外科手术中产生的烟气：仅仅是大量的热空气吗？

外科手术中产生的烟气：仅仅是大量的热空气吗？ 外科手术中产生的烟气:仅仅是大量的热空 气吗, 中国微创外科杂志2005年4月箜鲞笙!塑!!g!!::!:!?263? ? 国外医学动态? 外科手术中产生的烟气:仅仅是大量的热空气吗? Surgicalsmoke:areviewoftheliterature.Isthisjustalotofhotair? BarrettwLGarberSM@黄文海?朱江帆?摘译 【摘要】外科医生和手术室人员经常接触手术设备产生的烟气,病人也会暴露于烟气中,特别是腹腔镜手术中产生的烟 气滞留于腹腔内这一密闭空间并被吸收.这些烟气是一种与香烟烟气相似的毒性物质,然而对这种毒性物质的影响还未引 起足够重视.应该采取必要措施尽可能减少手术中烟气的不良影响. 【关键词】职业性危害;烟雾;组织切除;电刀;激光刀;超声刀 中图分类号:R61文献标识:A文章编号:1009—6604(2005)04—0263—03 手术中使用电刀,激光刀以及超声刀都会产生 有害的烟气.已有大量研究探讨其对工作人员和病 人的危害.由于手术室中烟气普遍存在,但没有典 型的快速致病效应,因此很容易使人忽视其危险性. 目前还没有关于如何处理外科烟气的一致意见和强 制性保护措施. 1不同止血设备产生的烟气 1.1电刀 电刀烟气中最多的化学物质是碳氢化合物,腈 类,脂肪酸和酚.其中一氧化碳(CO)和丙烯腈的作 用最为重要,其它的化学物质如腈化氢,甲苯和苯, 产生数量虽少,但所起作用十分重要. 一 氧化碳产物在腹腔镜手术中受到特别关注. 腹腔镜手术中烟气被密闭和集中于腹腔内,导致血 液中碳氧血红蛋白(COHb)水平升高.腹腔镜胆囊 切除术结束时,腹腔内CO浓度可达100,1900 ppm,远远高于环保局(EPA)制订的lh暴露量35 ppm的水平. 丙烯腈是一种无色易挥发的液体,可以很容易 的经皮肤和肺吸收,通过释放出氰化物来发挥毒性 作用.职业安全和健康管理组织(OSHA) 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的周 围环境中这种物质暴露量的上限是2ppm,手术室 工作人员的暴露量为1.0,1.6ppm,刚低于上述标 准上限.氰化氢是一种有毒的无色气体,很容易通 过肺,胃肠道和皮肤吸收.其毒性作用机理为结合 细胞色素氧化酶中的Fe",从而抑制细胞对氧的利 用,同时其在削弱组织氧合作用方面与CO有协同 作用. 在结,直肠手术中所使用的电刀附近可检测出 高浓度的苯(7lI~g/m).手术室内的周围空气中 也可检测出有高浓度苯(0.5,7.4mg/m).最近 的研究表明,使用电刀时血液中高铁血红蛋白 (MetHb),氰化氢以及丙烯腈浓度虽然升高,但还未 达到毒性水平. 在电刀烟气中已检测出完整的病毒颗粒,其传 染性也已被证实.据估计电刀烟气的诱变性至少达 到香烟烟气的水平,且其诱变性具有多样性.苯在 电刀烟气的诱变性中起主要作用. 1.2激光刀 激光刀切割组织时产生的羽状物中发现多种化 学物质,包括苯,甲醛,丙烯醛,CO和氰化氢.从 CO:激光刀治疗足底疣过程中产生的羽状物和激光 治疗复发的呼吸道乳头状瘤产生的烟气中,已分离 出完整的人乳头状瘤病毒DNA链.在激光烟气中 还检测出存活的噬菌体.带有存活噬菌体微粒的平 均尺寸相当大,平均气体动力学直径为7,55m. 最近研究证实了激光烟气中存在传染性病毒基因, 传染性病毒和可存活细胞.激光刀切割组织时产生 的烟气比电刀更具传染性的潜在危险.已证实激光 ? LongIslandInstituteforMinimallyInvasiveSurgery(488GreatNeckRoad,Suite300),Grea tNeck,NY11021,USA ?(复旦大学附属金山医院普外一科,上海200540) ?(现在上海同济大学东方医院,上海200120) ? 264?中国微创外科杂志2005年4月襄鲞箜塑!!垡:垒P!!::!: 烟气具有细胞,基因毒性,并具有诱变和致畸变性, 其诱变性估计至少达到香烟烟气的程度. 1.3超声刀 在超声刀所产生的羽状物中发现有大量的细胞 碎片(>1×10微粒/m1),与电刀解剖相当数量的 组织产生的羽状物相比,其微粒浓度约为后者的 1/4.当用钩形或球形刀头时,在其作用方向中可产 生液体(血液或血清)气雾的聚集,范围可达作用部 位40cm处.脂肪组织比非脂肪组织产生的气雾多 17,23倍. 超声刀制造商认为其产生的是蒸气而不是烟 气,而且是低温气化.但值得注意的是,冷气雾要比 高温气雾有更多的机会携带传染性或可存活物质. 一 项研究表明,超声刀所产生的微粒由组织,血液和 血液副产物构成,几乎没有形态学上完整的细胞,也 未发现成活的细胞. 2外科烟气的潜在性危害 外科烟气对手术室工作人员及病人都存在潜在 性危害.对工作人员的危害包括肺部刺激作用,炎 症,感染的传播和基因毒性作用.对病人潜在危险 最初发生于腹腔镜手术过程中.由于这些烟气集中 于腹腔内,从而产生CO毒性作用,通过气雾化细胞 导致癌细胞扩散转移,以及对腹膜间隔及其所含脏 器的毒性作用.腹腔内的烟气也会影响手术野的清 晰. 2.1呼吸道刺激作用 许多由组织高温分解产生的副产物对呼吸道具 有刺激作用,可以诱发急,慢性炎症变化,包括肺泡 充血,间质性肺炎,支气管炎和肺气肿.国家职业安 全与健康机构(NIOSH)所做的一项研究评估激光刀 操作过程中手术室工作人员所暴露的空气,发现乙 醇,异丙醇,蒽,甲醛,氰及经空气传播的诱变微粒等 都较容易被测出.当短期内产生大量烟气时,周围 环境中存在的甲醛将刺激敏感的个体,同时也产生 经空气传播的诱变性微粒,但其究竟对手术室工作 人员有什么危害尚不清楚. 一 项乳房成形术中的研究表明,手术室工作人 员周围经空气传播微粒的浓度为0.4,9.4mg/m, 这个水平稍低于职业安全与健康管理组织(OSHA) 关于公害性粉尘所订的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (15mg/m)及美国政 府工业卫生学家会议所订的标准(10mg/m).另 外,我们发现3g组织经激光刀气化后可以产生大 量丙烯醛和多环芳香族碳氢化合物,超过了OSHA 关于这些化学物质在1m空气中含量的界限. 2.2感染的传播 尽管通过外科烟气有可能传播某些疾病,但是 实际上经证实的病原体传播的病例很少.然而,有 1个病例已基本上被证实.一位外科医生用激光治 疗湿疣病人后感染了喉乳头状瘤.在其喉部检出6 型和11型人乳头状瘤病毒.在MayoClinic中用激 光治疗疣的医生中,疣的总发病率相对于总体人群 来说并没有升高,但其中有13%(31例中有4例) 在鼻咽部长出疣,而在普通人群中鼻咽部疣并不常 见. 2.3基因毒性 烟气具有诱变性,也可以说是具有基因毒性. 这种基因毒性的具体作用方式极有可能是多因素 的,可能包括化学或生物学的形式.某些常感染生 殖器部位的HPV类型已经在大部分的宫颈肿瘤和 一 些口腔和喉部的恶性肿瘤中发现, 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 HPVDNA 暴露是一个危险因素.一项研究指出,部分病毒或 癌基因DNA序列能对暴露人群造成重要的健康危 害,因为它们可能有转化的潜力,并且已被证实离烟 气产生部位越远,危险性越小. 3腹腔内的CO的作用 3.1全身毒性作用 CO是外科烟气中最主要成分之一,暴露于CO 可以引起头痛,疲劳,恶心,呕吐,心律失常,心肌缺 血,乳酸酸中毒,晕厥,抽搐和昏迷,其症状的严重程 度取决于CO暴露量和个体的敏感性. 尽管还不知道腹腔内CO安全界限值是多少, 但环保局制订的周围环境中最多允许的1h暴露量 是35ppm,最高限制浓度为200ppm.腹腔镜胆囊 切除术中,由于腹膜对CO的吸收,导致血液中 COHB浓度的升高.腹腔内CO的绝对水平从平均 4.7ppm上升到平均326ppm,在胆囊取下来时达峰 值686ppm.COHB水平从(0.7-t-O.6)%上升到 (1.2?0.7)%,未发现血液动力学变化. 腹腔镜手术产生的烟气不能及时排出,就会发 生血液中MetHb和COHB浓度升高,组织供氧量减 少.血液中MetHb水平在术后6h内可能保持正常 以上,这些变化可以影响脉搏血氧定量法的准确性. 一 项研究发现,腹腔镜手术中及时排出密闭在腹腔 内的烟气,并给以高浓度吸氧,可以减缓血液中 COHB水平的升高. 3.2对腹腔内脏器的毒性 外科烟气的化学成分可能对腹腔内脏器有轻微 不良影响.最近的一项研究发现,在CO,环境中使 用电刀可产生有毒的烟气,可能对腹腔和全身免疫 系统的细胞成分有亚致死作用.这在处理腹腔内感 微创外科杂志2005年4旦筮鲞笙塑!望!P!::: 染和肿瘤手术时可能很重要,因为腹腔内免疫力在 对抗感染性生物和(或)恶性肿瘤时起重要作用. 3.3通道效应 腹腔镜胃肠道肿瘤手术时,癌细胞在电刀或超 声刀作用下被气雾化,沿套管周围泄漏出来,种植于 皮下组织,此即通道效应.套管插入局部创伤引起 的炎症反应,可使肿瘤细胞种植的可能性增加.通 道效应于1995年首次提出,发表在当年的《英国外 科杂志》,并在随后的一项研究中被进一步阐明. 由于气腹的存在形成一个压力梯度,肿瘤细胞可以 随气体向外流出,通过伤口形成种植.常规开腹手 术时不存在通道效应. 早期的研究表明,气腹可能是通过细胞气雾化 机理使肿瘤细胞在穿刺孔聚集并发生转移.1998 年一项研究提供了支持通道效应的证据.这项研究 表明在引起泄露的地方,肿瘤细胞的存在也增加. 为了支持通道效应的假说,1995年病例 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 提出发 生穿刺孔转移的伤口并未用于取出肿瘤标本,故局 部种植转移并非由于肿瘤直接接触所引起.其它的 研究对通道效应假说提出疑问,并提出穿刺孔肿瘤 细胞种植的其它可能原因.关于通道效应的动物实 验结果也是有争议的,少量的人体研究结果也不能 支持这个假说. 4减少外科烟气暴露量的措施 4.1开放性手术 一 些简单措施可以避免外科烟气对手术室工作 人员的不良影响.当有大量羽状物存在时,可以暂 时离开手术室,确信口罩已安全系紧,不要在口罩周 边留有大面积漏口等方法来避免吸入外科烟气,也 可以使用高质量的过滤口罩或双层口罩.尽管口罩 可以捕获较大微粒(一般直径5m或更大),但是 对烟气并无足够的保护作用.不同的口罩性能差别 很大,一些口罩可以过滤平均直径1m的微粒,然 而直径达9m的微粒仍能穿透另外一些口罩,表 明口罩并不能完全避免烟气中颗粒性物质的穿过, 其可靠性取决于口罩的过滤性能.手术中用吸引器 及时吸去产生的烟气,或使用排烟系统,也是防止烟 气吸入的有效方法. 4.2腹腔镜手术 腹腔镜手术中产生的烟气具有两个方面的影 响,其一是产生并存在于气腹中的烟气,既模糊了外 科医生的视线,也给病人带来潜在的危险;其二是从 套管中释放到手术室中的烟气对外科医生和手术室 工作人员都构成潜在的威胁. ? 265? 使用电刀前后持续排气,可以保证腹腔内的CO 和其它有害物质处于最低水平,也使潜在的存活细 胞不断稀释(例如胆囊癌细胞),从而理论使上可导 致的穿刺孔转移机会大为降低. 烟气从套管中排出时,其浓度通常高于开放性 手术所产生的烟气.其原因是由于烟气逐渐积累, 然后以一个特定的方向从一个相对高速度的"喷 嘴"中突然全部释放出来.假如这个"喷嘴"对着外 科医生或手术室工作人员,他们就会暴露于高浓度 的烟气中.因此,手术室人员应该尽可能避开这类 "喷嘴".我们也可以在luer—lok瓣上放一块纱布 以阻止烟气从一个方向上喷射出来.另外一个办法 就是在使用电刀时,部分打开套管中的leur—lok 瓣,以防止烟气的聚集和迅速排出.这些技术的有 效性还有待于证实.使用与套管leur—lok瓣配套 的滤器,可以滤掉烟气中大多数有害的化学物质,清 除烟气的大部分气味,保护手术室工作人员,避免烟 气带来的不利影响. 5总结 尽管在大多数病例中,外科烟气对病人,外科医 生和手术室工作人员不会马上产生危害,但是外科 医生和手术室工作人员应该意识到外科烟气可能导 致的潜在性危险,并采取合理的措施尽量减少暴露 量和防止不利的影响. 组织切割时产生的含有高浓度病毒的烟气可能 导致病毒的传播,烟气排出器或高性能的过滤口罩 或通气装置有助于阻止病毒的传播.使用电刀时腹 腔内产生高浓度CO,能导致高铁血红蛋白血症,也 可能是导致腹腔镜手术后呕吐和头痛的重要因素. 高浓度氧通气或使用电刀前后持续通气可减少腹腔 中CO浓度. 电刀烟气中可以存在活细胞,可能通过被称为 通道效应的方式而引起穿刺孔转移.避免穿刺孔气 体泄漏,尽量防止处理时细胞的脱落和气雾化,以及 通过套管持续或间断放气,有助于防止穿刺孔转移. 使用超声刀所产生的气雾的危险性目前还不清楚. 由于其产生的微粒较大,可能含有更多的生物性可 存活微粒,故超声刀产生的烟气危险性可能更大. 外科烟气对肺有刺激性,并具有与香烟烟气类 似的诱变性,暴露于这些烟气中的危险性具有累积 效应,且越靠近烟气产生的部位危险性越大.手术 室工作人员应尽可能减少暴露量. (收稿日期:2003—12—04) (修回日期:2004—02—02)