超声外科系统

4．4　超声外科系统

超声外科系统，如图4．20所示，是新一代外科手术用切割、止血系统。它适用于所有手术需要切割、凝固止血的组织。广泛应用于普外科、胸外科、小儿科、妇产科及其他开放式及内镜手术，用来切割、剥离或凝结组织。

图4．20　超声外科系统

4．4．1　超声外科系统概述

1．系统描述

图4．21　AutoSonix^TM超声外科系统

A－超声球；B－超声钩；C－超声剪；D－AutoSonix^＊主机；E－换能器电缆；F－脚踏开关；G－拇指开关；H－适配器；I－主机后面

图4．21的超声外科系统是一种电子机械系统，用超声来切割和凝固大片软组织。该系统包含一个主机，可产生55．5kHz电信号，向其他部件供电，信号通过换能器械电缆到达安装在可高压消毒的换能器上的一个压电晶体堆。晶体堆将电信号转换成相同频率的机械性振动。

这种超声振动在通过一次性手持器械内的探头后被放大，放大后的超声振动可以用来消融、热灼、切割组织。

2．工作原理

超声外科系统一般采用超声振动来断裂组织。主机（电源供应）输出55．5kHz电信号到安在换能器上的压电晶体堆。于是换能器上的工作部件也以同样的频率振动，见图4．22。当将超声手持器械（超声球）的头部放在液体中时，振动的球型尖端可以产生细小的气泡，逐渐变大，然后破灭并产生巨大的能量。这种能量可以引起直接位于手持器械前部的组织液化、破碎。刀型尖端可以在组织中形成剪切力，切割或凝固组织。这些剪切力可以分割组织，并使周围组织变热凝固，封闭血管止血（而不是通过高温灼烧）来达到这些目的。

图4．22　超声外科系统工作原理

A－振幅；B－运动最高点

3．系统的功能组件

（1）主机（参照图4．21）。主机向换能器输出55．5kHz电信号。主机具有基于一个反馈电路的自动控制功能。反馈电路可以随时探测手持器械内由于负荷及温度变化而引起的频率变化。

主机根据反馈电路探测的结果，为了维持用户所选定的输出水平，采用自动控制的功能，自动向换能器提供更大的电力（瓦特），维持器械头部的振动幅度（幅度是指手持器械头部在每个循环中从静止部位移出并再次返回的距离，它决定组织损伤的程度）。

主机还具有自限性特点，可防止过度损伤。

（2）脚踏开关（参照图4．21）。超声输出是由前面板上的待机开关及主机后面板连接的双板脚踏开关控制。左侧脚踏开关控制超声输出按前面板设定水平输出。右侧踏板使超声输出达到最大。这一特点可使临床医生迅速从以切割为主的模式转换为以组织凝固为主的工作模式中。

（3）换能器—手持器械（参照图4．23）。换能器的手柄区装有压电晶体，后者来自主机的电能转换成机械振动。前端传动杆可以传递和放大来自换能器的振动。手持器械通过尾部的内置螺口插座与传动杆相连。手持器械可以放大超声振动，并提供多种工作表面。依据使用的需求，提供多种头部外形的手持器械以扩大应用范围，提供放大的振动，或为快速切割组织。换能器通过一个12（in）长的可高压消毒的换能器电缆连在主机上。电缆必须与换能器同时替换。

图4．23　超声刀手持器械

4．4．2　超声外科系统优点及应用

1．超声外科系统的优点

（1）极好的止血效果。

（2）工作温度低（50～100℃），不会损伤周围组织。

（3）不会造成组织碳化，使伤口愈合更快。

（4）不会产生烟雾，保持良好手术视野。

（5）没有电流流经人体，使用更加安全。

2．超声外科系统的适应症

超声外科系统具有切割、凝血功能，适用于所有手术。故而广泛应用于普外科、小儿科、妇产科及其他开放式及内镜手术，用来切割、分离或凝结组织。特别是在内镜手术中，如胆囊切除、肾上腺切除、结肠手术、子宫切除、前列腺切除等，在肝移植等手术中也取得了前所未有的良好效果。