支撐喉鏡手術中的力學分析

張建，崔翔，舒文秀，舒斌，趙曉利，李群，方銳

顯微喉鏡手術是耳鼻咽喉科的常規手術，支撐喉鏡是該手術中最常使用的器械。支撐喉鏡下充分的喉部暴露對徹底清除病變至關重要，大多數患者可以順利完成手術，但由于個體差異，特別是頭頸部解剖變異，術中可能發生聲門區暴露困難，特別是前聯合暴露困難，導致手術無法完成。為了充分暴露聲帶前聯合，支撐喉鏡通常會對舌根和喉部施加強大的壓力[1-2]。許多參數會影響該壓力的強度，包括插入技術、患者的體位、喉鏡的大小和類型、性別、年齡和患者頭頸部的解剖結構特征等[3-7]。同時，壓力分布對喉部暴露以及術后并發癥的發生也產生非常重要的影響，然而有關支撐喉鏡手術中的壓力分析研究的還比較少。本研究采用一種基于矩陣分布的薄膜型壓阻傳感器來測量支撐喉鏡手術中的壓力及其分布，直觀的顯示支撐喉鏡手術中的受力特征，揭示該手術中可能存在的問題，探索解決困難喉鏡暴露的方法，為今后直接顯微喉鏡技術和儀器的改進提供有價值的數據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 標本 本研究包括五具新鮮尸體標本，均為捐獻者，女1 名，男4 名；年齡49～72 歲，中位年齡61.2 歲；中位體質量指數21.2 kg/m2。所有尸體均在48 h內接受捐獻。排除既往頸部放療、外傷、燒傷或頸部手術史（如頸清掃術）、既往嚴重喉部感染、下頜關節紊亂及小頜畸形。標本最大頭伸90°以上，無明顯頸椎融合征象。

1.2 測量方法 本研究使用薄膜型壓阻傳感器陣列模型#6300（Tekscan，Inc.，South Boston，MA，USA）來測量支撐喉鏡作用于舌根及喉部的壓力。在測量之前，通過使用電子壓力校準設備進行平衡和校準，該設備可以在整個傳感器區域施加均勻的靜態壓力水平。將傳感器薄膜貼附固定在喉鏡（kleinsasser；8590B，Karl Storz）表面。由同一位醫生完成喉鏡置入暴露聲門的操作。尸體標本保持平臥位，操作過程中，首先使用牙墊保守門齒，將準備好的喉鏡由標本口腔置入，并在中線的舌體表面推入，暴露會厭和聲門。連接支撐喉鏡支架并旋轉挑起喉鏡，在無外部按壓的情況下觀察到前聯合，將支撐喉鏡支架固定到位。放置喉鏡后，使用Tekscan I-scan 軟件記錄施加在組織上的靜態壓力，分析記錄時間內的平均壓強和峰值壓強（圖1）。

1.3 統計方法 采用SPSS18.0 統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差表示，采用t 檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

支撐喉鏡手術中記錄到作用于舌體及喉部的靜態壓力及其分布，并可顯示為三維輪廓（圖1）。壓力三維輪廓通常顯示兩個壓強峰值，一個集中在喉鏡中部（峰值壓強P1），另一個集中在喉鏡遠端（峰值壓強P2）。本研究中的平均壓強為（38.68±14.28）kPa，P1 為（149.75±42.30）kPa，P2 為（234.75±69.59）kPa，P1 低于P2（t=2.33，P＜0.05）。

圖1 壓力圖

3 討論

顯微喉鏡手術是診斷和治療喉部病變的常用方法，正確顯示聲門是該手術的第一步，也是最重要的一步。然而，在某些情況下，即使使用小口徑喉鏡，前聯合的暴露也會非常困難，過度或不適當地施加這些壓力會導致牙齒斷裂、血腫、腫脹、黏膜損傷、出血和神經損傷[8-9]。據報道，一些參數可預測喉暴露困難，但對于哪些參數是預測喉暴露困難的最有價值的因素，存在很大分歧[10-11]。科學地測量顯微喉鏡檢查時的壓力及其分布，有助于找到預測因素，減少手術中作用于舌根及喉部的壓力，改進技術和儀器。

I-Scan系統是一種接觸壓力測量系統，允許記錄實時壓力數據，然后進行數據分析和顯示。6300 型壓力傳感器是一種薄膜型柔性印刷電路，采用電阻技術測量接觸壓力。薄紙傳感器具有33.5mm×264.2 mm的方形矩陣，由2 288 個傳感元件組成，對應于約25.8 個傳感器/cm2的空間分辨率，有一定的柔韌性，可連接并貼附與喉鏡表面，不受潮濕環境的影響。根據之前的研究報道，作用于喉咽和舌根的近似平均壓力為（39±15）kPa[2]。因此，本研究采用了Tekscan 壓力傳感器，范圍為0～345 kPa。

本研究結果顯示作用于舌根及喉體的平均壓強為（38.68±14.28）kPa，與文獻[2]報道接近。壓力圖顯示大部分壓力作用于舌根和喉部，并且在直接顯微喉鏡檢查中形成了兩個峰值壓強。根據峰值位置，峰值壓強P1 主要由舌根部引起，峰值壓強P2 主要由舌骨及喉部引起，P1 小于P2，且與P2 存在顯著差異。在一些不存在小頜畸形的困難喉鏡暴露患者中，舌骨可能是限制喉暴露的一個重要因素，頭頸部伸展引起舌骨上、下肌肉的緊張，增加了喉部暴露所需的張力。較大的體質量指數和頸圍通常意味著舌骨周圍有過多的軟組織和更強的頸部肌肉，支撐喉鏡暴露時作用于舌根及喉部的峰值壓強會明顯升高，這可能會限制喉鏡的提升[10-12]，導致暴露困難。舌骨部分切除手術可能有助于放松作用于舌根部的壓力，解除喉鏡受到的牽拉，促進支撐喉鏡手術中患者的前聯合暴露，從而使困難暴露的患者實行激光顯微手術治療累及前聯合的腫瘤成為可能。

從力學分析的角度對支撐喉鏡手術中的困難暴露的研究還比較少，本研究結果表明Tekscan I-scan 系統是分析直接顯微喉鏡下壓力分布的可靠儀器。本研究提出了解決困難喉鏡暴露的可能方法，對今后直接顯微喉鏡技術和儀器的改進提供有價值的數據。然而，這項研究是在尸體上進行的小樣本實驗，在未來的手術中還需要在活體受試者中進行較大樣本量的進一步研究。