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医学科普

关节镜的相关知识

发表者:符勇 3582人已读

关节镜是一种光学仪器。在硬体关节镜中有三类基本光学系统:⑴传统的薄透镜系统;⑵Hopkins设计的杆形透镜系统;⑶分度指数(GRIN)透镜系统。在传统薄透镜系统中,其透镜相对于其直径而言较薄,空气间隙把普通透镜隔开。光线和影像经一组中继透镜系统传送到目镜,然后再将图像传送到观察者的眼睛。英格兰Redding的Hopkins教授设计的杆形透镜系统中,镜片相对于其直径是厚的,透镜间的空气间隙相对小。这个系统在结构和性能方面有许多优点,大多数现代关节镜使用这种光学系统。在分度指数透镜系统中,整个器械是由一个细长玻璃杆组成。Watanabe-24型号关节镜(1.7mm直径)和Dyonics针镜使用这种基本光学透镜系统。南华大学附属第二医院骨科符勇

所谓光学纤维关节镜,一般由多束光导玻璃纤维围绕的一个杆状透镜系统组成,这两个系统被封闭在一个特殊处理的硬金属鞘中。

关节镜的某些特征决定了关节镜本身的光学性能。最重要的是直径、倾斜角度和视野。倾斜角是指关节镜轴线与透镜表面垂线间形成的角度,它介于0-120度之间。25°和30°角的关节镜是最常用的。70°和90°角的关节镜适用于观察周围的角落,如经过髁间凹观察膝关节后室,其缺点是观察者难于定位。

视野是指透镜所包括的视角,且随关节镜的类型而变化。1.9mm镜有65°视野;2.7mm镜为90°视野;4.0mm镜视野是115°。较大的视角使观察者易于定位。旋转有前倾(25°和30°)的关节镜可使观察范围显著增大,而旋转70°和90°的关节镜可看到极大的范围,但在镜的正前方可能产生中央盲区。

最后,关节镜的直径是从1.7~7mm不等,4mm是最常用的。小尺寸1.9mm和2.7mm的关节镜通常分别用于小且紧的关节,如腕和踝关节。用于小关节及不易进入的关节间隙,或用于在诊室局麻下诊断的小型弹性关节镜正在研制,但这些器械所提供的图像质量和视野有待改进。

关节镜分两种:观察诊断型关节镜和手术型关节镜。由O'Connor研制的手术关节镜允许直视,手术器械可以放在与关节镜成一条直线的管道中。这套器械的优点是器械的前端直达视野内。两个器械共用一个入口。由于它需要一个较大直径的套管(7.5mm),对小关节不适用。通过观察诊断型关节镜发展起来的三角技术使这种手术关节镜成为历史遗物。

二、光导纤维的光源

起初的光源是由150瓦的白炽灯泡组成;足以用于经关节镜直视,但是电视系统的引入使关节镜需要更强的光源。为满足这一要求,出现了300~350瓦的钨灯、卤灯和氙灯。

光导纤维光源的发展克服了许多老方法带来的问题。纤维光缆是由一束包在保护性套管中的特制的玻璃纤维组成。光缆的一端连在远离手术区的光源上,通常有高或低强度的输出能力。另一端连在关节镜上,有光导纤维的纤丝包绕。

玻璃纤维很易碎,应小心操作光缆。弯曲、缠紧或放在重物下均可造成纤维破损和降低光传导的强度及质量。光缆的长度也对光的传导有影响,光缆每英尺长减少光传导8%。最新设计的系统,增加了导光能力,并且液体性光导(甘油)克服了纤维光缆撕裂的问题。

三、电视摄像机

McGinty 和 Johnson是首先将电视摄像机引入关节镜的人员之一。增加电视摄像的优点包括手术医生操作体位较为舒适、避免术者面部对术野的污染及手术小组的其他人参与手术。早期的摄像机笨重且不方便,但小型、固封的摄像机已经研究出来,可用气体或Cidex浸液消毒,并可直接连于关节镜。在这些电视摄像机系统中,芯片和电路正在被改进以使体积更小而分辩率更好。还有其它的特性,包括可控光源和记录系统。

专用录像监视系统可以省去目镜,直接把摄像机连接到关节镜的透镜。这种系统可以消除镜片和C型架上的摄像机间由于潮湿而产生的雾气。在C型架上加一个吸引器出口有助于清除水汽。使用C型架还可以快速更换不同斜面的关节镜;电视监视的关节镜本身没有这个优点。摄像系统的改进包括彩色系统和灵敏度的改善(RGB和VHS),使颜色和分辨度得以改进。还有处在研制阶段的无缆关节镜,它含有自身小型光源并把关节镜发出的电视信号送到监视器。使用三晶镜头可以产生更好的颜色分辨度,电视信号的数字化也促进高质量图像的发展。

四、辅助器械

以下是用于常规关节镜手术的常用器械。还有其它器械在特殊情况下偶尔用到。每个外科医生对每种器械的类型、设计和制造商各有偏爱。基本的全套器械如下:

    关节镜:30°和70°角

    探针

    剪刀

    篮钳

    抓取钳

    关节镜刀

    电动半月板切削器械

    电刀和激光器械

    其它器械

㈠探针

探针是关节镜最常用和最重要的诊断器械。多年来探针被称为“关节镜医生手指的延伸”,用于诊断性和治疗性关节镜手术。它也是练习“三角技术”最安全的器械。探针是触碰关节内结构和设计手术入路的基本器械。很快就可以建立什么是正常的、什么是异常的触觉感。“看到并感觉到”比单纯“看到”更好。可以用它感觉结构的轮廓,如关节软骨;确定软骨软化病变的深度,鉴别和触及关节内游离体,如半月板的撕裂;移动游离体到更易于抓取的部位;探查前交叉韧带,判别关节内韧带的张力和滑膜的结构;牵开关节内结构以便显露;提起半月板以便看到下面的结构;探查窝凹部位,如关节内的腘肌腱断裂。多数探针呈直角,尖端3~4mm,此钩的已知尺寸可以用来判定关节内损伤的大小。关节镜有放大作用,离的越近影像越大。使用探针尖端时应注意,大多是用探针的肘部触碰,而不是探针的尖或顶端。

㈡剪刀

关节镜剪的直径是3~4mm,并且有不同尺寸。剪的齿板分直的和钩状的。钩状的较好,因为齿板的形状有助于钩住组织,并将组织牵拉至剪力的切割缘之间,利于剪切,而不是象直剪刀把组织推出齿板。其他可选择的辅助剪包括左弯剪和右弯剪或直角剪。这两种设计的区别在于角的位置,弧形剪的柄微弯,以方便左右侧位置的操作,角形剪常带旋转型的齿板其剪切方向与剪刀体有一成角。在切除难取性半月板碎块时这种剪刀会用到。、

㈢篮钳

篮钳,或称冲击式活检钳,也是最常用的关节镜手术器械之一。标准的篮钳底部是开口的,可以使咬下的组织自动掉入关节内,而无需每次退出器械来清理。掉入关节内的组织碎块可通过冲洗或吸引的方法去除。可以使用的篮钳为3~5mm大小,有直的或弧形的体部。用于修整半月板的边缘,也可以代替剪刀切割半月板或其它组织。外形宽而低的篮钳最适于半月板的手术。篮钳齿板的外形有直的或钩形;钩形更受欢迎。篮钳按角度分类,有30°、45°和90°等几种,这些尤其适合于修整半月板的前部。还有15°角向下或向上的弧形咬切的篮钳,在半月板后角切除时易于到达股骨髁的周围。应象使用其它的关节镜器械一样,正确的操作是每一次咬除块要小,

㈤刀片

目前使用的多数关节镜刀是可随意调换的一次性器械。一次性刀片有各种各样:钩形的或逆向的刀片;直的和弧形的常规下切刀片;还有Smillie型端切刀片。如果无意中刀片折断在关节内,有磁性的刀片易于取出。刀片应通过套管鞘进入关节中或装在可伸缩的鞘样装置中,以使刀刃在进入时不露在外面,只在进入关节镜的视线内才露出来

㈥电动刨削系统

各种电动刨削系统在设计上基本是类似的。由外层中空的套管和一个有相应窗口的可旋转的中空内鞘套管组成。内鞘的窗如同在外部空管中旋转的一个双刃的圆筒状的刀片,窗口中的负压吸引将组织吸进来,当刀片旋转时把它们切断,吸出并收集在吸引瓶中。为适应不同部位和功能的需要,现已研发出各种各样的刨削头。刨削头直径通常为3~5.5mm,顶端可有不同的尺寸以便用于小而紧的关节。用于半月板切除或修整,滑膜切除,关节软骨刨削,都有专门设计的刀片。还有特殊的圆钻及磨锉用于关节镜下肩峰成形和前交叉韧带的重建。多数器械使用足踏板控制动力,可以顺时针或逆时针旋转。有的用手控,可以自动变换方向。时而使刀刃反方向旋转可改善切削效果并减少碎屑的堵塞。现已有用于小关节的2mm小型刨刀和圆锉。刨削头可以是反复使用或一次性。为了最大限度地减少关节表面损伤及刺入软组织,用此类器械时应使用套管保护。

五、器械的维护和消毒

因为大多数光纤维关节镜和光缆均不耐受蒸气高压灭菌,最好的消毒方法是气体(环氧乙烷)或低温灭菌消毒(Steris),两种方法均可杀死芽胞和细菌。气体消毒需要几个小时,而低温灭菌消毒仅用30分钟。两种方法均可用于连台手术时,对易碎器械灭菌消毒。目前,大多数关节镜连台手术间歇时,使用活性戊二酸醛(Cidex)进行冷灭菌(即非杀芽胞)。上千次关节镜诊断和手术的操作经验证明此方法安全有效。刀、抓取钳、篮钳和套管等手术器械在每次术后应用高压灭菌消毒,但光缆、电动器械、光纤维镜、摄像机应于每次术后在戊二酸醛液中浸泡10分钟或放在Steris灭菌剂中30分钟。

六、冲洗系统

关节的灌注和扩张在整个关节镜操作过程中是必需的。关节镜操作中用生理盐液或乳酸林格氏液维持关节扩张。灌注可直接经关节镜鞘或经套管使用单独的入口。为灌注充分,应采用6.0或6.2mm的关节镜护套。我们常规用乳酸林格氏液,因其符合生理环境并很少引起滑膜和关节面的改变。有些关节内电灼器械要求使用非电解液。在这种情况下,必须排空膝关节内的生理盐液或乳酸林格氏液而改用氨基乙酸扩张膝关节。新出的器械在生理盐液或乳酸林格氏液均可使用,不必改换液体。

我们倾向采用经髌上囊插入套管或6.2mm关节镜套管经关节镜液泵进行持续灌注的方法。持续灌注可保持液体干净而有利于观察,液体注入与流出应该一致以维持静水压和关节内扩张。有许多器械,注入和流出可交替进行,以改善观察和扩张关节。

 

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发表于:2010-02-09 23:24

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