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一、超声刀的工作原理
超声刀是一种切割和凝固组织的超声外科器械，频率55.5kHz（55 500圈/秒）。目前中国市场在售的主要有如下两款超声刀：强生公司的Harmonic ACE TM（图3-1），奥林巴斯公司的SonoSurg X TM（图3-2）。任何一款超声刀都是由主机、脚控装置、手柄和刀头组成的。主机是一种可控的微处理机，通过交流电在手柄中驱动声波系统，使变频器产生超声频率。手柄连接主机和刀头，内有超声换能器。刀头底座上的变频器将机械振动通过延伸器传入刀头。
图3-1 Harmonic ACETM
图3-2 SonoSurg X TM
1.超声刀的凝固功能
超声凝固血管的原理类同于电刀或激光刀，都是使蛋白变性凝固，但导致蛋白变性的方法不同。电刀是运用电流，激光刀是运用光能通过灼烧组织使蛋白变性凝固，而超声刀是通过对组织施加机械能，使组织产生高频率的振动，其内部细胞相互摩擦产生热量，打断蛋白质的氢键，使蛋白质变性。
2.超声刀的切割作用
超声刀的切割分为两步。第一步是空洞化切割和分离，当刀尖振动时，它瞬间大量的转换压力使细胞内的水分在低温下蒸发，导致细胞破裂而产生精确的切割和分离。第二步，也是最重要的一步，是由每秒55 500次振动的刀头使组织过分伸展，让其超出弹性限度以切割组织（就像过分拉长橡皮带使其断裂一样）。从更微观的角度，也就是打断了它的分子键，这种机械切割效应对高蛋白密度的组织更有效。
3.超声刀的热效应
超声刀的热学研究表明，短暂的机械振动能量下因组织受到压力和摩擦而产生的热量可控制在不超过80℃，这样就可以明显减少组织炭化，减少热损伤。
4.超声刀切割止血效果的影响因素 （1）超声刀的工作挡位：
超声刀的手柄上或脚控器上一般有两个激发装置，一个为高挡位激发装置（MAX），另一个为低挡位激发装置（MIN）（图3-3）。高挡位激发时超声刀切割速度快，但止血效果较差；低挡位激发时超声刀切割速度慢，但止血效果较好。因此，在切断血管或富含血管的组织时，咬合组织后先低挡激发使组织、血管充分凝固后再使用高挡激发切断组织以避免出血。
图3-3 超声刀激发按钮
（2）超声刀切割时组织的张力：
使用超声刀切割组织时都必须使组织保持适当的张力，张力的大小直接影响到超声刀的切割止血效果。当组织张力大时，切割速度快，但止血效果较差；当组织张力小时，切割速度慢，但止血效果较好。因此在切割腹膜、筋膜等无血管或少血管组织时可通过增加组织牵拉张力来提高切割速度，而对于富含血管的组织则需要适当减小牵拉张力，使超声刀有充足的时间凝固血管。
（3）超声刀夹持组织的压力：
超声刀的工作刀头和非工作刀头对组织的咬合压力也是影响切割止血效果的主要因素之一，当咬合压力大时，切割速度快，但止血效果较差；当咬合压力小时，切割速度慢，但止血效果较好。
图3-4 超声刀刀头
（4）超声刀工作刀面的选择：
超声刀工作刀头的厚薄有一定差异，其咬合面较厚，称之为钝面，游离面较薄，称之为锐面（图3-4）。使用超声刀锐面切割组织，切割速度快，但止血效果较差；使用超声刀钝面切割组织，切割速度慢，但止血效果较好。