皮膚科王修含醫師: 基於工程力學與熱力學增進電波拉皮治療效果之技術原理-中華民國美容醫學醫學會邀稿

中華民國美容醫學醫學會邀稿：藉由工程力學與熱力學增進電波拉皮治療效果之技術原理

皮膚科王修含醫師

電波拉皮又稱為射頻緊膚，是利用無線電射頻(radiofrequency)電磁能量進行皮膚回春治療的方法。近年的新式電波拉皮採用較新的探頭設計概念(例如Thermage CPT系統的Total Tip黃金塑顏電波)，將能量施打至較深的位置，例如臉部皮膚下方的「表淺肌肉腱膜系統」(Superficial muscular aponeurotic system, SMAS)的位置，可得到更佳的拉提效果。

利用適當的治療技巧，可讓電波拉皮對皮膚產生立即效用。電波拉皮的作用可分為兩階段，包括立刻出現的膠原蛋白收縮效果，與長期進行的膠原蛋白增生反應。膠原蛋白遇熱收縮的原理，來自於攝氏65-70度以上的溫度，會讓「原膠原蛋白」(tropocollagen)分子內部的交聯鏈結破壞，但仍保持分子間的交聯鍵結，所以膠原蛋白會出現收縮的現象。之後藉由類似傷口組織修復的原理，進行真皮層長期的膠原蛋白重組與新生，最後發揮「拉提」的效果，增加皮膚內膠原蛋白的密度，並淡化皺紋與緊緻膚質。

233eb-thermage2bcpte99bbbe6b3a2e68b89e79aaee6a188e4be8b-e78e8be4bfaee590abe986abe5b8ab-ka

由電路設計原理出發，利用電波拉皮儀器商公布的專利文件，可研究如何藉由治療探頭電路設計，降低射頻儀器的缺點(例如edge effect)，而醫師如何以電波拉皮操作手法克服這個問題，增進治療安全性與有效性。

要發揮電波拉皮的效能，「熱」與「力」是兩大重點，藉由探討熱力學(thermodynamics)與熱傳學(heat transfer)，以及借鏡工程力學(engineering mechanics)中的靜力學原理，可讓電波拉皮的效果最佳化。運用工程力學的治療考量，並活用皮膚冷卻系統，掌握膠原蛋白與溫度作用的關係 (tissue-temperature relationship)，可建構電波拉皮治療過程的熱傳學模型，搭配熱力學的系統考量，以得最好的臨床實例效果。

在筆者(王修含醫師)先前參與的研究(J Biomed Opt 2006)發現，膠原蛋白從體溫加熱至約攝氏55度以下的狀態，並無明顯變化，但隨後只要輸入小幅熱能，使溫度提昇攝氏2-3度，就會有明顯的收縮變化，而且溫度愈高，變化愈明顯。此結果表示針對膠原蛋白的治療，需跨越某溫度閾值才會有效。因此電波拉皮治療發數與能量如果不足，是常見電波拉皮治療無效的原因。以Thermage CPT 電波拉皮為例，在治療發數足夠與能量充足的操作下，就會有讓人滿意，甚至驚豔的治療效果。

有些病人覺得接受電波拉皮治療，如果出現水泡、水腫等副作用，才代表能量充足與有效的治療，但這是錯誤的觀念。如果以Thermage電波拉皮為例，每次治療用探頭的總發數有限，進入皮膚的能量是一定的，這些能量會產生膠原蛋白收縮的正面作用，也可能產生淋巴水腫等副作用，此兩部份能量加總遵循能量守恒定律。當過多的能量產生副作用時，也代表能量利用效率(efficiency)的不足，以致於散逸至治療目標之外的區域。最好的施打方式，應將能量利用最佳化 (optimization)，在安全前提下，以最高能量進行治療，但完全不可出現水泡、水腫等副作用。

在電波拉皮治療過程中，可能面臨多種特殊狀況，例如病人如果不想出現溶脂現象，可藉由皮膚厚度，推估熱緩解時間(thermal relaxation time)長度，避免熱能過度作用於皮下脂肪細胞，而防止治療後臉頰凹陷的現象。目前的研究已發現，電波拉皮產生的電流，在皮膚內部的傳導路徑主要在真皮層與皮下組織纖維隔膜的膠原蛋白區域，因此一般的能量具拉提效果，但不致於破壞脂肪，僅具有「拉提效應」。如果將能量累積更高，則熱能將由纖維隔膜往四周的脂肪組織擴散，則可能出現「消脂效應」，使脂肪細胞膜裂解，被破壞的脂肪組織將於日後逐漸分解代謝。在美學考量上，一味追求消脂並非最好的作法，許多情況只要讓皮膚有拉提效應，就有明顯的效果。因此有經驗的醫師，可評估每位被治療者的個別差異，以及不同區域的狀況，靈活配置最佳的治療參數。

【本站文章版權所有，歡迎非商業性「部份」轉載（請勿全文轉載），轉載請註明作者姓名標示(皮膚科王修含醫師)與出處(skin168.net/ skin168.com/ skin168.org)，禁止更動內文，並提供有效的本站超連結。】

延伸閱讀：

參考文獻：

I. 電波拉皮作用原理與效果

Facial Plast Surg Clin North Am. 2011 May;19(2):347-359.

Radiofrequency: Thermage.

Polder KD, Bruce S.

Lasers Surg Med. 2006 Oct;38(9):799-807.

The role of deep heating for noninvasive skin rejuvenation.

Dierickx CC.

Lasers Surg Med. 2005 Dec;37(5):356-365.

Effects of monopolar radiofrequency treatment over soft-tissue fillers in an animal model.

England LJ, Tan MH, Shumaker PR, Egbert BM, Pittelko K, Orentreich D, Pope K.

II. 電波拉皮對於膠原蛋白之作用

Arch Dermatol. 2004 Feb;140(2):204-209.

Histological and ultrastructural evaluation of the effects of a radiofrequency-based nonablative dermal remodeling device: a pilot study.

Zelickson BD, Kist D, Bernstein E, Brown DB, Ksenzenko S, Burns J, Kilmer S, Mehregan D, Pope K.

J Am Acad Orthop Surg. 2000 Sep-Oct;8(5):305-313

Thermal modification of connective tissues: basic science considerations and clinical implications.

Arnoczky SP, Aksan A.

III. 電波拉皮對脂肪組織之作用

Facial Plast Surg Clin North Am. 2011 May;19(2):347-359.

Radiofrequency: Thermage.

Polder KD, Bruce S.

Dermatol Surg. 2007 Feb;33(2):141-5.

Animal model to explain fat atrophy using nonablative radiofrequency.

de Felipe I, Redondo P.

Dermatol Surg. 2005 Aug;31(8 Pt 1):916-922.

Multipass vector (mpave) technique with nonablative radiofrequency to treat facial and neck laxity.

Finzi E, Spangler A.