1超声能量外科总论
能量外科是指外科医生在外科手术过程中利用各类能量设备对组织进行切割、分离、止血以及实现其它各类功能的外科分支学科。随着外科学专业分科逐渐细化，适合各类不同外科专业的能量外科设备也越来越多。目前最常使用的能量器械包括超声刀和电能量器械，两者原理、特点不同，在实际应用中也各有优势，有时需要相互配合才能达到更好的效果。
超声能量外科在现代外科手术中占有
重要地位并广泛应用，在外科医生的培养过程中需要系统地学习超声能量外科的原理，安全规范使用方法及相关并发症预防。能量外科在胸外科手术中也有广泛的应用，本共识仅对超声刀在胸腔镜手术的应用进行阐述。
1.1能量器械发展历程
作为早期外科手术的唯一能量工具——热烧灼器，为医生提供了可向人体组织施热的能源利用方式。烧灼器不但可灼烧人体组织，而且还可有效地控制出血。
在外科手术中电烧灼器的进化革命源于19世纪晚期及20世纪早期，Morton等在外科手术中最早开始采用电烧灼器。
WilliamT.Bovie医生首次发明可同时提供切割及凝血功能的电外科设备，并在该设备中增加了可手持使用的枪式握把装置，该装置已经具备了目前临床常用的单极电刀雏形[1]。目前，Bovie高频电刀仍是临床最为常用的产品之一。年，被誉为现代神经外科之父的HarveyCurshing在Bovie医生的建议下第一次将电外科设备应用于肿瘤切除[2]。
年，JosephAmaral在其试验研究报告中指出可将超声能量产生的高频振动作为组织加热、封闭及分离过程中所需的机械能量[3]。在微创外科手术的发展初期，超声凝血技术是一项非常关键、有效且具有革命性的技术。该技术的使用推动了腹腔镜胃底折叠术，肾上腺切除术及脾切除术等手术的发展。目前超声能量已演化成为不同的开放或腔镜手术超声能量外科设备。
1.2超声能量外科
超声切割凝血系统所应用的超声波频率为23~55kHz，超声能量对组织的作用包括机械切割、组织干燥、蛋白凝固、组织气化以及空洞化。
当超声刀对组织发生高频振动作用时，会导致组织分离及切割。组织置于超声刀之中，钳口的刀头不断振动，产生机械摩擦，当组织达到其弹性极限时，组织中蛋白分子键断裂，产生切割作用。
超声刀具有独特的空洞化效应：当其高频振动端置于脂肪组织、肺泡组织等软组织之上时，刀头周围软组织的细胞内温度会明显升高，当温度达到细胞内水沸点时，细胞内水分会汽化，体积增大，进而引起细胞破裂，而细胞破裂后的大量气体可以使组织层次扩张，有利于组织层面打开，符合现代器官“膜解剖”的理念。
超声刀可用于抓持、分离、切割及凝固组织，其多功能特性可以减少术中手术器械更换，此特点在腔镜手术中尤为重要[4]。
使用超声刀时没有电流经过整个人体，无电外科潜在风险。
随着超声技术的创新发展，超声外科设备也进入“智能”时代，即超声刀能够智能地根据组织状态来提供适宜的能量输出。目前，组织感应技术（adaptivetissuetechnology，ATT）已经运用于最新一代的超声刀[5]，并且已经研发了第二代ATT技术。第一代ATT技术使超声刀实现精准地热量控制，降低了器械对组织的侧向损伤。第二代ATT技术已获得FDA认证，可有效凝闭最大直径7mm血管。
1.3超声刀安装和维护
1.3.1超声刀安装方法和清洗（1）超声刀刀头从无菌包装中取出，垂直装入无菌手柄，并顺时针方向旋紧刀头。导入扭力扳手，用一只手握住手柄，另一只手旋转扭力扳手“咔咔”两声，确保刀头与手柄紧密稳固连接，完成后关闭钳口取下扭力扳手。（2）将手柄线连接超声刀主机，如有需要确保脚踏线连接主机。（3）打开主机电源，主机启动后自动识别刀头，提示需进行刀头自检。张开刀头钳口，按压任意一个手控击发钮或脚控，以检测刀头是否可正常通过自检。刀头通过自检即可正常使用。（4）手术中若刀头根部蓄积组织碎屑或焦痂，将刀头放入生理盐水中进行激发振荡，除去刀头上的残留组织。（5）手术结束导入扭力扳手，逆时针方向旋松刀头，将刀头从手柄线上拆卸下来。
1.3.2超声刀常见故障及处理
1.3.2.1拧紧组件故障该故障通常出现在超声刀刀头测试阶段。主要原因：刀头连接方式不正确，测试期间关闭钳口，测试时钳口内有其他器械或异物，刀头损坏。当出现该故障时，建议重新取下刀头，重新正确安装后，按压“下一步”，屏幕显示“测试期间打开钳口”，继续按压“下一步”返回测试界面，重新进行检测。
1.3.2.2减轻刀头压力该故障出现在刀头负荷急剧增加的情况下，此时能量输出停止。主要原因：钳口、刀头承受压力过大，夹持过于大块的组织，刀头内蓄积了组织或血液凝块，刀头损坏。当出现该故障时，重新击发刀头消除故障指示。当连续3次出现该故障警告后，系统会显示“将器械从患者身上移除”。按压“下一步”会指示使用者“清洁刀头”，再继续按压“下一步”会出现“拧紧组件”。然后再按压“下一步”后回到预测试界面。
1.3.2.3更换手柄该故障警告显示手柄或者器械内部有故障。主要原因：手柄金色金属环有污损，手柄断裂。建议重新更换手柄连接刀头进行重新测试。
2超声刀在肺外科中的应用
肺切除手术是胸外科常见手术。根据疾病性质，病程的不同，手术涉及的范围也不相同，主要包括肺段切除、肺叶切除、全肺切除以及淋巴结切除等。
2.1超声刀在肺血管解剖中的应用
肺叶切除过程中需要显露和裸化肺血管。显露血管时需切开肺根部或叶间胸膜，脂肪及结缔组织。可使用超声刀直接夹持胸膜组织实现切开。打开胸膜之后血管周围的疏松组织可利用超声刀进行切开或钝性分离。进一步血管裸化时，可使用超声刀打开血管鞘，必要时使用血管钳，组织抓钳或吸引器等器械辅助，避免损伤血管[6]。
超声刀在夹持目标组织后不需要向其他方向牵拉即可凝闭或切开组织，而电凝钩在钩住目标组织后往往需要向某个方向牵拉，因此在处理狭小空间的深部组织时建议使用超声刀，以降低深部组织损伤的风险。
超声刀还可直接处理直径较小的肺血管，比较常用的方法是使用丝线或血管夹闭合近心端后用超声刀离断远心端。
2.2超声刀在支气管解剖中的应用
游离支气管主要指游离支气管周围结缔组织，分离支气管周围的淋巴结，处理支气管动脉。
支气管周围的软组织可使用超声刀直接离断。淋巴结与支气管之间存在组织间隙时，可使用超声刀头在此组织间隙内解剖游离支气管周围淋巴结；淋巴结与支气管致密粘连时采用其他器械锐性游离。支气管动脉通常紧贴在支气管壁上，需游离一段支气管动脉后再使用超声刀进行离断，可减少支气管损伤的风险。
2.3超声刀用于肺裂的解剖
若肺裂发育完全，叶间肺血管表面仅覆盖脏层胸膜，这时解剖暴露血管的方法和注意事项与肺血管的处理一致。
若肺裂发育不全（常见情况），在不伤及深部肺血管的情况下，可使用超声刀直接切开。切开过程中若遇到明显的出血点，可使用电凝止血。术毕视漏气情况对肺创面进行处理。过于厚的肺组织建议使用切割缝合器。
2.4超声刀在纵隔淋巴结切除中的应用
肺癌手术中的纵隔淋巴结切除包括淋巴结清扫和采样两种方式。淋巴结清扫需要将解剖标志范围内的淋巴结及其周围的脂肪组织等一并切除，并尽可能进行整块切除[7]。
首先切开相应部位的纵隔胸膜，然后用超声刀沿区域淋巴结周围组织间隙进行游离，尽量对进入区域淋巴结的血管进行预先处理。游离时应找准解剖界线，调整超声刀刀头的角度，避免工作面接触重要结构出现损伤。
淋巴结采样时，使用超声刀切开周围脂肪组织寻找目标淋巴结，尽可能将其完整切除，以减少出血。
2.5超声刀在游离胸膜腔粘连时的应用
超声刀也可用于胸腔粘连的松解。对于带状粘连，可直接夹持粘连带进行离断；对于较为疏松的膜状粘连，可用刀头进行钝性游离或离断[8]。
3超声刀在食管手术中的应用
需要外科治疗的食管疾病包括食管癌、食管良性肿瘤及其他食管良性疾病，在手术中常常需要使用超声刀，用于抓持、分离、切割及凝固组织，使用超声刀可以精确切割、确切止血、减少渗出[9]。
3.1超声刀在食管游离中的应用
食管的解剖位置较固定，与脊柱、胸主动脉、气管、肺门间通常存在疏松的间隙，用超声刀在无损伤抓钳，吸引器等器械的配合下，自上而下或自下而上沿食管与周围组织的间隙进行游离。如果食管周围间隙不清楚，可先用超声刀分离出一定间隙再夹持离断。用超声刀游离过程中一般不易出血，术野较干净。对支气管动脉，食管固有动脉可用超声刀离断。需要注意的是，在游离到气管、主支气管膜部、双侧下肺静脉旁食管时，超声刀工作面应与其保持足够的安全距离，以免损伤。奇静脉弓的处理可用血管夹两端夹闭，然后用超声刀中间离断。如采用胸腔内食管胃吻合，游离胸上段食管时超声刀应与食管保持一定的安全距离[10]。
3.2超声刀在清扫喉返神经旁淋巴结中的应用
清扫双侧喉返神经旁淋巴结时应显露出喉返神经，避免解剖不清误伤或热传导损伤。清扫右喉返神经旁淋巴结时先沿右迷走神经后缘切开纵隔胸膜，沿右侧锁骨下动脉显露右侧喉返神经，然后用分离钳将淋巴结及周围脂肪组织与右喉返神经间钝性分离出安全距离再用超声刀进行切开。左喉返神经旁淋巴结的清扫可在食管完全游离后将食管牵向前方情况下单独进行，也可在游离上纵隔食管时将食管套线向后上方牵引与游离食管同时进行。先在吸引器或五爪拉钩的配合下用超声刀将神经及周围组织从气管左侧缘，左主支气管上缘游离出来，显露在左肺动脉干、主动脉弓、左锁骨下动脉、左颈总动脉表面，然后同样用分离钳将神经周围的淋巴结及软组织钝性分离出安全距离再用超声刀进行离断。需要注意的是越往喉返神经头侧，其与食管距离越近，且脂肪较多，更要分离出充分的间隙后再行离断，以免误断。左喉返神经旁的血管丰富，易出血，每次组织游离不宜过多。双腔气管插管会影响手术野的暴露，而单腔气管插管更方便左侧喉返神经旁淋巴结的清扫[11]-12。
3.3超声刀在清扫隆突下淋巴结中的应用
隆突下淋巴结清扫时应避免直接抓持淋巴结以减少出血，在抓钳或吸引器配合下用超声刀或电钩游离出淋巴结与周围组织缝隙，然后用超声刀沿淋巴结与隆突，支气管下缘之间的间隙进行整块切除。超声刀夹持后与支气管应保持一定的距离再进行激发。需要注意的是隆突下通常有支气管动脉的分支，也可能存在直接汇入心房的较粗的变异静脉，辨认清楚后采用超
声刀离断，必要时用血管夹夹闭近心端后再行离断。
3.4超声刀在游离胃中的应用
可通过摇床使患者置于头高脚低，左高右低体位，胃肠自然向右下方下垂后胃大弯侧有更多的空间。超声刀沿大网膜由下向上游离胃大弯的网膜至膈肌脚，避免直接抓持胃，注意保护胃网膜右血管弓。胃网膜左血管及胃短血管均可以用超声刀直接离断。游离胃小弯侧时可摇床使患者置于右高左低体位，用超声刀切开肝胃韧带至膈肌脚。然后用超声刀游离胃左血管，用血管夹将胃左动静脉夹闭后在远端用超声刀离断。也可先游离胃小弯侧再游离胃大弯侧。在游离胃的过程中超声刀应与胃保持安全距离。
3.5超声刀在清扫腹腔淋巴结中的应用
游离完胃大弯侧后用五爪拉钩或其他器械将胃向头侧牵拉，助手用抓钳将胰腺上缘轻轻下压，超声刀于腹腔干三支分支分叉处沿脾动脉上缘向上向左清扫脾动脉旁及腹腔干，胃左血管旁淋巴结，然后于分叉处沿肝动脉向上向右清扫肝总动脉旁、胃左血管旁、腹主动脉旁淋巴结。
4超声刀在纵隔外科的应用
胸腔镜纵隔手术中，临床常选用的能量器械包括单极电凝、双极电凝、超声刀。本共识仅对超声刀在纵隔外科中的应用进行阐述。
4.1超声刀在胸腺切除术中的应用
胸骨后间隙的游离：此间隙比较疏松，先沿乳内血管内侧纵行切开纵隔胸膜，然后使用超声刀，从术侧向对侧胸膜游离延伸，并向上向下扩展。要避免钝性撕脱，以避免胸骨后创面渗血滴入纵隔创面。如果需要切断乳内血管，可用超声刀分段凝闭后切断或用血管夹两端夹闭后切断。
心包表面游离：沿膈神经的前面开始游离，距离神经2～3mm以上夹持组织，适当旋转刀头使能量面远离膈神经。如果胸腺与心包粘连较轻，可以用超声刀钝性分离后切断纤维条索。如果需要做部分心包切除，可以用抓钳在正常处提起心包，超声刀夹住后切开心包，扩大心包窗口时，非能量面置于心包内，以避免损伤心脏大血管。
无名静脉游离：超声刀用于无名静脉游离时，先用吸引器及超声刀钝性分离左无名静脉浅面，剥离一小段后，再用超声刀离断无名静脉上下沿的软组织。以此向前推进。当显露出无名静脉下方或前方的胸腺静脉时，可用超声刀直接离断，较大的胸腺静脉可先用血管夹夹闭再用超声刀离断。此过程需保持弧形刀头可视，刀头前方不要贴近重要结构，以避免工作面高频纵向震动对前方结构造成损伤。由于无名静脉血管壁薄，易牵拉变形，置入超声刀刀头时，有可能将其与周围组织一并夹入超声刀头内，造成血管损伤。
4.2超声刀在纵隔神经源性肿瘤切除术中的应用
神经源性肿瘤多位于后纵隔。可用超声刀或电凝钩沿肿瘤周围切开纵隔胸膜，再在吸引器或抓钳的协助下，用超声刀逐步游离肿瘤与纵隔面的间隙，完整切除肿瘤[13]。切除肿瘤时尽量避免损伤肋间血管和未受累的肋间神经或交感神经链。当肿瘤位于椎间孔时，应避免过度牵拉瘤体，以免损伤脊髓。在椎间孔部位操作时，超声刀刀头不能伸入椎间孔，避免能量器械对神经可能造成的损伤；最好能预先凝闭血管，确保离断后不出血。
4.3超声刀在其它纵隔肿瘤手术中的应用
其他纵隔肿瘤主要包括纵隔囊肿、畸胎瘤等。囊肿与周围组织大多关系疏松，用超声刀钝性推移或撑开分离一般可以建立较为宽松的操作空间，再切断条索纤维组织。有些囊肿根部位置较深，应仔细辨认，避免残留囊壁组织。畸胎瘤可能与周围组织粘连较重，有些能用超声刀分离肿瘤与周围结构之间连接，有时需切除部分心包或肺组织。畸胎瘤与周围组织分界不清时，应注意辨认并保护重要神经，如膈神经。
5超声刀相关并发症及预防
合理应用超声刀可以减少术中出血，简化手术操作流程，缩短手术时间，克服暴露空间不足导致的操作限制，从而提高手术成功效率。但操作使用不当会导致误伤等并发症发生，本部分内容将叙述超声刀使用相关的并发症及预防措施。
5.1气管、支气管穿孔及气管、支气管胸膜瘘
处理支气管残端，清扫淋巴结（特别是第7组淋巴结）或者游离中上段食管时，超声刀使用操作不当可直接引起支气管穿孔，也可以导致气管，支气管管壁组织结构凝固性坏死，表现为迟发性气管，支气管穿孔或支气管胸膜瘘，而术中水泡试验时往往不能发现[14]。因此，在操作过程中适度保持与支气管壁距离，将超声刀组织垫片朝向保留侧组织会相对安全，同时可将拟切除组织适度牵拉，增加组织间隙。
5.2食管及管胃损伤
解剖游离食管与胃时，超声刀产热可能致食管与胃损伤，而部分隐匿性损伤术中难以发现，导致术后迟发性食管及管胃坏死、穿孔，并可进一步穿透气管形成严重的消化道气道瘘。因此在游离食管与胃时，特别是吻合口近端食管游离暴露时，应规范使用超声刀，尽量避免超声刀产热引起的管壁隐匿性损伤。
5.3血管损伤及出血
连续长时间的激发超声刀可导致热量积蓄灼烧邻近非目标血管导致损伤。手术中超声刀应选用合适的工作档位，规避要保留的血管。
超声刀一般用于闭合直径5mm以下的血管，应在无组织张力状态下自然离断血管，避免施加额外牵拉力[15]-16。近来也有回顾性研究认为超声刀可安全闭合直径5～6mm的肺血管，建议使用双重离断[17]。血管创面焦痂脱落可引起迟发性出血，在术中检查时，对于不确切的焦痂止血，需进一步缝扎或使用血管夹夹闭处理。
5.4神经损伤
胸外科手术中应特别注意重要神经的保护。虽然超声刀侧向热损伤较小，但仍需小心操作，操作不慎，仍可因热传导而造成神经损伤；神经走向显露不清时，存在连同周围软组织被超声刀误断的风险。因此在术中应注意重要神经（喉返神经、膈神经）的解剖暴露，若神经不能显露，则应避免使用超声刀。在清扫右侧第2组淋巴结，左侧第4、第5组淋巴结以及双侧喉返神经旁淋巴结时，应特别注意喉返神经的保护；在清扫右侧第4组淋巴结及左侧第5、第6组淋巴结以及其他纵隔占位手术中，应注意膈神经的保护，同时还应避免损伤与神经伴行的血管。
5.5乳糜漏及淋巴漏
食管手术、肺癌淋巴结清扫手术及胸导管附近的纵隔占位手术均有胸导管损伤风险。同时胸导管可能存在解剖变异，应防范损伤风险，避免乳糜漏。由于胸导管不易辨识，游离解剖胸导管时应减少超声刀应用。超声刀不能确切封闭胸导管，不能用超声刀直接离断；需要离断时应采用结扎或夹子钳夹。
超声刀处理淋巴管时间过短，淋巴管封闭不完全，可出现术后淋巴漏，胸腔引流量增多。术中处理较大淋巴管时，可先使用超声刀的慢档对其缓慢切割，并彻底封闭淋巴管断端。对于不确切的淋巴管闭合，应进一步缝扎处理。
5.6超声刀使用注意事项
超声刀胸腔内操作时应避免与其他金属器械，如吸引器、血管钳、吻合器金属钉等的直接接触，以免引起周围组织结构的副损伤和能量器械的损坏。
对于常规一般厚度的组织，可使用超声刀快速档切割；而对于较厚组织及重要部位的组织离断需先用慢档凝固，合理使用快慢档切割；对较粗的血管，在预断处的两侧用慢速挡进行预凝固而不切断，再在中间切断血管；靠近大血管或正常器官操作时先尽量分离出安全间隙，再进行精确的凝固切断[18]。
为保证组织凝血切割效果，用刀头的前2/3部位夹持组织，可保证刀头有足够的工作震荡空间；在抓持力度上，用适当的力度抓持手柄，并保证足够的组织凝固切割时间。在使用过程中，超声刀要间隔一定时间把刀头放在无菌水中用快速挡进行震荡清洗，以确保刀头在正常的振荡频率状态下工作。若术中遇到手术野粘连严重，解剖层次不清晰时可结合电钩，剪刀等其他器械进行操作，发挥各种器械的优势功能。