連續(xù)激光溶脂和重復(fù)脈沖激光溶脂的有效性和安全性分析

席云峰 許龍順 屈怡 范榮輝

[摘要]目的：探討連續(xù)激光溶脂和重復(fù)脈沖激光溶脂的有效性和安全性。方法：以離體脂肪細(xì)胞為研究對象，隨機分為實驗組和對照組，實驗組以功率為8W、波長為980nm的半導(dǎo)體激光，以連續(xù)或不同脈寬的重復(fù)脈沖激光行激光溶脂術(shù)，記錄不同能量時管壁溫度及離心后的上層油脂量。結(jié)果：離心后上層油脂量重復(fù)脈沖激光組>連續(xù)激光組>空白對照組，且隨著脈寬增加，上層油脂量越大，相應(yīng)地，管壁溫度越高。脈寬超過90ms，總能量超過1 500J（平均150J/ml）時，管壁溫度超過42℃安全值。結(jié)論：①重復(fù)脈沖激光溶脂作用較連續(xù)激光好，且脈寬越大，溶脂效果越好；②重復(fù)脈沖激光溶脂較連續(xù)激光產(chǎn)生的溫度高，且脈寬越大，溫度越高；③脈寬90ms以下、能量小于1500J（150J/ml）是較為安全的溶脂激光設(shè)定參數(shù)。

[關(guān)鍵詞]溶脂；連續(xù)激光；重復(fù)脈沖激光；安全性

[中圖分類號]R730.57[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1008-6455（2014）07-0544-04

Analysis of safety and efficacy between sequential laser lipolysis and repetitively pulsed laser lipolysis

XI Yun-feng,XU Long-shun,QU Yi,FAN Rong-hui

(Department of Burn and Plastic Surgery,The First Affiliated of Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710061,Shaanxi,China)

Abstract:ObjectionTo analyze the safety and efficacy between sequential laser lipolysis and repetitively pulsed laser lipolysis.Methods We considered the adipocyte in vitro as our research subjects, which were randomly divided into experimental and control groups.When the power had been set to 8W, laser lipolysis was proceed by using a 980nm diode with sequential pulse and repetitively pulse on different pulse width. The temperature of the tube wall and the volume of the upper oil after centrifugation should be recorded.ResultsThe oil volume of the blank control group was minimum, as well as the pulsed laser group was maximum and the sequential laser group was in between. As the pulse width grew, the oil volume had been larger and larger. Accordingly,the temperature of the tube wall has gradually increased. As the pulse width surpassed 90ms and the cumulative energy surpassed 1500J(average 150J/ml), the temperature of the tube wall exceeded the safety value of 42℃.Conclusion ①The efficiency of the repetitively pulsed laser is better than the sequential laser.The pulse width is longer.The effect is better. ②The temperature of the repetitively pulsed laser is higher than the sequential laser.The pulse width is longer.The temperature is higher.③It is safe when the pulse width is below 90ms and the cumulative energy is less than 1500J（150J/ml）.

Key words: lipolysis; sequential laser; repetitively pulsed laser; safety

生活水平的提高，使得肥胖者也越來越多，嚴(yán)重危害了人體的健康和形態(tài)美，因此合理調(diào)整脂肪分布越來越成為美容整形醫(yī)師亟待解決的重要問題。在過去幾十年中，隨著人們對于更安全高效技術(shù)需求的增長，新的吸脂技術(shù)和方法不斷得到研究和改善。近幾十年來，出現(xiàn)了體內(nèi)超聲輔助吸脂技術(shù)、體外超聲輔助吸脂技術(shù)、震動輔助吸脂技術(shù)和最近出現(xiàn)的激光輔助吸脂技術(shù)。有臨床試驗表明，激光溶解離體脂肪的有效性[1]。如今，隨著激光溶脂技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)被越來越多地運用到身體塑形和皮膚松弛治療中，但是目前臨床應(yīng)用缺少脈沖寬度這一重要指標(biāo)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)定，本實驗以人離體脂肪組織為試驗?zāi)Ｐ?，通過分析連續(xù)激光及不同脈沖寬度激光溶解破壞脂肪組織的效果及對組織局部溫度升高的影響，探索較為理想的有效且又安全的激光參數(shù)，為后續(xù)在體研究打下基礎(chǔ)或提供實驗依據(jù)。

1材料和方法

1.1 主要材料和儀器：VELASTM多功能光纖熱塑平臺（四川博一醫(yī)療科技有限公司），C5臺式懸浮式低速離心機（上海米厘特精密儀器有限公司），電子天平（福州科迪電子技術(shù)有限公司），紅外線溫度計（香港希瑪儀器儀表公司），量杯、一次性注射器、無菌紗布等。

1.2試驗方法

1.2.1脂肪的處理和分組：脂肪來源于陜西省人民醫(yī)院腰腹環(huán)吸患者（陜西省人民醫(yī)院整形外科提供，經(jīng)本人簽字同意用于試驗），生理鹽水反復(fù)沖洗后4℃冰箱靜置過夜。將靜置后的脂肪離心（轉(zhuǎn)速為1 000r/min，時間為2min），去除上層油脂及下層組織液。將離心后的純脂肪分裝入30個10ml注射器中，每管10ml純脂肪，質(zhì)量為（13.94±0.05）g。將30管純脂肪隨機分為10組，每組3管，分別為空白對照組，連續(xù)激光組，重復(fù)脈沖激光30ms脈寬組、 60ms脈寬組、 90ms脈寬組、120ms脈寬組、150ms脈寬組、 180ms脈寬組、 210ms脈寬組及 240ms脈寬組。

1.2.2操作方法：設(shè)置激光功率為8W，將光導(dǎo)纖維插入注射器行激光溶脂術(shù)，保持移動速度為2cm/min，分別以連續(xù)激光、脈寬為30ms、60ms、90ms、120ms、150ms、180ms、210ms、240ms的脈沖激光行溶脂術(shù)，至總能量達(dá)到2 000J，術(shù)后即刻離心（轉(zhuǎn)速為3 000r/min，時間為2min）。

1.2.3觀測指標(biāo)：觀察術(shù)后即刻脂肪的形態(tài)變化；測量并記錄每管脂肪離心后上層的油脂體積，分別記錄激光總能量達(dá)到500J、1000J、1500J、2000J時每管的管壁溫度。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析：使用SPSS16.0軟件進(jìn)行分析檢驗，P<0.05認(rèn)為其有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1形態(tài)學(xué)觀察：離心后脂肪組織分為三層，分別是上層油脂層、中層脂肪細(xì)胞層、下層細(xì)胞液層。實驗組上層油脂層含量較多；而對照組上層油脂含量相對較少；實驗組中層脂肪細(xì)胞層可見脂肪組織顏色晦暗、灰白，質(zhì)地緊密，對照組中層脂肪細(xì)胞層脂肪組織顏色為黃色，質(zhì)地疏松；實驗組下層細(xì)胞液層紅細(xì)胞破壞，顏色為鐵棕色，對照組下層細(xì)胞液層為淡紅色透亮液體（見圖1）。

2.2油脂體積測量：油脂體積測量結(jié)果為：空白對照組﹤連續(xù)激光組﹤重復(fù)脈沖30ms組﹤重復(fù)脈沖60ms組﹤重復(fù)脈沖90ms組﹤重復(fù)脈沖120ms組﹤重復(fù)脈沖150ms組﹤重復(fù)脈沖180ms組﹤重復(fù)脈沖210ms組﹤重復(fù)脈沖240ms組 （見圖2）。采用多組計量資料的秩和檢驗分析比較，各組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（各組間比較P值均<0.05）。

2.3管壁溫度測量：各組管壁溫度測量見表1。

由表1可見：①空白對照組：能量達(dá)到500J、1000J、1500J、2000J時，各管管壁溫度均﹤42℃；②連續(xù)激光組：能量達(dá)到500J、1000J、1500J、2000J時，各管管壁溫度均﹤42℃；③重復(fù)脈沖30ms組：能量達(dá)到500J、1000J、1500J、2000J時，各管管壁溫度均﹤42℃；④重復(fù)脈沖60ms組：能量達(dá)到500J、1000J、1500J、2000J時，各管管壁溫度均﹤42℃；⑤重復(fù)脈沖90ms組：能量達(dá)到500J、1000J、1500J時，各管管壁溫度﹤42℃；能量達(dá)到2000J時，各管管壁溫度>42℃；⑥重復(fù)脈沖120ms組：能量達(dá)到500J、1000J時，各管管壁溫度﹤42℃；能量達(dá)到1500J、2000J時，各管管壁溫度>42℃；⑦重復(fù)脈沖150ms組：能量達(dá)到500J、1000J時，各管管壁溫度﹤42℃；能量達(dá)到1500J 、2000J時，各管管壁溫度>42℃；⑧重復(fù)脈沖180ms組：能量達(dá)到500J、1000J時，各管管壁溫度﹤42℃；能量達(dá)到1500J、2000J時，各管管壁溫度>42℃；⑨重復(fù)脈沖210ms組：能量達(dá)到500J、1000J時，各管管壁溫度均﹤42℃；能量達(dá)到1500J、2000J時，各管管壁溫度>42℃；⑩重復(fù)脈沖240ms組：能量達(dá)到500J時，各管管壁溫度﹤42℃；能量達(dá)到1000J、1500J、2000J時，各管管壁溫度>42℃。

3討論

3.1 激光溶脂的作用原理：激光是通過光學(xué)消融及選擇性光熱作用溶解脂肪。選擇性光熱作用是根據(jù)不同組織的生物學(xué)特性，選擇靶組織能選擇吸收而周圍組織不吸收或吸收極少的特定波長激光，且脈寬短于或等于靶組織的熱弛豫時間，能量密度大于靶組織損傷所需的閾值時，就可以保證最有效治療靶組織，同時對周圍正常組織的損傷最小。當(dāng)組織靶目標(biāo)吸收能量后，溫度一定會升高，也必定會向周圍臨近組織發(fā)生熱的傳導(dǎo)，那么靶目標(biāo)的熱向周圍組織發(fā)生的熱的傳導(dǎo)過程就是熱弛豫，而衡量熱弛豫速度的快慢就是熱弛豫時間。熱弛豫時間是指靶組織冷卻到其峰值溫度的一定百分比（溫度降低一半時）所需要的時間。明確了解靶目標(biāo)的熱弛豫時間對正確選擇合適的脈沖時間以取得靶目標(biāo)的選擇性光熱作用是非常重要的，在臨床治療時必須根據(jù)靶目標(biāo)的熱弛豫時間選擇合適的脈寬。若脈寬過小，則產(chǎn)生的熱量不足以損毀靶目標(biāo)，而脈寬過長，則靶目標(biāo)沒有足夠的時間冷卻，導(dǎo)致向周圍熱傳導(dǎo)增加，引起熱副損傷。只有激光照射時間短于或等于靶目標(biāo)的熱弛豫時間，才能產(chǎn)生最大的熱限制。本實驗發(fā)現(xiàn)，在累積能量一定的情況下，隨著脈沖寬度增加，脂肪溶解的效果增加；同時隨著脈沖寬度增加，管壁溫度相應(yīng)升高，理論上符合選擇性光熱原理。

首先，光導(dǎo)纖維周圍的組織會即刻出現(xiàn)熱誘導(dǎo)的細(xì)胞裂解，而選擇性光熱作用的靶目標(biāo)是脂肪和水[2]，其作用機制是激光轉(zhuǎn)化的熱量被脂肪組織吸收，激光-組織反應(yīng)產(chǎn)生的熱損傷使脂肪細(xì)胞膜上的Na+-K+泵失衡，從而導(dǎo)致細(xì)胞水腫及細(xì)胞破裂[3]。

激光產(chǎn)生的沖擊波也是溶脂原因之一：短脈沖-高密度的能量可以通過微放電產(chǎn)生沖擊波，對原子產(chǎn)生爆破作用。本實驗發(fā)現(xiàn)脈沖激光的作用優(yōu)于連續(xù)激光，可能與此原因有關(guān)。

激光治療后行組織學(xué)檢查可以看到壞死區(qū)域產(chǎn)生微小隧道，膠原及小血管發(fā)生凝固，脂肪細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)容物流入細(xì)胞外間隙，皮下組織膠原產(chǎn)生退變及重塑[4-5]。有實驗證明激光照射后脂肪細(xì)胞胞膜退化，組織汽化、液化、碳化，膠原纖維產(chǎn)生熱凝固[5]。組織學(xué)和臨床發(fā)現(xiàn)激光對于脂肪組織的作用可能是雙重的，激光溶脂的光動力學(xué)進(jìn)程會使細(xì)胞延時裂解，從而導(dǎo)致組織縮小的延時效應(yīng)[6]。

3.2 激光溶脂的有效性及安全性：雖然激光溶脂的臨床效果好，患者滿意度較高，但有關(guān)有效性及安全性的實驗研究仍有不足，有文獻(xiàn)報道除部分為脈沖激光，且脈沖寬度為單一的100μs外[7-8]，其余均為連續(xù)激光，并無對連續(xù)激光及不同脈寬激光溶脂的有效性及安全性進(jìn)行對比研究，缺乏參數(shù)設(shè)定的實驗研究資料。本實驗以人離體脂肪組織為試驗?zāi)Ｐ?，通過分析連續(xù)激光及不同脈沖寬度激光溶解破壞脂肪組織的效果及對組織局部溫度升高的影響，探索較為理想的高效且又安全的激光參數(shù)。

Mordon[9]曾通過對新鮮尸體行激光照射后行組織學(xué)檢查來評估1064nm Nd:YAG激光及980nm半導(dǎo)體激光的安全性，發(fā)現(xiàn)在相同的功率和照射強度下兩種激光形成了相似的組織學(xué)變化，當(dāng)能量設(shè)置到最高時，脂肪組織（包括纖維及細(xì)胞膜）將發(fā)生碳化。DiBernardo[10]通過實驗發(fā)現(xiàn)總能量、溫度與組織損傷的關(guān)系，即當(dāng)激光作用范圍為3～5mm時，表面溫度若到達(dá)47℃或以上，就會造成真皮和表皮損傷，因此建議表面溫度最好低至42℃或以下，避免造成組織損傷形成瘢痕。因此本實驗結(jié)合不同脈沖寬度激光溶脂效果以及各不同總能量點組織溫度升高情況分析，建議以功率為8W、波長為980nm的半導(dǎo)體行激光溶脂術(shù)時，每溶解10ml脂肪，累積能量應(yīng)≤1500J， 安全脈沖寬度的范圍為0～90ms。

3.3 展望：利用激光來去除多余的脂肪組織是一個全新的前沿領(lǐng)域，激光溶脂效果確切，而且能夠減少術(shù)中出血及術(shù)后瘀斑的幾率，術(shù)中術(shù)后疼痛較少，安全性好，并且能夠使皮膚更加緊致，患者的滿意度較高，必將在去脂塑形方面有很大的應(yīng)用前景，本實驗為離體組織初步試驗研究，還需要后續(xù)進(jìn)一步通過在體試驗驗證；另外，在皮膚緊致、膠原再生中心、優(yōu)良的止血效果以及與腫脹麻醉技術(shù)的對照試驗方面還需要更進(jìn)一步的研究。

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