外科煙霧是指手術(shù)室內(nèi)因手術(shù)過程設(shè)施器械與設(shè)備所產(chǎn)生的煙霧。如手術(shù)中采用的高頻電刀、激光、超聲設(shè)備、高速鉆、切割鉆等，在對(duì)人體組織進(jìn)行手術(shù)時(shí)（例如，止血、組織解剖）所產(chǎn)生的外科煙霧。近年來，外科煙霧的有害成分在持續(xù)增長，大多醫(yī)院僅針對(duì)病患的安全采用一定的保護(hù)措施，而對(duì)于醫(yī)護(hù)人員的保護(hù)并沒有引起重視，也未采取任何措施。
外科煙霧主要來源
1、高頻電刀
高頻電刀是應(yīng)用普遍的產(chǎn)熱設(shè)備。它利用兩個(gè)基本的波形來進(jìn)行切割和凝結(jié)。切割波形圖是一個(gè)連續(xù)的低壓波模式。連續(xù)電流將細(xì)胞加熱至沸點(diǎn)100℃，從而使細(xì)胞壁破裂。細(xì)胞液通過蒸發(fā)轉(zhuǎn)化為蒸氣而被釋放出來，同時(shí)將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)擴(kuò)散到空氣中形成了外科煙霧。凝固波形圖是一個(gè)中斷（抑制）高壓波模式。傳遞電流導(dǎo)致細(xì)胞液的溫度逐漸上升到90℃，細(xì)胞液蒸發(fā)，蛋白質(zhì)變性，后失去結(jié)構(gòu)的完整性。當(dāng)溫度達(dá)到200℃，組織結(jié)構(gòu)將被碳化。壞死組織相對(duì)浮現(xiàn)在表層,與正電極接觸進(jìn)行干燥凝結(jié)。這種電流傳導(dǎo)方式會(huì)導(dǎo)致較大的熱組織效應(yīng)，碳化組織將有利于細(xì)胞殘骸釋放到空氣中。
2、激光
激光是外科醫(yī)生使用的第二個(gè)常見的產(chǎn)熱設(shè)備。區(qū)別于普通的光束，它是單色，平行，連貫的。熱效果隨波長、光強(qiáng)（即能量密度）、光譜和含水量變化而變化。激光產(chǎn)生的高溫(100℃至212℃)使切口鄰近組織的細(xì)胞沸騰和爆炸。細(xì)胞的蒸發(fā)將其中的水蒸氣和細(xì)胞質(zhì)釋放出來。細(xì)胞質(zhì)的特性取決于使用的激光類型和接受治療的組織類型。激光和高頻電刀都采用高熱能工作，并且將細(xì)胞中含有物釋放出來。將激光和電刀的顆粒物進(jìn)行對(duì)比，兩者是非常相似的。因?yàn)檫@些相似之處，激光與高頻電刀所采用的煙霧排放措施應(yīng)該是相同的。
3、超聲設(shè)備
超聲設(shè)備是切開與止血普遍采用的設(shè)備。超聲切割不會(huì)產(chǎn)生可聽聲波,之所以叫做超聲波就是因?yàn)樗a(chǎn)生的振動(dòng)頻率已經(jīng)超過人類聽覺范圍。超聲吸引器有真空功能。由于所產(chǎn)生的熱量通過沖洗液體傳導(dǎo)出去，所以超聲波的熱損傷是很小的。噴淋產(chǎn)生細(xì)小的水霧，但手術(shù)部位通過的抽吸作用而始終保持干凈。超聲手術(shù)刀有結(jié)實(shí)的和刀片。當(dāng)震動(dòng)時(shí)，熱量由刀片邊緣產(chǎn)生。這種技術(shù)使得外科醫(yī)生可以進(jìn)行凝結(jié)并分裂組織。以每秒55000次的頻率振動(dòng)，刺激膠原蛋白變性，形成凝塊。的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生蒸汽，由于較低的溫度，可將傳染性氣溶膠帶走。
4、高速電子設(shè)備
通常在手術(shù)室中骨鋸，鉆頭和其它切割組織結(jié)構(gòu)的高速電子設(shè)備產(chǎn)生的污染氣體常常被人們所忽視。這些工具通過快速地旋轉(zhuǎn)和切割產(chǎn)生熱量，從而破壞組織結(jié)構(gòu)。鋸片，鉆頭等所產(chǎn)生的熱量操作者經(jīng)常利用沖洗液來避免熱量的聚集。鋸片，鉆頭等的機(jī)械運(yùn)動(dòng)與沖洗液結(jié)合，把氣溶膠以水霧的形式擴(kuò)散到手術(shù)區(qū)域。研究者表明凝血?dú)馊苣z很可能在使用電動(dòng)工具時(shí)被醫(yī)護(hù)人員吸入體內(nèi)。由此引出的問題是電動(dòng)工具中攜帶的氣溶膠是否含有血液病原體，這將對(duì)醫(yī)護(hù)人員的身體健康造成傷害。
外科煙霧的成分與潛在的健康危害
根據(jù)應(yīng)用的手術(shù)方法術(shù)部組織的煙霧量有很大變化。總而言之，大的組成成分是水蒸氣（高達(dá)95%），其次是有機(jī)和無機(jī)的有害成分，細(xì)小的微粒以及有害的微生物。
1、顆粒大小
外科煙霧依據(jù)不同類型的發(fā)熱設(shè)備產(chǎn)生不同大小的粒子。粒徑越小,游動(dòng)的越快。在手術(shù)過程中，這可能會(huì)影響到主刀醫(yī)師和輔助手術(shù)團(tuán)隊(duì)成員(如巡回護(hù)士,麻醉醫(yī)師)的身體健康。確定霧化粒子的大小是非常重要的。在空氣中粒子直徑小于100微米，5微米或更大的粒子會(huì)沉積在鼻、咽、氣管和支氣管壁上；小于2微米的顆粒將會(huì)進(jìn)入到支氣管和肺泡，即肺的氣體交換區(qū)；病毒在形態(tài)上是小的，從0.01到0.3微米不等。
2、化學(xué)組成
外科煙霧中含有一長串的化學(xué)物質(zhì)。值得注意的兩種化學(xué)物質(zhì)分別是丙烯腈和氰化氫。丙烯腈是一種不穩(wěn)定的、無色化學(xué)物質(zhì)，可以通過皮膚和肺吸收。丙烯腈釋放氰化氫。氰化氫是有毒的和無色物質(zhì)，也可以通過皮膚和胃腸道進(jìn)入到肺部。
在手術(shù)煙霧中的苯是另一種需要鑒定的化學(xué)物質(zhì),OSHA規(guī)定了苯的極限值（PELs）以防止醫(yī)護(hù)人員由于吸入苯而造成的傷害。由于苯是引發(fā)白血病的一個(gè)誘因，苯吸入的防護(hù)措施受到OSHA的強(qiáng)制執(zhí)行。
3、其他成分
除了關(guān)注手術(shù)煙霧的化學(xué)成分，還需關(guān)注煙霧顆粒物中的血液粒子、病毒和細(xì)菌。Plappert等公司設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，旨在評(píng)估激光熱分解人體組織中，煙霧產(chǎn)生的潛在副產(chǎn)物的細(xì)胞毒性，基因毒性，致染色體斷裂性和誘變性。（該類手術(shù)中，人體組織暴露在溫度非常高的環(huán)境中）。通過對(duì)氣溶膠的多次檢測，研究小組的報(bào)告結(jié)果表明：手術(shù)煙霧會(huì)危害健康，手術(shù)室內(nèi)人員應(yīng)受到保護(hù)。在1998年，Capizzi 等研究了在激光換膚手術(shù)中病毒的生存能力。在13個(gè)細(xì)菌標(biāo)本測試中，5個(gè)具有凝固酶陰性葡萄球菌增長。在5個(gè)之中，一個(gè)同時(shí)具有棒狀桿菌增長，一個(gè)具有奈瑟氏菌增長。研究人員得出的結(jié)論是，在人員和煙霧間細(xì)菌有潛在的傳輸能力，所以應(yīng)該采用相應(yīng)的稀釋措施。
外科煙霧保護(hù)措施
傳統(tǒng)保護(hù)措施----口罩與抽吸設(shè)備
為防止病人和醫(yī)護(hù)人員的交叉感染，醫(yī)護(hù)人員在手術(shù)操作中都會(huì)佩戴口罩。但普通口罩僅能過濾掉5微米左右的顆粒物，但外科煙霧所含有的顆粒物大多遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1微米，即便采用進(jìn)口的過濾口罩，也無法過濾掉外科煙霧中的有害物質(zhì)。此外，口罩在佩戴過程中的磨損也會(huì)影響其過濾效果，故此僅靠佩戴口罩是無法保護(hù)醫(yī)護(hù)人員免受外科煙霧的傷害。除此以外，手術(shù)煙霧不僅僅會(huì)潛在的影響外科醫(yī)生的健康，同時(shí)由于所產(chǎn)生的外科煙霧會(huì)影響醫(yī)生的視野，所以一般都會(huì)配備一套抽吸設(shè)備。其工作原理類似于真空吸塵器，一旦吸入口或管路出現(xiàn)堵塞，會(huì)明顯降低抽吸效率。且由于其多數(shù)為集成手持式，在實(shí)際使用中有諸多不便而降低了外科醫(yī)生的好感度與接受度。傳統(tǒng)保護(hù)措施僅能部分降低手術(shù)煙霧的吸入率，而無法*保護(hù)病患與醫(yī)護(hù)人員免受外科煙霧的傷害。
外科煙霧保護(hù)措施
為了避免暴露在手術(shù)煙霧中，首先要避免或減少在工作區(qū)域中的接觸。室內(nèi)通風(fēng)便是國內(nèi)外普遍采用的保護(hù)措施，手術(shù)室通風(fēng)設(shè)備必須能夠減少空氣中的細(xì)菌及顆粒數(shù)同時(shí)把產(chǎn)生的有害物質(zhì)和熱負(fù)荷排出屋外。以上要求可以通過不同的送風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到，例如靠近天花板的送風(fēng)管道，貼近地面的出風(fēng)口，安裝于手術(shù)區(qū)域上方的層流天花。
不論是我國2014年頒布的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333[31]，還是國外的醫(yī)院相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均對(duì)手術(shù)環(huán)境控制格外重視，盡可能降低在手術(shù)過程中對(duì)病患傷害的風(fēng)險(xiǎn)。近年來國內(nèi)外發(fā)展的“主流區(qū)”和“局部凈化”理念，即將所有送風(fēng)口集中布置在手術(shù)床上方，形成送風(fēng)裝置。由于其有效性，經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性得到了極大地推廣，并被各國醫(yī)院相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所采用。
我國《醫(yī)院手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定I級(jí)手術(shù)室送風(fēng)面積不小于2.4m*2.6m，這就將手術(shù)室劃分出了“主流區(qū)”與“周邊區(qū)”。“主流區(qū)”的保護(hù)效能主要取決于送風(fēng)裝置的性能，其主要表現(xiàn)為氣流的抗干擾性，必須形成一股低紊流的垂直置換氣流。在手術(shù)過程中，隨著醫(yī)護(hù)人員的活動(dòng)與高頻電刀，激光等手術(shù)儀器的使用，室內(nèi)細(xì)菌和顆粒物等有害物質(zhì)的含量并不是固定不變的，手術(shù)煙霧也不僅僅對(duì)病患產(chǎn)生傷害，更多的是對(duì)醫(yī)護(hù)人員的傷害。依據(jù)以上研究表明，手術(shù)煙霧中所含有的多種化學(xué)物質(zhì)是致癌的，為降低醫(yī)護(hù)人員由于吸入手術(shù)煙霧而提升的致癌風(fēng)險(xiǎn)，盡快將保護(hù)區(qū)內(nèi)的有害氣體稀釋排除掉，以防止有害氣體上升而被醫(yī)護(hù)人員吸入體內(nèi)。德國韋氏空調(diào)技術(shù)有限公司結(jié)合傳統(tǒng)層流送風(fēng)系統(tǒng)，將一個(gè)靜態(tài)的送風(fēng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成一個(gè)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控自凈系統(tǒng)。空氣潔凈度實(shí)時(shí)監(jiān)測自凈系統(tǒng)會(huì)，簡稱CPM，對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量（空氣中所含顆粒，病菌，細(xì)菌含量等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，如果空氣質(zhì)量良好，則會(huì)顯示綠燈；如果由于高頻電刀等設(shè)備產(chǎn)生的外科煙霧或人員走動(dòng)使空氣質(zhì)量下降，則會(huì)顯示黃燈或紅燈，此時(shí)CPM會(huì)有報(bào)警信號(hào)反饋到手術(shù)室送風(fēng)設(shè)備的自控系統(tǒng)，加大送風(fēng)量稀釋排除有害氣體，使空氣質(zhì)量恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。該套系統(tǒng)會(huì)一周7天，一天24小時(shí)不間斷進(jìn)行監(jiān)控，也就是說無論是使用狀態(tài)還是無人使用時(shí)，送風(fēng)量會(huì)根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在手術(shù)室使用時(shí)，層流送風(fēng)大約會(huì)達(dá)到0.25m/s至0.38m/s；在手術(shù)室無人使用時(shí)，只要空氣質(zhì)量處于綠色區(qū)域，送風(fēng)系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉。換言之，手術(shù)室內(nèi)的空氣質(zhì)量是被實(shí)時(shí)監(jiān)控，并一直達(dá)標(biāo)的同時(shí)，具有節(jié)能效益。