嗓音顯微外科術者手臂支撐姿勢對動作穩定性的影響研究

摘要：目的 研究在不同重力作用節段手臂支撐姿勢下，嗓音顯微外科手術模擬的動作特性，優化嗓音顯微手術術者的手臂支撐方案。方法 選取7名右利手操作者，分別采用四種姿勢在顯微鏡下完成垂直剪切動作，分別對從動手和主動手進行數據采集，對動作特性參數進行計算。結果 前臂支撐姿勢穩定性更好；而在主動手控制方面，肘部支撐姿勢要優于其他姿勢。結論 在進行模擬嗓音外科垂直剪切動作時，需要綜合考慮重力作用和手腕靈活性對動作控制的影響以選擇適當的手臂支撐方案。

關鍵詞：嗓音顯微手術；手臂支撐；動作穩定性

嗓音顯微手術結合了顯微手術和內鏡手術，具有如下特點：①手術操作空間狹小：操作術野面積不超過5cm2，操作深度以毫米為計，需要術者具有很強的控制器械能力。②操作力臂長：在嗓音顯微外科操作中，有接近30cm力臂（器械的長度），且手術野位于操作者視野的前下方，術者需要向前伸展上肢進行手術[1]。因而，嗓音顯微手術醫生常使用專用的手術座椅對肘部、前臂或者整個前臂包括手部進行支撐[2]。本研究旨在比較這三種不同姿勢下，手術動作特性的穩定性，以選擇最優的手臂支撐方案。

1資料與方法

1.1喉嗓音顯微外科手術模擬動作示蹤工作站[3] 該工作站（Ascension tech Ltd，Burlington，VT ， USA）由美國威斯康辛大學醫學院喉嗓音醫學研究中心研制開發，由三個部分組成：喉切割支架、站立式顯微鏡（OPML-H，ZEISS，Germany）及microBIRD動作追蹤系統（Aseensionteeh Ltd， Burlington， VT， USA）。該系統是一套基于弱磁場的空間位置和方向感應系統。發射器發射電磁波，感應器可以計算該磁場空間任意一點的向量，進而計算出感應點相對于發射器的空間位置和運動方向。

1.2受試者 選擇7名操作者（年齡<37歲），3名男性，4名女性，均為右利手，實驗前均經過培訓，熟悉系統使用和設定操作任務。雙眼糾正視力>1.0，無色盲，無弱視、斜視，運動功能正常，無震顫性麻痹及甲狀腺功能異常。

1.3數據采集與處理 7名操作者分別采用肘部支撐（見圖1a）、前臂支撐（圖1b）、前臂+手掌尺側支撐但保持手指靈活（見圖1c）以及上肢無支撐（見圖1d）四種姿勢，在顯微鏡（放大倍數6×）下用完成垂直剪切任務。該任務要求操作者主動手（右手）持顯微剪，從動手（左手）持顯微三角鉗，兩手協作將特定紙片沿垂直方向剪下。動作數據通過microBIRD動作追蹤系統采集，共分為2d：第1d按肘部支撐、前臂支撐、前臂+手掌尺側支撐順序，各操作3次；第2d按相反順序各操作3次，以抵消肌肉疲勞和學習因素的影響。原始數據采集后導入自主編程的嗓音外科手術模擬動作特性分析軟件中，分別對操作者的從動手和主動手在上下（Sx）、左右（Sy）及前后（Sz）空間向量上的穩定性參數進行計算。

圖1 四種手臂支撐姿勢：

a.肘部支撐；b.前臂支撐；c.前臂+手掌尺側支撐；d.無支撐

1.4統計分析 采用SPSS16.0軟件進行統計分析，單側兩兩t檢驗P<0.1及雙側兩兩t檢驗P<0.05認為差異有統計學意義。

2結果

2.1從動手（見表1） ①上下穩定性（Sx）：前臂支撐優于其他三種手臂姿勢，其他三種姿勢間無顯著性差異。②左右穩定性（Sy）：前臂支撐優于前臂+手部支撐和肘部支撐，其他三種姿勢間無顯著性差異。③前后穩定性（Sz）：無支撐優于前臂+手部支撐和肘部支撐，其他三種姿勢間無顯著性差異。

2.2主動手（見表2） ①上下穩定性（Sx）：四種手臂支撐姿勢間無顯著性差異。②左右穩定性（Sy）：肘部支撐優于前臂支撐，其他三種姿勢間無顯著性差異。③前后穩定性（Sz）：肘部支撐優于前臂支撐，其他三種姿勢間無顯著性差異。

注：*、**表示在雙側兩兩t檢驗中二者差異有統計學意義，P<0.1

3討論

顯微鏡下操作的時候，精確性是手術成功的最重要因素[4]。研究表明，降低術者手臂的生理性震顫，顯微外科的操作精細度明顯提高[1]。尤其在高放大倍數的視野條件下操作長柄器械，手臂支撐還能延緩術者的運動系統疲勞，從而減少了嗓音外科從業術者的職業傷害[5]。

有研究表明[4]，在嗓音顯微外科操作的時候，肩膀無聳起、中性位、上臂呈中性位、和軀干呈20° ～45° 夾角、前臂和軀干呈中性60° ～100° 夾角、腕部曲伸夾角<15°時，是最舒適位。因此，克服重力對手臂進行支撐，不僅提高動作控制和精確性，還能延緩骨骼肌肉的疲勞，從而減少職業損害。

由于垂直剪切是兩手操作和協調，并且從動手的運動占主導地位，活動范圍較主動手大，而主動手則表現為在左右方向的定位微調移動。因此本研究中，四種不同重力作用節段下手的姿勢在進行模擬手術時，前臂支撐姿勢，表現為更好從動手的穩定性。而在主動手控制方面，肘部支撐姿勢表現為較好的穩定性。該和以往結果和簡單畫點的研究結果不同[1]。

腕部關節靈活性是人手進行靈活操作、精細控制的最重要的環節，尤其在操作復雜任務時，影響更為顯著[2]。肘部支撐和無支撐的腕部靈活性最好，但重力負荷也大；前臂支撐的情況下，腕部靈活性好，但有一定的重力影響；前臂+手支撐腕部靈活性最差，但重力負荷最小。重力作用和腕部靈活性在不同的任務中，主導者不盡相同。值得注意的是，本實驗操作任務時間約40s。短時間內，重力導致的肌肉骨骼系統疲勞可能尚未發生，或者不嚴重。需要有更長時間的任務操作，來進一步判斷重力作用對動作的影響，綜合考慮重力作用和手腕靈活性對動作控制的影響。

參考文獻：

[1]Safwat B， Su EL， Gassert R， et al. The role of posture， magnification， and grip force on microscopic accuracy[J].Ann Biomed Eng， 2009， 37（5）： 997-1006.

[2]Rosen CA ， Simpson CB. Operative techniques in laryngology[M]. Berlin Heidelberg：Springer， 2008， 72.

[3]T Chen ， K Surrender，A Vamos et al ， A quantitative evaluation of phonomicrosurgical performance using a magnetic motion tracking system[J].Laryngoscope， 2014，（e-published 4 Apr 2014 ）

[4]Zeitels SM. Phonomicrosurgery I： principles and equipment[J].Otolaryngol Clin North Am， 2000， 33（5）：1047-1062.

[5]Statham MM， Sukits AL， Redfern MS，et al. Ergonomic analysis of microlaryngoscopy[J].Laryngoscope， 2010，120（2）： 297-305.編輯/許言