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114年:物治技術(2)

關於離子電泳法的電極，下列敘述何者錯誤？

A電極的極性應與導入藥物離子的極性相同
B電流密度正極不超過0.5 mA/cm2，負極不超過1 mA/cm2為原則
C正極下皮膚容易因為酸鹼值低，造成酸灼傷
D導入藥物的電極應擺放在病理區域

詳細解析

本題觀念：

本題考查離子電泳法 (Iontophoresis) 的基本物理原理、電極化學反應及其安全性規範。核心概念在於利用「同性相斥」的原理將藥物離子推入皮膚，並掌握正負極下的生理化學反應以避免化學灼傷。

選項分析

  • A. 電極的極性應與導入藥物離子的極性相同 (正確)

    • 離子電泳法是利用電荷「同性相斥、異性相吸」的原理。
    • 若要導入帶正電的藥物離子（如 Lidocaine, Hydrocortisone），必須將其置於正極 (Anode) 下，利用正極的排斥力將藥物推入皮膚。
    • 若要導入帶負電的藥物離子（如 Dexamethasone phosphate, Acetate），則置於負極 (Cathode) 下。
    • 故此敘述正確。

  • B. 電流密度正極不超過0.5 mA/cm2，負極不超過1 mA/cm2為原則 (錯誤)

    • 這是本題的正確答案（錯誤選項）。
    • 實際安全標準應相反：一般建議 負極 (Cathode) 的電流密度應較低（通常建議 ≤ 0.5 mA/cm²），而 正極 (Anode) 可稍高（通常建議 ≤ 1.0 mA/cm²）。
    • 原因：負極下會產生強鹼（NaOH），造成液化性壞死 (Liquefactive necrosis) 與皮膚軟化 (Sclerolytic)，對組織的傷害性遠大於正極產生的酸性反應。因此，負極更容易造成嚴重的化學灼傷，其安全電流密度上限必須較低。
    • 選項將正負極的數值顛倒了。

  • C. 正極下皮膚容易因為酸鹼值低，造成酸灼傷 (正確)

    • 在電解水反應中，正極 (Anode) 會吸引陰離子（如 Cl⁻），生成鹽酸（HCl），導致該處 pH 值下降（變酸）。
    • 這種酸性反應會造成酸灼傷，其病理特徵為皮膚硬化 (Sclerotic) 或凝固性壞死 (Coagulation necrosis)。雖然鹼性灼傷通常更危險，但正極確實會造成酸灼傷，故敘述正確。

  • D. 導入藥物的電極應擺放在病理區域 (正確)

    • 離子電泳法屬於局部給藥。為了使藥物直接作用於患部，含有藥物的「主動電極 (Active electrode)」必須直接放置在治療目標區域（如肌腱炎處）。
    • 另一個電極稱為「分散電極 (Dispersive electrode)」，則放置在遠端以構成迴路。故敘述正確。

答案解析

答案選 B。

離子電泳法的安全性關鍵在於控制電流密度以防止化學灼傷。由於負極 (Cathode) 下產生的鹼性反應（生成 NaOH）會溶解蛋白質並軟化皮膚，比正極的酸性反應更具破壞性且容易引起灼傷。因此，臨床指引一致建議負極的電流密度上限應低於正極。

  • 正確標準：負極 ≤ 0.5 mA/cm²；正極 ≤ 1.0 mA/cm²。
  • 題目敘述：正極 ≤ 0.5；負極 ≤ 1.0（數值置換，導致高估了危險負極的承受力），故為錯誤敘述。

核心知識點

考生應複習物理治療因子中「電療」的生理化學效應：

  1. 極性反應 (Polarity Effects)：

    • 正極 (Anode, +)：吸引酸性離子 (Acidic)，生成 HCl，產生酸性反應。使組織硬化 (Sclerotic)，具鎮靜、止痛、血管收縮作用。
    • 負極 (Cathode, -)：吸引鹼性離子 (Alkaline)，生成 NaOH，產生鹼性反應。使組織軟化 (Sclerolytic)，具刺激、血管擴張作用。灼傷風險較高。

  2. 安全劑量 (Dosage & Density)：

    • 電流密度 (Current Density)：負極需更謹慎，上限 0.5 mA/cm²；正極上限 1.0 mA/cm²。
    • 總劑量 (Dosage) = 電流強度 (mA) × 時間 (min)，單位為 mA-min。常用劑量約 40~80 mA-min。

  3. 常用藥物極性：

    • 負極藥物 (-ve)：Dexamethasone (抗發炎)、Acetate (鈣化性肌腱炎)、Salicylate (止痛)、Iodine (軟化疤痕)。
    • 正極藥物 (+ve)：Lidocaine (止痛)、Hydrocortisone (抗發炎)、Zinc (傷口癒合)。

參考資料

  1. Cameron, M. H. (2018). Physical Agents in Rehabilitation: From Research to Practice. (Chapter on Electrical Currents/Iontophoresis).
  2. Electrotherapy: Evidence-Based Practice. (Section on Iontophoresis safety parameters).
  3. Bellew, J. W., Michlovitz, S. L., & Nolan, T. P. (2016). Modalities for Therapeutic Intervention. (Guidelines for current density).
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