射頻技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用——未來手術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
丁文京博士
1、什么是ellman射頻手術(shù)?
ellman射頻手術(shù)是由一個(gè)射頻(Radiofrequency)能量發(fā)生器將電能轉(zhuǎn)換成高頻電波后通過以 低電阻金屬為傳導(dǎo)物質(zhì)的發(fā)射極或(稱刀頭)把能量集中的電極前端的裸露部分發(fā)送出來。Ellman射頻機(jī)產(chǎn)生的電波頻率在單極輸入情況下為380萬和400萬赫茲兩種頻率(依機(jī)型不同而不同),在雙極輸出情況下為170萬赫茲的頻率。Ellman射頻機(jī)的頻率介于調(diào)幅無線電波(AM)和調(diào)頻無線電波(FM)之間。因?yàn)槲覀兲焯焐钤谶@樣的頻率范圍之內(nèi),因此ellman射頻機(jī)產(chǎn)生的頻率對(duì)人體是安全的頻率,不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何不良影響,無論對(duì)醫(yī)生還是患者都沒有任何危險(xiǎn)。圖一是目前臨床常用的電手術(shù)設(shè)備頻率顯示圖。從圖中可以看到電刀和微波等手術(shù)設(shè)備的頻率都遠(yuǎn)在安全頻率范圍之外。
Ellman射頻機(jī)通過發(fā)射極傳出的高頻電波可以在沒有壓力的情況下,對(duì)組織產(chǎn)生光滑精細(xì)的切口、或時(shí)組織收縮、或使組織汽化。我們可以通過改變電波的形狀和能量強(qiáng)度來達(dá)到切割、凝血、汽化、消融等效果。我們把采用ellman射頻機(jī)利用電波實(shí)施的手術(shù)統(tǒng)稱為ellman射頻手術(shù)技術(shù)。
由于電刀影響,人們常常把ellman射頻機(jī)與電刀混淆。實(shí)際上,ellman射頻機(jī)與電刀有本質(zhì)的區(qū)別。我們將在后面的章節(jié)全面介紹二者之間的區(qū)別。人們常常把ellman射頻機(jī)的發(fā)射機(jī)稱作電極,這種概念是不對(duì)的,因?yàn)閑llman射頻機(jī)不向外傳輸電流,只是傳輸高頻電波。在整個(gè)手術(shù)過程中沒有任何電流通過發(fā)射極傳出,因此ellman射頻手術(shù)是一種非常安全的手術(shù)。對(duì)被實(shí)施手術(shù)的患者不需要采取連接負(fù)極板或接地線的措施。
3.8-40 MHz射頻能量對(duì)組織進(jìn)行切割、切除、止血、摘除或破壞的過程。其頻率介于調(diào)幅無線電波(AM)和調(diào)頻無線電波(FM)之間。
當(dāng)射頻能量遇到組織時(shí),組織內(nèi)的水分對(duì)射頻能量產(chǎn)生的阻力使能量變成低溫?zé)崮?。與電刀產(chǎn)生熱能不同,射頻轉(zhuǎn)化的熱能產(chǎn)生于組織內(nèi)部,射頻發(fā)射極本身不發(fā)熱。
通過刀頭或發(fā)射極發(fā)出的高頻無線電波可以在沒有壓力的情況下,對(duì)組織產(chǎn)生光滑精細(xì)的切口或組織收縮或組織汽化。
射頻手術(shù)刀的主機(jī)產(chǎn)生高頻無線電波,用一個(gè)細(xì)小的金屬絲或其它任何形狀的金屬做為發(fā)射極,用一個(gè)小型金屬板做為接收天線或稱接收極。被切割、止血、或消融的組織位于發(fā)射極和接收天線之間,在發(fā)射極和接收天線之間形成一個(gè)小的無線電波場(chǎng)。高頻無線電波通過組織時(shí),由于組織對(duì)無線電波的阻力,使組織本身內(nèi)部的水分子瞬間產(chǎn)生快速振蕩,細(xì)胞內(nèi)水分子蒸發(fā)從而破壞細(xì)胞或使細(xì)胞揮發(fā)。
在實(shí)現(xiàn)切割功能時(shí),無線電波在微絲形狀發(fā)射極導(dǎo)引下通過組織,留下一道微小的細(xì)胞破壞痕跡,從而精細(xì)切割組織。
在實(shí)現(xiàn)止血功能時(shí),無線電波通過球形、刀形、片形或鑷子形狀的發(fā)射極使血管斷端迅速收縮合并到達(dá)止血功能,并且保證與組織沒有粘連。
在實(shí)現(xiàn)消融功能時(shí),無線電波通過可以調(diào)節(jié)與組織接觸面積的針形發(fā)射極使組織細(xì)胞汽化, 消除或破壞病變組織。
局部溫度小于37℃時(shí)對(duì)組織沒有損傷;溫度在40-49℃范圍時(shí)組織的損傷是可逆的;溫度大于50℃時(shí)組織的損傷是不可逆的;溫度大于100℃時(shí)組織迅速干燥,甚至炭化。射頻最適宜的局部溫度應(yīng)該設(shè)置為60-90℃。
2、ellman射頻手術(shù)的原理
當(dāng)高頻電波遇到細(xì)胞內(nèi)的水分子時(shí),水分子對(duì)電波產(chǎn)生的阻力使電波能量在水分子轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量,引起水分子瞬間激烈振蕩,細(xì)胞內(nèi)的水分有液態(tài)水在瞬間轉(zhuǎn)化成氣態(tài)水,細(xì)胞在水分子體積膨脹的悄況下破裂。
ellman射頻機(jī)產(chǎn)生高頻無線電波,用一個(gè)細(xì)小的金屬絲或其它任何形狀的金屬做為發(fā)射極, 用一個(gè)小型金屬板做為接收天線、或稱接收極。當(dāng)我們把發(fā)射極和接收天線放在需要手術(shù)的部位,當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器時(shí),在發(fā)射極和接收天線之間形成一個(gè)局部的小型無線電波場(chǎng)。在這個(gè)局部的電波場(chǎng)內(nèi)當(dāng)高頻無線電波通過組織時(shí),由于細(xì)胞內(nèi)水分子對(duì)無線電波的阻力,使發(fā)射極所接觸到的細(xì)胞破裂,細(xì)胞內(nèi)水分子蒸發(fā)為水蒸氣。在實(shí)施切割功能時(shí),無線電波在微絲形狀發(fā)射極導(dǎo)引下通過組織,留下一道微小的細(xì)胞破壞痕跡,從而達(dá)到精細(xì)切割組織的目的。在實(shí)施消融功能時(shí), 通過增加與組織接觸的發(fā)射極的面積,增加接觸時(shí)間和增加電波發(fā)射的能量,加大胞汽化的范圍和程度,以達(dá)到消除或破壞病變組織的目的。當(dāng)實(shí)施凝血功能時(shí),通過主機(jī)改變電波的波形,使與發(fā)射極接觸的小血管斷端收縮達(dá)到封閉血管斷端的目的。我們將在本章后面的部分重點(diǎn)介紹各種波形的應(yīng)用。我們還可以通過直接或間接增加發(fā)射極的表面積的方法,擴(kuò)大凝血的范圍。
圖二、射頻工作原理 圖三、射頻、激光、電刀組織損傷比較
3.影響ellman射頻效果的因素
ellman射頻手術(shù)遵循最基本的物理學(xué)原理。影響手術(shù)效果的有以下幾種因素:
1)射頻機(jī)輸出功率:組織破壞程度與功率成正比。功率越大對(duì)組織的破壞程度越大。合適的手術(shù)功率選擇是決定ellman射頻手術(shù)效果的第一重要因素。由于不同組織、不同類型手術(shù)對(duì)組織破壞程度的要求不同,因此我們需要根據(jù)具體手術(shù)的目的選擇最適宜的輸出功率。當(dāng)我們需要實(shí)現(xiàn)精細(xì)切割時(shí),最適宜的輸出功率應(yīng)該是在沒有任何壓力的情況下發(fā)射極可以流暢、平滑地切割組織而沒有任何灼傷的痕跡。如果在切割時(shí)感覺到不流暢,有滯后感或拖拉感,說明能量設(shè)置低了。如果切割后創(chuàng)面出現(xiàn)灼傷,或者在切割過程中出現(xiàn)火花,則表明能量設(shè)置高了。
2)發(fā)射極與局部組織接觸的時(shí)間:組織破壞程度與作用時(shí)間成正比。發(fā)射極與組織接觸的時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)組織的破壞越大。如果我們需要微創(chuàng)、精細(xì)切割,我們應(yīng)該以流暢快速的手法切除或切割組織。如果我們需要有意破壞組織,如腫瘤消融和椎間盤消融等,則可以通過增加能量和延長(zhǎng)接觸時(shí)間的方法。
3)發(fā)射極與組織的接觸面積:組織破壞范圍與發(fā)射機(jī)接觸面積成正比。發(fā)射極與組織接觸的面積越大對(duì)組織表面積的損傷越大。在實(shí)現(xiàn)精細(xì)切割時(shí)我們要使用精細(xì)的微絲發(fā)射極。
4)組織內(nèi)水分含量:ellman射頻手術(shù)效果與組織內(nèi)水分含量成正比。組織含水的程度直接影響手術(shù)效果和其它影響手術(shù)效果的因素。含水多的組織在接收射頻能量后汽化程度高,組織比較容易受損傷,對(duì)這些組織我們就要降低輸出能量的設(shè)置。在實(shí)施眼瞼等精細(xì)部位的手術(shù)時(shí),我們要盡量減少使用麻醉劑,盡量減少水的含量,以防止組織損傷。
5)外界環(huán)境:發(fā)射極工作環(huán)境對(duì)手術(shù)效果有直接影響。因?yàn)樗肿訌囊簯B(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中會(huì)吸收大量能量,如果在含水的環(huán)境中(如內(nèi)窺鏡)工作,水將消耗大量射頻能量,因此我們要采取措施克服水環(huán)境對(duì)能量的損耗。在單極情況下通過加大能量輸出以克服水對(duì)能量的消耗。在雙極情況下,通過設(shè)計(jì)近距離雙極發(fā)射極以避免水環(huán)境的影響。
6)輸出波形。不同的波形對(duì)細(xì)胞有不同的作用,本章的后面將分別介紹ellman射頻機(jī)幾種波形各自作用的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。
7)發(fā)射極與接收天線之間的距離。電波對(duì)組織的作用與發(fā)射極和接收天線之間距離的平方成反比。兩種之間距離越大,將以平方的比例影響對(duì)能量設(shè)置的要求。在手術(shù)中雖然我們對(duì)接收天線放置的位置沒有明確的要求,但是從節(jié)省能量的角度考慮,我們建議在手術(shù)中要把接收天線盡可能放置在靠近手術(shù)部位的地方。
4、ellman射頻機(jī)的特點(diǎn)
包括激光和電刀的所有功能,但是沒有它們的不良副作用,提高手術(shù)質(zhì)量、精細(xì)、減少術(shù)后并發(fā)癥、減少副作用。
手術(shù)范圍既廣泛又專一,可以開展大手術(shù),小手術(shù),顯微手術(shù),最適合微創(chuàng)手術(shù)、精細(xì)手術(shù)。 簡(jiǎn)化手術(shù)、快速、超級(jí),即刻見效果。
3.8-4.0 MHz (Maness研究),最佳的切割效果,最小的副作用。
5種波形設(shè)計(jì)、單極和雙極發(fā)射極、多樣化發(fā)射極,大量專利技術(shù)。包括射頻技術(shù)的所有功能:切割、止血、消融、蒸發(fā)、清除、收縮。
發(fā)射極可以自我消毒,切割組織時(shí)能防止致病生物侵犯。
微創(chuàng):無壓力切割,組織損傷小(15微米)、手術(shù)精細(xì)、組織活檢,最小的手術(shù)疼痛、最小的疤痕、最小的色素沉著。
傷口清潔:無碳化、出血少、自動(dòng)凝血、無粘連,提供各種程度的止血控制、提供清潔的手術(shù)視野。
對(duì)手術(shù)室無特殊要求,安全:不需要負(fù)極和地線,無電流通過人體、不會(huì)發(fā)生事故、有自動(dòng)保護(hù)功能。
附件種類多,有可以適用于各種手術(shù)的專用發(fā)射極和配件。并且可以和電子手術(shù)設(shè)備兼容。可以使用普通手術(shù)刀或任何其它金屬做電波發(fā)射極。微發(fā)射極導(dǎo)絲永遠(yuǎn)不需要打磨。
最佳性能價(jià)格比:沒有耗材,手術(shù)成本低,病房占用率低或無,節(jié)省人力,許多手術(shù)不需要助手,簡(jiǎn)化手術(shù),許多手術(shù)可在局麻情況下實(shí)施,保養(yǎng)容易,手術(shù)耗材價(jià)格便宜,各種刀頭可以重復(fù)長(zhǎng)久使用。
可以做組織活檢、可以做獨(dú)特的軟組織取材、收縮、造型、規(guī)劃。
5、Ellman射頻機(jī)波形和功能特性
ellman射頻機(jī)是目前市場(chǎng)通過向用戶介紹發(fā)射電波實(shí)施射頻手術(shù)的機(jī)器。該射頻機(jī)所具有的切割、凝血、消融、電灼等功能是通過主機(jī)改變發(fā)射的電波的波形來實(shí)現(xiàn)的。該機(jī)器共可以產(chǎn)生4種不同類型的波形,實(shí)現(xiàn)5種不同的目的。下面將分別介紹各個(gè)波形的特點(diǎn)和臨床應(yīng)用。
1)全過濾波形(fully filtered waveform):這種波形的特點(diǎn)是其能量的90%用于切割,10%用于凝血。對(duì)組織有良好的切割作用,但是凝血功能比較弱。這種波形主要用于精細(xì)切割和組織切除等。它只有極少的側(cè)面組織損傷,有的根本沒有損傷。是切割皮膚、獲取活檢樣本、切除各種皮膚表面贅生物的最理想選擇。由于這種波形切口創(chuàng)傷非常微小、手術(shù)后切口愈合快,沒有或很少有疤痕產(chǎn)生。
2)全整流波形(fully rectified waveform):這種波形具有切割和止血雙重功能,其能量的50% 用于切割,50%用于明顯,是做皮下組織切割的理想選擇。這種波形特別適用于需要保證在對(duì)側(cè)面組織輻射熱量最小和組織損傷最小的血管區(qū)域進(jìn)行切割。手術(shù)后有極好的恢復(fù)效果,不會(huì)產(chǎn)生或極少產(chǎn)生疤痕組織。
3)部分整流波形(partically rectified waveform):這種波形適用于直接和非直接止血技術(shù)。其能量的90%用于凝血,10%用于切割。使用這種波形凝血不會(huì)引起組織的焦化和壞死,縮短了治愈時(shí)間。凝血時(shí)組織不會(huì)粘連到發(fā)射極/刀頭,減少了手術(shù)障礙。這種波形可以既可以用于單極止血也可以用于雙極止血。
4)電灼波形(Fukguration waveform):這種波形當(dāng)發(fā)射極接觸組織時(shí)可以產(chǎn)生電火花,使組織燒焦和壞死。它的側(cè)面熱量很高,止血效果最好,是摧毀患病組織的理想選擇。
圖二 ellman射頻機(jī)產(chǎn)生最佳效果的獨(dú)特波形
射頻在皮膚科、整形、美容的應(yīng)用舉例
微創(chuàng)方法肌肉消融:瘦臉、瘦小腿、瘦臀等。
乳房整形:乳房再造、乳房增大、乳房填充、乳房縮小、乳頭縮小等。
腹部整形:縮腹、其它腹部整形手術(shù)等。
陰道成型:陰道縮小、陰道修復(fù)、處女膜修補(bǔ)、其它陰道成型術(shù)。
頭面部整形:鼻子矯正、鼻頭縮小、鼻梁增高、鼻贅/肥大性酒渣鼻、耳朵矯正、前額切除、酒窩再造、嘴唇矯正、頭發(fā)移植、頭皮縮減、提拉中面部、經(jīng)腔鏡做額頭除皺。
外眼整形:眼瞼腫物、眼瞼贅生物、上下眼瞼成型術(shù)、去眼袋、瞼板腺囊腫、Eicatricial瞼內(nèi)翻、倒睫、楔形切除術(shù)、洗眉、洗眼線、眉毛上提、眼色素層惡性黑色素瘤等。
唇腭部:兔唇、軟腭成型。
眼瞼手術(shù):眼瞼損傷、瞼內(nèi)翻、瞼外翻、瞼下垂、瞼板腺囊腫,楔形切除術(shù)、上瞼肌皮切除、提肌筋膜懸吊、上眼瞼成形術(shù)、上瞼脂肪墊塑形、脂肪輪廓化、下瞼皮內(nèi)切除和脂肪塑形、下瞼皮內(nèi)切除和外眥懸吊、下瞼結(jié)膜內(nèi)脂肪塑形、下瞼結(jié)膜內(nèi)脂肪塑形和外眥軟骨懸吊、去眼袋、眼瞼腫物、眼瞼贅生物、眥成形術(shù)、經(jīng)結(jié)膜下眼瞼成形術(shù)、瞼結(jié)膜翼成型的Hughes氏手術(shù)、倒睫/雙行睫的拔毛術(shù)等。
眼外周手術(shù):眼眶腫瘤、基底細(xì)胞癌、眼色素層惡性黑色素瘤、洗眉、洗眼線、眉毛上提、內(nèi)窺鏡眉弓/前額上提術(shù)、游離皮膚移植、顳肌筋膜的移植、眼眶和淚腺的手術(shù)、去除面部良性皮損、血管瘤、動(dòng)靜脈畸形、蜘蛛痣、毛細(xì)血管擴(kuò)張/血絲、無疤痕的良性面部病變/斑點(diǎn)的"刮除"等。
眼球手術(shù):翼狀胬肉切除、翼狀胬肉的自體移植的采集、眼底止血、瞼結(jié)膜翼成型的Hughes氏手術(shù)、視網(wǎng)膜下液體引流、金/白金植人的分離和暴露、對(duì)鞏膜沒有影響的脈絡(luò)膜組織的凝血。
淚腺手術(shù):窺鏡或開放式球結(jié)膜淚囊鼻腔造孔術(shù)/鼻腔淚囊吻合術(shù)。
疣/瘤:塊瘤、疣狀隆起、皮贅、扁平疣、皮脂溢性角化病、光化性角化病、毛發(fā)上皮瘤、黃斑瘤、癱痕疙瘩,刺瘤、乳突淋瘤、Mosaic塊瘤、角化棘皮瘤、脂肪瘤、圓柱瘤等。
其它:活組織檢查、術(shù)中冰凍切片、用于移植的唾液組織的采集、雙極凝血。內(nèi)窺鏡眉弓/前額上提術(shù)、上顎/口腔干的采集、用于移植的唾液組織的釆集。
神經(jīng)纖維瘤:多發(fā)性神經(jīng)纖維瘤。
血管手術(shù):血管瘤、動(dòng)靜脈畸形、蜘蛛痣、毛細(xì)血管擴(kuò)張/血絲等。
疤痕:痤瘡疤痕、外傷疤痕、瘢痕疙瘩。
痣:真皮內(nèi)痣、交界痣、疣狀表皮痣、惡性痣、復(fù)合痣、黑色素細(xì)胞痣、丘疹樣黑痣、雀斑。
皮膚癌:鱗狀細(xì)胞癌、基底細(xì)胞癌。
性病:軟垂疣、傳染性軟疣、尖銳濕疣、接觸性軟疣。
足部手術(shù):嵌甲、雞眼、腳氣。
電波拉皮
其它:粟粒疹、去除毛發(fā)、粘膜和皮下囊腫、肥大性扁平苔蘚、結(jié)節(jié)狀癢疹、其它皮膚角化過度疾病、化膿性肉芽腫、皮膚年輕化等。
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