簡介與背景（Introduction and Background）
定義
- 現代電外科（electrosurgery）：將高頻交流電施加於活體組織，以達成表淺凝固、深層凝固或切割皮膚的一群技術。
- 活體組織為不良導體，電流流動受阻並在施加部位累積；此阻抗使電能轉換為熱。
- 不同種類的電外科電流各具獨特波形，產生不同的生物學結果：desiccation、coagulation 或 section。
電燒灼（Electrocautery）
- 現代電外科的先驅（源自希臘文 kauterion，烙鐵），發明於 1875 年。
- 原理：金屬線因對直流電流的阻抗而被加熱，如電烤麵包機。
- 可達成止血（即使在潮濕術野），但造成的三度燒傷可能導致癒合時間延長與較差的美容結果。
- 與現代電外科的差異：electrocautery 的元件是加熱的；現代電外科則以未加熱的電極施加高頻交流電。
- Electrocautery 機組對裝有 ICD 的手術病人具價值，因外部電磁場可能影響這些裝置的功能。
- 現代永久性心律調節器的顧慮主要在於電外科操作距裝置 5 cm 以內時。
- 現有機組如 Geiger TCU Thermal Cautery Unit；也有拋棄式電池供電的電燒灼器械，但接觸組織時所需溫度可能下降。
歷史沿革
- 1889 年 Thompson 開發出可提供高頻電流的產生器；他注意到雙手浸於食鹽水中通電時手腕會發熱。
- 1891 年 Jacques Arsène d’Arsonval 的實驗確立：對人體施加頻率 >10 000 cycles/秒（10 KHz）的電流不會造成神經肌肉刺激與相關的僵直反應（tetanic response）。
- 1890 年代 Oudin 修改 d’Arsonval 的設備後，能產生造成表淺組織破壞的火花噴射。
- 二十世紀初 Rivière 構想使用極小的治療電極以集中電流密度，使得能用電火花治療皮膚病灶。
- 1907 年 Walter de Keating-Hart 與 Pozzi 引入「fulguration」一詞（源自拉丁文 fulgur，閃電），指以 Oudin 線圈的火花治療皮膚所造成的表淺碳化。他們主張此模式為治療皮膚癌的理想方式，火花可藉干擾腫瘤細胞的營養來源選擇性破壞之。
- 1909 年 Doyen 引入「electrocoagulation」（源自拉丁文 coagulare，凝結）：以治療電極直接接觸組織，並在電路中加入無關電極（indifferent electrode）。
- 無關電極使進入病人體內的電流可直接移除、回流至電外科裝置。
- 移除靜電累積可避免術者與旁人被電擊。
- 電流量（amperage）有效增加，而電流「再循環」使得可使用較低電壓。
- 此雙端（biterminal）配置產生的電流穿透較 fulguration 深，直接凝固組織而非僅造成表面碳化。
- 1911 年 William Clark 報告一種使組織脫水但表面不碳化的電外科輸出：他在單端 Oudin 電流產生器中以多重火花間隙（multiple spark gap）取代單一間隙，提供較平滑的電流，產生細火花（而非 electrofulguration 的長而粗的火花）；他以「desiccation」（拉丁文 desiccare，乾燥）描述此作用。
- 1923 年 Dr George A. Wyeth 以電外科切割組織，其設備稱「endotherm knife」（希臘文 endo 內、thérmē 熱），使用熱離子真空管（thermionic vacuum tube）取代火花間隙；技術稱「electrothermic endothermy」。他認為此法特別適用於腫瘤手術，因不僅封閉較小血管，也封閉可能造成轉移擴散的淋巴管。
- 哈佛物理學家 William Bovie 博士可能是最重要的貢獻者：在 Liebel-Flarsheim 公司資助下，建造出同時提供凝固與切割電流的手術室電外科裝置。
- 神經外科名醫 Dr Harvey Cushing 於 1926 年在 Peter Bent Brigham Hospital 開始使用電外科控制出血與切割組織（由 Bovie 操作機器）。
- Cushing 的正面評價確保了外科界對此技術的接受；「bovie」一詞至今仍被通稱電外科裝置的名詞，甚至作為執行電外科的動詞使用。
電外科裝置與輸出
- 所有電外科儀器的電路共有的設計流程：
- 標準家用電流先通過變壓器（transformer）改變電壓，提供儀器各電路功能所需的位準與特性。
- 電流接著通過振盪電路（oscillating circuit），可採火花間隙（spark gap）、熱離子真空管或固態電晶體來提高電頻率。
- 最後將改變後的電能傳送至治療電極。
- 每種電外科電流產生獨特的波形（waveform），依所用振盪電路而為衰減（damped）或非衰減（undamped）。
- 一般原則：
- 衰減波形 → electrodesiccation 與 electrofulguration。
- 中度衰減電流 → electrocoagulation。
- 非衰減電流 → 切割電流（cutting current）。
- 火花間隙產生器產生衰減波，由連續波幅逐漸回歸至零的能量脈衝組成，源自間隙對能量流動的阻抗。
- 使用熱離子管則輸出較均勻：閥管（valve tube）電路能中和造成火花間隙電路衰減效應的內部阻抗，故輸出振幅維持不變。
- 依電路設計，輸出可為中度衰減（部分整流 partially rectified）或輕度衰減（完全整流 fully rectified）。
- 經濾波的完全整流輸出基本上是連續且均勻的，類似非衰減波。
術語：Monopolar、Bipolar、Monoterminal、Biterminal
- Monopolar / Bipolar 指手術電極末端接觸組織的尖端數目：
- 只有一個尖端 → monopolar 電極（插入裝置上的一個插孔）。
- 兩個尖端 → bipolar 電極；例如插入裝置兩個插孔的電外科鎳子（electrosurgical forceps）即為 bipolar。
- Monoterminal / Biterminal 指是否使用無關電極或散佈電極（dispersive electrode，即「ground plate」接地板）：
- Monoterminal：僅使用治療電極。
- Biterminal：同時使用治療電極與無關電極。
- Electrocoagulation 與 electrosection 屬 biterminal：無關板雖技術上非機器運作所必需，但確實可提升電外科設備效率。
- Biterminal 應用中，能量自治療電極輸出、通過病人，再經無關電極自病人身上移除，形成「再循環」。
- Electrodesiccation 與其變異 electrofulguration 為 monoterminal 術式，無關電極無作用，多數情況甚至未連接至病人。
- 簡易判別法：把機器出來的電線當作 terminal。若只有一條線（電極手柄）接上機器 → monoterminal；若額外使用「ground plate」需第二條線 → biterminal。
- 用球狀電極（ball electrode）電凝固出血血管時，是 biterminal、monopolar 電外科。
- Bipolar 鎳子的電極同時連接主動端與散佈端 → 屬 bipolar 模式。
圖 140-2：不同波形在電外科中的應用。
圖 140-6：電外科機組（交流電 AC）與所接的電外科筆。Monopolar 筆用於 electrodesiccation 與 electrofulguration；搭配接地板時以 biterminal 模式用於 electrocoagulation。另可搭配 bipolar 鎳子提供止血用的精準點狀電凝固。Bipolar 電凝固也建議用於裝有心臟植入式電子裝置的病人。