高频人体组织器官焊接术的研究进展*

曾凡春，周　波，傅丰文 综述，孙中义审校

(第三军医大学大坪医院野战外科研究所泌尿外科，重庆 400042)



高频人体组织器官焊接术的研究进展*

曾凡春，周波，傅丰文 综述，孙中义△审校

(第三军医大学大坪医院野战外科研究所泌尿外科，重庆 400042)

高频人体组织器官焊接术；无痕；吻合术

外科吻合术是外科手术过程中的必须环节，已经具有上千年的历史。在20世纪以前，外科吻合术都是采用针线缝合，缝合线也是采用一些天然材料。虽然近几十年针线缝合在材料和技术上都有所改进，但其缝合具有耗时长、恢复慢、易感染、创口大易留疤痕等明显缺点，给患者带来诸多痛苦，并延长外科手术时间和术后康复时间。

在最近的几十年，无线吻合术逐渐开始应用于临床。在20世纪70年代，吻合器、黏合剂吻合术在西方国家开始临床应用。与针线缝合相比，作为新开发产品，吻合器、黏合剂在微创手术中具有明显的优势[1]。但是部分材料易残留体内或降解性差，都是吻合器、黏合剂吻合术发展的屏障，另外昂贵的价格也使很多患者放弃该技术。激光组织焊接技术是近年发展起来的一门新兴外科吻合技术[2-4]。通过激光照射对组织加热，致使伤口组织分子结构或焊接材料分子结构发生改变，从而达到伤口吻合的目的。激光组织焊接已经广泛应用于外周神经、胆管、肠道、皮肤、眼科、牙科等组织[1,5-12]。作为一种新型的外科手术方法，激光组织焊接具有无创、伤口密封完全、不易感染等优点，但是焊接温度控制难，吻合口抗张强度低等仍然是激光组织焊接发展的瓶颈[13]。这些无线吻合术均达不到简单、快速、安全和便宜的要求。

1　发展史

电外科学是指高频电流通过人体组织器官形成透热疗法，达到临床治疗的效果[14-15]。早在20世纪30年代末期，高频电刀就已经应用于临床外科手术。与传统手术刀相比，高频电刀对人体组织器官进行加热，实现对组织器官的快速分离和凝固，从而达到切割和止血的目的。目前高频电刀已经广泛应用于临床。基于高频电刀的工作原理，乌克兰巴顿焊接研究所在20世纪90年代首先提出了高频人体组织器官焊接术[16]，并于2002年联合乌克兰基辅第一人民医院将该技术成功应用于临床。在这期间，该技术已经成功应用于普外科、皮肤科、胸外科、泌尿外科、妇科、耳鼻喉科、眼科等领域，累计手术次数已超过10万次[11,13,17-23]。最新的临床和动物研究证明，高频人体组织器官焊接术能使吻合口快速无痕吻合，抗张力度强，术后愈合时间短，不易感染，基本无术后并发症等优点，是安全可靠的，明显优于其他吻合术[13,24]。

2　原　　理

高频人体组织器官焊接技术是指高频电流通过人体组织器官，利用人体组织电阻，电能转化为热能，促使组织细胞破裂，基质中分子结构发生改变。但是与电刀相比，高频电流焊接所需的能量和温度是可控制的，以至于焊接伤口组织不受损伤，但又保证了细胞内的基质流向细胞外，作为焊接伤口组织的焊接材料，使分开的伤口在钳子的帮助下融合在一起。在人体可接受的温度范围内，继续对伤口输送能量，促使融合伤口水分蒸发，增强了融合伤口的黏合强度，从而达到伤口组织焊接的目的。在对高频人体组织器官焊接的早期研究中认为，在接近生理极限温度的情况下，蛋白质发生亚变性，促使其结构疏散，待蛋白浓度逐步升高，温度降低，疏散的亚蛋白结构发生协同凝集反应，各肽链交织在一起，重新形成紧密的蛋白结构。在眼科焊接的最新研究中发现，胶原蛋白在焊接过程中并未发生变性，但组成胶原蛋白的原纤维的组织结构发生裂解，这可能是由于基质中的非纤维成分参与了焊接过程[25]。虽然高频人体组织器官焊接术已经得到临床推广，但组织器官在电流作用下的黏合机制并不完全清楚，这需要科学家和临床医生共同努力，继续深入研究其机制。

超过50 kHZ的高频电流对人体是安全的，另外国际电工协会(IEC)和医疗器械促进协会(AAMI)规定高频医疗设备电流频率不低于300 kHZ[15]。组织器官电阻随电流频率上升而降低，此时通过电流会急剧增加，因而产热更加明显。高频人体组织器官焊接术的电流频率一般控制在440 kHZ左右，这样既能有效地保护人体组织器官神经免受电刺激作用，同时也保证了在人体安全电压条件下，提供足够焊接所需的能量。不同人体组织器官的电阻是不同的，所以在焊接不同组织器官的过程中，使用的电压也不相同。此外，在组织伤口焊接过程中，不同的焊接阶段，基质浓度也有所不同，这就决定了电压的细小变化，都可能对焊接结果产生重大的影响。研究证实，焊接电压变化与焊接吻合处的抗张强度直接相关[4]。

3　应　　用

经过大量的动物实验和临床研究证实，高频人体组织器官焊接术在患者行外科介入治疗手术过程中，能够快速有效的对伤口止血，至少降低50%的血流失。此外，高频电流焊接不需要任何辅助焊接材料，组织细胞内外基质作为焊接材料，这样不需要为焊接材料的降解或产生生理排斥反应而烦恼。伤口在高频电流焊接后能够即时形成较强抗张强度的黏合力，这是其他任何吻合术都无法做到。高频人体组织器官焊接术真正做到了术后伤口无痕，并且恢复时间极快，在术后1个月内，焊接伤口疤痕基本完全消失。高频人体组织器官焊接术能够对伤口实施全封闭吻合，焊接伤口处基本不出现感染或二次损伤，有效降低了患者痛苦。高频人体组织器官焊接术采用普通的医用钳子作为焊接终端设备，使其操作简单方便，易于掌握该技术。

高频人体组织器官焊接术不仅仅应用于临床医学，也能应用于兽医学，包括动物外科治疗和城市卫生防疫。面对重大自然灾害救治时，对需要行外科手术的患者，使用高频人体组织器官焊接术能够达到快速救治、快速康复的要求，显著提高了公共安全应急救助水平。高频人体组织器官焊接术真正做到了伤口无痕吻合，减少患者痛苦，缩短患者康复时间，简化外科手术流程，降低医疗风险和成本。

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国家国际科技合作专项资助项目(2014DFR30860)。作者简介：曾凡春(1989-)，硕士，主要从事生物医学研究。△

，E-mail:sunzhy199481@hotmail.com。

·综述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.22.044

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1671-8348(2016)22-3141-02

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