1 Медицинско училище Дейвид Гефен, Калифорнийски университет, Лос Анджелис, Лос Анджелис, Калифорния, САЩ

ултразвук

2 Интердисциплинарен отдел по биомедицинско инженерство, Хонконгският политехнически университет, Hung Hom, Хонг Конг

Резюме

Нефокусираният ултразвук с ниска интензивност обикновено се смята за по-малко ефективен от фокусирания ултразвук с висока интензивност (HIFU) при намаляване на телесните мазнини; въпреки това тази технология вече е широко използвана клинично за контуриране на тялото. Това проучване има за цел да оцени ефикасността и безопасността на тази нова технология чрез прилагане на 1 MHz нефокусиран ултразвук при 3 W/cm 2 върху външната част на бедрото на модели на плъхове. Измерването с ултразвук показва средно намаление с 0,5 mm дебелина на подкожната мастна тъкан, което продължава поне три дни след лечението. Биохимичният анализ измери количествено значимо увеличение на нивата на липидите, по-специално триглицеридите, липопротеините с висока плътност и общия холестерол. Тези две открития за намаляване на подкожната мастна тъкан и повишаване на липидите в плазмата показват положителна корелация. Не са наблюдавани данни за нежелани събития или усложнения след лечението. Това проучване потвърди нефокусирания ултразвук с ниска интензивност като ефективен и безопасен метод за намаляване на телесните мазнини, особено при повтарящо се лечение. Въпреки това, едновременното повишаване на нивото на липидите в плазмата ще изисква допълнителни изследвания, за да се определи дългосрочното въздействие на тази технология, ако има такова, върху здравето.

1. Въведение

Намаляването на телесните мазнини се превръща във важен проблем в съвременното общество поради високия калориен прием и липсата на упражнения. Допълнителната мастна тъкан, отлагаща около корема, гърдите, бедрата и бедрата, причинява лично недоволство от физиката на тялото и последващо търсене на ефективни, безопасни и лесни процедури за контуриране на тялото. Традиционно липосукцията е най-популярният метод за контуриране на тялото, но това инвазивно лечение е свързано с много нежелани събития и усложнения [1]. В резултат по-малко инвазивни или неинвазивни алтернативи като криолиполиза [2, 3], радиочестотна аблация [4, 5], лазерни терапии [6], инжекционна липолиза [7] и ултразвукова липолиза [8, 9] печелят повече внимание поради умерената им ефикасност, по-малко усложнения и лекота на използване. Сред гореспоменатите технологии ултразвуковата липолиза е най-новата и обещаваща.

Ултразвукът отдавна се използва в медицината по два начина: диагностичен и терапевтичен. Едно от терапевтичните приложения е неинвазивната липолиза на мастната тъкан с фокусиран ултразвук или нефокусиран ултразвук. Високоинтензивният фокусиран ултразвук (HIFU) е пример за фокусиран ултразвук, който вече е показан като ефективно и безопасно лечение при контуриране на тялото [10, 11]. При HIFU или фокусираният ултразвук с относително ниска интензивност (17,5 W/cm 2) или с висока интензивност (1000 W/cm 2) е насочен към фокалната зона, причинявайки съответно механично разрушаване на клетъчната мембрана или коагулативна некроза на целевата тъкан,.

Чрез тези експерименти се изследва ефикасността и механизмът на ултразвук с ниска интензивност за намаляване на телесните мазнини. Съобщените промени в плазмените нива на липидите в тези документи обаче не са последователни. Следователно е необходимо да се изясни механизмът между намалената дебелина на мастната тъкан и променливите нива на липидите в кръвта, за да се оцени ефикасността и безопасността на тази нова технология за контуриране на телесните мазнини.

В това проучване, 1 MHz непрекъснат ултразвук при 3 W/cm 2, приет в много търговски продукти, се прилага върху външната част на бедрото на 13 плъхове Sprague-Dawley. Използвано е ултразвуково измерване за количествено определяне на намаляването на дебелината на подкожния мастен слой, за да се определи ефикасността на липолизата. Биохимичният анализ се използва за трактуване на промените в нивата на липидите в кръвта преди и след лечението. И накрая, връзката между промените в дебелината на мастната тъкан и нивата на липидите в кръвта беше анализирана статично за корелация.

2. Материали и методи

2.1. Модел на животни

Тримесечни мъжки плъхове Sprague-Dawley (SD) (

ж) са били набирани на случаен принцип, независимо от телесното тегло, но без тези с предшестващо разстройство с висок холестерол. По време на настаняването плъховете получават нормална диета без лекарства, за които е известно, че предизвикват липолиза в животински модел. Всички експерименти с животни в това проучване са проведени с етично одобрение от Министерството на здравеопазването, правителството на Специалния административен район на Хонконг и Хонконгския политехнически университет.

2.2. Експериментална процедура

Биохимичен анализ на нивото на липидите в кръвта се провежда две седмици преди ултразвуковото лечение, за да се позволи на плъховете да се възстановят напълно в съответствие с етичния протокол на животните. Преди лечението с ултразвук се дава обща анестезия на субектите на плъхове, като се използва 1 ml хлориден хидрат, инжектиран в коремната област с иглена спринцовка с размер 30. Избран е хлорид хидрат, тъй като няма да предизвика объркващи ефекти върху измерените кръвни параметри. Косата в областта на външната част на бедрото беше премахната за по-добро свързване на ултразвуково предаване. Извършено е измерване с ултразвук, за да се запише първоначалната дебелина на подкожната мастна тъкан в мястото на лечение преди лечението.

За лечение на външната част на бедрото се използва търговско ултразвуково устройство (Модел за отслабване: GB-818 от Beauty® Machines). Генерира се непрекъсната ултразвукова вълна с честота 1 MHz и интензивност 3,2 W/cm 2, която се прилага към мястото на лечение на анестезираните плъхове () в продължение на 30 минути. Между преобразувателя и кожата се поставя слой от водосъвместим проводящ гел с дебелина 1 до 2 cm, за да се побере трансдукцията на ултразвуковата вълна. Ултразвуковият преобразувател беше подравнен чрез придвижване напред-назад над мястото на лечение с леко компресиране, за да подпомогне освобождаването на мазнини от мастната тъкан.

За да се прецени ефикасността на индуцираната с ултразвук липолиза с ниска интензивност, измерването с ултразвук и анализ на кръвта бяха извършени отново веднага след 30-минутното ултразвуково лечение. За да се оцени трайността на липолизния ефект, измерването с ултразвук също се повтаря три дни след лечението. Блок-схема на експерименталната процедура е показана на фигура 1.


2.3. Измерване с ултразвук

Дебелината на подкожния мастен слой се определя като вертикалното разстояние от кожата до мускулната фасция. Мускулната фасция маркира границата между мастната тъкан и подлежащата мускулна група и лесно се вижда при ултразвук като хиперехогенен слой. 10 MHz Sonosite 180 плюс американски скенер (дълбочина на проникване 2,2 cm) беше използван за измерване на дебелината на слоя подкожна мастна тъкан на мястото на лечение преди лечение, непосредствено след лечението и три дни след лечението. Освен това дебелината на мастния слой се измерва с електрически шублер и се осреднява от три измервания на различни места. Данните за дебелината на мастния слой от предварителната обработка, последващата обработка и тридневното проследяване бяха анализирани и сравнени чрез еднопосочно повтарящо се измерване ANOVA (двустранно), използвайки SPSS 15.0 с post hoc тест за многократно сравнение: Bonferroni т-тест.

2.4. Биохимичен анализ

Кръв се събира от страничните вени на опашката на анестезираните плъхове чрез венепункция. Всяка странична вена на опашката е била предварително обработена с топла вода (около 35 ° C), за да предизвика дилатация за по-лесна визуализация, последвана от дезинфекция със 70% изопропилов алкохол. Опашната вена беше пробита от иглена спринцовка с диаметър 30 ​​mm, за да се извлекат 0,4 ml кръв. Избягва се изстискването, за да се предотврати смесването на кръвната проба с интерстициалната течност. Прилага се директен натиск върху раната след венепункция за постигане на хемостаза.

Събраните кръвни проби се прехвърлят в 2 ml хепаринови епруветки, за да се предотврати коагулацията. Кръвната плазма се получава чрез центрофугиране (2500 rpm, 4 ° C, 10 минути) в рамките на два часа, за да се избегне разграждането на кръвните липиди в мастни киселини чрез липазна активност на червените кръвни клетки. Кръвната плазма беше замразена при -80 ° C, за да се сведе до минимум всяка биохимична реакция преди анализа. Биохимичен анализатор (Hitachi 902) е използван за измерване на плазмения липиден профил, включително триглицериди (TG), липопротеини с висока плътност (HDL) и нива на общ холестерол (TC).

Измерванията на липидите в кръвта преди лечение са проведени две седмици преди ултразвуковото лечение с плъхове на гладно в продължение на шест часа преди венепункцията. Проби от кръв за последваща обработка бяха събрани от експериментални плъхове веднага след ултразвуково лечение за анализ дали мазнините се отделят от адипоцитите. Данните от параметрите на кръвта преди и след лечение са анализирани с помощта на SPSS 15.0 с двойка т-тест (двустранен) за статистическа значимост.

3. Резултати

3.1. Измерване с ултразвук

Фигура 2 показва предварителна обработка, последваща обработка и последващи ултразвукови изображения на три експериментални субекта, R8, R11 и R3, които показват съответно високи, ниски и умерени ефекти на липолиза от ултразвуковото лечение. Ефектът от лечението дава противоречиви резултати, вариращи от 0,2 до 0,9 mm намаляване на мастния слой. Таблица 1 обобщава средната дебелина на мастния слой преди, непосредствено след и три дни след ултразвуковото лечение. Средно мастният слой е намален с дебелина от

mm след еднократно 30-минутно лечение, като резултатите продължават най-малко три дни след лечението.