陳欣 顏林志 朱雪瓊

微創(chuàng)醫(yī)學(xué)迅速發(fā)展，無(wú)疑是外科領(lǐng)域突破性的進(jìn)步。腹腔鏡手術(shù)中經(jīng)常使用到的高頻電刀、超聲刀等電外科設(shè)備，使得切割和止血更加精準(zhǔn)有效。電外科設(shè)備對(duì)人體組織進(jìn)行熱分解消融，導(dǎo)致黏膜破裂，其中蛋白質(zhì)、脂肪及體液成分在二氧化碳（CO2）中不完全燃燒，產(chǎn)生了一種氣態(tài)副產(chǎn)物，這種混合物就是手術(shù)煙霧[1]。大量研究表明，手術(shù)煙霧具有潛在的健康危害，包括引起各種呼吸道癥狀及其他系統(tǒng)損害、病原菌傳播、腫瘤播散及轉(zhuǎn)移、致突變、致癌和致畸等毒性效應(yīng)[2]。但由于其隱匿性，臨床工作者對(duì)于手術(shù)煙霧的自我防范意識(shí)仍較弱，本文就腹腔鏡手術(shù)煙霧的組成、危害、相關(guān)影響因素及應(yīng)用價(jià)值作一綜述。

1 腹腔鏡手術(shù)煙霧的基本成分

手術(shù)煙霧95%成分是水，剩余的5%成分包括非活性的細(xì)小顆粒、有毒的化學(xué)物質(zhì)、存活的細(xì)菌和病毒、具有活性的細(xì)胞、組織碎片、血液和體液小滴[2]，其中有毒物質(zhì)可危害人體健康。腹腔鏡手術(shù)期間，通過腹腔穿刺器（Trocar）泄露的CO2也成為了手術(shù)煙霧的一部分。

1.1 可吸入顆粒物 手術(shù)煙霧中的可吸入顆粒物是指懸浮在手術(shù)室空氣中且可被人體吸入的顆粒物，主要包括粒徑＜10.0 μm 的PM10和粒徑＜2.5 μm 的PM2.5。它們可以沉積在人體呼吸道、肺泡等部位從而引發(fā)疾病，且顆粒物的粒徑越小，可進(jìn)入呼吸道的位置越深[2]。有研究發(fā)現(xiàn)在婦產(chǎn)科相關(guān)的剖腹手術(shù)和腹腔鏡手術(shù)中，粒徑為0.3 μm 的顆粒物濃度分別為3.9×106和8.6×106個(gè)/m3，而粒徑為0.5 μm的顆粒物濃度分別為5.8×105和1.2×107個(gè)/m3，說(shuō)明與剖腹手術(shù)相比，腹腔鏡手術(shù)中產(chǎn)生0.3～0.5 μm 的顆粒物濃度更高[3]。

腹腔鏡手術(shù)的器械在Trocar 打開后或從腹腔內(nèi)取出時(shí)，手術(shù)室內(nèi)的PM2.5會(huì)瞬間嚴(yán)重超標(biāo)[4]。這與開放性手術(shù)煙霧緩慢擴(kuò)散不同，腹腔鏡手術(shù)期間加壓濃縮的煙霧被高速擠出，短時(shí)間內(nèi)造成手術(shù)室煙霧濃度上升。研究發(fā)現(xiàn)置入Trocar 時(shí)手術(shù)室內(nèi)PM2.5、PM10濃度最高可達(dá)到（795.10±68.48）和（850.79±44.81）μg/m3，屬于嚴(yán)重空氣污染級(jí)別[4]。

1.2 有毒的化學(xué)物質(zhì) 手術(shù)煙霧中含有大量的化學(xué)物質(zhì)，在臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)檢測(cè)到了約600 種，包括烴類、醛類、腈類、芳香族化合物、一氧化碳（CO）等[5]。Dobrogowski 等[5]對(duì)腹腔鏡手術(shù)煙霧樣本進(jìn)行定量分析后，發(fā)現(xiàn)存在甲醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、臭氧、二惡英、呋喃等揮發(fā)性物質(zhì)，其中部分物質(zhì)已被證明具有細(xì)胞毒性，致突變、致癌和致畸效應(yīng)[2]。

1.3 生物活性物質(zhì) 除了化學(xué)成分外，手術(shù)煙霧中還包括具有生物活性的物質(zhì)。不同病理組織產(chǎn)生的煙霧中可能攜帶相應(yīng)病原體。多項(xiàng)研究已經(jīng)從煙霧中分離出了存活的病原菌[6-7]和有活性的細(xì)胞[8]。

Schultz 等[6]在煙霧中檢測(cè)到了活的細(xì)菌。Yokoe等[9]在手術(shù)煙霧檢測(cè)到人冠狀病毒RNA。Kwak 等[7]在11 例HBV 陽(yáng)性患者進(jìn)行結(jié)直腸、胃或肝腹腔鏡切除術(shù)的手術(shù)煙霧中檢測(cè)到10 例含有HBV，它在干燥的血液甚至在酸性或高溫條件下都可存活。有研究對(duì)134 例宮頸上皮內(nèi)瘤變患者行宮頸電切術(shù)產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行分析，利用熒光原位雜交和傳統(tǒng)PCR 方法檢測(cè)患者宮頸脫落細(xì)胞、手術(shù)煙霧以及手術(shù)操作醫(yī)師鼻拭子中的HPV DNA，其陽(yáng)性率分別為94.8%、29.9%和1.5%，且手術(shù)操作醫(yī)師鼻拭子、手術(shù)煙霧中的HPV DNA 分型與患者宮頸脫落細(xì)胞中一致[10]，表明宮頸電切術(shù)產(chǎn)生的煙霧可間接傳播HPV DNA 到手術(shù)醫(yī)師的鼻咽部。此外，還有研究通過模擬腹腔鏡宮頸癌手術(shù)的環(huán)境，收集超聲刀產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)存在與處理樣本對(duì)應(yīng)的HPV[8]。雖然目前尚未有臨床腹腔鏡手術(shù)煙霧中HPV 的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，但由于它的感染存在普遍性，仍不容忽視其危害[11]。

Champault 等[12]對(duì)9 例良、惡性疾病整個(gè)腹腔鏡手術(shù)（包括膽囊切除術(shù)2 例，結(jié)腸切除術(shù)2 例，肝轉(zhuǎn)移活檢術(shù)2 例，胃底折疊術(shù)1 例，迷走神經(jīng)切斷術(shù)1 例，直腸切除術(shù)1 例）過程中產(chǎn)生的煙霧用過濾器過濾，結(jié)果發(fā)現(xiàn)9 個(gè)過濾器的洗滌液中有6 個(gè)存在細(xì)胞，經(jīng)過免疫組織化學(xué)染色后，顯示為血液和間皮細(xì)胞來(lái)源，且有完整的細(xì)胞形態(tài)。胡旭光等[13]對(duì)離體的脾、胃組織在密閉容器中進(jìn)行超聲刀切割，模擬腔鏡下手術(shù)環(huán)境。將煙霧中收集到的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，24 h 后部分細(xì)胞可以貼壁并存活，說(shuō)明煙霧中的細(xì)胞是具有活性的。還有研究在手術(shù)煙霧中觀察到上皮樣細(xì)胞[8]。

2 腹腔鏡手術(shù)煙霧的危害

腹腔鏡手術(shù)產(chǎn)生的煙霧不僅有相當(dāng)大的臭味和短期的刺激反應(yīng)，還可能會(huì)因其潛在的致癌性、致突變、致畸效應(yīng)及細(xì)胞毒性，造成遠(yuǎn)期健康危害[2]。

2.1 對(duì)呼吸系統(tǒng)的危害 長(zhǎng)期暴露在手術(shù)煙霧中可嚴(yán)重危害人體健康，它對(duì)呼吸系統(tǒng)的危害主要取決于其中可吸入顆粒物的粒徑，5.0 μm 及更大粒徑的顆粒物會(huì)通過粘液-纖毛清除系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到口咽部，被人咳出或咽下，粒徑為2.0～5.0 μm 的顆粒物可在氣道處停留，而＜2.0 μm 的氣溶膠則可沉積于細(xì)支氣管和肺泡等肺實(shí)質(zhì)中[2]。腹腔鏡手術(shù)中電外科設(shè)備產(chǎn)生的煙霧顆粒絕大數(shù)均＜5.0 μm，這樣的顆粒物粒徑小，面積大，可以長(zhǎng)時(shí)間停留在空氣中，更易吸附有毒物質(zhì)。然而目前使用的外科手術(shù)面罩絕大多數(shù)只能過濾＞5.0 μm 的顆粒物，手術(shù)室人員若長(zhǎng)時(shí)間工作在這樣的環(huán)境中，會(huì)出現(xiàn)咽干嗆咳、鼻咽灼燒感等刺激癥狀[2]。而懸浮于空氣中PM2.5由呼吸道吸入肺泡后，被肺泡巨噬細(xì)胞吞噬誘發(fā)炎癥，還會(huì)引發(fā)哮喘和慢性支氣管炎等呼吸系統(tǒng)疾病[14]。

腹腔鏡手術(shù)由于氣腹的建立導(dǎo)致腹內(nèi)正壓，煙霧處于潮濕和濃縮的特殊狀態(tài)。建立氣腹使用的CO2通過Trocar 與手術(shù)煙霧一起泄露會(huì)引起呼吸中樞刺激癥狀[14]。另外，手術(shù)煙霧中可揮發(fā)性的醛類、腈類、芳香族化合物等也會(huì)造成鼻、咽、喉的刺激作用，出現(xiàn)打噴嚏、流涕、嗆咳及鼻咽灼燒感[14]。

2.2 對(duì)其他系統(tǒng)的危害 腹腔鏡手術(shù)煙霧中以1，2-二氯乙烷和苯危害最大[1]。大量流行病學(xué)、臨床以及實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)也將芳香族化合物的暴露與造血功能異常疾病聯(lián)系起來(lái)[14]。Wang 等[15]研究發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴暴露的人群體內(nèi)一種DNA 氧化損傷作用的生物標(biāo)志物8-羥基脫氧鳥苷（8-oxo-deoxyguanosine，8-OHdG）濃度顯著增加，提示氧化應(yīng)激對(duì)造血系統(tǒng)潛在毒性，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴是損害造血系統(tǒng)的獨(dú)立因素。

CO 在腹腔鏡手術(shù)中大量產(chǎn)生，Ott[16]對(duì)25 例接受腹腔鏡下子宮切除術(shù)或子宮內(nèi)膜汽化術(shù)患者的手術(shù)煙霧成分進(jìn)行分析，其中激光組腹腔內(nèi)CO 濃度明顯升高，在灼燒2 min 內(nèi)就達(dá)到4.25×105mg/m3，超過美國(guó)環(huán)境保護(hù)署界定的1 h 內(nèi)允許暴露的限值3.50×104mg/m3以及美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局頒布的職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的15 min CO 最大允許濃度4.00×105mg/m3。煙霧內(nèi)的CO 通過呼吸道吸入或腹腔內(nèi)產(chǎn)生的CO 經(jīng)腹膜腔吸收后進(jìn)入全身血液循環(huán)使碳氧血紅蛋白（carboxyhemoglobin，COHb）水平升高，出現(xiàn)眩暈、惡心、呼吸困難等CO 中毒的癥狀，長(zhǎng)期接觸可出現(xiàn)意識(shí)障礙等神經(jīng)精神系統(tǒng)損害。一些敏感的暴露者還可能出現(xiàn)心律失常、心肌缺血等癥狀[14]。

丙烯腈是一種無(wú)色的揮發(fā)性液體，易通過皮膚和肺部吸收。它被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（international agency for research on cancer，IARC）歸類為第2B 類致癌物。丙烯腈可釋放氰化物與CO 協(xié)同損害組織氧合，長(zhǎng)期暴露于丙烯腈會(huì)引起惡心、嘔吐、頭痛、乏力等癥狀。此外，丙烯腈還會(huì)干擾體內(nèi)多種生理過程，損害血液、呼吸、神經(jīng)、消化及生殖系統(tǒng)的功能。Wu等[17]在研究中發(fā)現(xiàn)腹腔鏡手術(shù)開始后30 min 內(nèi)，丙烯腈濃度可高達(dá)到（5.7±0.7）×103mg/m3，明顯超過職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許接觸限值2.0×103mg/m3，手術(shù)全程平均濃度為（1.6±1.0）×103mg/m3，接近這一接觸限值。

腹腔鏡手術(shù)煙霧中的可吸入顆粒物還可以誘發(fā)血栓前反應(yīng)，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化和血栓形成。金哲君等[18]研究發(fā)現(xiàn)煙霧暴露組的大鼠與空白對(duì)照組以及將煙霧進(jìn)行過濾的干預(yù)組相比，其左心室舒張期內(nèi)徑、左心室舒張末期容積、左心室舒張末期壓增加，而射血分?jǐn)?shù)、左心室收縮壓、左心室內(nèi)壓變化最大速率明顯降低，提示煙霧暴露組大鼠的心功能、血流動(dòng)力學(xué)受損。實(shí)驗(yàn)還檢測(cè)到煙霧暴露組大鼠的血清中IL-6、IL-8 和TNF-α 等炎性因子水平明顯升高，提示煙霧暴露會(huì)促進(jìn)大鼠的炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步對(duì)心血管系統(tǒng)造成危害。Schmandra 等[19]對(duì)比了腹腔鏡及開腹手術(shù)下行肝臟切除，發(fā)現(xiàn)7 例行腹腔鏡手術(shù)后有5 例發(fā)生氣體栓塞且伴有心律失常，而開腹手術(shù)組均未見空氣栓塞，表明腹腔鏡手術(shù)由于CO2氣腹的建立有更高的氣體栓塞風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 對(duì)皮膚黏膜的刺激作用 研究發(fā)現(xiàn)，短期接觸丙烯腈可引起皮膚瘙癢和濕疹[14]。接觸腹腔鏡手術(shù)產(chǎn)生的煙霧后也會(huì)出現(xiàn)流淚、畏光、結(jié)膜充血等刺激癥狀或者不適感[20]。

2.4 致癌效應(yīng) 手術(shù)煙霧中檢測(cè)到大量的化學(xué)物質(zhì)，有許多都具有致癌效應(yīng)，并被IARC 列為2 類甚至1類致癌物，長(zhǎng)期接觸將導(dǎo)致多系統(tǒng)癌癥的發(fā)生率增加[14]。1 g組織進(jìn)行電凝切割所產(chǎn)生的煙霧相當(dāng)于6根香煙對(duì)人產(chǎn)生的危害[21]。根據(jù)美國(guó)致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南，對(duì)于致癌空氣污染物，其癌癥風(fēng)險(xiǎn)等于其最高年平均濃度與特有的吸入風(fēng)險(xiǎn)因素系數(shù)的乘積[22]，該指南規(guī)定癌癥風(fēng)險(xiǎn)小于1×10-6被認(rèn)為是可以忽略的，而高于1×10-4則被認(rèn)為是不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。Choi 等[22]檢測(cè)了腹腔鏡手術(shù)中乙醇、1,2-二氯乙烷、苯、乙苯和苯乙烯5種致癌物濃度，計(jì)算得出它們的癌癥風(fēng)險(xiǎn)高于1×10-6，不能被忽略，特別是1,2-二氯乙烷和苯的癌癥風(fēng)險(xiǎn)分別為4.75×10-3±7.42×10-4和1.09×10-3±4.33×10-4，均明顯高于1×10-4，其致癌風(fēng)險(xiǎn)屬于不可接受范圍。

2.5 腫瘤細(xì)胞的霧化及種植轉(zhuǎn)移 腹腔鏡手術(shù)中使用高頻電刀和超聲刀產(chǎn)生的煙霧中攜帶有霧化的有活性腫瘤細(xì)胞[23]。有學(xué)者提出腹腔鏡手術(shù)煙霧中即使存在少量的惡性細(xì)胞也可能會(huì)造成術(shù)后穿刺點(diǎn)轉(zhuǎn)移（port site metastasis，PSM），在遠(yuǎn)離原發(fā)腫瘤位置的Trocar 周圍出現(xiàn)復(fù)發(fā)現(xiàn)象。目前PSM 的發(fā)生率在1%左右，腹腔鏡下的婦科手術(shù)，消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)手術(shù)中均有報(bào)道[24]。

2.6 傳播病毒導(dǎo)致腫瘤 已有研究證明手術(shù)煙霧中存在具有感染性的病毒，如HBV 及HPV 等[7，10]。皮膚科和婦產(chǎn)科醫(yī)師長(zhǎng)期對(duì)尖銳濕疣、宮頸上皮內(nèi)瘤變、宮頸癌等疾病進(jìn)行治療后，不僅感染高危型HPV 的概率會(huì)更大，甚至?xí)?dǎo)致HPV 相關(guān)性腫瘤的發(fā)生[25]。Rioux 等[26]報(bào)道了2 例無(wú)其他危險(xiǎn)因素的婦科醫(yī)師由于職業(yè)煙霧暴露分別發(fā)展為HPV 16 型感染的扁桃體鱗狀細(xì)胞癌和舌癌。有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)裸鼠宮頸癌細(xì)胞皮下移植瘤切割，產(chǎn)生的手術(shù)煙霧中存在相對(duì)應(yīng)的HPV，并且具有傳播給HPV 陰性細(xì)胞的能力，造成持續(xù)感染[8]。關(guān)于腹腔鏡手術(shù)產(chǎn)生煙霧攜帶的HPV 傳播導(dǎo)致相關(guān)疾病發(fā)生尚未見報(bào)道，但長(zhǎng)期暴露于含HPV的腹腔鏡手術(shù)煙霧導(dǎo)致HPV 相關(guān)疾病和腫瘤發(fā)生的可能性需要進(jìn)一步臨床隨訪研究。

3 影響腹腔鏡手術(shù)煙霧的相關(guān)因素

腹腔鏡手術(shù)煙霧的組成成分取決于手術(shù)處理的靶組織、所使用的能量設(shè)備及其模式和功率水平[14]，另外患者的BMI、手術(shù)切割方式、凝血方式也均是影響手術(shù)煙霧中顆粒物濃度的因素[27]。

3.1 處理不同組織產(chǎn)生的PM2.5濃度不同 腹腔鏡手術(shù)廣泛應(yīng)用于普外科、婦產(chǎn)科、泌尿外科等?？?，不同類型組織產(chǎn)生的煙霧成分也不同。在半肝切除術(shù)中，應(yīng)用電刀切割肝臟時(shí)產(chǎn)生的PM2.5濃度達(dá)嚴(yán)重污染狀態(tài)[（303.10±108.95）μg/m3]，切割肌肉組織產(chǎn)生的PM2.5濃度為輕度污染[（110.07±50.47）μg/m3]，而切割脂肪與血管組織產(chǎn)生的PM2.5則未達(dá)到污染狀態(tài)，根據(jù)產(chǎn)生PM2.5濃度從高到低排序?yàn)楦闻K組織、肌肉組織、皮下脂肪組織、血管組織[28]。Karjalainen 等[29]在體外對(duì)不同組織進(jìn)行灼燒，也發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的顆粒物濃度不同，并將組織按手術(shù)煙霧內(nèi)顆粒的質(zhì)量濃度分為3 類：肝臟高PM 組織，腎皮質(zhì)、腎盂和骨骼肌為中PM 組織，灰質(zhì)、白質(zhì)、皮下脂肪等為低PM 組織。然而，Ott 等[30]體外模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)處理脂肪組織產(chǎn)生0.35～6.50 μm 的顆粒物數(shù)目分別是處理肌肉組織的10～20 倍。此外有研究表明，腹腔鏡下切割較厚的組織瓣與切割較薄的組織瓣相比產(chǎn)生的煙霧顆粒要多，表明切割組織的脂肪性質(zhì)和厚度也會(huì)影響煙霧顆粒數(shù)目[31]。

3.2 處理不同組織產(chǎn)生的化學(xué)成分不同 人體器官是由多種組織構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單位，不同器官內(nèi)組織的成分比例不同，所產(chǎn)生煙霧的化學(xué)成分和濃度也有差異。Krones 等[32]通過在體外各種組織上模擬腔鏡手術(shù)電外科煙霧的產(chǎn)生，研究發(fā)現(xiàn)醛和酮在肌肉組織產(chǎn)生的煙霧中含量較高，而肝臟組織會(huì)產(chǎn)生更多包括苯、甲苯、乙苯，對(duì)二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物。

在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中，煙霧中濃度較高的化學(xué)成分有七氟烷、環(huán)戊烷、乙苯、壬烯醛、苯乙烯、環(huán)己酮、五甲基-庚烷、十烷、2-乙基己醇、十一烷、十二烷等11 種有機(jī)物[4]。在切除1 g 前列腺所產(chǎn)生的45 L 氣體中檢測(cè)到了至少16 種已知化合物，濃度較高的化學(xué)物質(zhì)為丙烯、丙二烯、丁二烯、乙基乙炔、丙烯腈等。其中丁二烯、丙烯腈、乙基乙炔為毒性極強(qiáng)的物質(zhì)，對(duì)人有致癌作用[33]。Ha 等[34]在腹腔鏡全子宮切除手術(shù)和子宮肌瘤切除術(shù)的煙霧中檢測(cè)出5 種揮發(fā)性有機(jī)物和5 種醛，其中包括已知的致癌物苯、乙苯、苯乙烯、甲醛和乙醛，甲醛的中位濃度（870 mg/m3）已超出職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的750 mg/m3。

3.3 患者的BMI 影響手術(shù)煙霧的成分 王麗霞等[35]對(duì)手術(shù)煙霧和患者的BMI 進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)BMI 越小的患者其手術(shù)煙霧中產(chǎn)生的顆粒物會(huì)越多，考慮可能是由于該類患者的皮下脂肪組織少，相應(yīng)的高PM組織如肌肉組織占比就較多。Wu 等[36]研究發(fā)現(xiàn)，BMI越大的患者，煙霧中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度越高。這可能是由于其皮下的脂肪組織占比高，由于脂肪組織的電阻遠(yuǎn)大于肌肉組織，在切割時(shí)產(chǎn)生更多熱量，從而增加術(shù)中揮發(fā)性有機(jī)化合物的產(chǎn)生。

3.4 不同能量設(shè)備對(duì)煙霧成分的影響 腹腔鏡手術(shù)過程中需要使用超聲刀、高頻電刀等電外科設(shè)備。不同的設(shè)備產(chǎn)生煙霧的成分不同，電刀煙霧中最豐富的化學(xué)物質(zhì)是苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、二硫化碳等，而激光煙霧中發(fā)現(xiàn)濃度較高的物質(zhì)主要是乙腈、丙烯醛、氨、苯、乙烯等[37]。

較高的溫度和較長(zhǎng)的設(shè)備使用時(shí)間會(huì)產(chǎn)生更多的煙霧[32]，不同設(shè)備產(chǎn)生煙霧顆粒的粒徑和濃度也不同，高頻電刀和激光分別產(chǎn)生約0.07 μm 和0.31 μm 的顆粒[37]。研究發(fā)現(xiàn)相較于激光刀和超聲刀，電刀產(chǎn)生的煙霧數(shù)量最大[32]，在處理等量組織情況下，電刀產(chǎn)生的煙霧危害是激光煙霧的2 倍[38]。李卓等[39]檢測(cè)到電刀組產(chǎn)生的PM2.5濃度為（726.0±189.0）μg/m3，約為超聲刀組[（263.0±86.0）μg/m3]的3 倍。煙霧中毒性極強(qiáng)的丙烯腈濃度也根據(jù)使用的手術(shù)設(shè)備而不同。張清河等[40]研究發(fā)現(xiàn)在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中，電刀手術(shù)組產(chǎn)生的丙烯腈類含量[（2.90±0.63）×104mg/m3]較超聲刀手術(shù)組[（2.61±0.43）×104mg/m3]高，且在手術(shù)開始后15、30、45 min 時(shí)電刀組CO 的空氣濃度分別為（4.18±0.52）×104、（8.75±0.13）×104、（9.81±0.15）×104mg/m3，均明顯高于超聲刀組的（2.50±0.50）×104、（4.21±0.52）×104、（4.75±0.67）×104mg/m3，表明在不同能量設(shè)備中，丙烯腈在電刀煙霧中含量最高。

代中軍等[41]也發(fā)現(xiàn)應(yīng)用高頻電刀的腹腔鏡腎上腺腫瘤切除術(shù)相較應(yīng)用超聲刀的手術(shù)室空氣污染更重，術(shù)中的甲醛濃度在電刀組為0.10 mg/m3，超聲刀組為0.03 mg/m3，術(shù)中苯的濃度在電刀組和超聲刀組中分別為0.31 mg/m3、0.17 mg/m3，兩組術(shù)后手術(shù)室CO2的濃度分別為2 120.36 mg/m3、1 762.80 mg/m3，這提示高頻電刀產(chǎn)生的煙霧中，甲醛、苯、CO2等有毒物質(zhì)均明顯高于超聲刀組。煙霧中化學(xué)物質(zhì)的濃度還取決于設(shè)備的模式，電凝模式會(huì)產(chǎn)生相對(duì)更多CO 和苯，而電切模式產(chǎn)生的包括甲苯、乙苯等可檢測(cè)到的總揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度更高[32]。

腹腔鏡下使用超聲刀，可以通過低溫汽化作用產(chǎn)生密集的細(xì)胞碎片云，相較于電刀等產(chǎn)生的高溫氣溶膠更容易攜帶傳染性病原體。In 等[23]在體外模擬雙極電刀、射頻消融、超聲刀在手術(shù)中產(chǎn)生煙霧，發(fā)現(xiàn)只有在超聲刀煙霧中檢測(cè)到活細(xì)胞。丁雪梅等[42]也有類似發(fā)現(xiàn)，以超聲刀切割時(shí)產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)值最大[離斷肝臟組織15 s 內(nèi)，（5.92±0.47）×105個(gè)/m3]。距離能量設(shè)備操作的部位越遠(yuǎn)，煙霧中含細(xì)胞的比例越低，且設(shè)備使用功率的增加以及使用時(shí)間的延長(zhǎng)，煙霧中活細(xì)胞濃度會(huì)明顯降低。此外，與電切模式相比電凝模式更易霧化腫瘤細(xì)胞[43]。

4 腹腔鏡手術(shù)煙霧中的腫瘤細(xì)胞

多項(xiàng)研究證明，電外科器械會(huì)在使用的過程中產(chǎn)生有活性的細(xì)胞[8，23]，但活性細(xì)胞的產(chǎn)生不僅僅出現(xiàn)在腹腔鏡手術(shù)中。丁雪梅等[42]對(duì)肝癌患者行開腹手術(shù)的煙霧進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)使用不同電外科器械包括氬氣刀、超聲刀、結(jié)扎速血管閉合系統(tǒng)切割肝臟組織時(shí)都會(huì)產(chǎn)生不同數(shù)量具有活性的細(xì)胞。腹腔鏡氣腹高氣壓下，霧化的腫瘤細(xì)胞被懸浮在氣霧中導(dǎo)致播散。此外，由于腹腔鏡手術(shù)中的煙霧在氣腹作用下瞬時(shí)被濃縮高速擠出，當(dāng)腹腔內(nèi)的煙霧沿著Trocar 周圍向外泄露時(shí)，霧化的細(xì)胞會(huì)遷移至Trocar 周圍種植轉(zhuǎn)移，即所謂的煙囪效應(yīng)[24]。CO2氣腹環(huán)境及腹腔內(nèi)煙霧還會(huì)對(duì)人體內(nèi)環(huán)境包括酸堿平衡、細(xì)胞免疫等產(chǎn)生影響，使免疫細(xì)胞喪失抵抗感染或惡性腫瘤的能力，進(jìn)而在腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移上起到一定作用[44]。

Nagarsheth 等[45]對(duì)39 例子宮內(nèi)膜癌、29 例卵巢癌、14 例宮頸癌患者共計(jì)87 次的腹腔鏡手術(shù)進(jìn)行研究，有2 例存在腹水的患者發(fā)現(xiàn)穿刺點(diǎn)轉(zhuǎn)移，說(shuō)明腹水中游離的腫瘤細(xì)胞更容易霧化并導(dǎo)致轉(zhuǎn)移。蔡景理等[43]使用電刀及超聲刀對(duì)離體胃癌組織標(biāo)本進(jìn)行切割，發(fā)現(xiàn)對(duì)癌組織周圍正常組織切割產(chǎn)生的氣霧中沒有檢測(cè)到腫瘤細(xì)胞，而直接切割胃癌組織產(chǎn)生的氣霧中檢測(cè)到了腫瘤細(xì)胞。然而，目前手術(shù)煙霧中脫落的腫瘤細(xì)胞導(dǎo)致種植轉(zhuǎn)移的臨床證據(jù)還較低，嚴(yán)格遵守外科無(wú)瘤原則，選擇合適病例來(lái)進(jìn)行腔鏡手術(shù)，排放氣腹時(shí)避免CO2驟放或直接接觸切口等均可減少氣霧中腫瘤細(xì)胞播散種植的可能性。

5 腹腔鏡手術(shù)煙霧的防護(hù)現(xiàn)狀

研究發(fā)現(xiàn)腹腔鏡手術(shù)產(chǎn)生煙霧顆粒的粒徑77%均＜1.1 μm[37]，煙霧中疾病相關(guān)病毒如HBV、HIV、HPV的直徑分別為0.042、0.012、0.050 μm[42]。然而目前手術(shù)室使用的普通外科口罩只能過濾5.00 μm 以上的粒子，普通的外科口罩以及現(xiàn)有空氣凈化設(shè)備不能滿足對(duì)長(zhǎng)時(shí)間暴露于手術(shù)煙霧醫(yī)護(hù)人員的保護(hù)。病原體以及霧化的細(xì)胞碎片可以負(fù)載在PM2.5上，長(zhǎng)時(shí)間懸浮于手術(shù)室的空氣中，有毒的揮發(fā)性有機(jī)物可以通過暴露在外的皮膚和眼結(jié)膜吸收。并且，手術(shù)煙霧中即使單一化合物濃度不高，但不同化合物、各種生物成分、細(xì)顆粒物間可能有潛在的疊加或協(xié)同作用，會(huì)造成嚴(yán)重危害。盡管越來(lái)越多的手術(shù)室通風(fēng)排煙系統(tǒng)以及腹腔鏡內(nèi)置過濾端口等設(shè)備應(yīng)用于手術(shù)室，可以有效降低環(huán)境中煙霧的濃度，但不還能做到完全過濾有害化學(xué)物質(zhì)及捕獲病原體[6]，且術(shù)中腹腔內(nèi)濃縮煙霧的危害對(duì)于患者很難避免。目前腹腔鏡電外科手術(shù)醫(yī)護(hù)人員的防護(hù)措施包括佩戴過濾顆粒達(dá)0.10 μm的高過濾面罩和防護(hù)鏡等。然而，許多病毒微粒是遠(yuǎn)＜0.10 μm，且這種面罩會(huì)阻礙正常呼吸，不適合長(zhǎng)期佩戴，所以有研究指出應(yīng)用高效空氣過濾器的局部排氣通風(fēng)是煙霧防范的更有效的措施[14]。

6 腹腔鏡手術(shù)煙霧應(yīng)用于鑒別良惡性腫瘤

手術(shù)煙霧以特異性的生物標(biāo)志物或組織代謝物的形式攜帶有關(guān)切除組織的信息，不同組織在能量設(shè)備作用下快速熱蒸發(fā)產(chǎn)生不同氣態(tài)離子，通過質(zhì)譜分析離子的組成和軟件計(jì)算來(lái)確定切除組織的類型和狀態(tài)。Zhao 等[44]發(fā)現(xiàn)前列腺良性組織和惡性組織切除時(shí)產(chǎn)生煙霧氣體的組成成分上存在明顯差異。據(jù)此，可以通過手術(shù)煙霧的質(zhì)譜分析來(lái)鑒別人體的良惡性組織，甚至可以初步判斷組織壞死以及腫瘤的分級(jí)。將快速蒸發(fā)電離質(zhì)譜技術(shù)（rapid evaporation ionization mass spectrometry，REIMS）與電刀結(jié)合，可在煙霧產(chǎn)生時(shí)及時(shí)分析，鑒定處理的組織是來(lái)自腫瘤組織還是健康組織。Kontunen 等[46]在對(duì)豬肺、腎臟、心臟、肝臟、骨骼肌、皮下脂肪、大腦等組織類型的測(cè)量中，分類精度為95%。由于不同良惡性組織中甘油磷脂譜的不同，煙霧副產(chǎn)物可以通過離子遷移譜對(duì)各種組織類型進(jìn)行評(píng)估[47]。Passarelli 等[48]檢測(cè)了各種哺乳動(dòng)物組織，包括腦、脊髓、肝、腎臟、脂肪、骨骼肌、主動(dòng)脈和視網(wǎng)膜等，根據(jù)二次離子質(zhì)譜將正離子模式下最豐富的頭端磷酸和堿基與負(fù)離子模式下獲得最豐富的脂肪酸類別及成分比例進(jìn)行調(diào)和鑒定，發(fā)現(xiàn)不同的組織磷脂成分具有特異性。Balog 等[49]對(duì)1 624 例腫瘤患者、78 例炎性腸病患者和1 231 名健康人群的組織進(jìn)行體外REIMS 并建庫(kù)分析，通過精確質(zhì)量測(cè)定和串聯(lián)質(zhì)譜鑒定了各種組織類型質(zhì)譜中的199 個(gè)離子種類。鑒定出的化合物包括磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷脂酸、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、心磷脂、縮醛磷脂和硫化物等。在對(duì)81 例包括胃腸道、肝、肺、乳腺、腦腫瘤的患者進(jìn)行術(shù)中光譜數(shù)據(jù)分析與術(shù)后病理結(jié)果比對(duì)，96.2%患者可以正確匹配為良性還是惡性。根據(jù)煙霧中離子的質(zhì)譜分析與脂質(zhì)分類系統(tǒng)比對(duì)，可以初步區(qū)分良性組織、腫瘤邊緣組織和腫瘤組織，甚至可以進(jìn)一步確定是否為轉(zhuǎn)移的惡性組織及其原發(fā)位置[47，49]。

7 小結(jié)

腹腔鏡手術(shù)中使用電外科設(shè)備產(chǎn)生的煙霧成分和影響因素復(fù)雜，不僅污染手術(shù)室空氣環(huán)境，對(duì)手術(shù)患者及手術(shù)室人員有一定的傳播病原體造成感染和腫瘤發(fā)生的危害，更會(huì)對(duì)手術(shù)醫(yī)師等長(zhǎng)期接觸煙霧的醫(yī)務(wù)人員造成多系統(tǒng)疾病。這種危害除了導(dǎo)致短期的身體刺激反應(yīng)，長(zhǎng)期接觸煙霧中有毒物質(zhì)所產(chǎn)生致癌和器官損害是無(wú)法估計(jì)的。但是手術(shù)中產(chǎn)生的煙霧又可以作為生物學(xué)信息的重要來(lái)源來(lái)反應(yīng)脂質(zhì)組學(xué)譜，鑒別不同組織學(xué)類型、原發(fā)和轉(zhuǎn)移腫瘤組織類型。雖然手術(shù)煙霧的暴露是具有危害性的，但在做好個(gè)人防護(hù)措施的同時(shí)，可以通過質(zhì)譜對(duì)手術(shù)煙霧的成分進(jìn)行分析檢測(cè)，避免了等待術(shù)中快速冰凍的時(shí)間，為腹腔鏡術(shù)中實(shí)時(shí)評(píng)估腫塊邊緣，區(qū)別良惡性組織，確定正確的切割范圍奠定了基礎(chǔ)?；谀壳芭R床工作者對(duì)于手術(shù)煙霧的危害和認(rèn)識(shí)仍然不足[50]，且排氣通風(fēng)系統(tǒng)和高過濾面罩的價(jià)格都會(huì)阻礙有效煙霧疏散的實(shí)施。因此需要從根本上加強(qiáng)醫(yī)護(hù)人員對(duì)手術(shù)煙霧的認(rèn)知教育，重視煙霧防護(hù)，才能更好地實(shí)施預(yù)防措施，將煙霧危害轉(zhuǎn)變成其潛在的價(jià)值，推進(jìn)腹腔鏡電外科手術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展。