【DOC】超聲乳化的基礎 - 醫學(xué)資源下載
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上傳日期:2012-11-18 21:10:05
【doc】超聲乳化的基礎
The Basic Phaco
超聲乳化的基礎
所有超乳儀都有一些共同的結構和概念基礎。超乳儀通過(guò)小切口釋放超聲能量乳化白內障,施以負壓吸除乳化的白內障,同時(shí)維持眼內的液流動(dòng)力學(xué)平衡。
圖1
超乳儀有3項主要的功能(圖1): (1)向眼內提供灌注; (2)施以負壓,吸除白內障; (3)釋放超聲能量,乳化晶狀體核。 此3項功能分別和腳踏開(kāi)關(guān)的3個(gè)檔位相應。
腳踏開(kāi)關(guān)是超乳儀重要的組成部分,用于白內障手術(shù)中控制超乳儀。常規的腳踏操作方法是用優(yōu)勢腳下踩(多數醫生習慣于右腳)。
每個(gè)腳踏檔位都是前一個(gè)檔位的基礎上新增功能,當踩于2檔(負壓吸除)時(shí),即在1檔灌注功 能的基礎上新增負壓吸除功能。同樣地,一旦腳踏踩于3檔(超聲能量)時(shí),同時(shí)提供的還包括 1檔(灌注)和2檔(負壓吸除)功能。
(圖2)
1檔:灌注 (圖2)
非常重要的一點(diǎn)是,超乳是在非常狹小的前房和后房?jì)冗M(jìn)行的。術(shù)中我們必須維持操作空間的穩定性,注意保護眼內組織,特別是要避免前房和后房塌陷,前房和后房塌陷可招致嚴重的并發(fā)癥。
所謂超乳儀的灌注功能,是指在術(shù)中向眼內提供液流灌注。踩腳踏于1檔時(shí),即打開(kāi)灌注。灌注并非線(xiàn)性控制——灌注要么是全開(kāi), 要么是全關(guān)。
灌注瓶的高度決定了術(shù)中的相對灌注壓和流速的大小。為了保證術(shù)中眼內充盈,需要確保灌注流速大于流出流速。
(圖3)
2檔:負壓吸除 (圖3)
腳踏2檔控制著(zhù)眼內液流流出速度和負壓大小。負壓和流速是線(xiàn)性控制的,2檔初始位置的 負壓和流速最低,2檔最低位置時(shí)的負壓和流速最大。有些類(lèi)似于汽車(chē)的油門(mén)腳踏,腳踏踩得越低,油門(mén)開(kāi)得越大。
為了形成負壓和吸除液流,超乳儀必須具 備液流泵。蠕動(dòng)泵和文丘里泵是最常見(jiàn)的兩種泵,將在后面的專(zhuān)欄加以介紹。
泵所產(chǎn)生的負壓和吸引力將液流從眼內吸出,通過(guò)流出管道引入集液裝置。負壓和吸除是由腳踏開(kāi)關(guān)控制的,下踩腳踏越低,負壓和吸除越強。超乳時(shí)液流流出有兩個(gè)主要途徑: 通過(guò)液流泵的作用,由超乳針流出,以及切口處的滲漏。
(圖4)
3檔:超聲能量 (圖4)
腳踏最低位為3檔,控制乳化白內障的超聲能量。超聲能量采用的是線(xiàn)性控制方式,如果是較致密的白內障,就需要更多下踩腳踏,釋放更多能量。
需加注意的是,腳踏位于3檔時(shí),1檔和2檔的功能已全部應用。灌注開(kāi)放,負壓和吸除達到最大。只有在超乳針與白內障接觸時(shí),才可 以使用超聲能量。
超乳手柄連接有3根管線(xiàn): (1)提供眼內灌 注的灌注管; (2)超乳儀液流泵產(chǎn)生的負壓所吸除液流的流出管; (3)控制超乳針能量釋放的電線(xiàn)。此3根管線(xiàn)分別和腳踏開(kāi)關(guān)的3個(gè)檔位相應。
Basic Concepts of Fluidics
液流動(dòng)力學(xué)基礎
圖1
流體動(dòng)力學(xué)方面一個(gè)重要的概念是,灌注流量必須超過(guò)流出量。保持穩定的灌注壓和吸出流量設置,就可以保證術(shù)中眼內充盈,不致塌陷。如果流出量超過(guò)灌注流量,即使為時(shí)短暫,眼內也會(huì )出現浪涌, 造成前房不穩定,眼球塌陷,誤吸到后囊膜。所以,超乳液流動(dòng)力學(xué)的首要原則就是保證灌注流量超過(guò)流出量。
超聲乳化術(shù)中液流都遵循一個(gè)基本公式,即泊肅葉公式: F = ΔP π r 4 / 8 η L
公式中,F=液流量,ΔP=壓力差,r=管徑,η=液流粘度,L=管道長(cháng)度。我們可以從簡(jiǎn)起見(jiàn),在考慮液流時(shí)對公式做些簡(jiǎn)化。液流的粘性是相對恒定的,管道長(cháng)度也是一定的。π和8都是常數。簡(jiǎn)化后的公式為: F ~ ΔP r 4
(圖2)
液流量與壓力差和管徑4次方的乘積成正比。因管徑大小為冪數關(guān)系,管徑略做調整,充分印證這層關(guān)系。
液流調整流出量調整
從眼內流出的液量包括:(1)液流泵產(chǎn)生的負壓通過(guò)超乳手柄吸出的液流;(2)切口處的滲漏。
通過(guò)超乳針的流出量由超乳針及吸引管管 徑,及超乳儀液流泵產(chǎn)生的負壓所決定。切口處的滲漏量取決于切口大小及其與切口內器械的適配程度。
切口處有一定的滲漏,有利于冷卻超乳針,預防熱灼傷,對初學(xué)超乳時(shí)有其重要。隨著(zhù)超乳能量模式的改進(jìn),有經(jīng)驗的超乳醫生更習慣于較緊的切口,切口略緊,液流動(dòng)力學(xué)情況約穩定。
灌注管和引流管的構造、材質(zhì)、大小均有差異。
(圖3)
Flow Balance and Tubing Compliance
液流平衡與管道順應性
浪涌是指眼內的流出液量超過(guò)灌注流量,即使這種變化為時(shí)甚短。浪涌發(fā)生時(shí),前房塌陷,后囊膜可在瞬間被誤吸,造成后囊膜破裂, 玻璃體溢出。為了保證液流平衡,我們選用不同口徑的管道,以期灌注流量大于流出液量。仔細觀(guān)察可以發(fā)現,灌注管口徑明顯大于流出管。
圖 1: 灌注管與流出管比較
灌注管與流出管比較
灌注管口徑較大,壁薄,因而彈性較好。這樣可以保證在壓力較低時(shí)也可以提供較大的液流。隨著(zhù)灌注瓶高度增加,灌注管內的壓力也隨之增大,不過(guò)這個(gè)變化總是有限度的。
流出管口徑較小,壁厚,因而硬度大,順應性較差。因液流量與管徑的冪數正相關(guān),較小的管徑可以保證流出液量小于灌注流量。流出管壁厚且硬,順應性差,可以預防浪涌產(chǎn)生。流出管內的壓力取決于超乳儀液流泵的設置,一般均可達到500mmHg以上。
圖 2:順應性好的管道可在術(shù)中出現塌陷,造成浪涌
灌注管與流出管比較
如果流出管壁薄,順應性好,高負壓可以造成管道塌陷。如果流出管出現塌陷,在負壓降低時(shí),管道將反彈回正常大小,這種反彈將會(huì )在瞬間從眼內吸出平衡液,造成突然而危險的浪涌。高負壓下的管道塌陷最常見(jiàn)于超乳針堵塞時(shí),一旦堵塞解除,管道反彈,浪涌即出現。此即堵塞解除后浪涌,這也是白內障手術(shù)中后囊膜破裂的主要原因之一。
圖 3: 流速與超乳針口徑的冪數成正比
超乳針大小
超乳針的大小在超乳液流動(dòng)力學(xué)中也很重要,因為它和流出液流速度有一定關(guān)聯(lián)。泊肅葉公式的重要特點(diǎn)之一是,流量與管道的4次方成正比。如果其他條件相同,比較0.9mm和 1.1mm兩種超乳針的情況,可以驚訝地發(fā)現1.1mm超乳針的流量是0.9mm超乳針流量的兩倍還多。隨著(zhù)超乳針口徑的變化,液流量將出現顯著(zhù)改變。
圖 4: 超乳針口徑的微小改變可導致流量的大幅減少
如果將1.1mm的超乳針換為0.9mm大小,而 其他超乳參數保持不變,相對流速將降至不到 一半——只有原來(lái)1.1mm時(shí)的45%。為了在超乳針口徑減小的情況下維持同樣的流速,需要明 顯增加壓力差。
一旦確定了所需的管道和超乳針口徑大小,接著(zhù)即可設定超乳儀的其他有個(gè)參數。很重要的一點(diǎn)是,管道和超乳針的口徑在液流動(dòng)力學(xué)中具有非常重要的決定作用。
Optimizing Phaco Fluidic Settings
液流平衡與管道順應性
白內障手術(shù)的困難很大程度上在于操作空間有限。前房加上后房,總的空間不足1立方厘米,毫厘之差也不容大意。超乳液流動(dòng)力學(xué)的功能在于注入和流出液體量的平衡,以維持足夠的操作空間,超乳針吸除白內障時(shí)不致造成眼球塌陷。超乳手術(shù)的效率和安全很大程度上取決于液流的控制。
蠕動(dòng)泵較為常見(jiàn),美國很多超乳儀配備的也是這種類(lèi)型,其可設置的參數并不多:瓶高、液流速率、最大負壓,超乳針的口徑大小也可自行選配。
超乳針的口徑也許是最重要的參數。根據泊肅葉公式,和小口徑的超乳針相比,大口徑超乳針的液流有著(zhù)非常顯著(zhù)的不同。簡(jiǎn)單地說(shuō),小口徑的超乳針適于高負壓、低流速,而大口徑的超乳針更適于高流速、低負壓。用不同口徑的吸管吸取杯中的奶昔,即是最好的例證。
蠕動(dòng)泵的流速通常用cc/分鐘加以表示。流速取決于蠕動(dòng)泵轉輪沿流出管道滾動(dòng)的速度。超乳針在未堵的情況下,流速可達到設置的最大值,眼內情況變化的速度也和此有很大關(guān)系。超乳針被白內障物質(zhì)堵住時(shí),流速下降,甚至可以降到0。流速的大小,決定了超乳術(shù)中眼內情況變化的快慢。
瓶高決定了注入眼內的液流速度。如同水塔,位于術(shù)眼之上的液體由于重力作用而產(chǎn)生一定的液流:瓶高越高,產(chǎn)生的液流壓力和液流速度也越大。
超乳針未堵的情況下,流速達到最大,但是負壓很低——遠遠低于所設置的最大值。對于蠕動(dòng)泵而言,僅在超乳針被堵的情況下才有負壓產(chǎn)生。負壓越高,握持力越大。所謂握持力,是指機械性劈核時(shí)固定白內障核塊力量的大小。負壓大小,隨超乳針口徑,即超乳針的接觸面積而變化。同樣負壓水平時(shí),超乳針的截面積越大,握持力越大。負壓決定了超乳針“抓住”核塊,即握持力的大小。
優(yōu)化設置
要想很好地優(yōu)化超乳液流控制,很重要的一點(diǎn)在于要將各種參數和所采用的超乳技術(shù),以及手術(shù)醫生的喜好相匹配。
首先要做的就是選擇好超乳針大小,最常用的超乳針有的較小,只有0.9mm,大的可以達1.1mm。如果習慣快速吸除核塊,1.1mm的超乳針更為理想,因為這種超乳針提供的流速更快。如果希望手術(shù)過(guò)程較慢,但是能夠更好地控制整個(gè)過(guò)程0.9mm的超乳針應該更合適。
瓶高決定了注入眼內的液流。為了避免浪涌,則需要始終保持注入的液流量高于流出量,這一點(diǎn)非常重要。注入的液流只有一個(gè)來(lái)源,即平衡液瓶,而流出卻有兩個(gè)途徑,一是經(jīng)超乳針的吸出,二是所有切口的滲漏。一旦流出超過(guò)注入,眼球即出現塌陷,后囊膜經(jīng)常于此出現破裂。所以,開(kāi)始時(shí)不妨將瓶高設置的高一些,保證一定的液流,隨后根據液流所造成的虹膜-晶狀體隔后移變化,再逐漸調低瓶高。如果術(shù)中發(fā)現角膜皺褶或前房不穩,可以調高瓶高。
如果采用劈核超乳,對核塊的握持力大小非常重要,機械性劈核時(shí),需要很穩定地握持住核塊。這種技術(shù)需要較高的負壓,1.1mm 的超乳針需要200~250mmHg,0.9mm的超乳針需要300~400mmHg。一旦核塊劈分完成,核塊吸入超乳針的速度取決于蠕動(dòng)泵的流速設定,20cc/分鐘時(shí)吸入速度較慢,50cc/分鐘時(shí)吸入很快。劈核乳化術(shù)中處理核塊時(shí)可以維持同樣的負壓和流速設置。
分而治之超乳時(shí),核塊處理有兩個(gè)不同的步驟:核塊刻槽,和核塊乳化吸除,每個(gè)步驟需要不同的液流設置。核塊刻槽時(shí),起主要作用的超聲能量,流速和負壓設置可以很低,只要滿(mǎn)足吸除每次前進(jìn)刻槽時(shí)所產(chǎn)生的核塊碎質(zhì)即可。低于100mmHg的負壓,不足30cc/分鐘的流速足以滿(mǎn)足與此。核塊乳化吸除時(shí),需要一定的握持力將核塊吸引到超乳針,可以采用較高的負壓和流速,如200~300mmHg,30~50cc/分鐘,具體設置隨超乳針大小而有變化。
一旦理解了各種參數的具體含義,就可根據醫生不同的喜好和不同的技術(shù),選用相應的設置。詳細理解超乳液流設置的不同內容,是實(shí)現高效和安全超乳手術(shù)的必要前提。
Fundamentals of Ultrasonic Phaco Power
超乳能量基礎
超乳針向眼內釋放能量,粉碎白內障,從而將其乳化、吸除。腳踏踩到3檔時(shí),超乳針以固定頻率振動(dòng),即開(kāi)始釋放能量。我們調整向眼內釋放的能量時(shí),振動(dòng)頻率并無(wú)改變,只是調整其振動(dòng)幅度,從而控制總的能量。振動(dòng)時(shí),金屬超乳針對白內障物質(zhì)施加機械性作用,同時(shí)在超乳針前形成微泡,產(chǎn)生空穴效應和破碎效應。白內障內不斷有液體和微粒物質(zhì)組成的液浪形成,最后也帶來(lái)熱效應,這是一種副反應。因此,選擇超乳能量設置很重要,避免過(guò)多的熱產(chǎn)生,角膜及其他眼內精細組織可被這種過(guò)多的熱損傷。
指捏超乳針試驗是確定超乳能量設置是否可能損傷眼內切口的簡(jiǎn)單方法。你可以在實(shí)驗室內,設定好超乳能量,去除超乳針的袖套,用手指捏住超乳針,全程下踩腳踏。如果你的設置過(guò)高,產(chǎn)熱過(guò)多,超乳針會(huì )逐漸變熱,甚至可能會(huì )灼傷手指。這樣可能損傷你手指的能量設置很可能也會(huì )損傷患者的角膜。
手術(shù)時(shí),超乳儀自動(dòng)計算平均超乳能量,即最大值的百分比,同時(shí)也記錄超聲能量釋放時(shí)間。這些數據顯示為“U/S AVE”,意即“平均超聲能量”,和“EPT”,即“超聲作用時(shí)間”。
我們可以計算、分析術(shù)中所用的超乳能量, 即實(shí)際超乳時(shí)間, “ U / S A V E ” 乘以“EPT”,這些超乳儀可以自動(dòng)完成,顯示為“APT”。
舉例說(shuō),能量1 0 0 %,使用時(shí)間1 5秒,這相當于50%的能量使用30秒,或2