一、UBE 手术的前世今生
脊柱,作为人体的中轴骨骼,承载着上半身的重量,保护着脊髓和神经,其重要性不言而喻。然而,脊柱疾病却如同隐藏在身体深处的 “定时炸弹”,时刻威胁着人们的健康。从古代的希波克拉底时代开始,人类就一直在与脊柱疾病作斗争。那时的医疗技术有限,人们只能通过简单的手法复位和外固定来治疗脊柱损伤。随着时间的推移,手术治疗逐渐成为脊柱疾病的重要治疗手段。从最初的开放手术,到后来的微创手术,每一次技术的革新都为患者带来了新的希望。
在脊柱手术的发展历程中,微创技术的出现无疑是一次重大的飞跃。传统的开放手术虽然能够有效地治疗脊柱疾病,但手术创伤大、出血多、恢复时间长等缺点也让患者承受了巨大的痛苦。而微创手术则以其创伤小、恢复快等优势,逐渐成为脊柱外科领域的研究热点。在众多的微创手术技术中,UBE 手术脱颖而出,成为了治疗脊柱疾病的一把 “利器”。
UBE 手术,即单侧双通道内镜下脊柱手术(Unilateral Biportal Endoscopy),是一种新型的微创手术技术。它通过在患者的背部建立两个微小的通道,一个通道用于放置内镜,提供清晰的手术视野;另一个通道用于插入手术器械,进行手术操作。这种双通道的设计,使得手术器械的操作更加灵活,能够更好地完成各种复杂的手术操作。同时,UBE 手术还具有创伤小、出血少、恢复快等优点,能够大大减轻患者的痛苦,提高患者的生活质量。
在 UBE 手术中,动力磨钻发挥着不可或缺的作用。动力磨钻是一种专门用于骨科手术的器械,它能够通过高速旋转的磨头,对骨骼进行精确的磨削和塑形。在 UBE 手术中,动力磨钻主要用于对椎板、关节突等部位进行磨削,以扩大椎管和椎间孔的空间,减轻对神经的压迫。同时,动力磨钻还能够对骨骼进行精细的操作,如切除骨赘、修整骨面等,为手术的顺利进行提供了有力的保障。
二、认识 UBE 手术动力磨钻
(一)外观与构造
UBE 手术动力磨钻的外观设计紧凑而精致,整体造型符合人体工程学原理,旨在为医生提供舒适且稳定的握持体验,便于在手术过程中精准操作。其主要由手柄、磨头、主机以及连接线缆等部件构成 ,每个部件都在手术中发挥着不可或缺的作用。
手柄:是医生直接操控的部分,通常采用防滑、轻质且耐用的材料制成,表面经过特殊处理,能有效防止手术过程中因手部出汗而导致的滑落,确保操作的稳定性。手柄的设计符合人手的抓握习惯,部分高端产品还配备了可调节的握把,以适应不同医生的手型和操作习惯。此外,手柄上还设有各种控制按钮,如开关、转速调节按钮、正反转切换按钮等,医生可以通过这些按钮方便地对磨钻的运行状态进行实时控制。
磨头:作为直接作用于骨骼的关键部件,磨头的种类繁多,以满足不同手术需求。常见的磨头形状有圆柱形、球形、锥形等,材质多为高强度的合金或金刚石涂层。圆柱形磨头适用于大面积的骨骼磨削,如椎板的打磨;球形磨头则更擅长处理复杂的骨面和拐角部位;锥形磨头常用于狭窄空间内的精细操作,如椎间孔的扩大。磨头的尺寸也有多种规格,从细小的直径仅 1 - 2 毫米用于细微操作的磨头,到直径 10 毫米左右用于较大范围磨削的磨头一应俱全。
主机:是动力磨钻的核心动力源和控制系统所在。主机通常采用紧凑的箱体设计,内部集成了高性能的电机、变速装置、电子控制系统以及电源模块等。电机是主机的关键部件,其性能直接影响磨钻的工作效率和稳定性。现代 UBE 手术动力磨钻的主机多采用无碳刷直流电机,具有转速高、扭矩大、运行平稳、噪音低等优点。电子控制系统则负责精确控制电机的转速、扭矩以及运行方向,确保磨钻能够按照医生的操作指令精准运行。主机上还配备了彩色液晶显示屏,用于显示磨钻的各种工作参数,如转速、扭矩、功率、电池电量等,方便医生随时了解磨钻的运行状态。
(二)工作原理
UBE 手术动力磨钻的工作原理基于电能到机械能的高效转换。当医生开启主机电源后,电流通过电缆传输至主机内部的电机。电机内部的定子和转子在电磁场的作用下相互作用,产生旋转力矩,使电机的输出轴高速旋转。这个高速旋转的输出轴通过一系列的传动装置,如齿轮、联轴器等,将动力传递到手柄内的驱动轴,进而带动磨头高速旋转。
在磨头与骨骼接触时,高速旋转的磨头表面的切削刃或磨粒与骨骼组织发生剧烈摩擦。由于磨头的高速旋转和磨粒的尖锐特性,骨骼组织在摩擦力的作用下被逐渐磨削、切削,从而实现对骨骼的精确加工。在磨削过程中,医生可以通过手柄上的控制按钮实时调节磨钻的转速和扭矩。当需要进行精细操作时,可降低转速并提高扭矩,以保证磨头在低转速下仍能提供足够的切削力,同时减少对周围组织的损伤;而在进行大面积的骨骼磨削时,则可以适当提高转速,加快手术进程。
此外,为了保证手术的安全性和精准性,动力磨钻还配备了一系列的安全保护装置和反馈控制系统。例如,过载保护装置可以在磨钻遇到过大阻力时自动切断电源,防止电机因过载而损坏;扭矩反馈系统则可以实时监测磨头的扭矩变化,并将信号反馈给电子控制系统,以便系统根据实际情况自动调整电机的输出扭矩,确保磨钻始终在安全、稳定的状态下工作。
(三)关键技术指标
转速:转速是动力磨钻的重要技术指标之一,通常以每分钟转数(rpm)来表示。在 UBE 手术中,磨钻的转速范围一般在 5000 - 60000rpm 之间。较低的转速(5000 - 15000rpm)适用于一些对精度要求较高、磨削量较小的操作,如对神经周围的骨骼进行精细打磨,以避免高速旋转可能带来的神经损伤风险。而较高的转速(30000 - 60000rpm)则常用于大面积的骨骼磨削,如快速去除椎板上的增生骨质,提高手术效率。转速的精准控制对于手术操作至关重要,现代动力磨钻通过先进的电子调速系统,可以实现无级变速,医生能够根据手术的实际需求,在瞬间精确调整磨钻的转速。
扭矩:扭矩是指磨钻在旋转时所产生的扭转力,单位为牛顿・米(N・m)。扭矩的大小直接影响磨钻的切削能力和稳定性。在 UBE 手术中,面对不同硬度的骨骼组织和复杂的手术操作,需要磨钻具备足够的扭矩来保证磨削效果。一般来说,动力磨钻的扭矩范围在 0.1 - 2N・m 之间。在处理较硬的骨骼,如椎弓根等部位时,需要较大的扭矩来确保磨头能够顺利切削骨骼,防止磨头在磨削过程中因扭矩不足而发生卡顿或打滑现象,从而保证手术的安全性和精准性。
功率:功率是衡量动力磨钻工作能力的综合指标,单位为瓦特(W)。功率的大小取决于电机的性能和磨钻的工作状态,通常与转速和扭矩相关。在 UBE 手术中,动力磨钻的功率一般在 50 - 200W 之间。功率较大的磨钻能够在高转速和大扭矩的情况下稳定工作,适用于较为复杂和困难的手术操作,如对严重增生或硬化的骨骼进行磨削。然而,功率过大也可能带来一些问题,如产生过多的热量,增加手术风险。因此,在选择动力磨钻时,需要综合考虑手术的具体需求和实际情况,选择功率合适的设备。
三、动力磨钻在 UBE 手术中的应用
(一)手术前准备
在 UBE 手术前,对动力磨钻的准备工作至关重要,这直接关系到手术的顺利进行和患者的安全。首先是调试环节,手术医生和器械护士需共同对动力磨钻进行全面细致的调试。连接好主机、手柄和磨头后,接通电源,开启主机。此时,主机的彩色液晶显示屏会亮起,显示出磨钻的初始工作参数。医生通过操作手柄上的控制按钮,对磨钻的转速进行测试。从最低转速开始逐渐调高,观察转速的变化是否平稳、准确,确保调速系统能够精确响应医生的操作指令。同时,测试磨钻的正反转功能,检查电机在正转和反转时的运行状态,确保电机运转正常,无卡顿、异常噪音等现象。
扭矩测试也是必不可少的环节。医生使用专门的扭矩测试工具,模拟手术中磨钻对骨骼的切削力,测试磨钻在不同扭矩设定下的输出能力。通过调整主机上的扭矩设置,检查磨钻是否能够输出相应的扭矩,并且在高扭矩和低扭矩状态下都能稳定工作。在调试过程中,还需密切关注主机显示屏上的各项参数,如功率、电流等,确保磨钻的工作状态在正常范围内。
完成调试后,紧接着是严格的消毒过程。动力磨钻属于高风险医疗器械,必须进行彻底的消毒,以防止手术过程中发生感染。目前,临床上常用的消毒方法是高温高压蒸汽灭菌。将磨钻的各个部件,包括手柄、磨头、主机连接线缆等,进行拆卸后,放入专用的灭菌盒中。灭菌盒需符合医疗器械灭菌的相关标准,能够确保蒸汽充分穿透各个部件,达到彻底消毒的目的。将装有磨钻部件的灭菌盒放入高温高压蒸汽灭菌器中,按照规定的灭菌程序进行操作。一般来说,灭菌温度需达到 132 - 134℃,压力为 205.8kPa,灭菌时间为 4 - 6 分钟。在灭菌过程中,灭菌器会自动监控温度、压力和时间等参数,确保灭菌效果。灭菌完成后,待灭菌器内的压力和温度降至安全范围,取出灭菌盒。此时,磨钻的各个部件已经达到无菌状态,可直接用于手术。
在手术间内,器械护士需将消毒后的动力磨钻按照手术操作的便利性进行摆放。主机通常放置在手术床旁的专用设备架上,确保主机的显示屏能够清晰地被手术医生看到,方便医生随时了解磨钻的工作状态。手柄和磨头则放置在无菌器械台上,按照使用顺序进行排列,并且用无菌巾覆盖,防止二次污染。同时,确保磨钻的脚踏控制板放置在医生便于操作的位置,一般位于手术床的右侧,医生可以通过脚踏控制板随时控制磨钻的启动、停止、转速调节等功能,双手则可专注于手术操作,提高手术的效率和安全性。
(二)手术操作步骤
以一位 65 岁的腰椎管狭窄症患者为例,其因腰椎退变导致椎管狭窄,压迫神经,出现了下肢疼痛、麻木以及间歇性跛行等症状,保守治疗无效后,决定接受 UBE 手术治疗。在手术过程中,动力磨钻发挥了关键作用。
首先是建立手术通道。在 C 臂机的透视引导下,医生在患者的背部确定合适的穿刺点,一般选择在病变节段的椎弓根外缘连线处。使用穿刺针经皮穿刺进入,到达椎板表面。随后,沿穿刺针置入扩张管,逐步扩张软组织,建立起两个直径约 1cm 的通道,一个用于放置内镜,另一个用于插入手术器械,包括动力磨钻。
椎板切除是手术的关键步骤之一。医生通过内镜观察椎板的解剖结构,确认需要切除的范围。使用动力磨钻,选择合适的磨头,如圆柱形磨头,开始对椎板进行磨削。将磨钻的转速设置在 10000 - 15000rpm,扭矩根据椎板的骨质硬度进行调整,一般在 0.5 - 1N・m 之间。启动磨钻后,医生手持手柄,使磨头轻轻接触椎板表面,按照预先规划的切除范围,缓慢、均匀地进行磨削。在磨削过程中,需密切关注内镜图像,确保磨钻的操作不会损伤周围的神经、血管等重要结构。随着磨钻的持续工作,椎板上的骨质逐渐被磨削掉,形成一个开窗,暴露椎管内的黄韧带和硬膜囊。
神经减压是手术的核心目的。当椎板切除完成后,医生需要进一步解除对神经的压迫。此时,黄韧带往往因增厚、钙化等原因,对神经造成压迫。医生使用动力磨钻,更换为较小尺寸的球形磨头,将转速适当降低至 8000 - 10000rpm,扭矩保持在 0.3 - 0.5N・m 左右,以进行更为精细的操作。小心地磨除黄韧带附着在椎板上的部分,逐渐显露硬膜囊和神经根。在磨除过程中,医生需要时刻注意观察神经的状态,避免磨钻对神经造成直接损伤。同时,助手通过内镜的冲洗和吸引装置,保持手术视野的清晰,以便医生能够准确地判断磨钻的位置和操作效果。
当神经周围的压迫组织被彻底清除后,医生会对手术区域进行仔细的检查,确保减压充分。然后,使用生理盐水冲洗手术区域,清除残留的骨屑和软组织碎屑。最后,对手术切口进行缝合,完成手术。
(三)实际案例展示
在文登区人民医院,一位 61 岁的患者姜某,4 天前无明显诱因突然出现腰腿疼痛,起初以为是闪腰岔气,在家休息后病情反而加重,右腿疼痛剧烈,无法挪动,被家人用轮椅送至医院。经核磁共振检查显示,患者 L4/5 椎间盘巨大脱垂,相应层面硬膜囊及神经根受压严重,腰椎间盘突出症诊断明确。文登区人民医院骨科林浩主任团队决定为患者实施 UBE 技术下腰椎间盘髓核摘除术。
手术中,应用射频等离子充分止血后,使用磨钻动力系统快速开窗。仅切开两个约 1cm 左右的切口,通过精准操作,利用动力磨钻磨除部分椎板及关节突,显露黄韧带止点,咬除部分黄韧带暴露硬膜及神经根。随后,使用神经拉钩保护神经根,完整取出脱出髓核组织。整个手术过程顺利,手术时间仅 40 分钟。术后腰椎 CT 可见椎板开窗处仅 7mm×5mm,保留了关节突、棘突、黄韧带、椎管内血管脂肪组织等完整结构和骨性稳定,对脊柱后柱的结构破坏非常小。
患者清醒后疼痛症状基本消失,术后次日即可下地行走,5 天后出院,疗效非常满意。这一案例充分展示了动力磨钻在 UBE 手术中的高效性和精准性,能够在最小程度破坏脊柱结构的前提下,实现对病变组织的有效切除和神经减压,使患者快速恢复健康,提高生活质量 。
又如首都医科大学附属北京友谊医院骨科中心脊柱外科费琦主任团队,成功完成了首例单侧双通道脊柱内镜(UBE)下联合椎板间动态稳定装置(IntraSPINE)微创手术,治疗一位 38 岁的巨大椎间盘突出症患者。该患者自去年初开始出现右侧坐骨神经痛,近一个半月症状加重,严重影响日常生活与工作,保守治疗无效。
手术中,首先通过右侧 2 个 1cm 左右的横行小切口建立观察通道和操作通道,利用动力磨钻磨除右侧 L4 下关节突、L5 上关节突内缘及部分 L5 椎板上缘,显露黄韧带止点,咬除部分黄韧带暴露硬膜及右侧 L5 神经根。使用神经拉钩保护 L5 神经根并将其拉向内侧,暴露、完整切除脱出椎间盘。手术过程约 90 分钟,出血 50ml。患者术后次日佩戴腰围下地行走后自觉右下肢疼痛症状明显缓解,术后右下肢 VAS 评分从术前的 8 分降至 1 分。术后复查腰椎 CT 显示减压充分明确,IntraSPINE 内植物位置稳定可靠,患者生活质量明显改善。这一案例不仅体现了动力磨钻在 UBE 手术中处理复杂病例的能力,还展示了 UBE 技术联合其他创新技术在解决特殊脊柱疾病问题上的优势,为更多患者带来了更好的治疗选择和康复效果。
四、UBE 手术动力磨钻的优势
(一)精准高效
在传统的脊柱手术中,去除病变骨质的过程犹如在黑暗中摸索,医生主要依靠经验和手感,使用普通的手术器械进行操作。这种方式不仅效率低下,而且难以精确控制磨削的范围和深度。以腰椎管狭窄手术为例,传统手术需要较大的切口来暴露手术部位,医生在切除椎板和关节突等骨质时,由于视野受限,往往需要花费大量时间来小心操作,以避免损伤周围的神经和血管。而且,由于无法精确判断病变骨质的去除程度,有时会出现去除不足或过度去除的情况,影响手术效果。
而 UBE 手术动力磨钻的出现,彻底改变了这一局面。它配备了先进的光学系统和高分辨率的内镜,能够为医生提供清晰、放大的手术视野,就像给医生戴上了一副 “透视眼镜”,让病变部位清晰可见。在磨钻工作时,医生可以通过手柄上的精准控制按钮,根据病变的具体情况,精确调节磨钻的转速和扭矩。在处理椎板增生时,医生可以将转速设置在 10000 - 15000rpm,扭矩调整为 0.5 - 1N・m,这样既能保证高效地磨削骨质,又能确保操作的精准性,避免对周围正常组织造成不必要的损伤。
临床数据显示,使用 UBE 手术动力磨钻进行腰椎管狭窄手术,手术时间相比传统手术平均缩短了 30 - 60 分钟,大大减少了患者在手术台上的时间,降低了手术风险。同时,由于动力磨钻能够精准去除病变骨质,手术的成功率也得到了显著提高,患者的术后恢复情况更好,并发症的发生率明显降低。
(二)创伤微小
传统脊柱手术对患者来说犹如一场 “大劫难”,手术切口大,往往需要切开较长的皮肤和肌肉,才能暴露手术部位。在这个过程中,大量的肌肉和软组织被剥离,对患者的身体造成了极大的创伤。而且,手术中需要切除较多的骨质结构,这不仅增加了手术的风险,还会影响脊柱的稳定性,导致患者术后恢复缓慢,疼痛明显。
相比之下,UBE 手术动力磨钻在手术中只需要建立两个微小的通道,每个通道的直径仅约 1cm,就像在患者身体上开了两个小小的 “窗户”。通过这两个通道,动力磨钻可以灵活地进入手术部位,进行精确的磨削操作。在磨钻的设计上,其磨头小巧灵活,能够在狭小的空间内自由操作,最大限度地减少对周围组织的损伤。在进行神经减压时,磨钻可以精确地磨除压迫神经的骨质,而不会对神经和周围的血管造成损伤。
由于创伤微小,患者术后的疼痛明显减轻。许多患者在术后当天或第二天就可以下床活动,而传统手术患者往往需要卧床数天甚至更长时间。同时,微小的创伤也使得患者的恢复时间大大缩短,一般来说,UBE 手术患者的住院时间比传统手术患者缩短了 3 - 5 天,能够更快地回归正常生活和工作。
(三)安全可靠
UBE 手术动力磨钻在设计上充分考虑了手术的安全性,配备了一系列先进的安全保护装置。过载保护装置是其重要的安全保障之一,当磨钻在工作过程中遇到过大的阻力,如磨头被卡住或遇到过硬的骨质时,过载保护装置会立即启动,自动切断电源,使磨钻停止工作。这就像给磨钻安装了一个 “紧急刹车”,有效地防止了电机因过载而损坏,同时也避免了因磨钻失控而对患者造成的意外伤害。
防脱装置则进一步确保了手术的安全。在手术过程中,磨头与手柄的连接必须牢固可靠,否则一旦磨头脱落,后果不堪设想。UBE 手术动力磨钻采用了特殊的连接设计,如直插槽式弹性环夹紧结构,并设有固定针和防脱离挂钩,使磨头与手柄之间的结合更加紧密牢固,防止术中磨头与手柄意外脱离,为手术的顺利进行提供了可靠的保障。
此外,动力磨钻的主机还具备完善的故障检测和报警功能。在手术前,主机会进行自检,确保各个部件正常工作。在手术过程中,一旦出现故障,主机的显示屏会立即显示故障信息,并发出警报声,提醒医生及时处理,保障手术的安全进行。
五、动力磨钻的品牌与选择
六、未来展望
随着科技的飞速发展,UBE 手术动力磨钻技术也在不断演进,展现出令人期待的发展趋势。智能化无疑是未来动力磨钻技术的重要发展方向之一。借助人工智能和大数据技术,磨钻将具备更强大的智能感知和决策能力。例如,通过内置的传感器,磨钻能够实时感知骨骼的硬度、密度等参数,并根据这些数据自动调整转速和扭矩,实现更加精准、高效的磨削操作。在遇到复杂的骨骼结构时,磨钻可以利用预先存储的大量手术案例数据和智能算法,为医生提供最佳的手术操作建议,辅助医生做出更科学的决策,进一步提高手术的安全性和成功率。
小型化也是动力磨钻技术的发展趋势之一。未来的动力磨钻将更加注重体积和重量的优化,使其更加小巧轻便,便于医生操作。这不仅可以减轻医生在手术过程中的疲劳感,还能提高手术的灵活性和精准性。在一些复杂的脊柱手术中,小型化的磨钻能够更容易地进入狭小的手术空间,对病变部位进行精确处理,减少对周围正常组织的损伤。
这些技术的发展将对 UBE 手术的未来产生深远的影响。随着动力磨钻技术的不断进步,UBE 手术将能够处理更加复杂的脊柱疾病,为更多患者带来希望。智能化和小型化的磨钻将进一步提高 UBE 手术的精准性和安全性,减少手术并发症的发生,使患者能够更快地恢复健康。同时,这些技术的发展也将推动 UBE 手术在更多医疗机构的普及和应用,让更多的患者受益于微创手术的优势。
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