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高频电在宫腔镜手术中的应用及其研究进展

来源:论文汇编 作者:自动采集 2005-1-1

摘要: 1高频电手术及其组织效应使足够强的高频电流通过生物组织产热并引起预期的组织破坏效应,称为电手术。依据电生物学基本原理,电子流动形成电流,单位时间内流过生物(导体)某一横断面的电流量称为电流强度,用安培(A)表示。生物组织对抗电流通过的阻力称之为组织电阻,用欧姆(Ω)表示。正是组织电阻及组织间电阻差异的存在......



  近年来,高频电能以其安全高效、经济价廉、设备简单、操作方便、术中可获得组织病理学检查标本等诸多优点,在宫腔镜手术中得到广泛应用和较快发展。本文就高频电在宫腔镜手术中的应用及相关文献报道作一综述,以期为妇科临床应用提供参考。

  1 高频电手术及其组织效应

  使足够强的高频电流通过生物组织产热并引起预期的组织破坏效应,称为电手术。依据电生物学基本原理,电子流动形成电流,单位时间内流过生物(导体)某一横断面的电流量称为电流强度,用安培(A)表示。电压则是存在于导体两端驱动电子在导体内作定向运动的电压力差,用伏特(V)表示。生物组织对抗电流通过的阻力称之为组织电阻,用欧姆(Ω)表示。不同结构的生物组织具有不同的组织电阻,血液的电阻只有30Ω/cm,而脂肪却高达1?000Ω/cm。正是组织电阻及组织间电阻差异的存在,才使电流通过不同组织时产生选择性的组织高温,使需要治疗的组织脱水、干燥、凝固、汽化而达到治疗目的。

  电手术与电烙不同。电烙是将金属导体进行电加热,然后作用于组织,通过热能的物理传递产生热破坏效应。通常这种被加热的金属导体与生物组织之间的热效应温度只能达到60~90℃,因而只能用于凝固组织[1]。电手术则是在设定电压下,使一定强度的高频电流通过作用电极进入生物组织产生电热效应,其电热温度可达100~500℃以上,从而对病变组织进行预期的破坏和治疗[2]。目前,内镜手术中使用的高频交流电源,其电源发生器的额定频率范围在500?000~3?000?000周/s。在高频率电流的作用下,不仅能产生极强的组织热效应,同时也避免了中、低频电流对神经、肌肉的刺激作用[1]。

  高频电能在手术中的破坏效应可根据输出电流的类型来调整。目前宫腔镜手术中常用的电流类型主要为切割电流及凝固电流。

  1.1 切割电流

  能对生物组织产生切割效应的高频电流称为切割电流,其波形特征为连续性正弦波。在一定电压作用下,其电流以极高的频率在正负电极间摆动,不发生电能的衰减[2],当这种连续、不衰减的高频电流通过环形作用电极作用于生物组织时,极高的电流密度会使局部组织迅速升温,致使细胞内物质汽化,细胞破裂,产生切割效应。与此同时,一方面由于细胞高温破裂而驱散内热量,阻止电热向邻近组织的渗透;另一方面因切割电极下方组织细胞被高温炭化,组织电阻增加,限制了电热效应在深层组织的传导[1],因而,切割电流对邻近组织的热损伤较小。

  1.2 凝固电流

  凝固电流是一种间歇性脉冲波。电流在输出过程中发生能量衰减,相同电压下组织产热量较非衰减电流明显减少[2]。

  在电手术中,凝固电流的临床作用包括干燥凝固和电灼。当凝固电流通过滚球电极与组织相接触产生凝固效应时,由于接触面积大于切割电极,因而通过接触面的电流密度小于切割电流,因而在较高的输出电压下,可引起较大范围的组织热损伤。随着与作用电极距离的加大,组织热效应的温度传导逐渐下降,当温度超过45℃时,组织细胞的热损伤与电极作用时间密切相关;电灼是凝固的另一种表现形式。治疗电极利用凝固电流中较高的输出电压,在接近组织时产生火花放电,使组织产生表浅的凝固效应。由于电火花产生的同时,部分电能以光的形式消耗,因而不会产生象接触凝固那样深的组织热损伤[1,3]。

  值得指出,电流波型特征不同,其组织电热效应也不同。由于切割电流不能有效凝固血管,对渗血面的止血效果较差,因此切割的同时,辅以一定的凝固电流,可有效凝固切割部位下方的血管达到止血的目的。

  2 高频电在宫腔镜手术中的应用及其进展

  目前,常用的高频电路多为单极系统,电流自高频电源发生器发出,经作用电极进入病变组织,产生组织效应后,经返回电极完成循环。在单极系统中,人体是电流循环的一部分。

  2.1 切割电流的应用

  1976年,Neuwirth等[4]首次在宫腔镜直视下利用高频切割电流切除子宫粘膜下肌瘤,取得较好的临床效果。随后,切除电流被用于宫腔内占位性病变的切除,显示出独有的优势:环形切割电极可从根蒂部完整切除子宫粘膜下肌瘤及内膜息肉,对壁间内突肌瘤可通过开窗法切除内突部分肌瘤组织,对于宫腔内较大占位病变,同时又有生育要求的患者,利用切割电极能够有效地破坏病变组织,减少正常内膜的损伤,保留患者的生育功能;切除子宫中隔,矫治子宫畸形,手术损伤小,恢复快,效果满意。Valle和Marabini[5,6]等利用电切治疗子宫纵隔,术后分娩率达81%~86%。首都医科大学复兴医院[7]分析了28例宫腔镜子宫纵隔切除的疗效,术后妊娠率71%,分娩率60%,无合并症发生,可有效切除子宫内膜全层及其下方部分肌层组织,保证对内膜腺体的有效破坏并能防止内膜再生。对希望术后仍有月经的患者,可实现子宫内膜部分切除,切除组织可全部送检,减少了子宫内膜癌前病变及内膜癌的漏诊率[8,9]。

  近年来,宫腔镜下电切子宫内膜治疗功能性子宫出血已基本取代激光子宫内膜剥除。一些学者[10,11]认为切割产生的组织效应临床结果优于凝固效应,切割电极可直达子宫肌层,不仅能确保子宫内膜腺体的摘除和破坏,同时能有效防止其增生,而且,术前子宫内膜不需作激素预处理,既可减少治疗费用,也可避免药物对一些病人产生的副作用。术中切除的内膜组织几乎全部送检,减少了子宫内膜癌前病变及内膜癌的漏诊率。由于子宫是一个血供十分丰富的器官,宫腔比较狭小,宫底部及双侧宫角部具有特殊的组织解剖特点,因而给切割电极在宫内的操作带来了困难。此外,切割电流不能直接使血管凝固。因此,临床上常常使用以切割电流为主混合一定成份的凝固电流,既可保证对宫腔内良性病变及子宫内膜的有效切割,又可凝固切割部位下方血管达到止血目的。

  2.2 凝固电流的应用

  凝固电流(Coagulating Current,COAG)所产生的电凝效应热渗透能力强,组织破坏范围广,止血效果好,技术难度小,操作相对简单,因而在临床上的应用也很普及:利用凝固电流通过滚球电极实施子宫内膜剥除术(Ablation,EA)为宫腔镜下治疗月经过多增添了新途径。Vancaillie[12]等在急诊情况下利用滚球电极剥除子宫内膜,治疗不能耐受子宫切除手术的大出血患者,获得满意疗效,以后子宫内膜剥除很快在临床得到普及应用;利用凝固电极配合切割电极处理宽蒂或内突壁间肌瘤时,可对较大创面的出血产生很好的凝固止血效应,同时可破坏埋入壁间部分的瘤体,避免切割过深时子宫穿孔。

  利用凝固电流作子宫内膜剥除术,除Lefler[13]术前不作子宫内膜预处理外,其余报道术前均作子宫内膜激素预处理,术后90%以上对其月经状态满意,其中25%~67%闭经,29%~60%点滴状月经,0~20%正常月经。这些结果与激光内膜剥除的满意率基本相同,但术后闭经率不如激光高[14,15]。析其原因,一方面电凝的热穿透能力不如激光,另一方面影响电凝对内膜破坏的因素较多,诸如电极功率设置、电极形状、作用时间以及子宫内膜预处理情况等等。因而,凝固电极的组织热损伤深度不如切割电极直观和易于评价。

  电灼,作为凝固电流的一种特殊作用形式,临床上主要用于较大面积的止血。该种电极利用凝固电流中较高输出电压产生火花放电的同时,部分电能以光的形式消耗,故而不会产生象凝固电流那样深的组织热效应[2]。宫腔镜手术中,火花电凝的应用极少。

  2.3 电致汽化的应用

  以高频电能作为汽化能源在手术宫腔镜中的应用日益增多。与切割、凝固电极相比,汽化电极的操作相对简单、容易,不仅能去除宫内较大赘生物,同时可避免多次中断手术取出宫内组织碎屑。而且电能价廉、设备简单,因而仍不失为一种较好的治疗方法[16,17]。

  电致汽化的原理与激光相似,只是能源不同而已。汽化电流是一种具有较高电能输出的不衰减电流。其功率设置远远超过切割及凝固电流。宫腔镜手术中使用的汽化电极是一种柱形电极,其上有间距相等的沟槽。这种结构能够扩大电极与组织间的接触面积,因而可加大电极作用的破坏范围。当电极工作时,极强的电流输出在电极接触部位的组织内产生较高的电流密度,其电热效应使组织内温度达到汽化温度(≥100℃)[18]。Glasser[19]等最近报道利用高频电流汽化子宫内膜,组织汽化深度可达3~4mm,临床观察汽化面下方及周围组织的凝固范围1~3mm,由此得出汽化与电切深度相似的结论。但是,对于宫角部及较大血管处,仍用滚球电极凝固,以免造成子宫穿孔及术中大出血。另外,由于术中不能获得组织标本,须与切割电极同用,才能满足临床治疗要求。

  2.4 高频电双极系统的应用

  传统的双极电路不能产生切割作用,但双极电针的问世,使得内镜医生们能够在双极电路中对病变组织进行有效的切割和凝固。宫腔双极切割系统的活动电极位于回路电极的顶端,电流通过活动电极作用于组织,经过回路电极完成循环[1]。

  单、双极电路系统的主要区别在于:电流循环回路中,经过人体全身或部分组织的不同而已。双极电路的最大优点是不需用回路电极板,活动电极与回路电极相互毗邻,电源只能通过二者之间的组织,因而其电热效应相对局限。双极电路系统在腹腔镜中的应用颇多,而在宫腔镜中的应用尚处于研究阶段。Isaacson[20]等用新西兰SPF兔的子宫观察了宫腔双极电刀所引起的组织效应,并同时与单极切割系统引起的组织效应进行对照研究,通过组织病理学观察评价二者的作用效果,在相同电源输出功率下,双、单极系统对组织的热损伤深度分别为:320,400,460,600μm和110,440,670,1?640μm,而且两种系统对组织破坏的病理学特征相同。由于双极系统必须在电解质溶液中工作,因而设想如果应用于宫腔镜手术中,可避免目前所用的非离子膨宫介质造成的低钠血症及肺水肿等合并症,因而具有较好的临床应用前景。

  3 宫腔镜手术中的电热损伤及复发

  尽管高频电在宫腔镜手术中具有十分广阔的应用前景和治疗效果,但由于在宫腔内使用长杆带电器械操作,以及电热效应热传导的作用,必然对子宫正常组织甚至邻近器官带来直接、间接或潜在的影响:作用电极在宫腔内作较厚的切割或长时间的凝固时,尤其是对壁间内突肌瘤的切割,极易引起术中子宫穿孔大出血,甚至造成肠壁或输尿管的损伤[21,22];由于子宫角部和峡部特殊的解剖关系,环形切割电极的大小和角度很难与这些部位相适应,滚球凝固电极的功率大小及作用时间长短产生的组织热损伤程度不同,因而,稍有不慎即可造成上述合并症的发生;由于子宫内膜具有惊人的再生能力。在宫腔镜手术中,切割或去除组织过浅,不能有效破坏内膜功能层及其下方血供,术后容易复发,切割过深,极易出现穿孔或其他脏器损伤。由此,对子宫内膜基底层的不完全破坏是术后复发的重要原因。

  综上所述,尽管高频电作为治疗性能源在宫腔镜手术中得到了较快的普及应用,但高频电在临床治疗以及相应的组织热损伤作为一种客观存在,仍有许多问题有待进一步探讨和研究,如宫腔镜手术中电极功率设置及电极作用时间对组织热损伤程度的影响;合适的切割深度及范围与手术效果的评价;子宫组织热损伤后自我修复机制和术后恢复的研究等。认识和解决上述问题,直接关系着宫腔镜手术的安全性和有效性,对进一步提高宫腔镜手术的质量将起着重要的临床指导作用。

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