外科煙霧是指手術室內因手術過程設施器械與設備所產生的煙霧。如手術中采用的高頻電刀、激光、超聲設備、高速鉆、切割鉆等，在對人體組織進行手術時（例如，止血、組織解剖）所產生的外科煙霧。近年來，外科煙霧的有害成分在持續增長，大多醫院僅針對病患的安全采用一定的保護措施，而對于醫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熱設備。它利用兩個基本的波形來進行切割和凝結。切割波形圖是一個連續的低壓波模式。連續電流將細胞加熱至沸點100℃，從而使細胞壁破裂。細胞液通過蒸發轉化為蒸氣而被釋放出來，同時將細胞內的物質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，蛋白質變性，后失去結構的完整性。當溫度達到200℃，組織結構將被碳化。壞死組織相對浮現在表層,與正電極接觸進行干燥凝結。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
激光是外科醫生使用的第二個常見的產熱設備。區別于普通的光束，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。細胞的蒸發將其中的水蒸氣和細胞質釋放出來。細胞質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。超聲切割不會產生可聽聲波,之所以叫做超聲波就是因為它所產生的振動頻率已經超過人類聽覺范圍。超聲吸引器有真空功能。由于所產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。噴淋產生細小的水霧，但手術部位通過的抽吸作用而始終保持干凈。超聲手術刀有結實的和刀片。當震動時，熱量由刀片邊緣產生。這種技術使得外科醫生可以進行凝結并分裂組織。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
通常在手術室中骨鋸，鉆頭和其它切割組織結構的高速電子設備產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和切割產生熱量，從而破壞組織結構。鋸片，鉆頭等所產生的熱量操作者經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合，把氣溶膠以水霧的形式擴散到手術區域。研究者表明凝血氣溶膠很可能在使用電動工具時被醫護人員吸入體內。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
根據應用的手術方法術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
外科煙霧依據不同類型的發熱設備產生不同大小的粒子。粒徑越小,游動的越快。在手術過程中，這可能會影響到主刀醫師和輔助手術團隊成員(如巡回護士,麻醉醫師)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；病毒在形態上是小的，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。值得注意的兩種化學物質分別是丙烯腈和氰化氫。丙烯腈是一種不穩定的、無色化學物質，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,也可以通過皮膚和胃腸道進入到肺部。
在手術煙霧中的苯是另一種需要鑒定的化學物質,OSHA規定了苯的極限值（PELs）以防止醫護人員由于吸入苯而造成的傷害。由于苯是引發白血病的一個誘因，苯吸入的防護措施受到OSHA的強制執行。
3、其他成分
除了關注手術煙霧的化學成分，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，煙霧產生的潛在副產物的細胞毒性，基因毒性，致染色體斷裂性和誘變性。（該類手術中，人體組織暴露在溫度非常高的環境中）。通過對氣溶膠的多次檢測，研究小組的報告結果表明：手術煙霧會危害健康，手術室內人員應受到保護。在1998年，Capizzi 等研究了在激光換膚手術中病毒的生存能力。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
傳統保護措施----口罩與抽吸設備
為防止病人和醫護人員的交叉感染，醫護人員在手術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。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護人員免受外科煙霧的傷害。除此以外，手術煙霧不僅僅會潛在的影響外科醫生的健康，同時由于所產生的外科煙霧會影響醫生的視野，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堵塞，會明顯降低抽吸效率。且由于其多數為集成手持式，在實際使用中有諸多不便而降低了外科醫生的好感度與接受度。傳統保護措施僅能部分降低手術煙霧的吸入率，而無法*保護病患與醫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煙霧中，首先要避免或減少在工作區域中的接觸。室內通風便是國內外普遍采用的保護措施，手術室通風設備必須能夠減少空氣中的細菌及顆粒數同時把產生的有害物質和熱負荷排出屋外。以上要求可以通過不同的送風系統達到，例如靠近天花板的送風管道，貼近地面的出風口，安裝于手術區域上方的層流天花。
不論是我國2014年頒布的《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333[31]，還是國外的醫院相關標準均對手術環境控制格外重視，盡可能降低在手術過程中對病患傷害的風險。近年來國內外發展的“主流區”和“局部凈化”理念，即將所有送風口集中布置在手術床上方，形成送風裝置。由于其有效性，經濟性及節能性得到了極大地推廣，并被各國醫院相關標準所采用。
我國《醫院手術部建筑技術規范》規定I級手術室送風面積不小于2.4m*2.6m，這就將手術室劃分出了“主流區”與“周邊區”。“主流區”的保護效能主要取決于送風裝置的性能，其主要表現為氣流的抗干擾性，必須形成一股低紊流的垂直置換氣流。在手術過程中，隨著醫護人員的活動與高頻電刀，激光等手術儀器的使用，室內細菌和顆粒物等有害物質的含量并不是固定不變的，手術煙霧也不僅僅對病患產生傷害，更多的是對醫護人員的傷害。依據以上研究表明，手術煙霧中所含有的多種化學物質是致癌的，為降低醫護人員由于吸入手術煙霧而提升的致癌風險，盡快將保護區內的有害氣體稀釋排除掉，以防止有害氣體上升而被醫護人員吸入體內。德國韋氏空調技術有限公司結合傳統層流送風系統，將一個靜態的送風系統，轉變成一個動態的監控自凈系統。空氣潔凈度實時監測自凈系統會，簡稱CPM，對保護區內的空氣質量（空氣中所含顆粒，病菌，細菌含量等）進行實時監測，如果空氣質量良好，則會顯示綠燈；如果由于高頻電刀等設備產生的外科煙霧或人員走動使空氣質量下降，則會顯示黃燈或紅燈，此時CPM會有報警信號反饋到手術室送風設備的自控系統，加大送風量稀釋排除有害氣體，使空氣質量恢復到標準值。該套系統會一周7天，一天24小時不間斷進行監控，也就是說無論是使用狀態還是無人使用時，送風量會根據測量結果進行自動調節。在手術室使用時，層流送風大約會達到0.25m/s至0.38m/s；在手術室無人使用時，只要空氣質量處于綠色區域，送風系統將自動關閉。換言之，手術室內的空氣質量是被實時監控，并一直達標的同時，具有節能效益。