امواج رادیو فرکانسی

فرکانس رادیویی

اساس درمان با فرکانس رادیویی (300 مگاهرتز تا 3 کیلوهرتز) تولید انرژی الکترومغناطیسی بین دو قطب الکتریکی توسط جریان است، که باعث ایجاد نوسان در مولکول‌های آب بافت هدف می‌شود و بسته به مقاومت بافت، منجر به گرم شدن بافت می‌شود. از نظر فیزیکی، اصل درمان بر اساس قانون اهم است:

انرژی E، جریان I ، مقاومت یا امپدانس R، مدت زمان (برحسب ثانیه) t.

این افزایش گرما مستقل از کروموفورها است. برخلاف پرتوهای لیزر، امواج فرکانس رادیویی به اصطلاح کوررنگ است. هدف از کاربرد RF تبخیر و انعقاد بافت با دمای بافتی بالاتر از 70 درجه سانتیگراد، اما به ویژه در لایه های عمیق‌تر هدف رسیدن به دمای 42 تا 44 درجه سانتیگراد، به منظور تشکیل کلاژن ناشی از حرارت است، که در واقع اجازه سفت شدن پوست از طریق درم را می‌دهد.

اگر لایه های سطحی پوست برای محافظت همزمان خنک شوند، RF حتی می تواند به بافت چربی عمیق تر نفوذ کند و منجر به آپوپتوز و در نتیجه تخریب سلول های چربی و کاهش آن شود. اثر درمان RF به ترکیب پارامترهای مورد استفاده مانند چگالی انرژی، زمان قرار گرفتن در معرض پرتو، قطبیت فرکانس رادیویی، خنک کننده سطح و فرم کاربرد بستگی دارد و می تواند توسط فرآیندهای فیزیکی اضافی مانند لیزر، مادون قرمز، وکیوم یا اولتراسوند بهینه سازی شود (شکل 9-1).

شکل 9-1: حالات عملکرد.

عمق نفوذ به رسانایی الکتریکی بافت بستگی دارد و به با ریشه دوم فرکانس رابطه عکس دارد و در نتیجه با ریشه دوم طول موج رابطه مستقیم دارد. عمق نفوذ δ، فرکانس f، نفوذپذیری مغناطیسی μ، رسانایی الکتریکی σ.

انواع فرکانس رادیویی که باید متمایز شوند عبارتند از RF یونی پلار، مونوپلار، بای پلار (دو قطبی) و مولتی پلار (چند قطبی). فیبروبلاست ها تشکیل کلاژن جدید را تحریک می‌کنند که حدود 3 ماه طول می کشد. با این حال، در دماهای بالاتر، فیبرهای کلاژن موجود نیز می‌توانند دناتوره شوند و در نتیجه منجر به سفت شدن فوری شوند. اگرچه نتیجه مورد انتظار نمی تواند با لیفتینگ جراحی رقابت کند، اما برای آسیب های پوستی متوسط موثر است.

شکل 9-2: انواع فرکانس رادیویی و مکانیسم عمل آنها.

فرکانس رادیویی مونوپلار

اولین دستگاه مونوپلار آراف (MRF) توسط سازمان غذا و دارو برای بهبود ریتیدهای اطراف چشمی در سال 2002 و به دنبال آن چین و چروک های تمام صورت در سال 2004 و همچنین بهبود موقتی در ظاهر سلولیت با اضافه شدن لرزش به دستگاه تایید شد. از آن زمان، فرکانس رادیویی مونوپلار، بخش مهمی از درمان سلولیت است. دستگاه های MRF با استفاده از یک دوقطبی موضعی در نوک و دیگری در تماس با پوست بیمار، که به عنوان زمین یا الکترود برگشتی عمل می‌کند، انرژی آزاد می‌کنند. الکترود به گونه ای طراحی شده است که انرژی را به طور یکنواخت در پوست توسط فرآیندی به نام کوپلینگ خازنی پخش می‌کند که ناحیه ای با دمای بالاتر تا عمق کنترل شده 3-6 میلی متر ایجاد می‌کند.

بافتی که در معرض میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، مقاومت در برابر امواج RF را افزایش می‌دهد و گرما تولید‌ می‌کند، که ساختار میکرو و ماکرومولکولی بافت را اصلاح می‌کند. انرژی الکترومغناطیسیRF به انرژی حرارتی تبدیل می‌شود (شکل 9-2). گرما باعث تخریب کلاژن و انقباض فیبرهای کلاژن می شود، فیبرهای جدید سنتز کلاژن را تحریک می‌کند و فعالیت فیبروبلاست را افزایش می‌دهد و شلی و چین و چروک را بهبود می‌بخشد.

از سوی دیگر، RF مونوپلار به دلیل پتانسیل سایشی آن می‌تواند در الکتروسرجری نیز استفاده شود. به نظر می رسد مقدار کلاژن تازه تولید شده به شدت گرم شدن بافت همبند و زمان گرم شدن بافت بستگی دارد.

گرمای تولید شده توسط جریان RF در نزدیکی الکترود فعال به اندازه، شکل یا موقعیت الکترود برگشتی بستگی ندارد، زمانی که الکترود برگشتی از نظر اندازه بسیار بزرگتر از الکترود فعال است و در فاصله ای بسیار بزرگتر از اندازه الکترود فعال قرار دارد. با افزایش فاصله از الکترود، گرمایش به طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

دستگاه های مونوپولار نسبت به یونی پلار یا بای پولار تأثیر عمیق تری دارند. عمق گرمایش به اندازه و هندسه نوک هندپیس درمان بستگی دارد. به طور معمول، درم را از 65 تا 75 درجه سانتیگراد گرم می‌کند، دمایی که در آن کلاژن دناتوره می شود.

دستگاه های مونوپلار بیشتر برای برش بافت استفاده می‌شوند. مانند بیستوری الکتریکی، این یک دستگاه الکترو پزشکی است که از گرمای تولید شده از عبور جریان با فرکانس بالا، از مرتبه 1 مگاهرتز، بین یک الکترود فعال و نقطه‌ای شکل و یک الکترود با سطح بزرگتر که در تماس نزدیک با پوست است، استفاده می‌کند. وظیفه آن انجام سایش بافت است.

اثرات درمان با دستگاه های مونوپلار به چگالی انرژی RF که می تواند با توان RF کنترل شود و اندازه الکترود فعال بستگی دارد:

سایش بافت: انرژی با چگالی بسیار بالا مورد نیاز است.
ابزار برش: یک الکترود سوزنی برای متمرکز شدن جریان الکتریکی در یک ناحیه بسیار کوچک استفاده می‌شود.
هندپیس انعقادی: سطح بیشتری نسبت به دستگاه های سایشی دارند.

RF مونوپلار را می‌توان روی همه انواع پوست استفاده کرد، زیرا با عبور از پوست توسط ملانین یا عروق اپیدرم منعکس یا جذب نمی‌شود و استفاده از آن را ایمن تر می‌کند. همچنین RF مونوپلار را می‌توان در قسمت‌های مختلف بدن مانند: ران ها، بازوها، خط گردن، گردن، ران، ابروها، چشم‌ها، قسمت میانه صورت، گونه ها، چین های نازولبیال و چین های ملولابیال استفاده کرد.

شایع ترین عوارض جانبی احساس سوزش و گرما در ناحیه حین درمان است. ادم و اریتم معمولاً ظرف چند ساعت پس از درمان ناپدید می شوند. سوختگی ها، تشکیل پوسته، سایش، رنگدانه زدایی، اسکارکمتر شایع است.

فرکانس رادیویی یونی پلار

مکانیسم اثر RF پونی پلار با فرکانس رادیویی مونوپلار متفاوت است. در RF یونی پلار، جریان الکتریکی در بافت تولید نمی‌شود. در عوض، یک تابش الکترومغناطیسی با فرکانس بالا تولید می‌شود که منجر به قطبیت متناوب سریع میدان الکترومغناطیسی می‌شود که باعث ایجاد فرکانس چرخش بالایی در مولکول‌های آب می‌شود (که به عنوان کروموفور در نظر گرفته می‌شود). چنین نوسانات فوق سریعی گرما تولید می‌کنند و بعداً آن گرما در بافت پخش می‌شود. فاز موج الکترومغناطیسی تولید شده توسط این دستگاه به گونه ای کنترل می‌شود که امکان نفوذ گرما در بافت تا عمق 20 میلی متری را فراهم می‌کند. گرمای تولید شده توسط حرکت مولکول های آب به دمای سطحی پوست اجازه می دهد تا در حدود 40 درجه سانتیگراد تثبیت شود، در حالی که بالاترین دمای 50-75 درجه سانتیگراد در درم مشبک به دست می آید. RF یونی پلار با فرکانس بالا برای تعیین کانتور بدن مناسب تر است، زیرا به عمق بیشتری (20 میلی متر) نفوذ می‌کند و به دمای بالاتری می‌رسد. RF یونی پلار برای درمان سلولیت به دلیل عمق نفوذ آن موثرتر از RF دوقطبی (مونوپلار) در نظر گرفته می‌شود، عمق نفوذ RF دوقطبی از 2 تا 4 میلی متر است. از سوی دیگر، RF دوقطبی باعث ضخیم شدن پوست می شود و به تشکیل سلولیت کمک می‌کند.

مقایسه RF یونی پلار و مونوپلار

در RF یونی پلار و مونوپلار، یک الکترود منفرد روی پوست قرار می گیرد، جایی که در ابتدا حداکثر انرژی را آزاد می‌کند. این اصلی است که انعقاد و برش که دهه ها توسط RF استفاده شده است، بر آن استوار است. در فرکانس رادیویی یونی پلار، فرکانس رادیویی کنترل نشده به شکاف های بافتی وارد می‌شود. در فرکانس رادیویی مونو قطبی، جریان از یک الکترود مثبت به الکترود زمین هدایت می‌شود، که باعث می شود جریان هدفمندتر و موثرتر باشد. دمای حد در سطح پوست 41 درجه سانتیگراد بدون درد احساس می شود.

با این حال، قرار نیست پوست در نقطه تماس گرم شود، اما لایه های زیرین باید گرم شوند، نقطه تماس باید به شدت خنک شود. این باعث می‌شود که گرما در لایه های عمیق تر بافت در صورت قرار گرفتن در معرض پرتو جمع شود. بسته به درجه خنک شدن، امکان نفوذ و تجمع گرما تا درم و حتی بافت چربی وجود دارد. عمق نفوذ بستگی به میزان خنک شدن سطح دارد.به عنوان مثال، اگر سطح فقط کمی تا 30 درجه سانتیگراد خنک شود، بیشتر گرما از قبل در درم فوقانی انباشته می شود و با خنک شدن تا 20 درجه سانتیگراد به درم تحتانی می رسد و در 10 درجه حتی بافت چربی، در آزمایشات حیوانی حتی تا عمق 5/2 سانتی متر نیز گزارش شده است.

در حالی که گرم کردن سطحی درم برای فرآیندهای سفت کردن استفاده می‌شود، نفوذ عمیق در خطوط کانتورینگ بدن برای کاهش چربی استفاده می شود. بنابراین اکثر درمان های سلولیت با دستگاه های فرکانس رادیویی یونی یا مونو پلار انجام می‌شوند.

فرکانس رادیویی دوقطبی

انرژی الکتریکی بین دو الکترود که در مجاورت یکدیگر قرار دارند حرکت می‌کند. الکترودهای مثبت و منفی در طول درمان روی سطح پوست باقی می‌مانند. در مقایسه با RF مونوپلار، RF دوقطبی فقط دارای عمق نفوذ محدودی است که، به نصف فاصله بین دو الکترود محدود می‌شود. از یک طرف بی خطر و کمتر دردناک است، اما از طرف دیگر تأثیر آن نیز بسیار محدود است. اساساً دمای 80 تا 100 درجه سانتیگراد در نقطه تماس نوک الکترود و سطح پوست ایجاد می شود که منجر به سایش متمرکز فرکشنال می‌شود. در اطراف این نقطه، انعقاد در دمای 50-80 درجه سانتیگراد و در اطراف این نقطه گرمای تحریک کننده در 40-50 درجه سانتیگراد حاصل می شود. در مقایسه با لیزر، وسعت سایش بسیار کوچک است و میزان توسعه گرما برای اثر حرارتی تحریک کننده به طور قابل توجهی بیشتر است. با توجه به انواع مختلف (شکل 9-3)، این سه اثر به طور متغیر قابل تنظیم هستند.

شکل 9-3: انواع مختلف اثر رادیوفرکانسی.

شکل 9-4: مقایسه RF بای پلار و مونوپلار.

شکل 9-4 شماتیک مقایسه مقایسه RF بای پلار و مونوپلار را مشاهده می‌کنید. سایش فراکشنال سطحی به ویژه برای درمان اسکارهای هیپوتروفیک ، اسکار آکنه (شکل 9-5)، استرچ مارک‌ها (شکل 9-6)، یا حتی چین و چروک های سطحی مانند پنجه کلاغی و “چروک” مناسب است. همانند لیزرها، روش فرکشنال منجر به کاهش قابل توجه عوارض جانبی می‌شود اما باید چندین بار تکرار شود تا به نتیجه مشابهی دست یابد. بدون تکنیک‌های اضافی، فرکانس رادیویی دوقطبی بسیار سطحی باقی می‌ماند و فقط به‌طور محدود در سفت‌کردن بافت‌های عمیق‌تر مؤثر است. برای دستیابی به اثر عمیق تر، RF دوقطبی باید با سایر روش های فیزیکی ترکیب شود.

برای مثال، پیش درمانهایی تابش مادون قرمز یا اولتراسوند، امپدانس بافت را تغییر می دهد و بنابراین اجازه می دهد RF به عمق بیشتری نفوذ کند.

اگر پوست به طور همزمان با وکیوم درمان شود، عمق نفوذ بهتری را نیز تسهیل می‌کند، زیرا لایه‌های بالایی پوست با یک محرک کششی نازک می‌شوند، یعنی لایه‌ای که پرتو باید از آن نفوذ کند در مسیر رسیدن به لایه‌های عمیق‌تر درم و بافت چربی کاهش می‌یابد و نفوذ نه تنها به صورت افقی از بالا بلکه عمدتاً از دو طرف بافت کشیده شده به داخل خلاء حاصل می شود. در عین حال، خلاء روی پوست نیز باعث ایجاد یک اثر خنک کننده می‌شود که در هندپیس های لیزری به ویژه در لیزرهای اپیلاسیون نیز استفاده می شود.

راه دیگر برای دستیابی به نفوذ عمیق تر، ترکیب دو قطب نه تنها به صورت جداگانه بلکه چندین الکترود در فواصل مختلف است. بنابراین، نفوذهای سطحی و متوسط و عمیق به دلیل فواصل مختلف بین قطب مثبت و منفی به دست می‌آید. علاوه بر این، جریان های بین قطب های مختلف در اعماق متغیر رخ می‌دهد که در نهایت منجر به اشباع بافت با فرکانس رادیویی و در نتیجه گرمایش همگن لایه های بافت مختلف در اعماق مختلف می شود.

شکل 9-5: اسکار آکنه (a) مستقیماً پس از درمان و (b) 2 ماه بعد.

شکل 9-6: استرچ مارک (a) قبل و (b) پس از درمان.

فرکانس رادیویی انتخابی چند قطبی

این امر با ترکیب چندین قطب مثبت و منفی در یک اپلیکاتور منفرد به دست می آید (شکل 9-7). در اینجا، انرژی فرکانس رادیویی ساطع شده به طور انتخابی در چربی انباشته می‌شود، که به معنای گزینش پذیری ظرفیت ذخیره سازی و هدایت چربی است .بافت‌هایی با امپدانس بالا مقاومت بالاتری دارند و در نتیجه مقاومت بالاتری در مقابل میدان الکترومغناطیسی دارند. مقاومت بیشتر منجر به افزایش دما در این لایه‌های بافتی نسبت به لایه‌های اطراف با شدت کمتر شد.

رسانایی بافت چربی 032/0 است، در حالی که رسانایی پوست 10 برابر بیشتر 328/ دارد و عضله حتی دارای رسانایی 20 برابر بیشتر 65/0 است. در نتیجه، انباشت انرژی به مدت 30 تا 45 دقیقه ترجیحاً در بافت چربی انجام می‌شود. در عضله، این رسانایی نه تنها به دلیل تفاوت در بافت، بلکه به دلیل فعالیت عروقی به میزان قابل توجهی ایجاد می شود، که به خنک شدن کمک می‌کند زیرا جریان خون انرژی را می برد.

در یک آزمایش حیوانی، نشان داده شد که چگونه رشد دما در بافت‌های عمیق ایجاد می‌شود: پس از حدود 10 تا 14 دقیقه فرکانس رادیویی در ناحیه 10 × 10 سانتی‌متر، دمای پوست حدود 40 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، در حالی که در بافت چربی درجه حرارت در ابتدا به 42 درجه سانتیگراد و بعداً به 46 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. سپس دمای پوست در بافت چربی به حدود 40 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. اگر این دما برای 15 دقیقه دیگر ثابت بماند، نتیجه آسیب غیرقابل برگشت به سلول های چربی است. آزمایش‌های حیوانی نشان داده است که سلول‌های چربی در ابتدا پس از چهار جلسه درمان به دلیل آپوپتوز تدریجی از بین می‌روند که سپس از نظر بالینی منجر به کاهش اندازه می‌شود. در 40 زن 18 تا 68 ساله در یک مطالعه با 4 جلسه درمان 30 دقیقه ای به فاصله هر هفته، در قسمت تحتانی شکم و هیپ (شکل 9-8)، کاهش دور شکم به طور متوسط 93/4 سانتی متر در 40 مورد حاصل شد.

شکل 9-8: (a) قبل و (b) پس از درمان.

یک روش زیبا برای هدایت گرما به بافت‌های عمیق این است که اجازه نمی‌دهیم فرکانس رادیویی از بیرون از طریق اپیدرم عمل کند، بلکه اجازه می‌دهیم تا از طریق اپیدرم عمل کند. میکروسوزن‌ها می‌توانند در اعماق 5/0 تا 3 میلی متری قابل تعیین، به بافت نفوذ کنند. سپس می‌توان RF را از طریق سوزن ها منتشر کرد.

با این روش تنها آسیب به سد پوستی و اپیدرم، سوراخ‌های محل‌ تزریق سوزن است که در عرض 1 ساعت کاملا بسته می‌شوند. انعقاد به دست آمده در درم و اثر حرارتی در محیط با اثرات لیزرسایشی مطابقت دارد، اما میکروسوزن‌های فرکانس رادیویی این امکان را بدون آسیب‌های عمده و بدون کانال نکروز حرارتی و بدون آسیب به سد پوستی فراهم می‌کنند. با این حال، اثر انعقادی به نوع RF ، مونو پلار یا دو قطبی (مونوپلار عمیق تر نفوذ می‌کند اما منجر به انعقاد نمی‌شود) و همچنین مدت زمان انتشار پرتو بستگی دارد. به عنوان مثال، دستگاه‌هایی وجود دارند که حرارت را به مدت 4 ثانیه در 5 جفت سوزن قطب مثبت و منفی، نه فقط میلی‌ثانیه، القا می‌کنند. این کار بافت را در شعاع چند میلی‌متری منعقد می‌کند و به دمای 72 درجه یا بیشتر می‌رسد. مهم است که چنین دستگاه‌هایی دارای یک سیستم نظارت بر دما باشند که از دماهای بالاتر جلوگیری کند، زیرا این امر تنها منجر به تخریب بافت و زخم می‌شود. در شکل 9-9 به صورت شماتیک مقایسه بین توسط سیستم های RF اپیدرمی مونوپلار و دوقطبی و RF دوقطبی با میکروسوزن را مشاهده می‌کنید.

شکل 9-9 : تصویر شماتیک مقایسه عمق و درجه عمل و پاشندگی انرژی RF ساطع شده توسط سیستم های RF اپیدرمی مونوپلار و دوقطبی و RF دوقطبی با میکروسوزن. عمق بیشتر و انعقاد الکتریکی با کنترل بهتر انرژی RF از طریق میکروسوزن‌های دوقطبی مشهود است و شفت‌های سوزنی عایق‌شده به این معناست که نیازی به خنک کردن اپیدرم نیست.

فرکانس رادیویی فرکشنال

سایش کامل پوست با لیزر برای سفت کردن پوست بسیار موثر است اما استفاده از لیزر با عوارض جانبی مانند مدت زمان طولانی دوران نقاهت، عفونت، تغییرات رنگدانه‌ها و جای زخم محدود می‌شود. بنابراین، کاربرد نقطه ای مانند فرکشنال انرژی لیزر توسعه یافت. که اساس کار فرکانس رادیویی فرکشنال نیز می‌باشد. سایش نقطه‌ای، محدود به 10 تا 20 درصد از کل ناحیه، منجر به آسیب کمتر، بهبودی بسیار سریع‌تر و در نتیجه عوارض جانبی بسیار کمتر می‌شود.

مقدار غالب انرژی ابتدا در نقطه تماس آزاد می‌شود و با فاصله از الکترود کاهش می‌یابد. در نقطه تماس، انرژی منجر به سایش سطحی نقطه‌ای، از جمله انعقاد، و در محیط وسیع‌تر، منجر به گرم شدن همرا با یک اثر تحریک‌کننده زیستی، به عنوان مثال، تشکیل کلاژن جدید می‌شود.

RF یونی پلار نفوذ انرژی عمیق تر را حتی در کاربردهای فرکشنال امکان پذیر می‌کند. در RF دوقطبی، فاصله بین الکترودها عمق نفوذ جریان (عمق نفوذ = تقریباً نصف فاصله) را به همراه فرکانس تعیین می‌کند. بسته به هدف، فاصله الکترود و فرکانس را می توان برای تعیین عمق نفوذ متفاوت تغییر داد.

با چیدمان الکترودها، می‌توان تولید گرما را در سطح و در نتیجه سایش را به حداقل رساند، اما گرمایش زیرین را شدیدتر از لیزر کرد. این تکنیک RF زیرسایشی (sublative RF) نامیده می شود. با هدف اصلی تحریک تشکیل کلاژن جدید با آسیب کمتر به سد پوست، توسعه گرمای بالاتر در لایه های عمیق تر را امکان پذیر می‌کند.

در نتیجه خطرات به حداقل می رسد و هیچ تغییر رنگدانه ای حتی در پوست تیره قابل تشخیص نیست. با این وجود، مطالعات اثربخشی را برای نشانه های پیری ناشی از نور و تشکیل چین و چروک نشان داده اند.