非侵入性聚焦超声融脂量效动物实验的组织学观察(1)
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[摘要]目的：观察猪皮下脂肪经不同剂量非侵入性聚焦超声照射后的病理学变化。方法：采用由功率0 W、450 W、550W、650W；治疗次数1、2、3组成的9个实验组和1个零剂量对照组，频率1.9MHz的聚焦超声，非侵入照射猪背部皮肤，即刻切取包括皮肤全层并深达肌肉浅层的标本块制作病理切片，HE染色，组织学观察。结果：各实验组脂肪层内，显微镜下可见大量点状脂肪细胞损伤灶。在低、中、高输出功率组，灶内细胞损伤数分别为1～5个、2～10个和15～40个。损伤灶内中央的脂肪细胞消失，边缘的脂肪细胞部分破裂，小血管保存完好，无游离红细胞。未见炭化、组织凝固现象，未见皮肤、肌膜与骨骼肌细胞损伤。结论：1.9MHz非侵入聚焦超声能选择性破坏脂肪细胞，脂肪细胞损伤程度与设备输出功率和照射次数有正相关，具有皮肤、小血管、筋膜等组织的安全性。
[关键词]非侵入；聚焦超声；融脂；脂肪
[中图分类号]R332 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2012)07-1156-03
采用高强度聚焦超声(High intendity focused ultrasound， HIFU)进行无创、非侵入性融脂治疗是近年刚刚兴起的一项微创美容手术技术，它一方面延续了临床用于体外碎石或肿瘤治疗时表现出的靶向治疗作用与局部组织破坏的特性[1-2]，另一方面又将聚焦超声是否能选择性破坏脂肪细胞，以及脂肪细胞破坏后多种产物对人体健康影响等一系列问题遗留给研究者与使用者[3-4]。为探讨使用不同剂量聚焦超声融脂治疗后局部组织破坏的特点及其与设备应用剂量间的关系，我们在北京汇福康医疗技术有限公司的帮助下，对实验用小型猪进行了融脂治疗的量效关系观察，现将结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 实验动物：实验用小型猪6头，雌雄不限，白色，体重44～55kg，平均(48.67±3.64)kg。
1.2 实验设备：JCS-01型聚焦超声减脂塑形机，由北京汇福康医疗技术有限公司提供，额定功率 700W，超声波频率1.9MHz，焦域不大于12mm。治疗中心深度(15±1)mm。设备采用非连续发射方式，脉宽1ms， 超声输出分三档，低档占空比3%，平均声功率450 W，中档占空比4%，平均声功率550W，高档占空比5%，平均声功率650W。ZEISS Axioskop40光学显微镜[蔡司光学仪器(上海)国际贸易有限公司]，标本切片染色后，采用“MIAS医学图像分析管理系统-真彩色病理图像分析系统4.0”成像与计算机测量。
1.3 方法
1.3.1 实验分组与超声参数设定：将设备超声输出的高、中、低三档，与同一部位治疗次数1、2、3组合成九个治疗组，再加1个零声强的对照组，共10个实验组(表1)，每头猪的背部实验分区见图1。每组实验重复6遍。
1.3.2 动物实验与标本切片制备：实验猪由动物房运送到实验室后，首先测量体重，再根据体重计算诱导麻药(3%戊巴比妥钠)量，按小于45kg，1ml/kg；大于45kg，0.5ml/kg用量肌肉注射。成功后俯卧固定在真空垫上，项背部剃毛，注意保护皮肤。应用碳素墨水在脊柱两侧对称文刺4cm×7cm各5块，每块间隔3cm，各实验部位使用与图1对应。在治疗区内涂满耦合剂，调整治疗头至适当位置，使波源紧密接触皮肤。启动自动治疗程序，治疗头依实验与对照预先设定剂量，在X、Y轴方向以5mm/s速度匀速移动，均匀扫描。治疗完毕，即刻切取各实验部位标本。每块病理标本均需包括皮肤、脂肪全层和部分肌纤维，大小为2cm×1cm，深度>2.5cm，标本浸入10%福尔马林溶液固定，再根据脂肪厚度制成2.5cm×0.5cm×0.2cm厚蜡块2～3块，制作8μm厚石蜡切片，HE染色。
1.3.3 组织学观察：将实验与对照组切片用数字扫描显微镜观察并扫描为数字影像储存在计算机中。观察内容包括脂肪细胞是否有破坏，损伤灶大小；治疗区血管、神经、连接组织的破坏情况；治疗区是否有出血以及凝固、炭化迹象等。
2 结果
2.1 肉眼观察
2.1.1 对照组：皮肤外观无形态与颜色改变。包括皮肤与肌肉浅层的整块离体标本上，各切面组织细腻，无肉眼可见空洞或出血点等损伤表现；皮下脂肪呈淡黄或白色，甲醛固定后，呈白色，在脂肪蜂窝层、板状层与肌层间分别有疏松组织、膜状组织分割。
2.1.2 实验组：皮肤偶见轻度充血，各组均出现红肿、水疱，破溃等损伤表现，治疗时也未见耦合剂飞溅现象。各组块状标本的肉眼表现与对照组相同。
2.2 组织学观察
2.2.1 对照组：皮肤未见病理性损伤。脂肪细胞排列紧密，呈多边形，“直径”100～200μm，每个脂肪细胞周边均有毛细血管存在。
2.2.2 实验组：皮肤未见病理性损伤。在距表皮深度1～2cm处，各实验组均可观察到有大量脂肪细胞被破坏，损伤的脂肪细胞呈不均匀灶状分布。损伤灶内，被破坏的脂肪细胞数目多少不等，在低输出功率组(L组)，损伤细胞数多为1～5个，从L1到L3组，损伤灶大小变化不大，但密度逐渐增多；在中输出功率组(Z组)，损伤细胞数量多为2～10个，同样存在治疗次数增加，损伤灶密度增大现象，相邻损伤灶可融合成较大损伤区；在高输出功率组(G组)，上述现象依然存在，但损伤灶明显增大，灶内破坏脂肪数目可达数15～40个。损伤灶有如下特点：①损伤灶中央的脂肪细胞全部碎裂消失；②损伤灶边缘的脂肪细胞大多表现为部分破裂，镜下可观察到残留的细胞膜；③损伤灶内无法找到毛细血管，也无游离红细胞；④损伤灶内或损伤灶之间的小血管保存完好，未见破坏与断端；⑤全部切片 ......
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