外科手術煙霧危害與防護最新研究進展

何瑜玢 張艷 尤玉珍 高彥茹 李園

【摘 要】外科手術煙霧中有害成分對醫護人員身心傷害較大，本文將針對手術煙霧的產生、成分、危害以及防護措施等方面進行闡述，旨在減少手術煙霧損傷，降低醫護人員職業暴露風險。

【關鍵詞】外科手術;煙霧損傷;防護措施

近年來，隨著醫療技術、手術設備的發展，產生手術煙霧的幾率也逐漸的升高，在調查中發現，超過90.0 %的手術中均會有煙霧產生，而暴露在手術室煙霧中的醫護人員人數眾多，其中不僅包括手術醫生和護士，也包括麻醉醫師以及其他工作人員。手術煙霧是手術室不安全因素之一，長期接觸手術煙霧也會引發職業暴露幾率，增加醫護人員工作風險。隨著臨床中對手術煙霧的重視程度不斷提升，相關防護措施不斷完善，在臨床中的使用率也逐漸提升，本文將針對其進展進行綜述，以期為臨床提供參考依據。

1 手術煙霧

手術煙霧是指在手術過程中產生的煙霧狀物質，手術煙霧的產生通常是由于激光刀、高速鉆頭、超聲刀等手術器械在使用過程中產生。手術煙霧根據其形態可分為兩種，一種為高溫下組織燃燒產生的氣體稱為“煙霧”，另一種未細胞溶解導致的小霧滴，稱為“氣溶膠”，通常臨床中將此兩者統稱為手術煙霧。手術煙霧在治療過程中會導致鏡面霧化，妨礙手術視野，影響手術操作，其也會被患者機體組織吸收，引發術后頭痛、惡心等不良反應。手術煙霧同時會造成空氣污染，導致醫護人員健康受到影響，增加職業暴露幾率[1]。

2 手術煙霧的產生

手術煙霧可通過多種器械、多種途徑產生，其中最常見的為高頻電刀。高頻電刀是通過電極前端高頻高壓電流產生高溫達到切割組織、止血的目的。高頻電刀會導致細胞液化、組織脫水，進而導致細胞蛋白質結構被破壞，使細胞殘骸揮發散到周圍環境中形成煙霧。

超聲手術刀是近年來臨床中使用率非常高手術儀器，超聲手術刀擁有堅硬的刀頭，其能夠產生55千赫茲的機械振動，超聲能量會使局部溫度驟然升高進而會利用高溫破壞組織。相比于電刀，超聲刀的精準度更高、切割效果和止血效果更理想，但超聲刀帶來的煙霧致癌率以及感染率更高。

激光也會引發煙霧，激光通過輻射式放大器產生聚光束進行照射，其照射時長直接影響組織受損程度。激光照射會產生100-1000℃的高溫，其在使用過程中會產生毒性氣體，例如苯、甲醛等物質，其會通過皮膚黏膜吸收刺激機體皮膚和眼睛。

骨科手術中使用的骨鋸、骨鉆等器械也會產生手術煙霧，其通過高速旋轉產生煙霧，甚至會產生血霧，而血霧可能會噴濺到醫護人員眼結膜中，若患者為大三陽人員則會增加醫護人員感染幾率。

3 手術煙霧有害成分

手術煙霧中超過95.0%成分為水蒸氣，其余物質未化學物質和細胞殘體，因此，充血組織更容易引發手術煙霧。在調查中發現，外科手術煙霧中的化學成分可達600多種，以其中21種含量較高的成分為主，包括脂肪酸、酚類化合物等等，此21種成分中以一氧化氮、丙烯腈含量最高。在腹腔鏡膽囊切除術中一氧化氮濃度最高，其成分可達100-1900mg/L，嚴重超過職業安全管理范疇規定（35mg/L）標準。手術電刀切割不同的部位也會引發不同的化學物質，例如切割脂肪組織容易產生醛類物質、切割表皮組織會產生苯類物質等等，其中丙烯腈是電刀切割過程中最容易產生的物質，丙烯腈作為無色的揮發性液體不僅會通過呼吸進入體內，也會通過皮膚、黏膜進入體內，并能夠釋放氰化物危害人體健康。

活性細胞、活性病毒、非活性顆粒等物質也會引發腫瘤、慢性毒性、呼吸道感染等風險，危害醫護人員健康。超聲刀在真空低溫條件下會產生冷水汽霧，冷水汽霧會攜帶可傳染性微粒或懸浮微粒。有研究在腹腔鏡下電刀手術煙霧中發現活細胞，而在手術煙霧微生物培養檢測中均顯示陽性結果。在斯坦福大學的研究中在骨科手術高速磨鉆產生的煙霧中發現活性HIV。非活性顆粒的直徑超過2.5um-10um者為大顆粒，低于2.5um者為小顆粒。小顆粒以球形為主，能夠直接進入肺部，產生肺損傷。此外，手術煙霧也會產生誘導突變物質，例如PAHs，其是一種致癌物，會引發孕婦自發性流產，也會增加胎兒畸形率，長期接觸會形成毒性累積，對有生育需求的醫護人員十分不利。

4 手術煙霧的危害

外科醫生、手術室護理人員長期工作在手術室，會長期、反復接觸手術煙霧，而手術煙霧帶來的毒性會逐漸累積、沉淀，長此以往會造成慢性毒性、感染、呼吸道刺激、皮膚黏膜損傷等危害。

丙烯腈是手術煙霧中最常見的有害物質，丙烯腈會抑制氧化酶活性，抑制細胞與氧氣結合，使其無法完成生理功能。丙烯腈會釋放氰化物，而氰化物為劇毒物質，吸入高濃度氰化物后機體會在2-3min內停止呼吸，且會呈現點擊樣死亡。吸入少量氰化物則會產生呼吸道黏膜、眼結膜刺激癥狀，吸入者同時會伴隨頭疼、頭暈、胸悶等癥狀。長期接觸氰化物會導致其在體內累及引發慢性中毒，甚至會引發細胞癌變。

七氟烷在腹腔鏡手術煙霧中的濃度較高，在體外研究中發現，長期吸入七氟烷會影響大鼠生育能力，但其對人體的影響尚無明確報道。丁二烯也是手術煙霧中毒性物質之一，丁二烯能夠致癌，低濃度的丁二烯會引發慢性毒性反應，例如白血病、神經毒性等。醛類化合物在體內具有遺傳性，會影響生育質量。苯是高危致癌物質，低濃度苯也會引發毒性反應，即便短期接觸也會造成不良影響，例如鼻粘膜、眼結膜炎癥，長期接觸會引發白血病。

手術煙霧中的物質同樣包括PM2.5.PM10，長期接觸此類物質會對呼吸道粘膜造成不良刺激，機體會出現咳嗽、打噴嚏、慢阻肺、哮喘得能夠呼吸系統不良癥狀，嚴重者會引發肺癌。PM10在進入體內后會在鼻咽喉、氣道上黏膜中附著，可通過咳嗽等方式清除，但其仍然會增加患者腦卒中發生率，當體內PM10含量每升高10μg/m3時腦卒中發病率會增加1.007倍。

由于手術煙霧中會存在活性細胞，因此醫護人員在吸入存在活性細胞的煙霧、血霧后可能會感染與患者相同的疾病。在一項調查中發現，采用激光治療尖銳濕疣患者后，手術醫師喉部感染患者同類型乳頭狀瘤，而在外科醫師中，約有超過13%的人員感染罕見的鼻咽喉瘤，分析認為通過手術煙霧的傳染的幾率更大[3]。

腹腔鏡手術煙霧中一氧化碳的濃度最高，尤其是LC手術中，高頻電刀的使用會增加一氧化碳的產生量。一氧化碳濃度過高后會與氧氣競爭結合，使血紅蛋白無法與氧氣結合，同時能夠抑制血紅蛋白分解加速組織缺氧。而機體內碳氧血紅蛋白的濃度若超過2.0 %則會引發惡心、頭暈、心律失常、耳鳴、心動過速等一系列不良反應，嚴重者直接引發死亡。

5 防護措施

5.1 中央排風系統

院方在手術室籌劃、建設的過程中要建立排風、排煙系統，在電刀使用的過程中手術室內煙霧濃度會直線上升，且能夠在5min內均勻分布在手術室，在相關設備停止使用20min后手術室內空氣才能夠恢復標準水平。因此臨床要求手術室內每個小時內要有15次以上空氣更換，針對煙霧產生量大者要增加空氣更換頻率。手術室排煙系統的選擇要具備99 %以上微量顆粒過濾功能，排氣速度要在31-46m/s。手術室管理人員要按時對回風網進行清洗，保證層流效果，全面改善手術室空氣環境[3]。此外，中央煙霧疏散系統可通過煙霧捕獲器將煙霧過濾排出，其噪聲小、對醫護人員干擾小，且能夠通過腳踏板進行控制也可自動運行，可操作性更強。

5.2 移動排煙設備

多數醫院手術室墻壁的負壓吸引器不具備過濾作用，其主要作用在于抽吸體液、血液、分泌物、沖洗液，因此院內移動排煙設備以負壓抽吸設備為主，可將設備放在煙霧產生源2-3cm，若距離太遠則不能達到排煙效果，若距離太近則會影響手術操作。針對有排煙需求的吸引器要配置高性能過濾器，保證負壓停止后煙霧不會從吸引瓶中彌散。此外，在排煙的過程中要保證吸引器速度為254381cm/min，同時要結合不同的手術類型調整負壓吸引值，在不干擾手術操作的前提下保證煙霧抽吸有效。

煙霧凈化器也是移動設備的一種，其由預濾器、活性炭過濾器和超低穿透率空氣過濾器組成，其可以安裝在各種高頻電刀、超聲刀中，但由于其會遮擋手術視野，因此在臨床中的使用率較低。我國現階段臨床中已經有彎頭式吸煙電刀專利技術，但此設備尚未大量生產，因此臨床中使用率較低。腹腔鏡套管過濾系統可通過開關閥連接導管，通過導管連接過濾系統對腹腔鏡手術煙霧進行過濾，減少手術煙霧帶來的損傷，此外，腹腔鏡手術操作也有使用三通連接吸引器的方式進行排煙，其能夠降低手術操作干擾率，減少止血時間，效果較為理想。

5.3 口罩

口罩是最直接的防護措施，能夠阻斷煙霧通過口鼻吸收。調查顯示，超過70.0 %的手術煙霧分子顆粒直徑低于1.1μm，已經達到肺損傷粉塵標準，而手術煙霧的直徑范圍均在0.3-5.0μm之間，普通的口罩僅能夠過濾5μm直徑以上顆粒，針對小顆粒的阻斷效果不理想，因此不能夠阻斷手術煙霧吸入，且顆粒越小其到達肺部的深度越深，危害程度越大。此外，普通口罩并不能夠與手術人員面部緊密貼合，因此不能夠阻斷全部煙霧，不適合作為專業防護用具。臨床中要采取高過濾性能口罩為醫護人員提供相關的保障，高過濾性防護口罩能夠過濾0.1μm直徑顆粒物，但也會引發呼吸困難。呼吸面罩的防護和透氣性能均非常理想，但其價格昂貴，因此臨床使用率較低，在臨床中可根據實際條件和能力選擇相應的防護措施為醫護人員提供醫療保障。

5.4 設備管理

手術設備是影響手術煙霧產生的主要因素，而手術設備在使用過程中會出現污染表現，例如電刀，在使用過程中不僅會引發煙霧污染，同時也會通過高溫讓患者細胞組織附著在刀片上，而結痂物會增加煙霧的產生，因此要及時清理手術設備，降低煙霧的產生。相對于電刀來說，超聲刀的安全性更高，產生的煙霧更少，因此在臨床條件允許下要盡量采用超聲刀治療。超聲刀連續工作10s后會增加刀頭損傷，產生的氣霧較大，因此在連續炒作7s后要重新啟動超聲刀，降低氣霧產生量。醫師在臨床操作的過程中也要提升操作的精準率，降低超聲刀連續使用時間，減少氣霧產生的同時避免患者機體組織碳化，保證手術操作安全性。

5.5 醫護人員意識管理

在臨床調查中發現，多數醫護人員對手術煙霧的認知程度較低，其不了解手術煙霧的成分、危害以及預防措施，因此在無意中增加了自身職業暴露的風險[4]。手術開始時煙霧的產生率要高于手術操作過程中產生的煙霧，醫護人員要在此階段做好防護措施。院方也要積極開展相關講座和培訓，將相關內容編制成冊方便醫護人員查看。此外要在休息室張貼手術煙霧管理措施、防護措施宣傳海報，按時開展手術煙霧管理專題講座和排煙設備操作培訓，提升醫護人員對手術煙霧的認知程度，規范手術操作，降低手術煙霧損傷。

6 小結

總的來說，手術煙霧對醫護人員以及患者健康危害十分嚴重，而手術煙霧的產生無可避免，在臨床中若不能及時處理、降低煙霧損傷則會增加醫護人員職業暴露風險，同時也會損傷患者健康。因此，要提升醫護人員重視度，在臨床中要做好手術煙霧防護管理，合理使用手術器械，降低煙霧的產生。此外，隨著臨床重視程度的提升，相關防護設備、防護措施不斷完善，要最大限度的利用排煙系統和防護設備，以期創造無煙手術環境，保證醫護人員手術安全。

（通訊作者：李園）

參考文獻

[1]丁雪梅，程月娥，葉志霞，等.不同電外科器械在肝臟離斷中產生煙霧成份的對比及防護對策[J].海軍醫學雜志，2019，40（05）：455-458.

[2]許玨，辛麗雅.影響手術室電外科煙霧濃度的危險因素及醫護人員職業暴露與防護情況[J].職業與健康，2018，34（18）：2458-2461+2468.

[3]譚文君，朱皓陽，張娜娜，等.半肝切除術中不同組織產生手術煙霧PM 2.5濃度及防護措施的研究[J].護理研究，2019，33（18）：3258-3260.

[4]彭紅，廖思蘭，莫戀.手術室醫護人員外科手術煙霧認知與防護的調查研究[J].臨床醫學工程，2018，25（05）：687-688.

作者簡介

何瑜玢（1986-），女，湖北省人。碩士研究生學歷，講師。研究方向為護理學教育。

李園，男，碩士研究生，武漢科技大學醫院外科主治醫師。