腹腔镜防雾技术研究进展及展望_季瑞冬.pdf

Journal of Minimally Invasive Urology,Dec.2022,Vol 11,No 6 腹腔镜防雾技术研究进展及展望季瑞冬 卢振权*樊敬文 罗光彦 吴平安 罗兵锋 程小宝 袁渊 侯健 梁松武摘要 在腹腔镜手术中，镜头雾化是术中视野受损的主要原因。视野受损不仅增加了手术风险，延长了手术时间，同时还增加了患者的手术费用。腹腔镜雾化原因主要包括镜头表面温度和湿度的改变，手术过程中电外科设备的使用，血液和脂肪等物质污染镜片等。我们总结了临床中腹腔镜防雾的方法和最新研究进展，以供临床工作者参考。关键词 腹腔镜；雾化；防雾技术中图分类号 R612 文献标识码 BDOI 10.19558/ki.10-1020/r.2022.06.014The recent advances and future evolution of anti-fogging technology in laparoscopic surgeryJi Ruidong Lu Zhenquan*Fan Jingwen Luo Guangyan Wu Pingan Luo Bingfeng Cheng Xiaobao Yuan Yuan Hou Jian Liang Songwu（Depatment of Surgery，The University of Hong Kong-Shenzhen Hospital，Shenzhen 518053，China）Corresponding author：Lu Zhenquan，luzqhku-szh.orgAbstract Fogging is one of major reasons hindering the optimal view in laparoscopic surgery，which not only increases the operation risk and prolongs the operation time，but also increases the operation cost of patients.The leading causes of fogging of laparoscopes include the changes of lens surface temperature and humidity，the use of electrosurgical equipment during operation，and the contamination of lens by substances such as blood and fat.We reviewed the methods and latest research progress of laparoscopic antifogging in clinic for clinical workers reference.Key words laparoscopy；fogging；anti-fogging technology腹腔镜手术具有创伤小，术后康复快等优势1，在临床中已广泛开展。因缺乏触觉和本体感觉反馈，视觉信息传导在腹腔镜手术中尤为重要2。清晰的手术视野是减少手术时间，防止意外伤害，提高手术安全性的重要前提3。多种原因可以造成手术视野受损，影响手术进程，主要原因有镜头表面温度和湿度的改变引起的腹腔镜镜片雾化，术中电外科设备的使用产生的烟雾污染视野，血液、脂肪等物质污染镜片等4。临床上已有多种解决腹腔镜雾化的方法和技术，我们将分析其优缺点，以便更好的为临床工作服务。1 腹腔镜镜片雾化的原因术中腹腔镜镜片雾化主要有两种可能：一是气温下降至低于露点形成雾；另一个是湿空气中的水蒸气大量增加，使露点升高从而形成雾5。露点温度是判断成雾的关键指标，空气中水蒸气达到饱和而凝结成液态水所需降至的温度即露点温度，当物体表面温度等于或低于物体周围空气的露点温度时，就会形成凝结。因此，温度和湿度的改变是成雾的关键因素。按照手术室管理规范，手术室内温度冬季不应低于 20，夏季不 应 高 于 26，冬 季 室 内 相 对 湿 度 不 宜 低 于30，夏季不宜高于 656，而人体内环境的温度、湿度明显高于手术室设定温度。此外，应用加温加湿 CO2建立气腹使体内外温差进一步加大7，成为腹腔镜雾化的环境基础。因此，当体外的腹腔镜通过 Trocar进入腹腔时，镜头表面温度与手术室温度相当，远低于体内露点温度，此时腹腔镜镜片会形成雾化。术中电外科设备如手术电刀、超声刀等在使用过程中表面最高温度可达 100左右8，操作附近局部环境温度可能被加热到 60左右，当气体变暖时，会使更多的水蒸气达到饱和。因此，随着气体温度的升高，其绝对湿度也会增加，从而使露点温度升高，有利于水蒸气进一步凝结在腹腔镜镜片上9。此外，电外科设备的电灼电极运综述 香 港 大 学 深 圳 医 院 外 科 部,深 圳 518053通信作者：卢振权，luzqhkuszh.org收稿日期：20220928424微创泌尿外科杂志 2022 年 12 月第 11 卷第 6 期杂志主页：作时与生物组织相互作用，加热细胞直到蒸发，使细胞破裂，达到凝固或切割组织的目的，此过程中会产生由 CO2和水蒸气组成的烟雾10，阻碍操作。同时，电外科设备使用时也会产生气溶胶物质，如细胞碎片、脂质以及燃烧产物等，这些微粒碎片常会附着在镜片上，污染视野。上述多种原因组合后，产生镜头雾化，造成术中手术视野受损。有学者指出10，腹腔镜手术保持视野绝对清晰需同时满足以下几点：（1）术中镜头表面温度湿度恒定；（2）不易雾化镜片；（3）防止直接污染设备；（4）良好排气设备。但同时满足上述几点存在难度，这也是目前临床上尚无统一规范方法防止腹腔镜镜片雾化的原因。2 腹腔镜视野受损的影响在腹腔镜手术中，视野受损会严重影响手术操作，医生不得不停止手术来处理雾化的镜头，这不仅延长了手术时间、增加了工作负担、更给手 术 医 师 带 来 不 好 的 体 验，可 能 降 低 手 术 效果11。同时，手术时间的增加会导致患者麻醉时间的延长，增加麻醉风险以及患者的手术费用。更为重要的是在腹腔镜缺乏直接触觉反馈的条件下，视野至关重要，在发生紧急情况如血管的破裂、其他脏器损伤时，手术视野的缺损可能导致严重的手术事故。3 腹腔镜的防雾方法3.1防雾溶液防雾溶液中的表面活性剂可以降低镜片表面张力12。当表面张力降低时，镜片表面的雾化会形成不分散的水膜，不会形成阻碍视力的单个水滴，研究表明，镜片表面的水滴聚集到 190nm时才会出现凝结，因此防雾溶液应用于防止腹腔镜雾化具备理论基础13。目前文献中常提及的防雾溶液有 FREDTM 溶液、Resoclear溶液、洗必泰溶液、Ultra-Stop 溶液、Hibisclb 溶液、碘伏溶液等。防雾溶液通常由表面活性剂、酒精和水组成14，防雾效果也因各成分组成比例不同而有所差异。研究表明，在手术前 30min 内各溶液均能达到较好的防雾效果4。Manning 为比较不同防雾技术的效果，构建了一个模拟的腹腔模型，通过改变腹腔模型内的温度和湿度使腹腔镜雾化，从而在相同的雾化环境中评估各防雾溶液效果，包括 FREDTM 溶液、Resoclear溶液、洗必泰溶液和加热盐水等，其结果为 FREDTM 溶液的防雾性能最佳15。防雾溶液的防雾效果存在差异，主要原因是不同比例溶剂化合物的长期稳定性不同16。此外，溶液对覆盖材料的可变黏附性以及对额外环境变化抵抗力的不同也会影响防雾效果，在温度改变时溶液的性质也会变化，包括增溶作用的剧烈变化等都会影响其长时间的防雾效果。在腹腔镜手术中电外科设备的使用以及防雾溶剂使用时导致的腹腔内温度的变化都是影响防雾溶液效果的因素，如何改进这些问题是研究防雾溶剂能否长时间防雾的重要方向。综上，防雾溶液在手术操作的前期阶段能表现出良好的效果，但长时间防雾效果仍有待提升，哪类溶液效果更佳需要大样本研究证实。3.2加热法腹腔镜镜头与腹腔内环境的温度湿度差异是腹腔镜雾化的主要原因，露点温度理论已被广泛接受，因此改变腹腔镜表面温度防止雾化在临床工作中应用广泛。在我国，加热无菌水防雾法应用较多，该方法取材方便、操作简单，在多数医疗中心已成为标准外科实践中最常见的防雾方法。加热无菌水的防雾机制是确保腹腔镜镜头温度上升并保持在腔内露点温度以上，从而防止雾化17。有学者将加热无菌水、防雾溶液和洗必泰溶液的防雾效果进行随机对照试验18，结论为，与另外两种方式相比，使用加热无菌水法可显著减少雾化事件的发生。在另一项比较加热无菌水与 ResoClear溶液的研究中也证实了同样的观点19 。上述研究同时指出，要达到有效的防雾效果，需在手术开始前将腹腔镜镜头放入保温瓶中加热至少 15 min10，以保证其表面温度接近人的体内温度，从而减少雾化。但在实际临床操作中，大多数中心术前加热时间不够，因此在长时间手术时，该方法防雾效果不尽人意，尤其当镜头污染时，需反复进出腹腔进行加热擦拭，增加镜头损伤和手术污染的概率。因此，Brown等20学者设计出装有 120 F 无菌水浴的温水机来加热腹腔镜镜头，减少长时间手术时腹腔镜的雾化次数。该设备具备加热装置，在使用中需将腹腔镜的远端浸入装有无菌水的加温机，通过在腹腔镜手术前 10 min 和整个手术过程中间断加热来防止雾化。数据表明，使用此装置后术中雾化的次数明显少于传统方法。此外，还有学者创造出一次性电子显微镜加暖装置、添加热敏变色材 料 的 摩 擦 垫 加 热 装 置 以 及 其 他 加 热 设 备等21，22，但其效果需大样本随机对照试验来加以验证。3.3防雾腹腔镜的机械设备研制基于机械设备研制的防雾技术是近年的研425Journal of Minimally Invasive Urology,Dec.2022,Vol 11,No 6 究热点。传统的设备改进通常都不理想，设备改进导致的体积增加、成本增加，以及消毒方式等问题17，使这类方法在临床中难以广泛应用。有学者设计出一种可以在腹腔内清洁镜片的装置23，该装置能将 CO2引导到腹腔镜镜片周围，创造干燥的二氧化碳微环境，使腹腔镜镜片与潮湿环境隔离开，此设备在防雾试验中取得了良好的成果，在总计 25 次不同条件下的试验中，该设备成功消除了腹腔镜镜片的雾化。同理 Floshield防雾装置也有良好的防雾效果24。标准气腹气体 CO2温度为 21，相对湿度为 0%。有研究表明，将气体温度提升到 35，相对湿度提高到95%可减少镜头雾化次数25。根据上述原理，Meenakshi Sundaram B 设计出能加热增湿 CO2的装置，在试验中，该装置能有效减少雾化次数、减少手术时间25。国内有学者在腹腔镜镜头内侧设计喷射孔，在镜管中沿镜管轴设有用于向喷射孔供给防雾剂的导液槽，导液槽与装有防雾剂的推进器连接，当镜头雾化时，可通过操作喷射孔按钮向镜头上喷射防雾剂，从而使视野更加干净清晰26。de Abreu 等27学者设计出一种由塑料导管组成的装置，该装置能用生理盐水持续冲洗腹腔镜镜片，在其表面产生液膜，在 98.1%的体外病例中可有效防止雾化。在后续研究中 Abreu利用该装置进行了 30例胸腔镜手术，结果表明该装置能有效的减少雾化次数以及防止残留物污染视野28。根据成雾原因，有学者设计出一个集合设备29，包含受监控的电加热系统、冲洗和烘干镜片装置、排出烟雾和微粒碎片的装置等，能维持腹腔镜在术中清晰的视野。在 15 只动物的实验中，该设备在特定环境下，每 40h以上的手术时间中只需进行一次体外清洗，极大减少了不必要的除雾时间，防雾效果显著。该系统的缺点为腹腔镜的末端较重，价格昂贵，能否应用于临床还需进一步验证。3.4腹腔镜防雾镜片通过改变镜头保护镜片的材质进行防雾可能从根源上解决腹腔镜镜片雾化问题。纳米TiO2镀膜玻璃具有自清洁、防雾、抗菌等多方面优点，具备应用于腹腔镜防雾镜片的可能30。TiO2材料经过紫外线照