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关于射频阻抗的研究

2018-2-4 14:06:51 点击: 编辑:

射频阻抗


射频设备的阻抗校准十分重要。由于射频是60兆?#20806;?#20132;流电,电极一秒钟变化600万次,参见图1,电?#29992;?#31186;进出600万次,内部产生热量。刚开始,当激光仪深度增加时,产生的光子数量减少。由于在较深处无光子运动,所以产生的热量也较少。这就是为什么激光仪在较浅处更热,而较深处生成热量少。因此在较深处产生的热量应少于表皮。当冷却表皮时,表皮温度降低,而较深的热量生成较少。塑美极就是这种类型,这种类型又被称为逆向热梯度。对于肤色较深的人?#27492;擔?#37319;用逆向热梯度方法进行治疗是安全有效的。射频治疗较深区域,与激光仪本?#20160;?#21516;之处就是在表皮上产生的热量相对较少。这是射频技术的的优点。阻抗,也称为阻力。组织不同,阻抗也很不同。阻抗和导电性是相对的二个概念。如果导电性高,阻抗就低,如果阻抗高,导电性就低。通常?#27492;擔?#34920;皮的导电性是0.25。如果是干性皮肤,阻抗是很高的。



图1



图2


一般说来,湿润皮肤有?#31995;?#38459;抗,干性皮肤有较高阻抗。皮肤比血液阻抗要高。很多情况下需要比较皮肤和脂肪层。电流很难通过脂肪层吗?或是电流比较难通过皮肤?拿正常皮肤与脂肪层相比,电流比较难通过脂肪,由于脂肪的导电性为0.03,而皮肤是0.25,皮肤的导电性约比脂肪的高十倍。相应的,皮肤带电比脂肪要更容易一些。




图3 不同类型组织在1兆?#20806;认?#30340;导电性


Cieron生产的Aurora是皮肤学家首?#38382;?#29992;的射频设备。在两侧有双极电极,电极间?#26032;?#20914;?#25239;?#20197;发射光线。如果是2个电极,电流如下(图4)




图4 图示为使用双极系?#24120;?#30005;流通过表皮的示意图


区域1和h的电流密度较强些,靠近区域2时变弱。由于电极间距离起来越大,阻抗也越来越大,靠近针处,电流最大。通常?#27492;擔?#24314;议最大电流通过的深度应为针与2电极间距的一半。


Cineron生产设备在像素射频表面发射射频,并在对角线上插入e-prime针以放射射频。e-prime测?#24247;?#19968;次温度,并测量阻抗以保持恒温。共对5位患者进行治疗,?#20013;?#36861;踪阻抗治疗6秒的结果,第一开始阻抗很高,然后变低。针仍在同一地方,未移出。温度一上升,阻抗降低,由于阻抗下降,在没有其他变化的前提下,生成热量更多。当测量温度时,通过改变电流,保持5位患者温度不变。


组织损伤是依温度乘以时间计算。如果5位患者在同样的时间处于同样温度,?#20154;?#20260;应为一致。这是最理想的方法,然而,不同的温度并?#28784;?#21619;着无损伤。如果温度很高,将时间设定得短些,如果温度低,将时间设定的长些。


图5显示当激光仪开始辐照时,组织温度升高,当辐照将近结束时,温度下降。大多数医生认为温度可以再升高些。图5第一张显示活跃分子量,共价键移动程度和电子移动情况,当辐照将近结束时,热量开始下降。



图5 损伤常数Ω的计算


该温度指的是标的物的温度,若其随激光和血管而反应,即为血管温度。当我们使用INTRAcel治疗太田痣时,该治疗被视为临床程序。标的物接收能量?#36879;?#28201;,在辐照结束时,在其周围传导热量。可能是皮肤或标的物位置的下?#20581;?#22240;此,当治疗结束时,温度更高些。


通过固体的传热度是?#22797;?#23548;,而通过气体的传热是指对流。通过固体的热量比通过气体的热量要多。当标的物变热时,热量移向皮肤,降低标的物温度,随着时间推移,皮肤温度越来越高。


许多人认为在治疗后使用冰袋会降低疗效,我们希望降温的是表皮,而非目标区域。当标的物的温度传至表皮时,长期处于高温下,可能会产生色素沉着过度和红疹。当对流发生时,热传至表皮,空气不传热,处于高温的时间会更长。如果贴上冷?#24202;跡?#28909;传导快些,表皮温度会降低。最好是长期贴上冷?#24202;跡?#20197;确保降低表皮温度。


当针对骨头部分使用激光治疗,是十分危险的。因为热对固体传导良好,但却在骨头内不传?#32908;?#22914;果对面颊和前额使用脉冲?#25239;猓?#20854;传热给表皮,将热量传导至比标的物更深的地方然后消失。由于热对骨头上不传导,标的物释放的热量传至表皮,产生更多热量。当表皮上贴有冷?#24202;?#26102;,表皮温度可能有所下降,对标的物已造成足够的?#20154;?#20260;,所以治疗后敷冰袋不会降低疗效。如果冰袋可?#32422;?#23569;副作用,如色素沉着过度及红疹,最好降低表皮温度。



使用电流(1)*电阻(Ω)公式,电压(V)是100伏。如果电流是1A,电阻为100Ω。
 


100V = 1A x ?


= 100V/1A = 100Ω


这是基本公式,然后,产生以下公式:


W = I2 x R.


V = I x R -------------------------- ①


W = I x V -------------------------- ②


Ap将第一个公式I*R而非第二个公式,则成为W = I x I x R= I2 x R


若为同?#28949;?#22411;,暂?#20063;?#31649;电压,唯一可替代的I=V/R, 则成为W=V2/R


由于E=W*T,将W由I2*R或V2/R代替,成为E=I2*R*T或E=V2/R*T


若电流电压为100伏,电阻为10欧,电流即为10安。那电流的瓦数是多少?


使用W=V2/R公式,则(100)2/10=1000瓦


如果给定电流时间为1秒,则1000瓦*1T=1000焦耳



问题1:在INTRAcel治疗中,如果更改为单极,在同样时间和电压下,组织并不象双极治疗那样变化,为什么?


在同样时间和同样电压下,使用单极时反应是不同的。使用单极,电流的电阻?#20154;?#26497;时增加吗?


双极二极间距最小处,双极电阻?#31995;停?#30005;流自电极流出,应移向与挡板连接的地?#20581;?#21333;极的间距?#20154;?#26497;长,2个电极之间的间距越长,电阻越高。电阻间的差异造成的变化很?#28784;?#26679;。


让我们检验一下单极和双极发生的情况。


若电压保持不变,电阻值随着距离而增?#21360;?/span>


假定电压为100伏,对于单极,电阻为20欧,对于双极,电阻为10欧。


应用W=V2/R公式,


双极:(100V)2/10Ω=1000W


单极:(100V)2/20Ω=500W


在给定同样时间和同样电压情况下,单极的反应仅为双极的一半。?#23548;?#19978;,阻抗?#24403;?0欧还大些。电阻值是否与距离成正比增长并不确定,但在塑美极中每次都显示欧姆数。当距离变短时,电阻值减少。由此看出,并不能得出电阻与距离成正比增长的结论。在单极时,射频时间更长,电阻值增加,但瓦数下降,认识到电压越高,传导能量越多。


很多设备显示W*T,在给定电阻值的情况下通过?#23631;康?#21387;以显示瓦数。假定显示核定的瓦数,由于阻抗而致使电压下降,说明治疗变弱。但是很多公司在生产设备时,通过提升电压而提升瓦数,假定双极尖端电阻相同,且几个电压经核准,通过改变电压,改变瓦数。


由于INTRAcel单极是遵循双极阻抗的?#23631;?#26041;法,电压为恒值,但与双极相比,阻抗较高,因此治疗皮肤的?#23548;释?#25968;也就?#31995;汀?/span>


当为了提升瓦数值,提升电压值时,发生类似于双极治疗下的组织反应。


最终,INTRAcel单极?#23631;?#38459;抗,好处即是对于?#23631;?#30340;阻抗时,给出不同的电压值,这样可以对每个实体或部分的电阻差异进行修正。因此,通过修正电压值,确保瓦数值恒定。


如果阻抗升高,电压降低,如果阻抗降低,升高电压,保持瓦数恒定。


W*T是焦耳,即为施加的功率。阻抗修正是通过每一区域?#23631;?#19981;同阻抗,调整电压,确保瓦数恒定,对于反应不同的情况,给定损伤常数,忽略不同人?#23631;?#30340;阻抗值的差异。在INTRAcel使用中,没有这样的问题,在3级功率水平下,患者发生碳化现象,在5级功率水平患者身上无这种现象。


阻抗校?#30002;?#22823;的优点是通过校准每个系统?#23433;?#20214;的电阻?#25377;?#24322;,在1-7级都可以取得同样的临床效果。


 


 

问题2:高电阻区域产生高热量


若在高电阻区域不产生热量就有问题了,一些说法正好相反。一些说法认为具有高阻抗的结构更容易产生热量,所有?#34892;?#22810;受伤和损伤。这与我们所知的正好相反,为什么会发生呢?


假定如图6,电流,3Ω(脂肪),7Ω(皮肤)是串联的,当电压给定100伏,总电阻值为10欧。



这就意味着100伏,10欧,产生10安电流。


对于整个电路?#27492;擔?#30005;流是10安,但对于每个电阻的电压则不同


Using V = I R,At 7Ω, V = 10A x7Ω = 70VAt 3Ω, V = 10A x3Ω = 30V


以上生成电压,当电流通过1秒,在7Ω处产生能量700焦耳,在3Ω处产生能量300焦耳。


因此,在串联电路,高电阻处产生更多热量。由于双极是串联电路,所以在高阻抗处生成更多热量。如果2个电极中的1个并未完全接触皮肤,阻抗?#24403;?#39640;,表皮产生更多热量,造成皮肤坏死,当4个尖?#23435;?#25509;触时,塑美极并不发射射频。



图7-b为并联电路,如果红色为高阻抗,蓝色为低阻抗,哪个产生热量更多?


并联电路对于每个电阻的电压值是一样的,电流与电阻呈反比。由于电压降低,瓦数(W=V*I)也降低,生成热量也?#22270;?#23569;。此外,瓦数与电流平方和电阻成正比(W=I2*R),如果电阻增加,电流值减半,由于与电流平方成正比,即变成1/4,所以当电阻增加时,整个电路瓦数减半。在并联电路中,电阻增加不如电流减少影响大。总之,电流并不向高阻抗区域流动,如果电流不流向此处,不能生成热量。在并联电路,电流并不向高阻抗区域流动,所以不产生热量。仅串联电路中,允许电流流入,在高阻抗区域生成热量。



问题3 高频能融化内脏脂肪吗?


如果背后附有挡板,在高频状态下,高频电流可深入皮肤和脂肪,或可能不深入脂肪,而随着皮肤回?#38477;?#26495;处。我们假设红线是通过脂肪的电流,?#26029;?#26159;不通过脂肪的电流,电阻值相差2倍,瓦数降低一半。为了实现同样瓦数,对高阻抗区域给予2倍的电压。?#23548;?#19978;,为了确保高频深入皮肤,融化脂肪,应用10倍高的电压值。这种情况下,皮肤早于脂肪先融化。

 

?#36816;?#32654;极?#27492;擔?#36890;常热量集中于较厚皮肤区域。在脂肪层的?#23435;?#24615;隔不完全仅仅是脂肪,在其间有?#23435;?#32452;织,考虑?#23548;?#33021;量的穿透深度,电流流入这里。总而言之,当射频电流流向脂肪组织,?#23435;?#24615;隔区域比脂肪细胞处的热量高1.4倍。产生的热量形成胶原重塑,是皮肤紧致的原理所在。



问题4:从实验录像中看出单极电极进行皮肤治疗时,将猪肉脂肪放在回程,脂肪层融化,发生了什么?


 


 

当对猪肉脂肪发射高频时,脂肪融化。在附?#31995;?#26495;后,射频在猪肉脂肪上辐照,脂肪大量融化。这就是在背后附?#31995;?#26495;,高频辐照到腹部脂肪时,内脏脂肪融化的原因。脂肪阻抗高,皮肤阻抗?#31995;汀?#22312;这种情况下,电流通过皮肤和脂肪,到达挡板,如先?#20843;?#31034;,高阻抗和低阻抗相串联,更多热量在高阻抗的脂肪处产生,因而融化脂肪。


?#23548;?#19978;,脂肪被皮肤包围。有一种方法可以让电流流过皮肤后,流向挡板,即皮肤-脂肪-皮肤。若为并联电路,如先?#20843;?#36848;,电流流向低阻抗区域,因此在低阻抗区产生更多热量。然而,由于电流流向低阻抗的皮肤,并流向挡板,所以脂肪处不产生热量。



问题5:双极治疗中,在电极周围产生?#20154;?#20260;吗?或均匀分布在电极连?#21448;?#22260;?


当首次研究INTRAcel时,预计在电极周围生成凝结,但凝结均匀分布在电极周围,?#27425;?#32469;着针末端产生凝结。


为什么会这样?针末端与2电极的距离很窄(区域1),而线间距很长,越来越远(区域2)。(图4)最窄线间距处的针末端产生变性。



问题6:在单极治疗中,在针周围产生?#20154;?#20260;或均匀分布在电路中?相对于双极治疗,为何其?#20154;?#20260;轻微?


在单极治疗中,针末端与挡板间的距离是?#20154;?#20260;扩延的距离。对于单极和双极治疗,给定同等情况下,单极的凝结区更大,双极的凝结区较小。由于热扩散自针末端产生,?#20154;?#26497;凝结弱。


考虑到上述情况,使用单极治疗时,治疗浅层表皮比较安全,但需考虑到一点是,如果使用双极对浅层皮肤区域强烈辐照会有问题,但治疗浅层表皮仍是比较安全的。


由于?#20154;?#26497;弱,使用高功率相对安全,治疗2和3回合不会产生问题。如果是对浅层区域治疗,而非深处毛孔,在治疗后能立即看到疗效。通常?#27492;擔琈osaic比INTRAcel 在毛?#23383;?#30103;方面疗效较好,使用单极进行表皮换肤,通过几回合可以安全实现。毛孔,轻微皱纹,整体纹理将有所改善。所有这些都可以通过对阻抗的研究得以解决。


 

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