功率超声技术在微创外科手术中的研究进展

冯耿超 深圳世格赛思医疗科技有限公司 （广东 深圳 518052）

内容提要： 本文以功率超声技术的发展历程为出发点，首先对功率超声技术从日常生活运用到外科手术中的历程作了简单叙述，然后对功率超声技术在微创手术中的应用做了重点详细的叙述，并以功率超声技术在骨科手术、妇科中的应用以及在肝癌等深部的实体肿瘤的作用为例具体进行了探讨。最后对超声在微创外科发展的意义进行了总结并对其前景进行了展望。

1.功率超声技术的发展历程

功率超声技术是一种在逆压电效应基础上建立起来的可以使物体（质）状态变化的技术，它主要通过电能产生机械能，比如功率超声技术可以使极性的水与非极性的油脂混合形成水乳交融状态，相对较低的能量输入就可以形成均匀、微小的稳定乳液。功率超声已经被大量的应用于石化，聚合物，化学，纺织，化妆品和制药行业，即使在日常的食物，比如果汁，蛋黄酱和番茄酱的制作中也可以见到功率超声技术的身影[1]。

2.微创技术临床应用

“微创”一词主要是针对传统的手术刀进行手术时的切口面积较大、对脏器损害较严重而提出的一个概念，当然，微创不可仅仅认为是对患者造成了一个较小的切割口，更重要的是微创意味着大幅度减小围术期病人痛苦程度、缩短术后伤后愈合时间以及住院时间，是更加人性化与经济的技术，是革命性的进步[2]。迄今为止，“微创”这个概念已经深入到外科手术的方方面面，比如脑外科、泌尿外科、骨科等。在普外科中，一般可被传统手术治疗的疾病通常都可以用微创手术来进行，具有切口小、方便操作、安全、恢复快、效果好等优点。

3.功能超声技术在微创外科手术应用

3.1 超声骨刀在骨科手术应用

超声骨刀是利用高强度聚焦超声原理进行骨手术的一种医疗器械。在微创脊柱手术以及开颅手术中，由于脊椎和头颅中有大量的神经聚集，所以对手术安全性及精准度的要求极高，一旦伤及中枢神经，后果不堪设想。超声骨刀具有易操作、对周围血管及神经组织损伤小、优良的止血性能等优势，在神经外科、耳鼻喉科、口腔科等领域中发挥了重要的作用[3-5]。超声骨刀主要利用空化效应及机械碎裂效应来切割骨和钙化组织，具有软硬组织识别功能，在一般手术中通常采用冷切割模式，大大降低了出血率。由于人体组织与骨密度的差异，超声骨刀产生的能量绝大部分被钙化组织与骨组织吸收，通过空化效应及机械碎裂效应发挥切骨作用。但是神经、脊髓、血管等组织相对骨组织或者钙化组织而言会将刀头产生的机械能借助弹性而“散掉”，因此超声骨刀对非骨组织和非钙化组织无切割作用。相较于传统的骨科手术，超声骨科刀具有组织选择性、防卷刮特性、切骨精准性、优良的止血性能、自冷切割性与安全、快速的特点。

3.2 聚焦超声治疗肝癌

肝癌是继肺癌、胃癌之后的第三大癌症杀手，具有很高的致死率。传统治疗肝癌的方法包括化疗、放疗、手术切除等方法，这些方法在一定程度上对癌细胞的扩散起到了抑制的作用，但是对正常的组织细胞造成的伤害也是非常巨大的，病人在接受化疗、放疗以及手术后往往会承受极大的痛苦[6]。后来有研究发现，所有肿瘤细胞，当然包括肝癌细胞，由于其代谢旺盛繁殖较快等原因，癌细胞一般均处于酸性环境中，而且代谢旺盛繁殖较快等原因会导致癌细胞出现供氧不足、营养不足等现象，而这种环境中的细胞往往对于热损伤比正常细胞更加敏感，且与温度的高低呈现一定的依赖性，这正是肿瘤热疗的原理[7]。有研究证明实体瘤之间的血管发育不全，实体瘤之间的血流量不到周围正常组织血流量的25%，而热量通过血液循环是排出体外是组织散热的主要形式，这就使得高温时肿瘤区（体）处的温度先进入细胞可承受温度的临界值而被杀死。在超声辐射器内，压电陶瓷晶体换能器可以将射频电能转化为超声机械能，以超声波的形式作用于肝癌组织微粒，通过摩擦生热使组织吸收了声能而转化成热。由于超声的传播需要介质，所以超声对于某些真空脏器的治疗效果有限，但是对于体表较浅的肿瘤或深部的实体肿瘤具有独特的效果。

3.3 超声介入手术在妇科中的应用

超声介入在妇科中的应用主要以腹腔镜、宫腔镜的方式进行，除了剖腹产之外的几乎所有妇科疾病可通过妇科微创手术及微创治疗，在发达国家，这种技术已经取得了广泛的应用。腹腔镜系统是一种将先进的内窥镜技术与图像显示技术集合在一起的设备，不仅用在外科，像内科，妇科等都可以用它来做临床诊断和各种微创手术使用。具有切口小、手术出血量少甚至没有、不进入腹腔对脏器损伤较小的特点。而宫腔镜技术主要包括空腔镜检查以及宫腔镜手术两个方面。约有40%孕龄妇女不孕不育的原因是宫内病变，比如子宫内膜炎、肌瘤等。这些病变经过治疗以后在接下来的1月里怀孕的几率约为50%。而宫腔镜检查是确认不孕妇女病因的主要手段[8]。若妇女月经持续性过多则可通过宫腔镜下子宫内膜切除术进行治疗，具有手术安全、简便、有效，患者满意率高的特点。随着腹腔镜手术技术快速蓬勃的发展，现在人们可将腹腔镜与宫腔镜结合起来，使其在妇科领域的运用更加广泛，比如对于卵巢良性肿瘤、子宫内膜异位症、盆腔炎性疾病、宫颈疾病中也有其独特的优势与极大地实用价值[9]。

4.功能超声在微创外科发展前景

十几年来，以功能超声为原理的微创手术已经渗透到临床领域应用的方方面面，比如心血管疾病、癌症、肿瘤、妇科疾病、骨科疾病等。未来微创外科应该更加注重“以人为本”的特色，在确保安全、准确、全部切除病变组织的条件下，通过优化手术切口通路的选择、提升手术操作熟练度、运用先进器械设备等手段进行微创手术，手术时尽量保留正常组织器官的结构与功能，尽量在正常的生理状态下进行手术，减少术中创伤、出血和降低人体对创伤的应激反应，减少对机体免疫功能损害，具有痛苦小、输血量少、手术并发症少、麻醉时间短、住院时间短、手术费少、病人恢复正常生活与工作快的特点。

5.小结

从临床手术的术前检查到手术进行以及术后观察中均可见到功率超声技术的身影，功率超声技术在腹部外科、微创神经外科、微创胸外科、微创甲状腺外科、微创妇科、泌尿外科、骨科、微创血管外科中均有重要的价值，大大减轻了患者对于手术的恐惧心理与痛苦程度，并且对身体非病变区域伤害小，大大减轻了医师的劳动强度，具有重要的应用价值。在未来的微创手术中，我们应更加注重病人体验与手术效果，尽量减少手术费用，结合现代智能计算机技术，使手术更加安全、经济、人性化、快速化。