酒精、电刀、氧气,对于手术室必备的这些,我们早已习以为常。每天看着他们相安无事共存于手术室,不知你有没有思考过一个问题:
高温、氧气、燃料都具备了,那么这三者会发生着火反应吗?
会吗?不会吗?
一个研究
来自美国的 Edward 教授对此进行了相关研究分析,最终结果发表在 2016 年 11 月的 Journal of the American College of Surgeons 杂志上。
该研究创建了一个标准化的体外模型,包括:
一块 15 cm×15 cm 大小的去毛猪皮。
热源是一个手持式单极「Bovie」电笔,并以 30 瓦特凝血模式下激活 2 秒。这样设置主要是为了模拟临床,因为临床常常在这种条件下对于术区皮肤边缘的出血进行止血。
氧化剂为室内氧气(21%)。
燃料为术前准备的消毒剂。
另外,场景模拟还包括以下几点:
1. 外科手术前刚完成术前准备时:在每种消毒剂产品进行术前准备即刻时(0 min);
2. 消毒剂生产商推荐的消毒完成并延迟 3 min 时:在每种消毒剂产品进行术前消毒并延迟 3 min 时;
3. 在皮肤褶皱或者肚脐处形成了消毒剂池:通过创建一个 1 cm 大小的圆形缺损模拟消毒剂池和未形成消毒剂池两种情况。
观察指标(阳性特征)为:
1. 电外科的「Bovie」设备在激活热源后出现肉眼可见的火花(分别在术前准备完成即刻或者延迟 3 min 后对该设备进行激活);
2. 通过一个特殊的热成像设备客观识别火苗(空气中温度高达 100°至少 1 min,并且距离热源尖端不超过 1 cm 即可监测到)。
研究分组如下:
1. 根据在术区皮肤附近使用热源时所引起的火焰类型分为:火花组和可蔓延火焰组;
2. 根据消毒剂中是否含酒精成分分为:酒精组和不含酒精组;
3. 根据是否形成消毒剂池分为:形成消毒剂池和未形成消毒剂池组。
通常讲,火灾常发生在两种不同的模式中,先来看下图示:
图 1 标准化的体外模型即热成像图示
如上图所示,一种是在热源激活时发生火花,这种模式通常是自限性的,持续不到一秒钟并且不会扩散到表皮;另一种就是可蔓延的火焰,发生在热源尖端,然后扩散到表皮。这种模式通常为非自限性的并且需要人为熄灭火焰。
研究主要结果如下:
不含酒精的术前准备组(4% 的葡萄糖酸氯已定(CHG)和 1% 聚维酮碘氟(PVI)),在术前准备完成即刻和 3 min 后均没有出现火花。
在含酒精的术前准备组,各类型消毒液均可出现火花。
(1)洗必泰-IPA 组(4%CHG 和 70%IPA)在术前准备完成即刻和随后的 3 min 出现火花的几率分别是 10% 和 15%;
(2)碘酒-IPA 组在术前准备完成即刻和延迟 3 min 后出现火花的几率分别是 25% 和 10%;
(3)纯异丙醇(70% 的 IPA)组在术前准备完成即刻和延迟 3 min 后出现火花的几率分别是 30% 和 5%。
术前准备中形成消毒剂池和未形成消毒剂池两组之间的对比:在不含酒精的消毒剂组,形成消毒剂池和未形成消毒剂池两组均未出现火花。
形成消毒剂池组常常会产生较大的可蔓延的火焰。
在术前准备完成即刻和延迟 3 min 后两个情况下,碘酒-IPA 组或纯 IPA 两组在火花发生率方面无明显差异。
但是在洗必泰-IPA 组,形成消毒剂池亚组火花发生率在术前准备完成即刻(95%:10%)和延迟 3 min 后(75%:15%)要高于未形成消毒剂池亚组。
在所有含酒精的消毒剂池引起的火焰中,41% 为可蔓延火焰。
洗必泰-IPA 组池组在术前准备完成即刻和延迟 3 min 后可蔓延火焰发生率分别为 48% 和 40%,而碘酒-IPA 组在术前准备完成即刻和延迟 3 min 后均未发现可蔓延火焰。
其它相关研究报道
纵观以往,手术室着火似乎是一个不太可能发生的事件,并且相关报道少之又少,但是该研究报道结果真的令人细思极恐。
那么,临床实践中,到底有没有因医护人员相关操作导致手术室着火的事情出现呢?
于是编者在万方数据库输入关键词「手术室」、「着火」进行相关检索,结果还真发现有相关病例报道,比如:
刘筱凌等报道过一例慢性胆囊炎合并胆囊结石的患者(图 2),其在全麻下行腹腔镜下胆囊切除术。手术医生在经脐部切口取胆囊时,腹腔镜暂不用,器械护士将镜头连接导光束置于患者两腿之间,0.5 min 后,闻有烧焦味,发觉导光束与镜头脱落,光源使手术巾单着火,有 2 cm×2 cm 的焦洞。
图 2 手术室着火的一例病例报道(截图自万方数据库)
所幸发现及时,立即处理,未对患者造成不良反应,未引发重大事故。
此文,编者还检索到刘双庆等医生曾在大白兔身上做过高频电刀引发皮肤消毒液着火的实验研究(图 3),其结论为:碘伏消毒后使用电刀不着火;乙醇着火概率较碘酊高,且高功率(>50 W)较低功率(<40 W)更易着火。
图 3 电刀引发消毒液着火的研究
可见,虽然发生几率小,临床罕见,但也存在可能性。由于其一旦发生,后果可能极其严重,故须认真对待。
如何杜绝手术室着火
无论是高温火花,还是可蔓延的火焰,都应警惕其具有引发手术室火灾,造成灾难性后果的可能,都要尽可能杜绝其发生。
首先,大多数的手术火灾发生在头部和颈部,这可能因为该部位需要鼻导管或面罩补充氧气,此外,鼻导管或塑料面罩在富含氧气的环境下均可作为燃料被点燃。
即使环境中氧气不充足,只要有合适的燃料存在,外科火灾仍有可能发生,例如外科洞巾、隔离衣以及纱布在直接接触到来自电外科的电火花时均有可能被点燃,但是及时移除手术区域的易燃物就可以大幅度降低火灾事故的发生。
其次,本研究结果显示无论是否形成消毒剂池,均可能出现火花,但是大的可蔓延火焰只有在含酒精的消毒剂池情况下出现。因此,术前准备中检查皮肤褶皱甚至肚脐位置的消毒剂并擦干对预防火灾非常重要。
另外,着火三元素(助燃剂、可燃物、引火源)在火灾的发生中均扮演着重要角色,但是不幸的是,这三部分均在手术室中常规存在且由不同人员管理。
其中,手术室护士提供的纱布、外科洞巾、隔离衣以及外科术前准备中的一些物品;麻醉师控制氧气设备;外科医师使用电外科或激光设备有可能点燃易燃物。因此,为避免火灾的发生,这个着火三元素之间的控制团队之间需要更多的交流。
最后,该研究中,火花只有在氧气充足的情况下才可引起着火或者爆炸,但即使氧含量较小的变化都有可能引起火花变为较大的可蔓延火焰,因此,应该力所能及的避免所有手术室中的闪烁火焰。
故要杜绝手术室着火,建议做到以下几点:
1. 外科医生在选择术前准备的消毒剂时,如非必要,可使用不含酒精成分的消毒剂来降低起火几率。
2. 及时移除手术区域的易燃物对降低火灾事故的发生至关重要。
3. 术前应常规检查皮肤褶皱甚至肚脐位置的消毒剂是否风干。
4. 这个着火三元素之间的控制团队之间需要更多的交流。
5. 应该力所能及的避免所有手术室中的火花。
参考文献
1.Jones EL, Overbey DM, Chapman BC,et al.Operating Room Fires and Surgical Skin Preparation, Journal of the American College of Surgeons (2017), doi: 10.1016/j.jamcollsurg.2017.01.058.
3. 刘筱凌, 周雯娟. 腹腔镜导光束致手术巾单着火 1 例. 中国误诊学杂志,2011, 11(15):3638.
4. 刘双庆, 郑春雪, 易明富, 陈晓红. 高频电刀引发皮肤消毒液着火的实验研究. 护理学杂志,2011, 26(24):48-49.