张奇1，王琛2，王常印3
450052 河南省住院医师规范化培训基地郑州大学第一附属医院（作者 1），
200001上海市黄浦区制造局路639号第九人民医院1号楼16楼整复外一科（作者2）
450052 河南省郑州市二七区建设东路1号郑州大学第一附属医院烧伤修复重建科（作者 3），
［摘要］ 简述了医用水刀的工作原理，指出医用水刀在选择性和保护性切割、缩短手术时间，减少医疗费用等方面具有的明显优势。自1990年德国率先将具有医学意义的水刀应用于肝胆外科,之后该项技术日益成熟，骨科、神经外科、泌尿外科、眼科等也已相继广泛应用,但是在整形和烧伤科室的应用仍鲜有文献报道。随着人们对整形美容方面的认知越来越深入，其微创要求也越来越高，以及目前对各种急慢性创面修复重建仍为一难题，本文重点明确了这一新技术在整形烧伤领域的技术优势和应用前景。
［关键词］水刀；清创；负压吸引
引言
“水刀” 又称水动力清创系统，是一种利用高压喷射水流对组织进行切割的技术,早期被用于工业领域,如金属的精确切割等[1]，之后有关学者对其进行了系统研究,开始了专业设计的水刀的临床应用称为医用水刀。1990年由Rau等[2]教授在德国将医用水刀技术用于肝胆外科，如今逐步发展到了颌面外科、泌尿外科、骨科、耳鼻喉科、眼科、神经外科及腔镜外科等外科领域[3]。水刀技术越来越成熟,其在医学领域的应用越来越广。
医用水刀使用超音速的高压生理盐水水流在创面上切线运动，高度精确地选择、切除组织并回吸创面上的失活组织、细菌、污染物和生物膜，具有手术时间短、术中出血量少、术后并发症少和周围组织受损轻等明显优势[4]，除在以上常规外科手术中得以广泛应用外，在整形微创手术和烧伤创面、其他急慢性创面清创及修复重建中发挥更大的作用。
1水刀工作原理、结构与功能
1.1组成
清创水刀系统由高压泵、脚踏开关、抽吸泵、无菌生理盐水容器、手柄和吸引器等组件组成。医用水刀的工作原理和工业水刀类似，高压泵可产生高压将无菌生理盐水泵出,经一软性耐压导管与操作手柄相连,然后通过手柄内的喷嘴喷出，在局部产生足够的压强，从而达到切割组织的目的。喷嘴的喷射压力和负压吸引的压力都是可以人为控制的，以满足不同手术的需要，还可根据需要设定水压的上限,以确保手术的安全性。抽吸泵产生负压,通过手柄上的抽吸头可吸出手术区域内的液体,起到常规吸引器的作用,以保持手术野的清晰,有利于术者进行精确的切割，同时确保污物不会流向地面，保证了手术室的清洁。
1.2功能
它利用超高压技术把无菌生理盐水加压到一定压力，然后通过喷嘴形成直径0.0005英寸(0.0013厘米)的高速射流，在高压水射流作用下，人体组织结构间隙发生膨胀，不同的组织结构对压力的耐受性不同，利用组织之间的压力差可将不同韧性和弹性的组织结构进行选择性解剖分离，从而有选择性地分离人体组织的目的，还可使特定组织得到最大程度的保护[5]。由于不同的人体组织具有不同的应力应变特性，所以在使用水刀进行手术时，应根据不同的手术部位选择适当的压力值（具体见表1）[3]。
表1 不同手术需要喷射水流的压力值
手术种类
压力值/MPa
肾脏手术
2-3
肝脏手术3-3.5
宫颈癌手术4-6
腮腺手术4-6
直肠手术4
脑肿瘤手术0.8-1.2
2优越性
与传统的外科手术刀/电刀清创和高压脉冲冲洗清创相比，清创水刀系统是一种新颖的替代方法。其明显优势[6]总结如下：
2.1 选择性、保护性切割 手术刀/电刀清创会过度切除正常组织，易导致大量出血，而且对复杂轮廓伤口无法进行有效清创；而水刀利用水的动能在精准切割人体组织的同时不产生任何热损伤，无汽化现象，最大化保留正常组织，减少扩创和出血量，从而加速愈合时间。
2.2 压力可调、操作方便 水刀的喷射压力和负压吸引的压力都是可以人为控制的，能够以精确可控方式清除组织，手术安全性较好[3]；清创水刀的刀头尺寸较小，可以进入一些棘手部位，操作方便。
2.3 具备抽吸功能，无菌原则更好 高压脉冲冲洗清创容易将细菌冲击进入正常的软组织里，造成感染难愈，同时也无法为医生提供清晰的手术视野；水刀配备抽吸功能可及时吸出手术区域内的液体，保持术野清晰，这就降低了二次细菌感染风险。
2.4 缩短手术时间 水刀为层层切割，切割线平整、无需多次修复；手术流程短，出血少，无热效应产生的较深的粘连和坏死，大大缩短了手术用时。
2.5 减少医疗费用 由于缩短了手术流程，减少清创次数，清创水刀系统可以降低总体费用，和/或缩短住院天数，且创伤小，患者康复快，术后生活质量明显提高。
3临床应用
3.1 在常规外科手术中的应用，常见的有以下几种：
水刀最早应用于肝胆外科， 特别是对合并有肝硬化的患者采用水刀进行肝部分切除时， 其平均出血量较常规手术以及超声吸引明显减少[7]。德国慕尼黑大学附属医院外科分析总结了钝性分离断肝、CUSA 切肝、 水刀切肝3 种方法进行的肝切除术的失血量、输血量、肝门阻断时间、切肝时间和术后并发症。结果表明，水刀在术中失血量、输血量和断肝时间等方面均表现出明显的优势[8]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除肝脏外科外，水刀的应用范围已拓展到其他外科，神经外科领域Oertel J 等应用水刀治疗了脑膜瘤、脑质瘤等多种颅脑疾病[9]，具有切割精确、血管保护和周围组织损伤小等优点，可减少术中出血和术后脑水肿,在国内王宏、魏革等利用医用水刀进行了脑肿瘤的手术治疗，取得了良好的效果[10]；眼科领域Wilhelm 等报告了进行白内障手术可以克服常规手术中的内皮细胞损失和白内障再生的问题[11]；骨科领域Honl 等报告了医用水刀对临床脊柱外科的研究结果以及实验研究结果[12]；耳鼻喉领域Kikawada 等报告了用内窥镜结合水刀进行上颌窦手术可以保留骨膜[13]；泌尿外科领域 应用水刀进行肾部分切除术来治疗肾结石和肾错构瘤、肾细胞癌[14]；颌面外科领域应用水刀行双侧腮腺切除保留面神经的外科研究结果表明，能保持面神经功能[15]，国内使用螺旋水刀进行的腮腺手术，效果也非常好[16]。
3.2 在整形烧伤外科领域应用（见表2）
精细可控的切割厚度（50-200微米），精准切除坏死组织，最大化保留正常真皮组织；减少出血量和血肿；优化伤口床，改善愈合效果；对不规则边缘创面（指蹼和面部精细部位）进行有效精细清创；去除软组织伤的生物膜，减少生物负载，降低感染风险；将慢性伤口转为急性肉芽组织创面，协助二期愈合；减少清创次数，加速愈合速度。
3.3 清创水刀应用的注意事项
不能有效切除干燥焦痂；不能有效快速切除一大块的坏死组织；不可以作为躯干和四肢的全层皮肤损伤的削痂替代方法；水刀可以对无法进行削痂清创的凹凸不平的全层皮肤受损的躯干和四肢表面进行补充清创；相对于更快速消除焦痂的传统切线削痂，水刀不是非常适用于大面积的全层皮肤烧毁伤口。所以一定要根据病人的病情及治疗目标选择做合适的清创方法。
4前景与展望
清创水刀系统预期用于伤口清创(急性和慢性伤口、烧伤)、软组织清创和根据医生的判断，需要锐器清创和/或者脉冲灌洗的应用于手术部位的清理。具有组织选择性好、对周围组织损伤小、 缩短清创时间和减少医疗费用等优点。自1990年,德国的Rau教授[2]首次将具有医学意义的水刀应用于临床后,经过众多学者系统研究,该项技术日益成熟。 同时,水刀本身的技术也在逐步提高,如新推出的螺旋水刀在较低的压力和较小的流速下就可达到精确切割的效果,同时具有高度的组织保护和选择性的组织分离等特性。
水刀特有的组织选择性和无热损伤性能可减少手术创伤，体现了微创外科的发展方向，在整形外科领域具有很广的使用范围。由于微创，出血量少，特别适用于头面、手足及胸部等部位烧伤创面的清创；对慢性创面：如皮肤溃疡、感染性脓肿、慢性窦道、压疮、糖尿病足等，“水刀”清创也有很好的治疗作用或为进一步植皮术/皮瓣转移术做好受区准备。随着人们对水刀研究的不断深入和临床经验的不断丰富, 水刀作为一种新型的手术器械,其独有的特性使其在微创外科领域具有广阔的应用前景，清创水刀系统对医院临床、教学、科研具有极其重要的意义。
References
[1]何玮. 水刀在外科手术中应用的文献分析. 现代诊断与治疗. 2004. (04): 240-242.
[2]Rau HG, Arnold H, Schildberg FW. [Cutting with a water jet (jet cutting)--an alternative to the ultrasound aspirator?]. Chirurg. 1990. 61(10): 735-8.
[3]郑伟, 张西正. 医用水刀的应用与实现. 医疗卫生装备. 2011. (02): 82-84.
[4]谢丹玫. 外科新技术—水刀(water jet scalpel). 中国医学物理学杂志. 2003. (04): 274-275.
[5]管维, 向松涛. 水刀在外科手术中的应用(文献综述). 国外医学.外科学分册. 2003. (02): 65-66.
[6]陈念平, 缪辉来, 陈明等. 不同肝切除术的临床对比研究. 中国基层医药. 2004. 11(8): 915-916.
[7]肖红梅. 新型外科工具—水刀. 医疗装备. 2005. (08): 15.
[8]耿小平. 肝脏外科与分离技术. 肝胆外科杂志. 2001. (06): 413.
[9]Oertel J, Gaab MR, Piek J. Waterjet resection of brain metastases - first clinical results with 10 patients. Eur J Surg Oncol. 2003. 29(4): 407-14.
[10]魏革, 刘慧, 蔡佩霞. 螺旋水刀在脑肿瘤切除术的应用及配合. 中国微侵袭神经外科杂志. 2005. (07): 336.
[11]Wilhelm F, Holtkamp A, Darman J, Hanschke R, Duncker G, Pein A. [Potential of the water jet in cataract surgery]. Ophthalmologe. 1998. 95(10): 721-4.
[12]Honl M, Dierk O, Kuster JR, et al. [Water jet discotomy with microinvasive approach--in vitro testing and initial clinical aspects of a new procedure]. Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2001. 139(1): 45-51.
[13]Kikawada T, Nonoda T, Matsumoto M, Kikura M, Kikawada K. Treatment of intractable diseased tissue in the maxillary sinus after endoscopic sinus surgery with high-pressure water jet and preservation of the periosteum. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2000. 126(1): 55-61.
[14]Basting RF, Djakovic N, Widmann P. Use of water jet resection in organ-sparing kidney surgery. J Endourol. 2000. 14(6): 501-5.
[15]Magritz R, Jurk V, Reusche E, Siegert R. Water-jet dissection in parotid surgery: an experimental study in dogs. Laryngoscope. 2001. 111(9): 1579-84.
[16]张冬坤, 郭朱明, 张诠, 曾宗渊, 陈福进, 陈文宽. 螺旋水刀在腮腺手术中的应用. 中华口腔医学杂志. 2006. (04): 205.
论文作者:张奇1，王琛2，王常印3
论文发表刊物:《中国医学人文》2016年1月第1期
论文发表时间:2016/4/12
标签：手术论文; 外科论文; 组织论文; 创面论文; 领域论文; 烧伤论文; 压力论文; 《中国医学人文》2016年1月第1期论文;