèi)膜息肉時(shí)，電切深達(dá)息肉根部以下約2 mm 的淺肌層，除外對(duì)黏膜下肌肉產(chǎn)生影響，更有可能對(duì)淺肌層內(nèi)的血管網(wǎng)產(chǎn)生不同程度的影響，從而影響子宮內(nèi)膜的血液供應(yīng)，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜薄、月經(jīng)量明顯減少。之后王燕等［32］提出，對(duì)子宮內(nèi)膜息肉患者，若不考慮生育問題，首選宮腔鏡下子宮內(nèi)膜息肉電切術(shù)，而要求生育的患者采用宮腔鏡下定點(diǎn)刮匙刮宮術(shù)。另外，宮腔鏡下息肉電切術(shù)中，高頻電刀在工作時(shí)產(chǎn)生的熱作用和非熱作用能否對(duì)周圍子宮內(nèi)膜造成損傷，比如對(duì)雌、孕激素受體等的破壞，尚需進(jìn)一步研究。

宮頸環(huán)形電切術(shù)（LEEP）是近幾年才發(fā)展起來的一種宮頸錐切方法，是采用金屬環(huán)通以高頻電流錐形切除宮頸組織術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)逐步廣泛應(yīng)用于臨床。LEEP在手術(shù)時(shí)間、患者疼痛和術(shù)中出血量、術(shù)后陰道排液等方面明顯優(yōu)于宮頸冷刀錐切術(shù)（CKC）［33-34］。LEEP中環(huán)形高頻電刀常常采用3.8 MHz的超高頻電流，在接觸機(jī)體組織的瞬間，由組織本身產(chǎn)生阻抗，并吸收電波產(chǎn)生高熱完成切割、止血等作用［35］。環(huán)形高頻電刀在切割病變宮頸組織時(shí)，一般持續(xù)（6±3）min［36］，較CKC手術(shù)時(shí)間［（30±6）min］明顯縮短，且術(shù)中出血量明顯減少。

臨床上常有LEEP術(shù)后患者因月經(jīng)量減少就診，除外宮頸粘連或狹窄的因素，還有一部分不明原因的月經(jīng)量減少。LEEP術(shù)還有以下遠(yuǎn)期并發(fā)癥：宮頸管狹窄、宮頸管粘連、宮頸塑形欠佳、宮頸內(nèi)膜異位癥、宮頸管內(nèi)膜缺失、罕見宮頸骨化等。結(jié)合臨床上患者LEEP術(shù)后不明原因的月經(jīng)量減少的現(xiàn)象，根據(jù)LEEP的作用原理可能推測(cè)：當(dāng)環(huán)形高頻電刀切除宮頸病變組織時(shí)，高頻電流如果可以經(jīng)過宮頸管黏膜向子宮腔內(nèi)黏膜傳導(dǎo)，雖然電流逐漸衰減，但可以通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對(duì)子宮內(nèi)膜造成損傷；另外，LEEP 術(shù)持續(xù)時(shí)間約6min，造成局部極高熱，并且操作時(shí)間明顯長于腔鏡手術(shù)中電凝或電切的作用時(shí)間，其熱效應(yīng)的時(shí)間累積效應(yīng)可能更為明顯，如果高熱由宮頸向子宮腔內(nèi)傳導(dǎo)，可能損傷子宮內(nèi)膜，從而導(dǎo)致患者術(shù)后月經(jīng)量減少。但具體情況尚需動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究論證。

六、高頻電刀對(duì)其他組織的影響

高頻電刀除對(duì)手術(shù)中需要切斷或止血的組織作用外，尚會(huì)有逐漸衰減的電流流經(jīng)作用范圍外的周圍組織，通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)可對(duì)周圍的組織造成程度不同的影響。根據(jù)與電刀作用組織的距離不同，周圍組織所受的影響亦不相同。一些研究［31，37-38］采用兔活體皮膚、腎臟組織、肌肉組織，研究高頻電刀的作用及對(duì)周圍組織的損傷影響，結(jié)果顯示隨著輸出功率的逐漸增大，高頻電刀作用中心區(qū)組織（即與電刀接觸的組織）的汽化深度和汽化表面積逐漸增大，且電刀作用處之外的組織亦受到損傷。通過電鏡可以觀察到皮膚和腎臟組織灼傷緣0～6mm 范圍的組織發(fā)生凝固性壞死，甚至還可見到細(xì)胞內(nèi)超微結(jié)構(gòu)的輕微損傷；在肌肉組織灼傷緣0～6mm 范圍的組織發(fā)生凝固性壞死外，而且細(xì)胞內(nèi)超微結(jié)構(gòu)的損傷十分嚴(yán)重。雖然隨著電流的衰減，損傷程度從完全破壞（不可逆損傷）到輕度破壞（可逆損傷）不等，但電刀對(duì)不同組織損傷程度和范圍是不同的。

以上只研究了皮膚、肌肉、腎臟組織鄰近高頻電刀中心作用區(qū)及距創(chuàng)緣6mm 以內(nèi)的范圍，尚未研究電灼創(chuàng)緣與正常組織（未受電流影響）間的最近距離，但足以證明高頻電刀除了電極的直接作用組織外，可以通過熱效應(yīng)及非熱效應(yīng)對(duì)作用周邊的正常組織也可產(chǎn)生從可逆到不可逆的不同程度的直接損傷。

七、結(jié)語

高頻電刀除電切和電凝作用外，還可以通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對(duì)周圍組織產(chǎn)生從完全破壞到輕微損傷不同程度的影響。對(duì)于婦科內(nèi)分泌及輔助生殖來說，手術(shù)中高頻電刀的使用可能造成卵巢組織、卵巢功能及子宮內(nèi)膜的損傷。研究表明高頻電刀操作后在短期內(nèi)可造成卵巢功能減退，甚至較長時(shí)期的子宮內(nèi)膜受損，而亦有LEEP術(shù)后月經(jīng)量明顯減少的臨床現(xiàn)象。故在臨床手術(shù)操作過程中，還應(yīng)盡量減少對(duì)卵巢、子宮內(nèi)膜的直接操作，盡可能保留更多的正常卵巢組織、內(nèi)膜組織，還應(yīng)減少高頻電刀的使用頻率和時(shí)間，減少對(duì)作用組織的重復(fù)操作，必要時(shí)增加重復(fù)操作的間隔時(shí)間，并輔以冷生理鹽水，盡可能減少對(duì)卵巢組織、子宮內(nèi)膜的損傷，以保存患者卵巢和子宮內(nèi)膜結(jié)構(gòu)和功能的完好，進(jìn)而保護(hù)患者的生殖健康。而對(duì)于高頻電刀操作對(duì)于組織結(jié)構(gòu)和功能的遠(yuǎn)期影響仍值得關(guān)注和研究。

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