外科煙霧是指手術(shù)室內(nèi)因手術(shù)過程設施器械與設備所產(chǎn)生的煙霧。如手術(shù)中采用的高頻電刀、激光、超聲設備、高速鉆、切割鉆等，在對人體組織進行手術(shù)時（例如，止血、組織解剖）所產(chǎn)生的外科煙霧。近年來，外科煙霧的有害成分在持續(xù)增長，大多醫(yī)院僅針對病患的安全采用一定的保護措施，而對于醫(yī)護人員的保護并沒有引起重視，也未采取任何措施。
外科煙霧主要來源
1、高頻電刀
高頻電刀是應用普遍的產(chǎn)熱設備。它利用兩個基本的波形來進行切割和凝結(jié)。切割波形圖是一個連續(xù)的低壓波模式。連續(xù)電流將細胞加熱至沸點100℃，從而使細胞壁破裂。細胞液通過蒸發(fā)轉(zhuǎn)化為蒸氣而被釋放出來，同時將細胞內(nèi)的物質(zhì)擴散到空氣中形成了外科煙霧。凝固波形圖是一個中斷（抑制）高壓波模式。傳遞電流導致細胞液的溫度逐漸上升到90℃，細胞液蒸發(fā)，蛋白質(zhì)變性，后失去結(jié)構(gòu)的完整性。當溫度達到200℃，組織結(jié)構(gòu)將被碳化。壞死組織相對浮現(xiàn)在表層,與正電極接觸進行干燥凝結(jié)。這種電流傳導方式會導致較大的熱組織效應，碳化組織將有利于細胞殘骸釋放到空氣中。
2、激光
激光是外科醫(yī)生使用的第二個常見的產(chǎn)熱設備。區(qū)別于普通的光束，它是單色，平行，連貫的。熱效果隨波長、光強（即能量密度）、光譜和含水量變化而變化。激光產(chǎn)生的高溫(100℃至212℃)使切口鄰近組織的細胞沸騰和爆炸。細胞的蒸發(fā)將其中的水蒸氣和細胞質(zhì)釋放出來。細胞質(zhì)的特性取決于使用的激光類型和接受治療的組織類型。激光和高頻電刀都采用高熱能工作，并且將細胞中含有物釋放出來。將激光和電刀的顆粒物進行對比，兩者是非常相似的。因為這些相似之處，激光與高頻電刀所采用的煙霧排放措施應該是相同的。
3、超聲設備
超聲設備是切開與止血普遍采用的設備。超聲切割不會產(chǎn)生可聽聲波,之所以叫做超聲波就是因為它所產(chǎn)生的振動頻率已經(jīng)超過人類聽覺范圍。超聲吸引器有真空功能。由于所產(chǎn)生的熱量通過沖洗液體傳導出去，所以超聲波的熱損傷是很小的。噴淋產(chǎn)生細小的水霧，但手術(shù)部位通過的抽吸作用而始終保持干凈。超聲手術(shù)刀有結(jié)實的和刀片。當震動時，熱量由刀片邊緣產(chǎn)生。這種技術(shù)使得外科醫(yī)生可以進行凝結(jié)并分裂組織。以每秒55000次的頻率振動，刺激膠原蛋白變性，形成凝塊。的運動產(chǎn)生蒸汽，由于較低的溫度，可將傳染性氣溶膠帶走。
4、高速電子設備
通常在手術(shù)室中骨鋸，鉆頭和其它切割組織結(jié)構(gòu)的高速電子設備產(chǎn)生的污染氣體常常被人們所忽視。這些工具通過快速地旋轉(zhuǎn)和切割產(chǎn)生熱量，從而破壞組織結(jié)構(gòu)。鋸片，鉆頭等所產(chǎn)生的熱量操作者經(jīng)常利用沖洗液來避免熱量的聚集。鋸片，鉆頭等的機械運動與沖洗液結(jié)合，把氣溶膠以水霧的形式擴散到手術(shù)區(qū)域。研究者表明凝血氣溶膠很可能在使用電動工具時被醫(yī)護人員吸入體內(nèi)。由此引出的問題是電動工具中攜帶的氣溶膠是否含有血液病原體，這將對醫(yī)護人員的身體健康造成傷害。
外科煙霧的成分與潛在的健康危害
根據(jù)應用的手術(shù)方法術(shù)部組織的煙霧量有很大變化。總而言之，大的組成成分是水蒸氣（高達95%），其次是有機和無機的有害成分，細小的微粒以及有害的微生物。
1、顆粒大小
外科煙霧依據(jù)不同類型的發(fā)熱設備產(chǎn)生不同大小的粒子。粒徑越小,游動的越快。在手術(shù)過程中，這可能會影響到主刀醫(yī)師和輔助手術(shù)團隊成員(如巡回護士,麻醉醫(yī)師)的身體健康。確定霧化粒子的大小是非常重要的。在空氣中粒子直徑小于100微米，5微米或更大的粒子會沉積在鼻、咽、氣管和支氣管壁上；小于2微米的顆粒將會進入到支氣管和肺泡，即肺的氣體交換區(qū)；病毒在形態(tài)上是小的，從0.01到0.3微米不等。
2、化學組成
外科煙霧中含有一長串的化學物質(zhì)。值得注意的兩種化學物質(zhì)分別是丙烯腈和氰化氫。丙烯腈是一種不穩(wěn)定的、無色化學物質(zhì)，可以通過皮膚和肺吸收。丙烯腈釋放氰化氫。氰化氫是有毒的和無色物質(zhì),也可以通過皮膚和胃腸道進入到肺部。
在手術(shù)煙霧中的苯是另一種需要鑒定的化學物質(zhì),OSHA規(guī)定了苯的極限值（PELs）以防止醫(yī)護人員由于吸入苯而造成的傷害。由于苯是引發(fā)白血病的一個誘因，苯吸入的防護措施受到OSHA的強制執(zhí)行。
3、其他成分
除了關注手術(shù)煙霧的化學成分，還需關注煙霧顆粒物中的血液粒子、病毒和細菌。Plappert等公司設計了一個課題，旨在評估激光熱分解人體組織中，煙霧產(chǎn)生的潛在副產(chǎn)物的細胞毒性，基因毒性，致染色體斷裂性和誘變性。（該類手術(shù)中，人體組織暴露在溫度非常高的環(huán)境中）。通過對氣溶膠的多次檢測，研究小組的報告結(jié)果表明：手術(shù)煙霧會危害健康，手術(shù)室內(nèi)人員應受到保護。在1998年，Capizzi 等研究了在激光換膚手術(shù)中病毒的生存能力。在13個細菌標本測試中，5個具有凝固酶陰性葡萄球菌增長。在5個之中，一個同時具有棒狀桿菌增長，一個具有奈瑟氏菌增長。研究人員得出的結(jié)論是,在人員和煙霧間細菌有潛在的傳輸能力，所以應該采用相應的稀釋措施。
外科煙霧保護措施
傳統(tǒng)保護措施----口罩與抽吸設備
為防止病人和醫(yī)護人員的交叉感染，醫(yī)護人員在手術(shù)操作中都會佩戴口罩。但普通口罩僅能過濾掉5微米左右的顆粒物，但外科煙霧所含有的顆粒物大多遠遠小于0.1微米，即便采用進口的過濾口罩，也無法過濾掉外科煙霧中的有害物質(zhì)。此外，口罩在佩戴過程中的磨損也會影響其過濾效果，故此僅靠佩戴口罩是無法保護醫(yī)護人員免受外科煙霧的傷害。除此以外，手術(shù)煙霧不僅僅會潛在的影響外科醫(yī)生的健康，同時由于所產(chǎn)生的外科煙霧會影響醫(yī)生的視野，所以一般都會配備一套抽吸設備。其工作原理類似于真空吸塵器，一旦吸入口或管路出現(xiàn)堵塞，會明顯降低抽吸效率。且由于其多數(shù)為集成手持式，在實際使用中有諸多不便而降低了外科醫(yī)生的好感度與接受度。傳統(tǒng)保護措施僅能部分降低手術(shù)煙霧的吸入率，而無法*保護病患與醫(yī)護人員免受外科煙霧的傷害。
外科煙霧保護措施
為了避免暴露在手術(shù)煙霧中，首先要避免或減少在工作區(qū)域中的接觸。室內(nèi)通風便是國內(nèi)外普遍采用的保護措施，手術(shù)室通風設備必須能夠減少空氣中的細菌及顆粒數(shù)同時把產(chǎn)生的有害物質(zhì)和熱負荷排出屋外。以上要求可以通過不同的送風系統(tǒng)達到，例如靠近天花板的送風管道，貼近地面的出風口，安裝于手術(shù)區(qū)域上方的層流天花。
不論是我國2014年頒布的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333[31]，還是國外的醫(yī)院相關標準均對手術(shù)環(huán)境控制格外重視，盡可能降低在手術(shù)過程中對病患傷害的風險。近年來國內(nèi)外發(fā)展的“主流區(qū)”和“局部凈化”理念，即將所有送風口集中布置在手術(shù)床上方，形成送風裝置。由于其有效性，經(jīng)濟性及節(jié)能性得到了極大地推廣，并被各國醫(yī)院相關標準所采用。
我國《醫(yī)院手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定I級手術(shù)室送風面積不小于2.4m*2.6m，這就將手術(shù)室劃分出了“主流區(qū)”與“周邊區(qū)”。“主流區(qū)”的保護效能主要取決于送風裝置的性能，其主要表現(xiàn)為氣流的抗干擾性，必須形成一股低紊流的垂直置換氣流。在手術(shù)過程中，隨著醫(yī)護人員的活動與高頻電刀，激光等手術(shù)儀器的使用，室內(nèi)細菌和顆粒物等有害物質(zhì)的含量并不是固定不變的，手術(shù)煙霧也不僅僅對病患產(chǎn)生傷害，更多的是對醫(yī)護人員的傷害。依據(jù)以上研究表明，手術(shù)煙霧中所含有的多種化學物質(zhì)是致癌的，為降低醫(yī)護人員由于吸入手術(shù)煙霧而提升的致癌風險，盡快將保護區(qū)內(nèi)的有害氣體稀釋排除掉，以防止有害氣體上升而被醫(yī)護人員吸入體內(nèi)。德國韋氏空調(diào)技術(shù)有限公司結(jié)合傳統(tǒng)層流送風系統(tǒng)，將一個靜態(tài)的送風系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成一個動態(tài)的監(jiān)控自凈系統(tǒng)。空氣潔凈度實時監(jiān)測自凈系統(tǒng)會，簡稱CPM，對保護區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量（空氣中所含顆粒，病菌，細菌含量等）進行實時監(jiān)測，如果空氣質(zhì)量良好，則會顯示綠燈；如果由于高頻電刀等設備產(chǎn)生的外科煙霧或人員走動使空氣質(zhì)量下降，則會顯示黃燈或紅燈，此時CPM會有報警信號反饋到手術(shù)室送風設備的自控系統(tǒng)，加大送風量稀釋排除有害氣體，使空氣質(zhì)量恢復到標準值。該套系統(tǒng)會一周7天，一天24小時不間斷進行監(jiān)控，也就是說無論是使用狀態(tài)還是無人使用時，送風量會根據(jù)測量結(jié)果進行自動調(diào)節(jié)。在手術(shù)室使用時，層流送風大約會達到0.25m/s至0.38m/s；在手術(shù)室無人使用時，只要空氣質(zhì)量處于綠色區(qū)域，送風系統(tǒng)將自動關閉。換言之，手術(shù)室內(nèi)的空氣質(zhì)量是被實時監(jiān)控，并一直達標的同時，具有節(jié)能效益。