什麼是RF ?
……基層ENT的另類秘密武器
作者：光田綜合醫院 劉耿僚、 奇譽廖倩茹 院長
製作無線通訊器材的人知道甚麼是RF，物理學上的RF (radiofrequency ，無線電頻率、射頻)泛指無線電(radio)電磁波的頻率，例如由交流電(alternating current，AC)導入天線後所產生的無線電電磁波頻率，這頻率分布範圍可以從幾赫茲(Hertz)到幾千兆赫茲(常以GHz為單位，109 Hertz，也就是十億單位)。在廣播通訊用的無線電波頻率分佈一般在3 kHz(~103)到300 GHz(~1011)，這對我們念醫學的人似乎沒什概念？先比較一下我們相對熟悉的光譜頻率：由低頻到高頻的「微波、紅外線、可見光到紫外線」，其頻率分佈約從1010到1016 Hertz。所以RF相對於光線的電磁波頻率而言，是比較「低」頻率、「長」波長的電磁波，故其穿透力比光線強很多(物理原理：波長越長，穿透力越強)。而RF本身又從低頻到高頻區分為：VLF ( very low frequency，9 kHz - 30 kHz)、LF ( low frequency，30 kHz - 300 kHz)、MF( medium frequency，300 kHz - 3 MHz )、HF ( high frequency，3 MHz - 30 MHz)、VHF(very high frequency)、UHF (ultra high frequency)等等。
目前醫療上使用很夯的RF儀器，中文常稱為”無線電波”或”射頻恆溫熱凝治療儀”，儀器主體是由一個RF generator與一個 control unit構成，一般就直接簡稱為「RF」。由於不同部位的人體組織有不同的厚度與電阻(resistance, R)，所以醫療上所使用的RF generator所產生的頻率也依不同科別而有不同設計，分佈約在300kHz~10MHz之間。而這頻率分佈跟前述一般使用的無線傳輸(radio-transmitter)頻率的「中高」頻段一樣，所以也可稱為「高頻」RF。使用「高頻」的原因，乃是因為較高頻率的電流刺激可以提高人體內神經與肌肉這類具有電興奮性(electrically excitable)的細胞對電流反應的「閾值」(stimulation threshold)，threshold升高，則神經與肌肉對此外來電刺激的敏感度(sensitivity)便降低，如此可以避免電刺激時產生如神經痛、肌肉抽搐或心律不整等副作用。另外一個使用「高頻」的原因是高頻率的RF可以減少組織中的水分子電解離(electrolysis)成為氫氣與氧氣，導致氣泡在組織中形成而干擾手術。
由RF generator先產生特定頻率的交流電，再透過control unit電腦感應控制晶片調控，利用一根細長金屬探針(probe)上分隔的兩段電極，或是兩根固定距離的探針當作雙電極，像針灸一般插入皮膚黏膜或組織內部，在導入交流電後主要藉由兩種物理學作用在兩電極間的組織產生熱能：一是電流通過不同電阻的傳導媒介(如金屬或生物組織)會因為電阻而產熱，電阻越大的導體，產熱越快(還記得物理學學過電壓V=IR,功率P=IV=I2R嗎？)；另一個作用就是交流電(AC)所產生的高頻電磁波RF，會使雙極間的組織中具有電極性(polar)的分子震盪摩擦產生熱能，這就像我們家裡使用的微波爐原理。目前醫療用RF利用generator產生不同的電磁波頻率，以及control unit中的電腦感應晶片來控制輸出電流量(I)、功率(P，watts 瓦特)、溫度監控自動停止設定、連續式(continuous)或脈衝式(pulsed, or pulse repetition frequency)輸出等等多種方法，使RF雙極間的組織產生約40~80゜C的低熱能，進而使蛋白質等組織細胞內的大分子變性凝結(denature)，藉此使細胞與組織萎縮退化或壞死。目前已經應用於治療我們耳鼻喉科的鼻塞、打鼾，神經外科的脊椎神經痛，心臟科的心律不整，甚至一些腫瘤(例如肝癌、肺癌與腎臟腫瘤等)的切除，醫學美容的拉皮與去除脂肪或縮減蘿蔔腿的肌肉等等。
RF與傳統電燒(electrocoagulation or cutting)不同。廣義來說，傳統手術使用的單極(unipolar)或雙極(bipolar)電燒(電刀， electrosurgical units)也是RF原理的一種設備，其使用頻率一般在480kHz~960kHz。傳統單極電燒，其電流由手握的電極probe尖端流至人體時其electric density快速分散，熱效應集中在探針尖端，故探針尖端的溫度極快速升高，瞬間便可高於150°C以上，其接觸面的組織局部產生高溫碳化，而碳化會使得局部電阻快速增加，讓電流無法穿透到外圍的組織，所以只能燒到內層組織範圍，溫度分布與作用範圍都不均勻。傳統雙極電燒(bipolar electrosurgical unit)的雙極間作用溫度更高，也缺乏精細的能量與溫度調控機制。而新式RF因為利用更高頻與較低溫度調控的效應，讓電流在固定的雙極間流動作用，再往外圈一層一層導出熱能，既不會使組織直接高溫碳化，局部作用分布範圍也比較均勻。而局部組織的溫度也會隨著與RF電極探針的距離而逐步遞減，所以在有效距離外，溫度是不具破壞力的，這樣也不會影響較遠處的正常組織。而燒灼之範圍決定於設定的功率(P，watts)與溫度高低，及兩電極間有效的距離長度，燒灼溫度則取決於通過電極之單位電流量及燒灼時間。有一點必須特別注意，就是設定越高的瓦特(W)，則溫度上升越快，達到電腦設定溫度的時間越快，系統便會自動停止，組織所吸收到的總能量也越低，作用範圍也越窄！所以記得：使用在較單薄的uvula上的瓦特數設定會較高，作用時間較短；而相對較厚的軟顎與舌根部設定的瓦特數就比較低，作用時間較長，傳送的總能量越大，凝結範圍也越大。有些RF可利用像雷射光脈衝式(pulsed)的方式以control unit來控制電流傳輸的斷續頻率(pulse repetition frequency, cycle or width)，甚至在加上冷卻系統(cooling system)更進一步限制溫度過高的風險。其相關的應用在許多科別領域仍在持續研究發展當中，例如脈衝式電漿刀(pulsed plasma blade)、治療椎間盤病痛的disc biacuplasty、與超高頻(10 Mega Hz) RF醫美拉皮等等。
RF在耳鼻喉科的應用上，像是慢性肥厚性鼻炎，以及睡眠打鼾症的微創治療等，許多前輩與同儕已經有相當經驗。原理就是上述電流電阻與無線電波電磁場熱效應，以局部輕度麻醉與不用動刀的微創方式下，縮小鼻甲、懸雍垂、軟顎或舌根部內部組織的體積，藉以減輕鼻炎症狀或打鼾。RF的優點是無傳統手術的疼痛，低溫只作用在黏膜下，故大部份表面黏膜層不受損，不會有雷射或電燒的黏膜結痂問題，唯一的傷口就是探針的細微穿刺口，若有輕微滲血(oozing)也可以利用RF本身止血，這穿刺傷口通常幾天內即可復原，很少會有急性水腫的情形。而且治療時間包括局部麻醉一般約10~20分鐘內，通常門診施作即可，不須住院，故對具備外科訓練底子的基層ENT而言，也算是一項異於其他專科的祕密武器。
鼻科學 ( Rhinology ) (4)