外科手術中熱應力對手術人員操作能力和感知功能的影響

周麗敏，鐘一岳，莫美珍，莫桂熙，周云霞*（廣東醫科大學附屬醫院.手術室；.麻醉科，廣東湛江 54000）

麻醉劑抑制作用所致的體溫調節紊亂、輸注低于體溫的液體、手術切口長時間暴露于低溫中和腔內探查的熱損失等多因素是手術患者低體溫發病的原 因[1-4]。增加手術室室溫以減輕術中患者熱損失被認為是一種既有效又無風險的措施，因此，目前仍被臨床實踐廣泛提倡[2，5]。但是，研究認為手術環境溫度和患者核心溫度之間并沒有關聯[6]，強制提高手術室室溫可能不是一個完全良性的干預措施，可能會使手術間內人員感覺不舒適，甚至增加暈厥的發生率和更高的手術相關感染[7-8]。研究表明，環境溫度或核心溫度超過特定耐受范圍不利于復雜工作任務的質量[9-10]。然而，熱應力對手術人員的影響在醫學文獻中鮮有報道。本研究旨在評估手術室環境溫度對手術人員操作技術表現和感知功能的影響。

1 資料和方法

1.1 環境與資料

本次研究獲得本機構教學培訓部的批準，在外科實習醫師中招募并納入研究。本研究納入27 名外科實習醫師，男18 名，女9 名；平均年齡（24.2±2.2）歲；本科實習醫師19 名，研究生實習醫師8 名。納入本研究的全部參與者均經過外科總論考核合格并由教學培訓部組織為期4 個學時的熟練性培訓。通過倫理審查委員會批準并專門為該項目建立信息表和同意表，征求參與研究者的同意。參與者填寫信息表，包括基本的人口學特征、培訓水平、專業計劃、參與臨床實踐情況。

1.2 方法

本研究在某大學虛擬教學手術室中實施，外科動物實驗教學狗在靜脈全麻下施行股靜脈切開置管術，手術操作能力考核人員均分配在兩種手術環境[低室溫（19 ℃）和高室溫（26 ℃）]下進行，本研究室溫設置是基于研究目的和依據早期研究中預防患者術中低體溫和外科醫生可接受的最高室溫進行設定[11]，并且醫院潔凈手術部建筑技術規范（GB50333-2013）手術室環境溫度要求設置在21～25 ℃。

使用協變量-動態隨機分組的方法對手術操作能力和感知功能的影響來建立研究假設：與低室溫相比，高室溫降低手術人員操作技術能力和增加工作相關感知負荷。所有的培訓和測試指標考核全部在虛擬教學手術室進行。參與者認可本研究的考核指標。

1.3 評估工具

使用教學部制定的外科操作技術評價表[量表指標參考（克隆巴赫系數0.93-0.95）技能客觀結構化評估量表（OSATS）[12-13]，包括在無菌技術和手術基本操作技術兩項維度[14]來評估操作技術能力指標。手術操作技術能力主要包括無菌技術和手術基本操作技術。無菌技術包括外科洗手，穿戴手術衣、無菌手套，使用無菌器械的無菌原則等，最后分數根據標準分減去操作過程扣分（如無菌物品/ 器械掉落和違反無菌操作原則）獲得。手術基本操作技術包括手術切口，使用手術器械，組織分離技術，血管切開置管完成情況，縫合打結情況等，最后分數根據手術操作總時間、正確使用手術器械情況和手術操作任務完成情況進行綜合打分。

感知功能量表采用手術任務負荷指數（SURGTLX）[15]評估參與者對任務感知差異，包括6 個維度：心理需求、身體需求、時間需求、任務復雜性、情境壓力和分心。負荷指數量表早期用于航空領域的任務感知功能評估[16]，在外科手術中的任務感知功能也獲得有效驗證[17]。該工具的第一部分對6 個認知維度進行評分（1～20），以確定每個維度的壓力感知量，第二部分包括計算這六個維度的權重。參與者的選擇通過比較，對每個維度的相對重要性進行排序。然后，參與者在量表上給出每個維度的分數乘以該維度排名，得出每個認知維度最后的分數。參與者在量表中兩兩比較部分必須填寫從兩種壓力（精神需求或任務困難）中選擇一種，排除參與者完全沒有環境溫度壓力的情況。

1.4 統計學處理

使用SPSS20.0 軟件進行分析，采用重復測量法。基于雙側檢驗重復測量設計的最小樣本量（每臂10名）來估算，a=0.05，統計功效（1-β）=0.80，低溫環境下預計完成任務所需的時間減少30%。連續變量采用非參數t檢驗，分類變量采用Fisher 精確檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 參與者的基本信息

參與者男18 例，女9 例；學歷：本科19 例，在讀研究生8 例；研究認知：非常合理17 例，較好4 例，一般6 例。經過研究前培訓課程，所有的參與者全部熟練掌握了無菌技術和手術基本操作技術，平均操作總時長（68.7±15.8）min。

2.2 兩種手術室室溫下的操作技能表現

27 名參與者全部參加兩種手術室溫的操作評估，在兩種手術室溫下的無菌操作總分與手術基本操作技術總分差異無統計學意義（P＞0.05）。無菌操作失誤分析中，即全部操作過程中發生違反無菌操作原則（包括跨越無菌區、接觸非手術無菌安全區、不規范傳遞無菌物品/器械等）和手術操作物品掉落的數量，高室溫相比冷室溫下操作發生錯誤率增加近3 倍，但差異無統計學意義（P＞0.05）。在相對復雜的血管切開置管和縫合打結中，兩種手術室室溫差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩種手術室室溫操作表現對比

2.3 兩種手術室室溫下工作的感知功能表現

與低室溫相比，參與者高室溫下身體需求和分心更明顯（P＜0.01），見表2。

表2 兩種手術室室溫下感知功能量表的評分結果

3 討論

本研究的結果發現高溫環境下操作人員的總體工作表現沒有明顯降低。患者圍手術期低體溫與諸多不良結局相關[1-2，18-19]，包括增加術后感染發生率、心血管意外、凝血障礙、術中出血和增加創傷患者的死亡率等，提高手術室室溫可以預防患者術中低體溫[20]，因此臨床中廣泛提倡這項措施。然而，調高室溫是基于其沒有危害和假設有效的基礎上進行實施的，因此很大程度上這種良性的措施是被假設的[6，21]。臨床實踐中這種室溫（＞26℃）會引起手術人員的不適，大多數外科醫生和其他操作人員在19℃室溫和50%濕度時感到更舒適[11]。高溫工作環境下降低工作表現和感知功能在其他領域獲得了驗證[9-10，16]。本研究沒有顯示在進行短期外科手術時，環境溫度升高會導致手術基本操作能力的下降，研究者認為，這種不一致可能是由于試驗設置的高溫（26℃）沒有達到影響操作人員耐受的閾值高溫；同時，本研究試驗的操作總時長基本控制在90分鐘以內，這可能也是影響試驗結果不一致的因素。

本研究在感知功能評估量表的結果顯示高室溫下參與者有更強烈的身體需求和更多的感知分心。認知應激源對手術操作表現的影響近年來得到更多的關注，這種應力研究是多樣化的，比如單純的環境因素（如環境噪音或音樂）對操作能力和生理方面的壓力[22-23]。認知工作量的增加可歸因于對注意力和生理需求的更大感知，這顯然是潛在的術中壓力源。Andreatta PB 的研究認為，更大的精神負荷與手術操作技術能力下降有關，從而支持認知因素與技術結果之間的關聯[22]。分心在手術操作中很常見，可以產生累積效應，并且有一些文獻表明，它們引起的干擾可能會影響手術效果[24-25]，雖然所有這些研究都受到方法上的限制，如樣本數量小、“壓力”來源的異質性、測量的變異性以及缺乏相關的研究控制，但是與外科醫生感受保持一致的是，“壓力”和“分心”的主觀感覺與表現之間似乎存在著關聯性[25-27]。

有鑒于此，本研究發現環境溫度升高所造成的分心和生理需求的增加可能具有重要意義。研究者認為熱應力對手術效果的任何影響都不太可能涉及單一的機制，而是包含了廣泛的感知和生理效應，取決于溫度壓力的嚴重程度、工作任務的性質以及這一因素與其他表現能力影響變量的相互作用，同時還應進行個體化的分析。

本研究的局限性和經驗。首先，許多因素限制我們的研究方法推廣到實際的臨床外科手術中，主要考慮到每種環境條件下所花費的時間，每一次環境暴露都有一個適應期，而本研究中每種情況下的總時間平均只有60 分鐘左右，比大多數外科手術的實際時間要短。其次，臨床試驗中手術學員涉及較長暴露時間的考核，直接在臨床進行實施所帶來的手術治療和患者的安全影響可能是無法承受的，以及考慮到倫理的問題和方法學上的要求，在模擬手術室實施是嘗試研究熱應力影響的最好方法。第三，本研究設計測量環境溫度而沒有測量操作者的核心溫度。環境溫度并不是導致操作者核心溫度和熱應力增加的唯一因素，如手術小組成員之間身體上的接近或接觸，以及外科手術操作對人體力學的影響，都可能會導致個體操作者的熱不適。

以患者安全為中心的手術治療中，了解影響臨床結果的系統性因素是至關重要的。本研究沒有顯示在進行短期外科手術操作時，環境溫度升高會導致操作技術能力的下降；然而，即使在執行短期手術任務時，外科醫生也會感覺到感知需求的增加。這種增加的認知壓力是否直接影響長時間外科手術的操作技術能力，尚待進一步的研究。