1926年，库欣成功地完成了世界上第一台利用电刀进行的颅内脑肿瘤切除术。随后双极电凝器的问世，推动了现代神经外科的发展。近年来随着微创外科的发展，促进了电外科技术的不断创新，新型的电外科器械和技术不断涌现，各种类型的单、双极电凝器及氩气刀、射频刀、离子刀、水刀（Water Jet）、超吸刀（CUSA）等广泛应用于神经外科领域。电外科技术在神经外科领域的应用主要涉及脑外科和脊柱外科。

脑外科手术与其他外科手术有较大差异，因其独特的解剖学特点使其手术更具挑战：解剖结构复杂，功能重要；血供丰富；手术空间狭小。要完成颅脑外科手术，手术解剖须清晰、术野须干净，有效显露术野与止血是最重要的手术环节，电外科技术的应用使其成为可能，目前已是现代神经外科手术中最常用的设备与技术。

神经外科在临床上主要应用的电外科器械是单、双极一体电凝器，也有单纯的单、双极电凝器。单极电凝器有多种接头，粗细不同的刀头可满足各种切割的需要，各种大小和形状的电凝头可用于不同部位的止血。

一般而言，单极电刀多用于切开肌肉，配合环状电极头切除颅底或巨大肿瘤。单极电凝也常用于肌肉与颅底、骨组织的止血。它还可与多种手术器械如止血钳、镊子、吸引器、手术刀或钢丝圈套等接触而起到止血或切割等多种用途。但其所需功率较大，热扩散范围广，对周围组织损害较大，通常在距离电切切口1cm处仍可见到组织改变。

因而单极电凝在重要部位如皮质功能区、重要血管附近及脑干、脊髓、神经根等处应该禁止使用。

双极电凝则主要用于脑、脊髓、脑膜、血管的止血，还可用于肿瘤的切除。不同长度、形状、粗细的双极电凝镊子用于不同的组织，大多数镊子为直形和膝状。目前有的器械在工艺材料上作了改进，使其不易粘连。在双极电凝的镊子上附加自动温度控制感应装置，镊子的尖端与自动温控制器相耦合，使电凝的温度避免过高，以避免过度电凝，用来防止电凝器械与组织的粘连。也有一些电凝镊子前端带有自动滴水或吸引装置，使尖端始终处于湿润状态，从而避免与组织的粘连，同时也可以用于肿瘤的切除。

电外科设备与技术的发展与应用促进了神经外科的不断进步，特别是双极电凝用于脑与脊髓及血管病手术有很大优势，双极电凝由于电流和热的扩散局限，在对脑脊髓表面或脑干表面进行电凝止血，或脊髓切开做电凝止血时，无深部损害，使其应用更加广泛。

双极电凝也可应用于较大动脉如颞浅动脉、枕动脉或较大静脉的止血，但对于头皮较大的动脉血管一般建议丝线结扎止血更为可靠。除用于一般的手术止血外，在脑外科答种手术中均具有特殊价值。早期的有些特殊部位因为手术技术和设备条件所限而被认为是“手术禁区”，如脑干手术、脑室内手术，但随着应用解剖的研究及手术技术的进步，特别是各种电外科技术的应用，各种高难度的手术在电外科技术的支持下均可安全有效地实施。

一、颅脑外伤

脑外科应用

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颅脑外伤是神经外科最常见的急症，损伤可造成头皮、颅骨、颅内动静脉、静脉窦及脑组织的出血，出血和脑组织损伤肿胀是致残、致死的最主要原因。

有效快速地止血与减压手术对颅脑外伤预后起至关重要作用，对于较大的出血，止血相对较容易。针对颅脑外伤出血的止血

①头皮出血时止血采用头皮夹及电凝止血为主，单极和双极电凝均可使用，对于小儿及老年患者，建议使用双极电凝，可选择稍宽的镊尖。

②切口遇较大动脉时，可解剖一段后先电凝再切断。如血管被切断，则先用止血钳夹住血管，在止血钳的缝隙内电凝血管断端后，撤去止血钳，再电凝被止血钳夹过的那段血管。

③距头皮表面已很近的皮内小出血点不必电凝，以免造成头皮坏死，影响愈合。

④颅骨的止血一般可用骨蜡与单极电凝止血。

⑤对于肌肉出血，一般用单极电凝止血，如用双极，则镊尖宽度应稍宽，常可在肌纤维间白色的结缔组织内找到出血的血管。

⑥硬膜出血常为硬膜动脉及静脉窦、导静脉出血，以脑膜中动脉及其分支的出血最为常见，可用双极电凝直接电凝出血点，或在切开硬膜前沿硬膜切口将所能见到的血管逐一电凝。对于较大的动脉，如脑膜中动脉或眶脑膜动脉、枕动脉等，则不必将其从硬膜夹层中解剖出来，可隔着一层硬膜组织，两镊尖沿血管两旁与血管平行进行电凝，直至获得一段足够长的颜色变白发黄的血管为止，也可将两镊尖放在与血管垂直的方向进行电凝，两镊尖间距0.5～1mm。若切开硬膜后有出血，可先在脑组织表面覆盖湿棉片，然后在硬膜夹层内电凝血管断端，止血后再在硬膜表面将此血管电凝一段。硬膜上的电凝不宜过多，以免硬膜过度皱缩影响硬膜缝合。而对于脑组织挫裂伤引起的渗血，双极电凝的使用尤为重要。使用较小的功率反复间断电凝，多可有效地控制出血。

二、颅脑肿瘤

电外科在脑外科的应用

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电外科在颅脑肿瘤手术中的应用极其广泛，其最主要的作用在于止血与切割两方面，止血常用的电外科设备有单/双极电凝、射频刀，切割常用的有电刀、射频刀、水刀和超声吸引刀等。

在对脑内肿瘤做皮质切开前，对脑表面血管先做电凝止血，可获得无出血的切开，使手术显露更清晰。对胶质瘤的出血可用双极直接电凝，配合吸引器与剪刀，即能有效地切除肿瘤又能减少对正常组织的损伤。切除血供丰富的肿瘤时，可先电凝肿瘤包膜及其表面血管，若为毁损肿瘤组织（如血供丰富的脑膜瘤等），可采用单极电凝，选用圈状、球状等烧灼电极。若使用双极，为提高其毁损效率，则需用较宽的镊尖和较大的电凝输出，也可将双极电凝镊的两顶端从各不同方向插入肿瘤，电凝时镊尖间距可适当增大（2～3mm）以增大毁损范围，可获得广泛的电凝止血，同时须调高输出功率、延长电凝时间，以增加毁损程度，电凝时须不断用生理盐水冲洗，以避免镊尖与组织粘连，随后可似切除血供较少的肿瘤般完成肿瘤切除。

（1）水刀因其精细和组织保护性的切割效果，在神经外科手术中得到应用，其由高压泵将无菌生理盐水泵出，经过耐压导管

到达操作手柄，然后通过手柄上细小的喷嘴射出，在局部产生足够的合适压强，从而达到切割组织的目的。水刀有两大特点一是对组织的高度选择性。二是不产生热损伤。当高压喷射水流作用于人体组织时，其局部组织结构可发生膨胀，较软的实质性组织在合适的压力下即可被分离，血管、胆管、淋巴管以及神经等韧性较强的组织可不受损伤地保留下来以便另行处理。

目前，水刀已经成功地应用于胶质瘤切除术、癫痫病灶切除术、脑膜瘤切除术等多项手术，尤其适用于富含血管的胶质瘤及正常脑组织分离，显著减少术中失血。另外，水刀是利用高压水束的机械能来分离组织，不产生热能，不会导致任何如高频电刀、激光、超声刀等手术器械产生的热损伤，对于颅底和脑重要功能区肿瘤的切除，如脑干旁、颈内动脉和大脑中动脉区肿瘤的切除，可大大提高手术效率与安全性。

（2）超声吸引刀在颅内肿瘤切除有类似作用，是利用探头产生的超声振荡将组织粉碎，再用冲洗液乳化，并经负压吸除而达到切除病变的目的。其可从瘤腔内将肿瘤组织粉碎吸除，行肿瘤的囊内减压，瘤腔内压减低以后，脑压很快得到缓解，瘤腔随脑组织复位而缩小，肿瘤壁就比较容易地从正常组织上分离切除。对非功能血管可应用双极电凝闭合止血，对功能血管能较好地保留重要功能的血管和神经，提高颅内肿瘤的全切除率。但对韧性较大的瘤组织无能力粉碎、无止血功能，必须在双极电凝器或激光器、射频刀的配合下才能发挥功能。

三、脑血管疾病

电外科技术在脑外科血管疾病的应用

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随着显微神经外科手术的兴起和脑血管病手术，如颅内动脉瘤、脑动静脉畸形、颞浅动脉与大脑中动脉吻合术等的开展，双极电凝已成为此类手术中精细止血不可缺少的电外科技术。

利用双极电凝的止血与分离，可有效地进行显露，亦可用于动脉瘤的处理，在动脉瘤手术中对瘤颈等的2 形处理对手术的成功有特殊作用。亚萨吉尔（Yasargil MG）最早应用双极电灼动脉瘤，电灼可使动脉瘤皱缩变小，更易显露动脉瘤颈从而使手术简化。但应注意使用时应采用微小功率、不能使用太尖的双极电凝镊，重复多次地电灼动脉瘤颈部，使之发白而充分皱缩，此时充分显露动脉瘤颈部可方便地使用较小的动脉瘤夹夹闭动脉瘤颈部而完成手术。切记电凝也可导致动脉瘤破裂，过度电凝可使瘤壁炭化而破裂，同时应注意不可电凝动脉瘤的载瘤动脉。许多初看起来不可能应用动脉瘤夹处理的动脉瘤，在经双极电凝方法处理后，动脉瘤体积缩小，有了一个适宜于上动脉瘤夹的颈部，使手术得以顺利完成。此外，水刀因高度组织选择性及无热损伤的特点，有助于对瘤体的保护和动脉瘤颈部的显现。

选用的电凝镊及条件尤为重要，不同血管其电凝条件各不相同，可根据血管种类（动脉、静脉）、粗细选择不同型号的电凝镊，调节电凝功率及电凝时间，通常电凝动脉功率要大于静脉，采用间断、移行止血法或阻断血流止血法，电凝静脉时镊尖不宜太细，可选用0.6～0.9mm，可有效地避免镊尖发生粘连而撕破血管。或选用防粘连镊子，这种镊子的尖端涂有特殊的防粘材质，可有效地防止镊子与组织粘连。

电凝时血管表面的湿润度非常重要。当血管浸泡在液体内时，由于电凝时产生的热能会沿液体散失，因此，电凝效力将会大大降低，所以在电凝的同时必须用吸引器不断吸去过多的液体。而如果血管暴露过久，表面干燥，若以常规电凝条件进行电凝易发生电凝过度的情况，如与组织粘连等，因此，手术助手须在电凝前准备随时用生理盐水湿润暴露的术野。

四、功能神经外科与电外科

电外科技术在功能神经外科的应用

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功能区癫疴的外科治疗一直是医学界的难题。国外从1967年提出采取多软膜下横纤维切断术（MST）治疗功能区癫痫并应用于临床。但其操作较复杂、损伤大、并发症多。利用双极电凝镊子电凝皮层，通过热损伤可以达到破坏神经元的作用，其原理与MST 相似，操作简单、损伤小。根据不同部位的癫疴灶选择不同的输出功率和电凝时间。操作时双极电凝镊的镊尖横行垂直脑回长轴，镊尖斜形于脑表面呈45°，采用较低的同输出功率（约4W），电凝时间为1～2s，电凝间距约3～5mm。术后不会出现严重功能缺失，电凝后脑电图可见癫痫样放电明显减少或消失。单纯电凝功能区皮质癫疴治疗有效率可达70%以上，病灶切除+功能区电凝有效率达到90%以上。该技术已广泛应用于功能区癫疴的治疗，与MST相比，操作简单，并发症少，安全性高。近年开展的利用电刺激技术的迷走神经刺激术，也用于难治性癫痛的治疗。