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超声骨刀在脊柱外科手术中的应用
进展
随着医疗技术的发展,外科对手术精准度及安全
性的要求逐渐提高, 在加强外科医师手术技能的同时,
新型手术器械以其独到的优势,逐步获得手术医师的
青睐。超声刀作为一种新型、高效的手术器械,因其
具有组织选择性、良好的止血性能、对周围血管神经
组织损伤小以及低产热、 易操作等优势,已在口腔科、
耳鼻喉科、神经外科、整形美容外科等领域获得广泛
应用。
近年来,超声骨刀正在逐步替代传统切骨器械,
在脊柱外科领域得到一定范围的应用。本文就超声骨
刀在脊柱外科手术中的应用现状、较传统手术器械的
潜在优势、应用的安全性及有效性、相关并发症以及
在使用过程中的注意事项进行综述。
一、超声骨刀的结构及工作原理
目前市面上超声骨刀系统的型号有很多,就其结
构而言,主要包括主机、应用软件、附件、脚踏开关
4 个部分。其中附件包括手柄、各种刀头、冷却系统
等。
超声骨刀系统通过压电式转换器将电信号转化为
机械振动,使刀头以适当的超声频率及振幅进行振动。
由于组织密度及弹性的不同,超声骨刀产生的能量绝
大部分被坚硬的骨组织吸收,通过机械碎裂效应及空
化效应发挥切骨作用。而在此范围的频率及振幅下,
血管、神经、脊髓等软组织由于其与超声刀头的弹性
接触,发生位移及轻微振动,并借助振动分散能量,
能量在软组织与超声骨刀刀头接触的部位即被完全吸
收,因此超声骨刀对血管、神经、脊髓等软组织无切
割作用。另外,超声骨刀在工作时,利用其空化效应
发挥止血作用¨“。
二、超声骨刀在脊柱外科手术中的应用背景及应
用范围
在脊柱外科手术中“切骨”是一项非常关键的步
骤,很多情况下由于术野的局限性、切骨部位紧邻神
经脊髓等诸多因素的限制,“切骨”成为脊柱外科手
术中最具挑战性的步骤之一。
传统的切骨工具主要包括高速磨钻、旋转骨钻、
线锯、 Kerrison 咬骨钳、骨刀等。然而,在其使用过
程中,由于热效应、机械振动及卷刮作用容易损伤邻
近重要软组织结构,例如硬膜、脊髓、神经根等,造
成医源性神经损伤或持久性脑脊液漏。文献报道的医
源性硬膜损伤的发生率为 0~35%。
研究发现,当在部位较深、术野狭小或翻修手术
中进行切骨操作时,术中损伤硬膜及神经的风险大大
增加。
在此背景下,近年来超声骨刀开始应用于脊柱外
科手术领域,旨在提高切骨精准度,减少术中硬膜撕
裂、医源性脊髓神经损伤的发生,进而降低与之相关
的可能风险及潜在并发症的发生。
超声骨刀在脊柱外科领域的应用范围相当广泛,
不仅适用于脊柱的任何区域,而且适用于椎管减压、
椎板成形、椎体切除、截骨、全椎板切除、钙化胸椎
间盘切除等多种手术方式。
三、超声骨刀较传统手术器械的优势
1.组织选择性:由于组织密度及弹力属性的不同,
超声骨刀在工作时,仅能切割骨组织,而对邻近软组
织无切割作用,即超声骨刀的切割作用具有组织选择
性。这便保证了在切骨操作时可以将硬膜及神经损伤
风险降至最低。尤其在胸椎间盘切除术中,超声骨刀
的应用使得可在邻近根动脉的区域进行切骨操作。
2.切骨精准性: 超声骨刀系统有多种不同型号的
刀头,可以满足不同的切骨需要。切骨时刀头高频纵
向振动以完成对骨质的纵向切割。据文献报道,应用
超声骨刀的切骨宽度可精确到 0.5 —0.7 mm,而高速
磨钻的切骨宽度则为 3—5 mm,同时由于超声骨刀的
止血效应以及“自喷灌”功能, 切骨过程中切缘整齐,
产生的骨碎片及骨破坏均较小,保证了切割的精准。
3.防卷刮特性: 超声骨刀在应用时不会卷刮周围
软组织及棉片。因而,与高速磨钻的旋转钻头相比,
明显降低了由于钻头卷刮周围血管、神经、硬膜等组
织,造成机械损伤的风险。同时,在应用超声骨刀切
骨时,可用棉片保护切骨周围的重要组织结构不被刀
头损伤或热效应灼伤,而不必担心棉片被刀头卷刮而
失去保护作用。
4.止血性能: Hu 等认为,超声骨刀较传统手术
器械最重要的优势之一是其能够减少术中出血量,便
于保持术野清晰。虽然超声骨刀的这种优势难以采
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