第三節(jié)　超聲乳化儀

一、超聲乳化儀發(fā)展歷史

1967年美國Charles Kelman醫(yī)生從超聲波潔牙中獲得啟發(fā)，發(fā)明了第一臺超聲乳化儀器并用于臨床，超聲乳化手柄內部換能器中的壓電晶體把電能轉化為機械能；當通電后，壓電晶體變形，產生高頻機械振動，然后沿手柄傳到超聲乳化針頭，利用超聲乳化能量來粉碎晶狀體。1968年Kelman設計出了一套蠕動泵系統(tǒng)，使灌注和抽吸在任何時候都能自動保持平衡。從1970年Kelman-Cavitron超聲乳化裝置上市起，超聲乳化系統(tǒng)開始了不斷的改進和更新。超聲乳化儀主機由超聲波發(fā)生器、超聲換能器和灌注抽吸系統(tǒng)組成；抽吸系統(tǒng)的吸力由吸引泵產生。

（一）超聲乳化儀動力系統(tǒng)的發(fā)展

1.超聲乳化能量釋放模式

（1）連續(xù)模式：

在100%超聲能量連續(xù)釋放的基礎上通過控制，包括連續(xù)線性模式（腳踏控制）和連續(xù)模式（操作面板預先設定能量水平）。微脈沖，微爆破模式，配合微切口“冷超聲”模式，包括Whitestar白星技術，可實現(xiàn)“冷超聲”降低熱損傷，Infiniti Hyperpulse/Hyperburst模式。

（2）脈沖和爆破模式：

通過儀器改造模仿術者使用連續(xù)模式時的腳踏換擋功能，包括ICE脈沖技術，產生的氣穴效應提高了乳化效率，降低超聲時間。Infiniti及Centurion系統(tǒng)還具有智能白內障超聲乳化按鈕，當超出負壓閾值設置時，智能白內障超聲乳化（IP）用于輸出一個降低的白內障超聲乳化能量量級。

2.超聲乳化針頭的運動方向

分為縱向振動和側向兩種形式，側向運動又分為左右扭動（torsional ultrasound）和橫向運動（transversal ultrasound）兩種類型。傳統(tǒng)超聲乳化針頭是錘鑿樣（jack hammer）的前后振動，振動頻率為40kHz，切口振動距離達80μm，針頭向前運動時產生有效乳化，但后退時則產生推斥力，其產生的熱量產生與所用能量成正比，易造成切口灼傷。2003年Infiniti視覺系統(tǒng)的扭動手柄采用剝離式左右扭動的方式，振動頻率減至32kHz，切口振動距離僅40μm，針頭左右扭動時均可有效乳化，產熱量較少，不產生推斥力，大幅提高超聲乳化效率和眼內安全性。2013年Centurion視覺系統(tǒng)配套Ozil IP智能超聲，INTREPID Balanced針頭，形成Balanced Energy?平衡能量技術，使扭動超聲的性能發(fā)揮到最佳，邁出智能超聲乳化新的一步。Ellips FX超聲乳化手柄采用橫向超聲技術，同時融合縱向和橫向模式的超聲技術，振動頻率為38kHz，避免推斥力的產生，提高了超聲乳化效率。

（二）超聲乳化儀液流抽吸系統(tǒng)的發(fā)展

液流系統(tǒng)是保證超聲乳化進行的關鍵，根據(jù)產生的原理不同主要分為流量泵（flow pump）、真空泵（vacuum pump）和混合泵（hybrid pump）三類。

1.真空泵包括文丘里泵、膜片泵和螺旋式風葉泵三種，其中以文丘里泵為代表。文丘里泵通過改變壓縮氣體體積產生負壓，整個過程不依賴于抽吸管道是否阻塞，負壓水平與流量成正比；術者可通過腳踏快速達到所需要的負壓，手術操作迅速，耗時短。

2.流量泵以蠕動泵為代表，是通過旋轉鼓轉動產生的壓迫作用，在抽吸管道堵塞時才形成負壓，其安全性能高、順應性好。有單段式蠕動泵和平衡雙段式蠕動泵。

3.混合泵的代表是Sovereign蠕動泵和Concentrix泵。混合泵可通過計算機設定的程序，以真空泵或流量泵的作用方式產生負壓，同時計算機可根據(jù)感受器反饋的前房壓力值，自動改變負壓和流量，極大地提高了前房穩(wěn)定性和超聲乳化效率。

（三）超聲乳化儀灌注系統(tǒng)的改進

傳統(tǒng)的灌注系統(tǒng)為重力式灌注，2013年推出的Centurion視覺系統(tǒng)，由重力式液流系統(tǒng)升級為主控式液流系統(tǒng)，增加了漏水補償，可設置灌注壓及灌注系數(shù)，抽吸泵由單段式蠕動泵升級為平衡雙段式蠕動泵，增加了泵的轉子個數(shù)，并將壓力感受器由接觸式感應升級為激光鐳射式感應，這些創(chuàng)新達到了卓越的前房穩(wěn)定性。

多年來超聲乳化手術醫(yī)生和各廠商不斷致力于超聲乳化儀的改進，不僅在于系統(tǒng)性能，包括超聲模式、液體灌流系統(tǒng)、灌注抽吸檢測系統(tǒng)和抗浪涌系統(tǒng)等，還在于非超聲乳化設備的更新，這些儀器包括激光乳化儀、高速渦流系統(tǒng)、射流乳化系統(tǒng)以及飛秒激光輔助白內障手術。白內障超聲乳化手術儀器和技術的逐步完善，使白內障手術邁進屈光白內障手術時代。

二、超聲乳化儀的工作原理

超聲乳化技術是國際公認的、最先進的現(xiàn)代眼科白內障治療方法。此方法較前有許多優(yōu)點，如切口小、手術時間短、術后散光小、炎癥反應輕、視力恢復較好等，為患者與術者提供了極大的便利。學習和了解超聲乳化儀器的基本工作原理，有助于醫(yī)師合理選擇和規(guī)范使用儀器。

雖然市面上的超聲乳化儀器較多，其主要結構組成部分相似，包括：換能器、手柄、乳化頭、注吸頭、泵系統(tǒng)和電源。其基本工作原理是流體動力學及超聲能量的產生和釋放。

（一）流體動力學系統(tǒng)

超聲乳化儀運用在密閉系統(tǒng)中下的流體動力學，實現(xiàn)對白內障核的粉碎和乳化。其流體動力系統(tǒng)由以下部分組成：灌注瓶及灌注管道；眼球前后房；抽吸管道與抽吸泵（圖3-3-1）。值得強調的是，此系統(tǒng)整體的密閉性是正常工作的保證。

1.灌注瓶

灌注瓶內的液體壓力是維持系統(tǒng)內液體流動的基本動力。如將灌注瓶直接連于前房，其運用原理類似于我們臨床工作時所見到的靜脈滴注輸液。根據(jù)液體壓強公式P = ρgh，灌注瓶的高度越高，流量越大；灌注瓶的高度降低，流量減少，眼壓也隨之降低。如將其連接于抽吸泵再連至前房，則灌注瓶的高度及抽吸泵的流量共同決定眼壓的大小。

2.眼球前后房

術中眼內前后房需要維持穩(wěn)定的眼壓，其實現(xiàn)歸功于，在一定的灌注瓶高度下，單位時間內抽吸泵能從前房抽吸出等量的灌注液。切口的大小、切口隧道的長短和眼球的大小也會影響術中眼壓的穩(wěn)定。

3.抽吸泵系統(tǒng)

目前市場上最常見的是蠕動泵和文丘里泵。兩者的原理不同。

蠕動泵（圖3-3-2）的工作原理是通過旋轉鼓轉動，對彈性硅膠管產生壓迫作用，進而產生負壓，使得灌注液從前房中吸出。其安全性能高，容易操作，負壓僅在堵塞時產生。流量的大小決定了堵塞后負壓上升的速度。

文丘里泵（圖3-3-3）則是一種真空泵，其由壓縮腔、抽吸管道和壓縮氣體三部分組成。通過壓縮氣體的體積變化實現(xiàn)壓縮腔內的壓力變化，從而建立負壓。與蠕動泵不同，文丘里泵的負壓不依賴于堵塞，可以通過踏板調節(jié)。手術操作快但對手術者要求高。除這兩類泵之外，還有螺旋泵、膜式泵和螺旋式風葉泵，它們都有各自的特點。

灌注抽吸作用通過手柄實現(xiàn)，注-吸手柄又稱為I/A手柄，由手柄頭端的抽吸口和兩側的灌注口組成（外層套硅膠或金屬套）。硅膠套質軟有利于封閉切口、保持穩(wěn)定的前房，但如切口過小可導致低灌注、前房塌陷。金屬套質硬，有利于保持穩(wěn)定的灌注，但不利于封閉切口。

I/A手柄用以抽吸殘存皮質和黏彈劑。有直和彎兩種，分別用以抽吸主切口對側和主切口下方的皮質（圖3-3-4）。雙通道灌注抽吸手柄可以用以360°范圍囊膜內皮質的抽吸操作。

4.灌注管道與抽吸管道

超乳手術中，要求管道具有一定的非順應性，即管腔不會隨負壓升高或降低而大幅度變化，這種非順應性通常通過材料和厚度實現(xiàn)。

5.流體動力學的相關概念

（1）順應性：

即抽吸過程中，從泵工作，到負壓傳遞到超乳針頭的過程長短。順應性高，真空上升時間就短。但是，對于新手來說，真空上升時間長有助于保證操作安全。

（2）非順應性：

如前所述，非順應性對應于管道系統(tǒng)，一定的非順應性使得其不易隨負壓塌陷。

（3）堵塞：

當超乳頭被白內障核碎片堵塞時，真空上升，晶狀體碎片隨即被吸出，是蠕動泵的工作原理之一。

（4）真空解除：

抽吸管道內負壓恢復到大氣壓稱為真空解除。誤吸后囊等組織時，術者應立即放松腳踏板至1擋實現(xiàn)真空解除。此功能有助于減少前房浪涌，回吐誤吸組織。

（5）前房浪涌：

發(fā)生于堵塞突然解除的情況下。堵塞時負壓快速升高，如果此時突然解除堵塞，前房的灌注液就會被快速抽出，前房隨即變淺，甚至塌陷。浪涌常引起角膜塌陷，后囊膜上浮，超乳頭在此時容易誤傷組織，導致角膜損傷或后囊膜破裂。故術中應保證前房穩(wěn)定性，減少浪涌發(fā)生，這也是檢驗設備的標準之一。

（6）反流：

抽吸管道形成正壓實現(xiàn)反流。反流可以防止誤吸的組織撕裂，不同的超乳儀器反流操作不同，術者在術前應做充分了解。

（7）跟隨性：

是指晶狀體碎片吸引至超乳頭的能力。跟隨性與流量成正比，與核硬度成反比。

（二）超聲能量產生和釋放的基本原理

1.換能器

換能器是一種將電能轉換為超聲波能的裝置。分為磁致伸縮性和壓電性兩類。

磁致伸縮性換能器中，電流通過電線圈誘發(fā)磁場，金屬片在磁場作用下產生振動，此種換能器壽命長，但缺點是效率低，容易發(fā)熱，雖然改進后克服了部分問題，但目前也少用。

壓電性換能器由特殊的陶瓷疊片組成，這些壓縮的晶片可以產生電流，在交流電的作用下發(fā)生特殊頻率的振動。其較輕，效率高，發(fā)熱少，容易加工和消毒，但壽命短，容易損壞。目前常用。

2.超乳手柄

完整的超聲乳化手柄包括有鈦金屬針頭、柄體和線纜（圖3-3-5）。

3.超乳針頭

固定在手柄前端，接受換能器的振動作用。標準鈦金屬針頭外直徑為1.1mm，內腔直徑0.9mm。還有其他型號細針頭可選擇。針頭還分為直、彎和喇叭形針頭。直針頭有0°、15°、30°和45°，度數(shù)越小，堵塞能力越強，度數(shù)越大，切割能力越強。彎針頭更易處理同側殘余皮質。Kelman彎針頭能產生最佳氣穴效應。喇叭形針頭的前房穩(wěn)定性最好。針頭外套有硅膠套，灌注液從針頭和硅膠套之間的間隙流出，用以冷卻針頭，防止眼組織燒傷（圖3-3-6）。

（三）超聲能量產生及釋放的相關概念

1.沖程

超聲乳化針頭沿縱軸前后振動的最大范圍稱為沖程（圖3-3-7）。沖程越長，機械效率越高，產熱越多，其以功率形式出現(xiàn)，由腳踏板控制。

2.頻率

單位時間內，針頭前后運動的次數(shù)。一般為20～80Hz。

3.調諧

物體都具有內在自然振動頻率，稱為諧振頻率。如若換能器能在其諧振頻率上工作，則超聲波效率最高，產熱最少。將共振調整到最佳功能的過程就稱為調諧作用。先進的超聲乳化儀具有自動調諧系統(tǒng)。

4.氣鉆效應

是超乳手術最重要的功能之一，類似于手提鉆。超乳針頭快速向前加速度作用和針頭與核緊密接觸是其主要的工作要素。

5.空化效應

乳化針頭來回運動，在局部形成高壓與低壓區(qū)。液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，這是一種生長和崩潰的動力學過程。最終引起部分氣核發(fā)生微泡內破裂，這種破裂能放出約75 000PSIA的沖擊波，瞬間溫度可達到7 204℃。沖擊波沿著超乳針頭斜面方向向周圍放射傳播，這就是空化效應（圖3-3-8）。Whitestar系統(tǒng)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了通過軟件設置調整空化效應。

（四）新進展

1967年，Charles D.Kelman在牙醫(yī)診所就診時受到啟發(fā)，發(fā)明了第一臺超聲乳化儀。而今，超聲乳化的技術由動力型超聲乳化，已轉化成抽吸型超聲乳化的全新階段。超乳設備也在不斷進步，雙線性模式、泵技術的改進及高度智能化，實現(xiàn)了負壓自動控制，特設的穩(wěn)壓安全裝置將能量控制在較小的范圍，使手術獲得最大的安全性。

1.雙線性模式

此種模型可以通過縱向和橫向控制腳踏板，對抽吸力和超聲能量同時雙線性控制，解決了術前參數(shù)的設定及術中參數(shù)的變化等問題。使術者可以在任一超聲能量水平下控制負壓的高低，或者在任一負壓水平下控制超乳能量的大小，也可同時控制兩者達到最佳組合。

2.冷超乳

又稱為白星技術，意為無灼傷。冷超乳模式包括脈沖、微脈沖、爆破、微爆破等。通過將極短暫的冷卻周期精密調整到每個微爆破能量之間，它能使連續(xù)產熱轉變成產熱與冷卻交替，這樣的交替可以讓產熱對眼球的損傷降到最低。使用冷超乳儀治療還能獲得更小的切口（僅為1.4mm，傳統(tǒng)的治療切口為3.2mm）。冷超乳在手術時機上也具備優(yōu)勢，可以在成熟期之前的任何時期進行手術。這項處于世界前沿的技術將白內障治療提升到了一個新的領域。

3.液流系統(tǒng)

代表是改良的旁路抽吸系統(tǒng)（ABS）。

4.超乳針頭

Kelman針頭在桿部拐角前房能提供強力且大范圍的空化效應，最適于硬核；Steven Dewey設計的圓形針頭可以使空化效應最大化的同時不易損傷囊膜。前面所述的ABS也配備有特殊的針頭，其桿部有一個0.175mm的小孔，當主抽吸口堵塞時，液體可以經此流入。另一新進展是在Infiniti機器上研發(fā)的可以使超聲乳化針頭做扭轉的技術。

5.其他

各廠商和團體正在致力于探索非超聲的乳化儀，如激光乳化儀、射流乳化系統(tǒng)和高速渦流系統(tǒng)等。但仍存在有工作效率慢，能量過大或過小，乳化效率低等問題，新的技術等待進一步的改進與研究。

三、操作步驟

以Centurion超聲乳化治療儀為例說明。

（一）開機與系統(tǒng)設置

從主機上取出腳踏置于地面上，確保其踏板未被壓下。如需使用有線連接，可將電纜連接至機器下方的有線腳踏接口。

將主機接電，打開電源開關，系統(tǒng)開機。啟動動畫過后，進入設置屏幕。根據(jù)屏幕提示選擇當前醫(yī)生。機器結構如圖3-3-9所示。

（二）術前準備

1.安裝主動/重力射流裝置 對于主動射流裝置，旋轉打開主動射流裝置室門，將灌注液袋安裝至主動射流裝置袋托架并關閉室門。對于重力射流裝置，將灌注液容器懸掛在IV桿（眼內灌注液掛桿）上。

2.醫(yī)生常規(guī)對患者進行消毒鋪巾后，開始進行手術器械的準備：打開無菌的一次性耗材包取出射流裝置管理系統(tǒng)（fludics management system，F(xiàn)MS，即積液盒）。將積液盒的把手遞給巡回護士。巡回護士將積液盒安裝至主機射流裝置模塊，所有過程一次性完成以保證積液盒的無菌狀態(tài)（圖3-3-10）。

3.醫(yī)生將抽吸管道和灌注管道對接建立射流環(huán)路后，巡回護士點擊屏幕左下角的測試FMS模塊開始積液盒的預充及測試。該系統(tǒng)進行三個功能：抽吸液體，負壓測試，和排氣測試（圖3-3-11）。注意，對于重力射流裝置，在積液盒測試過程中IV桿會自動升高，因此需預留足夠的垂直空間。

4.超乳手柄連接與測試 將超乳針頭安裝在白內障超聲乳化手柄上。采用針頭扳手牢固上緊。將抽吸管道和灌注管道與手柄相應接口，將手柄電纜連接至機器前控制面板接口。將膠套與所選擇的針頭匹配，套管尖部應當覆蓋針頭斜角（圖3-3-12）。

5.將裝有灌注液的透明帽蓋于針頭上或將針尖沒入灌注液中，隨后巡回護士分別點擊屏幕下方的灌注和測試模塊開始超乳手柄的測試以激活手柄（圖3-3-13）。

手柄激活后，巡回護士點擊進入手術界面開始白內障超聲乳化手術（圖3-3-14）。

6.I/A手柄連接 將膠套管擰在I/A針頭上，直至套管覆蓋I/A針頭末端前1.0～2.0mm（圖3-3-15）。避免套管扭結，確保抽吸孔未被覆蓋且灌注孔位于抽吸孔兩側。至此術前器械及超聲乳化治療儀準備工作基本完成。

（三）手術操作

主刀開始進行切口的構筑，超聲乳化手術常用透明角膜切口或角鞏膜隧道切口。黏彈劑形成前房后進行連續(xù)環(huán)形撕囊、水分離和水分層。隨后開始超聲乳化劈核、吸除晶狀體核。在完成超乳后，需要使用I/A進行殘余皮質和黏彈劑的吸出。從白內障超聲乳化手柄上去除抽吸和灌注管道并連接至I/A手柄。巡回護士點擊面板進入I/A手術步驟（圖3-3-16）。

將腳踏踩下壓至擋位1觀察灌注液從灌注和抽吸端口的流出方向并且確認灌注或抽吸路徑中不存在任何氣泡。

主刀進行I/A吸除殘留晶狀體皮質后進行人工晶狀體的植入、前囊和后囊拋光，最后水密/縫合切口完成手術。

（四）玻璃體切除設置

如需進行前段玻璃體切除，巡回護士將裝置順時針旋轉連接至控制臺玻璃體切除端口（圖3-3-17）。醫(yī)生將抽吸管道連接頭與玻璃體切割探針連接、灌注管道連接灌注套管。玻璃體切除手術界面如圖3-3-18所示。

（五）電凝手柄

巡回護士將連接頭插入主機的電凝手柄接口，屏幕上點擊電凝步驟（圖3-3-19）。

（六）踏板

超聲乳化儀的控制主要通過踏板實現(xiàn)。腳踏板一般有4擋。0擋為待機；1擋灌注，前房形成，無抽吸；2擋泵工作，灌注抽吸；3擋在灌注抽吸的基礎上，超聲乳化功能啟動（圖3-3-20）。

四、參數(shù)的意義及調整

超聲乳化的流體動力學是指白內障超聲乳化手術中運動的流體、作用在流體上的力及其相互作用的規(guī)律。其核心為四大參數(shù)，即灌注瓶高度、流速、負壓及能量。術者可以通過優(yōu)化各項參數(shù)的設置，來改善術中前房的穩(wěn)定性，減少熱損傷，提高手術效率。

（一）灌注瓶高度

超聲乳化流體動力學的首要原則就是要保證灌注流量超過流出量。當眼內前房壓力不穩(wěn)，流出量超過灌注流量，容易形成浪涌，造成前房不穩(wěn)定，眼球塌陷，誤吸后囊膜。在超聲乳化手術中，保持恒定的灌注壓及抽吸流速的設置，可以使眼內的前房維持穩(wěn)定。其中，恒定的灌注壓是通過調整灌注瓶的高度來實現(xiàn)的。灌注瓶高度是指Murphy滴管內液平面到患者仰臥時術眼所在平面的距離，一般建議高度為40～60cm。根據(jù)白內障手術中的不同情況，灌注瓶高度需要隨時調節(jié)。例如，切口過大引起漏水，或者手術者加大流量希望晶狀體核碎片易于吸附于超聲乳化頭時，由于前房內液體流出量增加，前房變淺，因此需要提高灌注瓶高度來增加灌注流量，以維持較深的前房。相反，當后囊膜撕裂或晶狀體懸韌帶松弛時，需要降低灌注瓶高度來降低灌注流量，以減少后囊膜或懸韌帶的張力。當后囊膜破裂合并玻璃體嵌頓，需要進行前段玻璃體切除時，也需將灌注瓶降低高度，以避免過多的灌注液進入玻璃體腔，使更多的玻璃體涌入前房。此外，對于玻璃體切除術后的患者，因缺乏玻璃體的支撐，術中容易導致前房不穩(wěn)定甚至晶狀體灌注迷流綜合征等，因此需適當降低灌注瓶的高度，提高前房的穩(wěn)定性。

除了傳統(tǒng)重力灌注，目前還有超聲乳化儀采用主動液流控制系統(tǒng)（Active Fluidics?）來維持前房穩(wěn)定性，通過在儀器中選擇目標眼壓（IOP）、患者眼球高度（PEL）、灌注系數(shù)（irrigation factor）及IOP緩沖（IOP ramp）等參數(shù)進行調節(jié)。該系統(tǒng)是通過監(jiān)測手術過程中的液流變化，自動調整液壓和泵的流速，提供動態(tài)補償以維持目標眼壓的恒定，減少阻塞解除后浪涌的發(fā)生，進而達到提高前房穩(wěn)定性的目的。與傳統(tǒng)重力灌注不同，主動液流控制系統(tǒng)是加壓灌注，將BSS袋置入超聲乳化儀內的兩塊壓力板之間的隔室，通過壓力板對液流包中液體的快速減壓或加壓使眼壓維持在目標水平。

（二）流速

流速（aspiration flow rate，AFR）是指單位時間內從眼內抽吸的灌注量，以毫升/分（ml/min）來表示，常用的流速范圍是10～30ml/min。在白內障吸除過程中，流速會影響晶狀體核碎片和皮質隨著液流吸引至超聲乳化針頭的速度，決定了晶狀體碎片的跟隨性（followability）及負壓上升時間（vacuum rise time）。跟隨性是指晶狀體碎片被吸引至超聲乳化針頭的能力，表現(xiàn)為“吸引力”，隨著流速的增加而增加。由于跟隨性不具有選擇性，超聲乳化針頭不具有鑒別晶狀體與其周圍眼內組織的能力，因此在使用能量過程中必須始終保持超聲乳化針頭的前端位于中央前房的區(qū)域。而負壓上升時間是指機器吸引泵產生最大負壓所需的時間。相較文丘里泵，蠕動泵機器的負壓產生必須等到超聲乳化針頭被完全堵塞，因此負壓上升時間相對較慢。當流速越高，晶狀體核塊吸引到超聲乳化針頭的速度越快，蠕動泵阻塞產生的負壓上升時間越短。高流速同時意味著晶狀體核塊的跟隨性越佳，負壓上升的時間越短。

術中根據(jù)不同的步驟和手術情況，設置不同的抽吸流速，如果患者為高度近視眼，懸韌帶松弛，以及術中出現(xiàn)后囊破裂，需要進行前段玻璃體切割，就需要降低瓶高及抽吸流速。

（三）負壓

負壓（vacuum）是指超聲乳化儀的泵與密閉的管道連接系統(tǒng)內的壓力低于外界的壓力，以毫米汞柱（mmHg）來表示。在晶狀體核塊清除過程中，通過負壓將核塊牢固地吸附在超聲乳化針頭前，表現(xiàn)為“握持力”。與流速產生的跟隨性不同，負壓能使晶狀體核塊牢固地吸附于超聲乳化針頭前端。當負壓越高，“握持力”越大，足夠的負壓能拖動核塊使其任意移動。

文丘里泵及蠕動泵均能產生負壓。文丘里泵的負壓產生不依賴于堵塞是否形成，抽吸管道始終有負壓存在。負壓的高低直接決定了流速的大小，隨著負壓的增加，流速越大，跟隨力也越強。相反，蠕動泵的負壓依賴于堵塞形成，當超聲乳化針頭未被完全堵塞時，針頭內的負壓為零，當被完全阻塞后，負壓才開始逐漸上升，實現(xiàn)峰值負壓，使眼壓維持在峰值水平。當堵塞解除瞬間，超聲乳化針頭及管道內的負壓驟然降低，大量灌注液從前房內進入管道，但后續(xù)灌注液無法立即補充入前房，前房瞬間涌動，引起前房塌陷，后囊膜向前運動，這種現(xiàn)象稱為浪涌。浪涌往往是引起角膜內皮及后囊膜損傷的主要原因。浪涌是否發(fā)生取決于浪涌發(fā)生前的負壓水平、浪涌發(fā)生時灌注液的補充量、抽吸管道的順應性。當浪涌發(fā)生前的負壓越高，堵塞解除時，前房塌陷越明顯，浪涌程度越大。當灌注被抽吸出前房時，若在單位時間內未能補充等量的灌注液，則前房灌注液及流出液不平衡，引起浪涌的發(fā)生。順應性是指在外力作用下，物體伸縮的能力。抽吸管道的順應性越好，前房波動越明顯，更容易發(fā)生浪涌，因此低順應性的管道系統(tǒng)一方面能夠減輕堵塞解除后前房浪涌，使前房穩(wěn)定性更好，另一方面能夠精確的識別負壓水平，提高晶狀體核塊的安全性。

（四）不同超聲乳化步驟中的負壓設置

1.刻槽采用低負壓設置

刻槽是以超聲乳化針頭對晶狀體進行由淺入深的雕刻過程，是超聲乳化過程最基本和常用的手法。刻槽時，晶狀體核及皮質位于囊袋內，處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，基本無移位性活動余地，因此無須提高抽吸力來增加固定晶狀體核。低負壓設置的優(yōu)點具有較好的安全性，可減少或避免誤吸囊膜和虹膜的機會。

2.劈核設置高負壓

劈核是指借助輔助器械與乳化針頭協(xié)同動作，以機械力來將晶狀體核劈開的過程。此時不應有乳化能量參與。要想完成這一復雜動作，首先需要乳化針頭有足夠的吸力，能將欲劈裂的晶狀體核或大塊牢牢吸住，并能將其拖動，然后將輔助器械置于對側，向乳化針頭一側劈拉，將晶狀體核攔腰斬斷完成這一動作全過程，腳踏板始終位于第二擋灌注吸引位置，目的是借助高負壓吸引固定晶狀體核碎塊。

3.晶狀體碎塊的乳化

當將整個晶狀體分成若干碎塊后，情形則完全不同。此時，晶狀體碎塊已完全失去了整體核的穩(wěn)定性，且有較大的活動空間，在灌注液沖力下，可能亂躥。此時如無足夠的負壓吸引，以抵消超聲乳化針頭產生的斥力，乳化針頭就不會牢固地吸住碎塊。因此，在處理核碎塊這一過程中，應設定較高負壓。在這里要強調一點，設定負壓值的高低是相對的，要受到許多因素的影響。比如，處理軟核碎塊，本來需要的能量就小，因此需要克服斥力的吸力就可以小一點；相反，處理較硬核碎塊，需要較大能量才能將其乳化，因此也必須提高吸力來克服斥力。此外，碎塊的大小、形狀等也影響負壓吸引的效率。這些只能在實踐中不斷摸索，提高駕馭能力，以適應在各種復雜情況下，善于發(fā)揮負壓吸引的潛在作用。

（五）能量

超聲乳化能量是由超聲乳化手柄內部的換能器產生，換能器中的壓電晶體把電能轉化為機械能。當通電后，壓電晶體變形，產生機械振動，然后沿手柄傳到超聲乳化針頭。能量的大小變化直接影響針頭前后振動的距離，即為沖程，范圍在70～120μm。最大沖程表示能量是100%，而實際超聲能量時超聲針頭最大沖程的百分比。沖程越長，產生的機械效率越高。超聲的頻率表示針頭在單位時間內前后運動的次數(shù)，以赫茲（Hz）來表示，通常超聲手柄的頻率范圍在27k～60kHz。不同超聲乳化儀的頻率是不同的，但同一臺儀器的超聲乳化頻率在出廠后是固定不變的，多數(shù)頻率為40kHz。無論是沖程還是頻率，在超聲振動的同時還產生熱量。

超聲乳化針頭在振動時主要產生四個方面的作用：①破碎作用，針頭快速前后伸縮過程中對晶狀體核產生的機械沖擊力，主要取決于針頭的快速向前加速作用和針頭與晶狀體核之間機械性接觸作用。②空穴作用，指由于組織含有大量水分，當超聲乳化針頭在快速地往返運動釋放能量時，形成大量微小氣泡。由于這些氣泡內外聲壓差較大，當這些氣泡破裂時，能夠產生巨大的熱量和震蕩，使周圍組織乳化破碎。③傳遞到針頭的聲波效應。④針頭每次前后抽動使其周圍的液體和乳化的晶狀體物質向前撞擊產生的機械運動。從理論上講，對于較硬且含水量較少的硬核性白內障，主要表現(xiàn)為破碎作用；而對于含水量較高的軟核性白內障，則主要表現(xiàn)為空穴作用。在同等能量的前提下，不同頻率的針頭所產生的作用不同，超聲頻率越低，破碎作用越強，超聲頻率越高，則空穴作用越明顯，因此要根據(jù)不同情況的白內障選擇合適頻率的超聲乳化手柄。

隨著超聲乳化儀器的不斷更新，超聲能量釋放模式也在不斷改進。超聲能量控制模式包括連續(xù)超聲、脈沖式及爆破式。連續(xù)超聲模式是在100%水平超聲能量連續(xù)釋放的基礎上加以控制。根據(jù)是否預先設定最大能量值，分為線性和非線性模式。線性控制模式是手術者通過對腳踏板的控制來實現(xiàn)，能夠更好地掌握能量輸出，適合于有一定經驗的手術者使用；非線性控制模式是預先設定能量水平，無論在超乳擋的什么位置，能量均保持不變。脈沖式控制模式可按預定頻率間斷性地發(fā)送能量，不但提高了晶狀體核塊的跟隨性，并且通過增加緩沖流量來吸住晶狀體核塊。爆破式控制模式能夠在較短時間內發(fā)出預先設定的超聲能量，適用于粉碎較硬核。

在超聲乳化儀參數(shù)設定中，能量是一個相對數(shù)，以儀器額定輸出能量的百分比為單位設定。不同機型之間的能量沒有可比性。在對整體核進行雕刻階段，主要是快速將核刻出理想的溝槽，因此能量可設定較高水平。此時，整體核穩(wěn)定，可確定乳化針頭與核平面的角度，即使能量較大，也可通過手法及腳踏開關來控制實際能量釋放水平，操作是安全的。處理核碎片時則不然。核碎片處于游離狀態(tài)，可隨灌注渦流亂躥，當設定高能量時，乳化針頭的運動速度可達到72km/h，可有效中和空穴液流，其產生較大的排斥力。適當減少能量，以使斥力明顯低于抽吸力，可有效發(fā)揮能量對小碎片的破碎效應。對硬核患者特別是Ⅳ至Ⅴ級核，超聲能量要適當提高，根據(jù)機器品牌和性能參數(shù)適當調整。

由于超聲乳化儀能量均實現(xiàn)了線性控制，究竟設定多大能量已變得不那么重要，而最重要的是，在操作中要根據(jù)晶狀體核塊形狀、大小、硬度，隨時運用腳踏線性控制調整瞬間能域，以獲得最佳能效比。超聲乳化儀能量可有較寬的范圍，術者應根據(jù)晶狀體核硬度將超聲能量設置在安全水平。能量太低，不但可使晶狀體核粉碎發(fā)生困難，而且可導致乳化的晶狀體粒子在前房形成云霧狀，降低能見度，并易阻塞手柄的管道系統(tǒng)；能量太高，容易造成角膜損傷和晶狀體后囊膜破裂。目前，隨著液流系統(tǒng)的改進和動力系統(tǒng)的改良，超聲乳化儀的參數(shù)設置已從早期的動力型超聲乳化過渡到目前的抽吸型超聲乳化，也就是針對不同的晶狀體核硬度，將參數(shù)設置盡可能通過負壓抽吸代替能量提高，以減少因超聲能量導致角膜內皮及眼內組織損傷等并發(fā)癥。

（吳明星）