在进行白内障超声乳化手术过程中，有时我们已经很好地保护了后囊，而且有时超乳针头距离后囊还很远，却将后囊误吸，乃至吸破。这其实就是流体动力学里湍流剪应力的概念。

我们先来看一个手术视频。该视频是一个晶状体溶解性青光眼的手术视频。术中为防止发生爆发性脉络膜上腔出血，而给予缓慢释放房水。术中可以看到，在处理剩余核块时，虽然超乳针头远离囊口，但是囊袋还是向超乳针头靠近并被吸住，而发生局部悬韧带断裂，囊袋撕脱。后面超乳针头又吸住后囊两次与晶状体囊袋松弛有关。

为什么会出现这种状况？下面我们就来讨论一下。

在白内障超声乳化术中大家可能更关心的是流量及负压的设置，而没有注意到湍流在手术中的影响。

大家都知道，蠕动泵超声乳化仪的超乳针头前段的负压是在封堵的情况下才会产生，半封堵状态下只是增加了超乳针头前的液体流速，而没有实现峰值负压，只有在全封堵状态下才会产生峰值负压。但是液流速度的增加同样可以产生负压效应，这个可以通过仪器面板看到，或听声音提示。

而在文丘里泵超声乳化仪中（文丘里泵没有流量参数），超乳针头前段一直是存在负压的。同样在半封堵状态下，由于超乳针头前段液流速度的增加而加大负压吸引。

这个因流速或真空产生的负压在超乳针头前段最大， 越远离针头负压越小，这就是在微积分方程中经常被描述的负压梯度。所以理论上说，在超乳针头与后囊保持一定距离时是不会吸到后囊的。但是在实际操作中我们会发现实际情况往往不是这样的，即使远离也偶尔会吸到后囊，这就引发出一个湍流的概念。

湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合,形成湍流，又称为乱流、扰流或紊流。

湍流基本特征是流体微团运动的随机性。湍流微团不仅有横向脉动，而且有相对于流体总运动的反向运动，因而流体微团的轨迹极其紊乱，随时间变化很快。湍流中最重要的现象是由这种随机运动引起的动能、热量和质量的传递，其传递速率比层流高好几个数量级。那么这个动能是如何表现的，这就有引出湍流剪切应力（turbulent shear stress）的概念。

湍流剪切应力又可称为湍流切应力。流体作湍流运动时所产生的应力，除了粘性应力外尚有附加的应力，包括法向附加应力和切向附加应力，这些附加的应力都是湍流所特有的。所以湍流应力可以分为切应力和正应力，而其中切应力又可以分为雷诺切应力和黏性切应力两部分。

在湍流中，一方面因时均流速不同，各流层间的相对运动仍然存在粘性切应力，粘性切应力可由牛顿内摩擦定律求出。另一方面，由于湍流质点存在脉动，相邻流层之间有质量的交换。低速流层的质点由于横向运动进入高速流层后，对高速流层起阻滞作用；反之，高速流层的质点在进入低速流层后，对低速流层却起推动作用。也就是由质量交换形成了动能交换，从而在流层分界面上产生了湍流附加切应力。这个动能的转换就造成液流杂乱无章的运动，同时推动附近物体的移动。这也就可以很好地理解为什么囊袋向远离的超乳针头移动了。

在第四版STEINERT’S Cataract Surgery一书中，对这一现象进行了描述。对于致密核性白内障需要更高的超声能量，超声乳化过程中出现颤振和湍流的风险更高。这也说明，在白内障超声乳化术中，除了灌注液流速的改变引发湍流，同时超声波也可以加重湍流现象，并产生相应的湍流剪切应力效应。

关于避免湍流剪切应力方面，在第三版的Cataract Surgery一书中有相应的描述。即用辅助器械控制并将核碎块推向超声乳化针头，并且在超声乳化最后一块时，将器械置于核碎块的下方，以保护后囊膜。除了在处理最后1～2 块核块时，超声振动所导致的湍流应一直局限在晶状体囊袋内，并被晶状体组织及其囊膜所吸收。另外，也可以利用粘弹剂来消除超声振动所产生的湍流现象。

通过上面的描述，我们就不难理解为什么术中会出现在在远离超乳针头的情况下仍会吸住后囊或囊袋，就是因为在超声乳化术中由于灌注液流速的变化而产生湍流，同时又由于超声振动而加速湍流。由于湍流剪切应力的作用而导致超乳针头吸住后囊膜或撕脱囊袋。

视频中如果为了防止囊袋被吸引撕脱，可以在处理最后1~2块核块时向囊袋内注入粘弹剂，从而减轻由于液流速度变化及超声震荡而产生的湍流，并最大化消除湍流剪切应力效应。

综上所述，在白内障超声乳化手术中，我们不仅要关注负压、流量等参数，同时也要考虑到液流速度变化及超声波引发的湍流剪切应力效应。最大限度地将湍流限制在晶状体囊袋内，减少湍流对角膜内皮及后囊的损伤。当然，这也就要求我们在术中所有操作尽量在囊袋内完成，也就是我们通常所说的原位劈核，原位超声。