钬激光与其他器械切割人体关节内组织比较的基础研究
作者:齐志明 王立德 姜长明 张羽飞
单位:大连医科大学附属医院骨科(大连市116011)
关键词:钬激光;电刀;蓝钳;橡胶刀;坏死带
中国内镜杂志990103 目的:通过钬激光与其他关节镜下器械的比较研究,企图验证钬激光为损伤小,安全,有效的理想关节镜下工具。材料:半月板、滑膜及软骨组织均取材于新鲜截肢健康人的膝关节。钬激光(HO:YAG LASER)选用美国Trimedyne公司生产的Omnipulse-max钬激光主机,波长为2.1μm。电刀选用美国辉瑞(Pfizer)公司生产的Valleylab牌产品。关节镜器械(橡胶刀及蓝钳)均采用美国Stryker公司产品。方法:新鲜的膝关节截除后立即解剖出半月板、关节内软骨及滑膜组织,每种组织随机分成4组,置于林格液中。分别用橡胶刀、蓝钳、钬激光及电刀进行切割,进行肉眼、光镜及电镜观察,并测量出组织的损伤带和坏死带。结果:钬激光同时具备切割,汽化及止血作用。钬激光对离体关节内组织切割后造成的损伤小于电刀,而切割后组织表面的炭化组织明显小于关节镜下常规器械,同时使用非常方便。结论:钬激光是关节镜下较理想的配套工具。
, 百拇医药
分类号 R616.4
BASIC STUDY OF THE EFFECTS OF HOLMIUN (HO:YAG) LASER AND OTHER DEVICES ON HUMAN JOINT TISSUE
Qi Zhiming,Wang Lide,Jiang Changming,et al.
Department of Orthapaedics,The First Affiliated
Hospital of DaLian Medical University
Objective:Throught comparative study among the Ho:YAG laser and other arthoscopic devices(electrocautery,basket punch and rubber scalpel),The result delicated that the Ho:YAG laser is a safe and precise arthroscopic tool.Material:Conducted by Ho:YAG laser,electrocautery,basket punch and rubber scalpel in Ringery's liquid and observed with nake eyes,light microscope(measuring the zone of necrosis and damage) and scanning electron microscope.Result:The Ho:YAG laser made damage to joint tissue rather than electrocautery.The interface cut by basket punch and rubber scalpel is not smooth and have "tier phenomenon"and large mass,Ho:YAG laser get the smooth interface and without charring.Conclusing:Ho:YAG laser is a kind of good arthroscopic tool.
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Key words:Ho:YAG laser;Electrocautery; Basket punch;Rubber scalpel;Zone of damage
关节镜技术在骨关节外科的应用,为关节疾患的诊断和治疗开辟了一个新的领域。而钬激光在关节镜外科应用,不仅为激光的应用找到了理想位置,也成为关节镜技术一项新进展,并推动了关节镜技术发展。这一项技术90年代初首先在美国应用于临床[1],并取得了良好疗效。我国目前也引进了该技术,但是,国内广大学者想迫切认证在关节镜下应用钬激光是否优于其他器械。本文通过钬激光与其他镜下器械切割人体关节内组织的比较的基础研究来探讨关节镜下应用钬激光的优越性。
1 材料和方法
1.1 材料
半月板,滑膜及软骨组织均取材于新鲜截肢健康人的膝关节。
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1.2 方法
1.2.1 设备 钬激光(HO:YAG LASER)选用美国Trimedyne公司生产的Omnipulse-max钬激光主机,波长为2.1μm(120VP型,80Watt System),与光导纤维(Replacement Fiber)、多用途手柄(Multiuse Handpiece)相连接,安装60°转换杆(Switchable TIP)。电刀选用美国辉瑞(Pfizer)公司生产的Valleylab牌产品。关节镜器械(橡胶刀及蓝钳)均采用美国Stryker公司产品。
1.2.2 方法 新鲜的膝关节截除后立即行内侧切口,暴露膝关节,解剖出半月板、关节内软骨及滑膜组织,每种组织随机分成4组,置于林格液中。分别用橡胶刀、蓝钳、钬激光(参数选用28W,12Hz,2.33J)及电刀(输出功率为28W)进行切割,并进行如下观察:
(1)各样本于肉眼下观察其表面情况。
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(2)各组标本分别随机抽取2枚制成1mm×1mm×1mm样本块,置于0.02%戊二醛液中固定。磷酸盐缓冲液进行冲洗,并在丙酮与各梯度乙醇中脱水,喷金,扫描电镜下观察并摄片。
(3)再随机抽取12枚样本置于1%中性福尔马林液中固定24h后石蜡包埋切片,HE染色,行组织学观察并摄片,于显微测量器上测出损伤带及坏死带。
2 结果与结论
2.1 大体观察
钬激光:橡胶刀及蓝钳切割后的组织表面光滑,未见明显异物存留。电刀作用后的组织表面光滑,且存在大量炭化组织,可用林格液轻易冲除。
2.2 光镜观察
橡胶刀及蓝钳切割后的关节内组织表面均存在细胞坏死和细胞损伤带,但相对较小,表面尚光滑,无炭化组织,二者之间无显著差异。钬激光作用后的组织表面有细胞坏死及损伤带,较前二者稍大,表面光滑,无炭化组织。电刀作用后的组织表面有很大的细胞坏死及损伤带,较前三者均显著增大,表面欠光滑,并有炭化组织。
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对于橡胶刀、蓝钳和电刀来说,每种器械作用后的半月板、滑膜及软骨的之间损伤带和坏死带均无明显差异。而钬激光切割半月板、软骨及滑膜的坏死带和损伤带与另三种器械显著不同(P<0.05)。滑膜组织的坏死带及损伤带明显小于半月板和软骨,而后二者没有显著差异,详见表1及表2。
表1 组织坏死带(μm) 器械
半月板
滑膜
软骨
橡胶刀
10.23±2.43
11.18±2.50
9.89±2.34
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蓝 钳
11.01±2.28
11.28±2.45
11.36±3.13
钬激光
60.29±3.42
41.04±3.76
79.61±6.00
电 刀
118.15±4.04
126.07±4.84
140.06±8.45
, http://www.100md.com
F
2991.87
1374.98
1681.02
P
<0.01
<0.01
<0.01
注:两两比较均采用q检验表2 组织损伤带(μm) 器械
半月板
滑膜
软骨
, http://www.100md.com 橡胶刀
107.37±21.45
110.69±18.38
121.36±15.32
蓝 钳
120.92±15.10
117.75±22.87
125.43±18.67
钬激光
607.78±23.47
298.00±37.37
674.77±30.09
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电 刀
1397.79±20.73
1064.45±49.22
1293.68±39.20
F
9562.03
1852.29
4128.66
P
<0.01
<0.01
<0.01
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注:两两比较均采用q检验。
2.3 电镜观察
2.3.1 切割后的半月板表面 橡胶刀:不甚光滑,可见明显分层现象。蓝钳:较光滑,可见分层现象。钬激光:表面较光滑,未见分层现象及炭化组织。电刀:表面不光滑,大的凹陷,明显炭化组织。
2.3.2 切割后的滑膜组织表面 橡胶刀:表面光滑,无分层现象。蓝钳:表面不光滑,可见分层现象。钬激光:表面光滑,无分层现象及炭化组织。电刀:表面不光滑,大的凹陷,未见分层现象及炭化组织。
2.3.3 切割后的软骨组织 橡胶刀和蓝钳:表面尚光滑,具有大颗粒。钬激光:表面光滑,无颗粒状物,无分层及炭化组织。电刀:表面不光滑,可见断裂现象,未见明显炭化组织。
2.4 结论
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钬激光切割关节内半月板、滑膜和软骨后所造成的损伤明显小于电刀,且切割后的组织表面光滑,而电刀切割后的组织表面粗糙,炭化组织多,蓝钳和橡胶刀虽然对切割后的组织损伤小,但所造成的组织表面分层现象及大量颗粒状物使组织表面粗糙。故离体关节内组织切割实验表明钬激光为关节镜下最佳切割工具。
3 讨论
激光首先应用于骨外科始于80年代初期,当时主要应用CO2激光,它具有切割准确,对组织损伤小等优点[3]。但同时还存在着一些不能接受的并发症[3],如皮下气肿及术后滑膜炎等。再加上其机械臂极其笨重,为其临床应用带来很大不便,虽然应用10余年而难以广泛开展。其后,Nd:YAG激光光波因不易被水高度吸收及其对组织产生不易控制的损伤也停步不前[4]。其他一些激光,如Excimer 激光等也被证实不适合关节镜下应用[5]。80年代末,钬激光问世,钬激光是利用氪闪烁光激活粘贴在YAG晶体上的钬元素而发射出的波长为2.1μm的近红外线不可见光,它能被水高度吸收,并且由于波长很短而很容易通过光导纤维传输。Henry H.Sherk等[11]通过钬激光与CO2激光、Nd:YAG激光、KTP激光、Excimer激光及电烙对组织热损伤的比较研究而认为钬激光是较理想的关节镜下切割半月板工具。它同时具备切割、止血和汽化作用[1]。而此项研究在我国刚刚起步,王立得等[2]人通过临床研究证实钬激光为关节镜下手术理想工具。本实验通过各种关节镜下器械对黄种人关节内组织作用结果的研究进一步在理论上验证钬激光的优越性。
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通过本实验我们可以看到,钬激光对离体关节内组织切割后所造成的损伤比较小,坏死带不超过80μm,损伤带不超过700μm,而电刀所造成的损伤很大,坏死带均超过110μm,损伤带超过1000μm,二者之间具有显著差异(P<0.01)。通过肉眼及超微结构的观察可见电刀作用后的组织表面不光滑,有明显凹陷及炭化组织,而钬激光作用后的组织表面光滑,未见炭化组织。钬激光是一种由纤维光导系统传送,必须在液体介质中工作的脉冲式激光,其可弯曲的纤维头必须与关节内组织直接接触,利用汽化作用达到切割的目的。钬激光的能量被组织中的水分高度吸收,少量钬激光能量使这些水分迅速沸腾产生蒸汽泡,并发生爆裂,保证能量积聚的积累,使组织细胞内外液迅速蒸发,产生切割和凝血作用。同时使纤维光导头刚刚离开组织表面,这样既保证了能量的传送,又保证了每个脉冲的切割深度,使之非常安全,这种现象通常称为Moses效应[7]。同时,在钬激光每个脉冲之间,循环水具有冷却作用。所以,钬激光作用的组织表面损伤小且光滑。由于滑膜组织中水分含量较半月板及软骨组织高,因此,钬激光对滑膜组织切割损伤明显小于后两者(P<0.01)。电刀主要是利用电刀和组织之间放电产生电弧而发生的爆裂作用来进行切割的,可使组织切面产生大量炭化组织,进而引起术后医源性滑膜炎[8]。同时,由于这种电弧不能被水高度吸收,故其对组织造成的损害颇大。此外,在临床上,钬激光可以在等渗的林格液中操作,而电刀因其在电解质液中可导电伤人,故只能在蒸馏水中操作,作为低渗的蒸馏水对人体组织又是一种不可轻视的损伤,例如,它可以对软骨的代谢产生损害和细胞肿胀。所以,无论在基础研究还是在临床实践中,电刀很难在关节镜外科开展应用,而钬激光自从90年代初一问世即被关节镜工程师所推崇应用。
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在显微结构中,我们可以显而易见地发现:机械工具(橡胶刀和蓝钳)对人体关节内组织的损伤明显小于钬激光。这是由于机械工具对组织的损伤是单纯由剪力造成的,它取决于机械工具的锋利程度和组织质地,而钬激光具有光热作用。但是,机械工具在对组织进行切割时往往造成机械—组织界面的剪力不均衡,这就造成了我们在超微结构中所看到的分层和大颗粒现象。而这些机械损伤也可以引起严重的术后滑膜炎。同时,人体关节腔狭窄,弯曲部位一般关节镜下手术器械手术比较困难。王立德等[2]报告钬激光转换杆直径仅为1mm,比关节镜刨削器直径6mm小得多,转换杆具有多种角度(,)。所以,钬激光在关节镜监视下工作非常容易。同时,钬激光不必象其他关节镜器械那样反复进出关节而最大限度地避免了对关节内组织的损伤。Brilihart等[6]报道,钬激光还有特别精确的凝血作用而在组织周围没有结痂和炭化组织,这样从根本上避免了关节疾病术后关节内积血和积液这一并发症[1,8]。还有人报道[4,9,10],激光的热能会引起半月板软骨及透明软骨的再生,而电刀等其他器械无此能力。
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总之,通过这项研究,我们认为,钬激光作为关节镜下配套工具明显优于关节镜下常用工具及电刀,具有切割、汽化及凝血作用,安全、准确的可靠性能。再结合国内外临床方面成功报告,说明钬激光是关节镜下较理想的工具。
参考文献
1 Dillingham MF,Fanton GS.Holmium Laser Surgery.Orthop,1993;16:563
2 王立德,姜长明,齐志明,等.钬激光在骨关节外科的基础研究与临床应用.中华骨科杂志,1997;1:29
3 Philandrianos G.Carbon dioxide Laser in arthroscopic surgery of the knee.Presse Med,1985;14:2103
, http://www.100md.com 4 Miller DV,O'Briem SJ,Arnoczky SS,et al.The use of contact Nd:YAG Laser in arthroscopic surgery.Effect on Articular cartilage and meniscal tissue.Arthroscopy,1989;5:245
5 Jackson RW.Symposium:Laser in orthopaedic surgery.Comtemp Orthop,1991;22:77
6 Brilihart AT.Arthroscopic laser surgery the holmium:YAG laser and its use.Am J Arthroscopy,1991;3:7
7 Patti Owens R N,Anita Zacherl R N.Holmium laser:Arthroscopy opens new frontier for Orthopedics.Laser Nursing,1991;5:97
, 百拇医药
8 Wipple TL,Caspari R B,Meyers JF.Arthroxcopic Laser meniscectomy in a gas medium.Arthroscopy,1985;1:2
9 Frone KJ,Krakaner J,Colwell CW.Effects of the Nd:TAG laser on the meniscus of the knee joint.SPIE,1990;1200:214
10 Reagan BF,Menerny VK,Treadwell BU. Itrigaing solutions for arthroscopy.J Bone Joint Surg,1983;65A:624
11 Henry H,Sherk JD,Black JA.The Effect of laser and electrosurgical devices on human meniscal tissue.Clin Ortho and Related Research,1995;310:14
(1998-12-15收稿 邓展生审稿), 百拇医药
单位:大连医科大学附属医院骨科(大连市116011)
关键词:钬激光;电刀;蓝钳;橡胶刀;坏死带
中国内镜杂志990103 目的:通过钬激光与其他关节镜下器械的比较研究,企图验证钬激光为损伤小,安全,有效的理想关节镜下工具。材料:半月板、滑膜及软骨组织均取材于新鲜截肢健康人的膝关节。钬激光(HO:YAG LASER)选用美国Trimedyne公司生产的Omnipulse-max钬激光主机,波长为2.1μm。电刀选用美国辉瑞(Pfizer)公司生产的Valleylab牌产品。关节镜器械(橡胶刀及蓝钳)均采用美国Stryker公司产品。方法:新鲜的膝关节截除后立即解剖出半月板、关节内软骨及滑膜组织,每种组织随机分成4组,置于林格液中。分别用橡胶刀、蓝钳、钬激光及电刀进行切割,进行肉眼、光镜及电镜观察,并测量出组织的损伤带和坏死带。结果:钬激光同时具备切割,汽化及止血作用。钬激光对离体关节内组织切割后造成的损伤小于电刀,而切割后组织表面的炭化组织明显小于关节镜下常规器械,同时使用非常方便。结论:钬激光是关节镜下较理想的配套工具。
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分类号 R616.4
BASIC STUDY OF THE EFFECTS OF HOLMIUN (HO:YAG) LASER AND OTHER DEVICES ON HUMAN JOINT TISSUE
Qi Zhiming,Wang Lide,Jiang Changming,et al.
Department of Orthapaedics,The First Affiliated
Hospital of DaLian Medical University
Objective:Throught comparative study among the Ho:YAG laser and other arthoscopic devices(electrocautery,basket punch and rubber scalpel),The result delicated that the Ho:YAG laser is a safe and precise arthroscopic tool.Material:Conducted by Ho:YAG laser,electrocautery,basket punch and rubber scalpel in Ringery's liquid and observed with nake eyes,light microscope(measuring the zone of necrosis and damage) and scanning electron microscope.Result:The Ho:YAG laser made damage to joint tissue rather than electrocautery.The interface cut by basket punch and rubber scalpel is not smooth and have "tier phenomenon"and large mass,Ho:YAG laser get the smooth interface and without charring.Conclusing:Ho:YAG laser is a kind of good arthroscopic tool.
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Key words:Ho:YAG laser;Electrocautery; Basket punch;Rubber scalpel;Zone of damage
关节镜技术在骨关节外科的应用,为关节疾患的诊断和治疗开辟了一个新的领域。而钬激光在关节镜外科应用,不仅为激光的应用找到了理想位置,也成为关节镜技术一项新进展,并推动了关节镜技术发展。这一项技术90年代初首先在美国应用于临床[1],并取得了良好疗效。我国目前也引进了该技术,但是,国内广大学者想迫切认证在关节镜下应用钬激光是否优于其他器械。本文通过钬激光与其他镜下器械切割人体关节内组织的比较的基础研究来探讨关节镜下应用钬激光的优越性。
1 材料和方法
1.1 材料
半月板,滑膜及软骨组织均取材于新鲜截肢健康人的膝关节。
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1.2 方法
1.2.1 设备 钬激光(HO:YAG LASER)选用美国Trimedyne公司生产的Omnipulse-max钬激光主机,波长为2.1μm(120VP型,80Watt System),与光导纤维(Replacement Fiber)、多用途手柄(Multiuse Handpiece)相连接,安装60°转换杆(Switchable TIP)。电刀选用美国辉瑞(Pfizer)公司生产的Valleylab牌产品。关节镜器械(橡胶刀及蓝钳)均采用美国Stryker公司产品。
1.2.2 方法 新鲜的膝关节截除后立即行内侧切口,暴露膝关节,解剖出半月板、关节内软骨及滑膜组织,每种组织随机分成4组,置于林格液中。分别用橡胶刀、蓝钳、钬激光(参数选用28W,12Hz,2.33J)及电刀(输出功率为28W)进行切割,并进行如下观察:
(1)各样本于肉眼下观察其表面情况。
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(2)各组标本分别随机抽取2枚制成1mm×1mm×1mm样本块,置于0.02%戊二醛液中固定。磷酸盐缓冲液进行冲洗,并在丙酮与各梯度乙醇中脱水,喷金,扫描电镜下观察并摄片。
(3)再随机抽取12枚样本置于1%中性福尔马林液中固定24h后石蜡包埋切片,HE染色,行组织学观察并摄片,于显微测量器上测出损伤带及坏死带。
2 结果与结论
2.1 大体观察
钬激光:橡胶刀及蓝钳切割后的组织表面光滑,未见明显异物存留。电刀作用后的组织表面光滑,且存在大量炭化组织,可用林格液轻易冲除。
2.2 光镜观察
橡胶刀及蓝钳切割后的关节内组织表面均存在细胞坏死和细胞损伤带,但相对较小,表面尚光滑,无炭化组织,二者之间无显著差异。钬激光作用后的组织表面有细胞坏死及损伤带,较前二者稍大,表面光滑,无炭化组织。电刀作用后的组织表面有很大的细胞坏死及损伤带,较前三者均显著增大,表面欠光滑,并有炭化组织。
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对于橡胶刀、蓝钳和电刀来说,每种器械作用后的半月板、滑膜及软骨的之间损伤带和坏死带均无明显差异。而钬激光切割半月板、软骨及滑膜的坏死带和损伤带与另三种器械显著不同(P<0.05)。滑膜组织的坏死带及损伤带明显小于半月板和软骨,而后二者没有显著差异,详见表1及表2。
表1 组织坏死带(μm) 器械
半月板
滑膜
软骨
橡胶刀
10.23±2.43
11.18±2.50
9.89±2.34
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蓝 钳
11.01±2.28
11.28±2.45
11.36±3.13
钬激光
60.29±3.42
41.04±3.76
79.61±6.00
电 刀
118.15±4.04
126.07±4.84
140.06±8.45
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F
2991.87
1374.98
1681.02
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注:两两比较均采用q检验表2 组织损伤带(μm) 器械
半月板
滑膜
软骨
, http://www.100md.com 橡胶刀
107.37±21.45
110.69±18.38
121.36±15.32
蓝 钳
120.92±15.10
117.75±22.87
125.43±18.67
钬激光
607.78±23.47
298.00±37.37
674.77±30.09
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电 刀
1397.79±20.73
1064.45±49.22
1293.68±39.20
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1852.29
4128.66
P
<0.01
<0.01
<0.01
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注:两两比较均采用q检验。
2.3 电镜观察
2.3.1 切割后的半月板表面 橡胶刀:不甚光滑,可见明显分层现象。蓝钳:较光滑,可见分层现象。钬激光:表面较光滑,未见分层现象及炭化组织。电刀:表面不光滑,大的凹陷,明显炭化组织。
2.3.2 切割后的滑膜组织表面 橡胶刀:表面光滑,无分层现象。蓝钳:表面不光滑,可见分层现象。钬激光:表面光滑,无分层现象及炭化组织。电刀:表面不光滑,大的凹陷,未见分层现象及炭化组织。
2.3.3 切割后的软骨组织 橡胶刀和蓝钳:表面尚光滑,具有大颗粒。钬激光:表面光滑,无颗粒状物,无分层及炭化组织。电刀:表面不光滑,可见断裂现象,未见明显炭化组织。
2.4 结论
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钬激光切割关节内半月板、滑膜和软骨后所造成的损伤明显小于电刀,且切割后的组织表面光滑,而电刀切割后的组织表面粗糙,炭化组织多,蓝钳和橡胶刀虽然对切割后的组织损伤小,但所造成的组织表面分层现象及大量颗粒状物使组织表面粗糙。故离体关节内组织切割实验表明钬激光为关节镜下最佳切割工具。
3 讨论
激光首先应用于骨外科始于80年代初期,当时主要应用CO2激光,它具有切割准确,对组织损伤小等优点[3]。但同时还存在着一些不能接受的并发症[3],如皮下气肿及术后滑膜炎等。再加上其机械臂极其笨重,为其临床应用带来很大不便,虽然应用10余年而难以广泛开展。其后,Nd:YAG激光光波因不易被水高度吸收及其对组织产生不易控制的损伤也停步不前[4]。其他一些激光,如Excimer 激光等也被证实不适合关节镜下应用[5]。80年代末,钬激光问世,钬激光是利用氪闪烁光激活粘贴在YAG晶体上的钬元素而发射出的波长为2.1μm的近红外线不可见光,它能被水高度吸收,并且由于波长很短而很容易通过光导纤维传输。Henry H.Sherk等[11]通过钬激光与CO2激光、Nd:YAG激光、KTP激光、Excimer激光及电烙对组织热损伤的比较研究而认为钬激光是较理想的关节镜下切割半月板工具。它同时具备切割、止血和汽化作用[1]。而此项研究在我国刚刚起步,王立得等[2]人通过临床研究证实钬激光为关节镜下手术理想工具。本实验通过各种关节镜下器械对黄种人关节内组织作用结果的研究进一步在理论上验证钬激光的优越性。
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通过本实验我们可以看到,钬激光对离体关节内组织切割后所造成的损伤比较小,坏死带不超过80μm,损伤带不超过700μm,而电刀所造成的损伤很大,坏死带均超过110μm,损伤带超过1000μm,二者之间具有显著差异(P<0.01)。通过肉眼及超微结构的观察可见电刀作用后的组织表面不光滑,有明显凹陷及炭化组织,而钬激光作用后的组织表面光滑,未见炭化组织。钬激光是一种由纤维光导系统传送,必须在液体介质中工作的脉冲式激光,其可弯曲的纤维头必须与关节内组织直接接触,利用汽化作用达到切割的目的。钬激光的能量被组织中的水分高度吸收,少量钬激光能量使这些水分迅速沸腾产生蒸汽泡,并发生爆裂,保证能量积聚的积累,使组织细胞内外液迅速蒸发,产生切割和凝血作用。同时使纤维光导头刚刚离开组织表面,这样既保证了能量的传送,又保证了每个脉冲的切割深度,使之非常安全,这种现象通常称为Moses效应[7]。同时,在钬激光每个脉冲之间,循环水具有冷却作用。所以,钬激光作用的组织表面损伤小且光滑。由于滑膜组织中水分含量较半月板及软骨组织高,因此,钬激光对滑膜组织切割损伤明显小于后两者(P<0.01)。电刀主要是利用电刀和组织之间放电产生电弧而发生的爆裂作用来进行切割的,可使组织切面产生大量炭化组织,进而引起术后医源性滑膜炎[8]。同时,由于这种电弧不能被水高度吸收,故其对组织造成的损害颇大。此外,在临床上,钬激光可以在等渗的林格液中操作,而电刀因其在电解质液中可导电伤人,故只能在蒸馏水中操作,作为低渗的蒸馏水对人体组织又是一种不可轻视的损伤,例如,它可以对软骨的代谢产生损害和细胞肿胀。所以,无论在基础研究还是在临床实践中,电刀很难在关节镜外科开展应用,而钬激光自从90年代初一问世即被关节镜工程师所推崇应用。
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在显微结构中,我们可以显而易见地发现:机械工具(橡胶刀和蓝钳)对人体关节内组织的损伤明显小于钬激光。这是由于机械工具对组织的损伤是单纯由剪力造成的,它取决于机械工具的锋利程度和组织质地,而钬激光具有光热作用。但是,机械工具在对组织进行切割时往往造成机械—组织界面的剪力不均衡,这就造成了我们在超微结构中所看到的分层和大颗粒现象。而这些机械损伤也可以引起严重的术后滑膜炎。同时,人体关节腔狭窄,弯曲部位一般关节镜下手术器械手术比较困难。王立德等[2]报告钬激光转换杆直径仅为1mm,比关节镜刨削器直径6mm小得多,转换杆具有多种角度(,)。所以,钬激光在关节镜监视下工作非常容易。同时,钬激光不必象其他关节镜器械那样反复进出关节而最大限度地避免了对关节内组织的损伤。Brilihart等[6]报道,钬激光还有特别精确的凝血作用而在组织周围没有结痂和炭化组织,这样从根本上避免了关节疾病术后关节内积血和积液这一并发症[1,8]。还有人报道[4,9,10],激光的热能会引起半月板软骨及透明软骨的再生,而电刀等其他器械无此能力。
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总之,通过这项研究,我们认为,钬激光作为关节镜下配套工具明显优于关节镜下常用工具及电刀,具有切割、汽化及凝血作用,安全、准确的可靠性能。再结合国内外临床方面成功报告,说明钬激光是关节镜下较理想的工具。
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(1998-12-15收稿 邓展生审稿), 百拇医药