原文：
　　Effects of non-invasive, 1,210 nm laser exposure on adipose tissue: Results of a human pilot study
　　Lasers in Surgery and Medicine
　　August 2009

　　摘譯：lordhobo

　　本研究的目的是評價是否能在人類活體內(nèi)無創(chuàng)性選擇的光熱破壞脂肪。根據(jù)體外結(jié)果，3秒的脈沖持續(xù)時間、5秒預(yù)冷卻時間以及10mm的斑點(diǎn)大小被選擇，研究了數(shù)個能量大小水平。盡管3秒的脈沖持續(xù)時間與FEL研究中的16秒持續(xù)時間相比較短，這個脈沖持續(xù)時間已有人證實(shí)在體外優(yōu)先誘導(dǎo)脂肪的破壞，因此被用于本研究。

　　材料與方法

　　受試者

　　24例男性和女性受試者和3位飛行員受試者參加本研究。飛行員受試者被排除在數(shù)據(jù)收集之外，因為研究過程的不同：他們只有一個測試點(diǎn)而不是三個。2個飛行員有紋身影響。

　　裝置

　　治療裝置是標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)波半導(dǎo)體二極管激光，發(fā)出的波長為1210nm，有接觸冷卻藍(lán)寶石窗口。激光能通過1.5mm的光纖發(fā)出58W的能量。冷卻劑是5℃的紫石英（3M；Maplewood，MN）。本裝置經(jīng)過食品和藥品管理局批準(zhǔn)，是免檢裝置。

　　在研究中本裝置出現(xiàn)過故障，除了較后4位用經(jīng)過修理的裝置照射的受試者外，其他受試者的結(jié)果偏斜。本裝置設(shè)計成以0.75L每分鐘釋放5℃冷卻液。在某個未知的時間，可能是受試者逐漸照射過程中，一個閥門局部關(guān)閉，減低了流量到0.43L每分鐘，引起不充足的冷卻。這個流量的減低是等值的釋放10℃冷卻液來代替5℃冷卻液。這個障礙可能發(fā)生在5或9例受試者前或之間，他們在激光照射后出現(xiàn)小水皰。在較后的4例受試者正確的流率0.75L每分鐘被重新恢復(fù)。

　　照射

　　受試者以70、80和90J/cm2以及3秒照射持續(xù)時間、10mm斑點(diǎn)大小和5秒預(yù)冷卻時間照射測試點(diǎn)。激光機(jī)頭的冷卻窗（沒有激光發(fā)出）被應(yīng)用在對照部位。測試點(diǎn)選擇在下腹部，明顯的印度墨水微分類，隨機(jī)指派能量大小。為了得到較好的熱結(jié)合，丙二醇、水和糖溶液層在照射前被用在照射部位。

　　根據(jù)受試者的需要給與表面麻醉（局部4%利多卡因或局部2.5%利多卡因和2.5%丙胺卡因混合物，局部封閉少1小時）或注射麻醉（單純1%或2%利多卡因）。

　　評價

　　受試者經(jīng)臨床評價，激光照射后1-3天或4-6周行6mm鉆孔活組織檢查。1例受試者是在第7周行活組織檢查。受試者在基線和隨訪中被評價疼痛和臨床反應(yīng)。受試者以0-10為標(biāo)尺來評價疼痛（0=無痛；10=較疼痛）。知道那個點(diǎn)受到激光治療的臨床研究者在隨訪中研究臨床反應(yīng)。色素沉著和紅斑用皮膚反射計裝置(Mexameter MX 181; Courage and Khazaka, KÖln, Germany)測量。皮膚厚度通過超聲成像(Dermascan, Cortex, Hadsund, Denmark)測量。

　　組織學(xué)評價用四唑氮藍(lán)氯化物（NBTC）染色的冷凍切片和HE染色切片。1-3天的熱損傷用NBTC染色評價。NBTC是線粒體酶NADPH硫辛酸脫氫酶的酶解物。藍(lán)染證明有酶活性，缺乏藍(lán)染意味著熱損傷。NBTC染色的載玻片通過盲法研究者（DM）評價。測量熱損傷的水平和垂直直徑。真皮和脂肪被分成三等份（上部、中部和底部），標(biāo)注破壞的部位。4-7周的生物反應(yīng)用NBTC和HE染色的冰凍切片評價。HE染色由盲法的皮膚病理學(xué)家（MM）評價。6mm的鉆孔活組織被分開，分別進(jìn)行每種染色。每一個脂肪不足的活組織檢查評價被排除在脂肪破壞分析之外。1例受試者的活組織檢查因為組織學(xué)包埋偏差被排除在外。

　　通過NBTC染色盲法評價的表皮、真皮和脂肪的破壞用方差分析反復(fù)的測量方差分析（ANOVA）來解釋同一個受試者混合的對稱相關(guān)結(jié)構(gòu)的四個試驗點(diǎn)（對照、70、80和90 J/cm2）。表皮、真皮或脂肪破壞的評價根據(jù)似然比檢驗用二元對數(shù)回歸來評價95%置信區(qū)間的顯著意義。每一個點(diǎn)的基線和隨訪中的5-甲氧色胺色素沉著和紅斑的變化通過配對t檢驗來評價。統(tǒng)計分析用SPSS軟件包（版本16.0 ；SPSS, Inc., Chicago, IL)進(jìn)行分析。P<0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。13例受試者的樣本量提供了80%的統(tǒng)計數(shù)據(jù)（α=0.05，β=0.20）來檢測不同能量水平0.5mm的真皮或脂肪破壞的較小顯著差異，較小偏差為0.5mm（有效尺寸=1.0）(version 7.0, nQuery Advisor; Statistical Solutions, Saugus, MA)。數(shù)據(jù)以平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。

　　結(jié)果

　　總體觀察和測量

　　24例受試者中有15例女性和9例男性。年齡范圍從20到62歲。20位受試者皮膚類型為Ⅰ－Ⅲ型，4位皮膚類型為Ⅳ－Ⅴ。沒有受試者皮膚類型為Ⅵ型。24例中有23例完成了試驗。1例受試者未完成試驗是因為體檢中發(fā)現(xiàn)頸動脈狹窄而住院治療。

　　結(jié)果照射是疼痛的。大多數(shù)受試者需要麻醉，給予注射或表面麻醉。多數(shù)受試者在照射后要求注射利多卡因。未注射利多卡因的受試者的平均疼痛評分為5.4（70J/CM2；N=10），6.8（80J/CM2；N=4）和5.3（90J/CM2；N=3）。這些受試者中，有2例受試者的疼痛評分是9。

　　激光照射后立即出現(xiàn)局限性紅斑，少數(shù)病例出現(xiàn)水腫。某些受試者紅斑持續(xù)數(shù)天。7例注射利多卡因的受試者出現(xiàn)擦傷。1例受試者在90J/CM2的測試部位出現(xiàn)小水皰，還有1例受試者在80J/CM2照射部位的邊緣出現(xiàn)2mm的水皰。這些水皰的發(fā)生說明標(biāo)準(zhǔn)冷卻裝置故障發(fā)生在這些發(fā)生水皰的特殊患者治療之前或治療期間。然而，這個引起方法學(xué)上較大錯誤的問題發(fā)生在研究的什么時候仍然不清楚。糾正了這個問題后，4位受試者接著治療。在較后的4例受試者未發(fā)現(xiàn)水皰。所有受試者未發(fā)現(xiàn)瘢痕形成、凹陷和/或糜爛。這些受試者在4-6周后評價，活檢前，除了1例患者在對照部位和測試部位有輕微的與激光照射不相關(guān)的紅斑外，未發(fā)現(xiàn)其他的表皮或真皮的不良反應(yīng)。皮下組織的改變通過在4-6周隨訪時包括對照點(diǎn)的幾個點(diǎn)的深觸診來記錄，假定他們是正常的脂肪結(jié)構(gòu)。

　　經(jīng)過確定，較初的10例照射后1-3天的劑量相關(guān)的皮下小結(jié)在以80J/CM2測試點(diǎn)觸診到4例，其余6例在90J/CM2測試點(diǎn)。這些小結(jié)是小的、堅硬的且皮膚上不可見的。1例受試者出現(xiàn)這些小結(jié)的黃化現(xiàn)象。皮下小結(jié)不能觸診，且黃化現(xiàn)象未出現(xiàn)在較后治療的4例受試者中。

　　在1-3天后的隨訪中，進(jìn)行活檢前用5-甲氧色胺測量受試者發(fā)現(xiàn)包括對照點(diǎn)的所有點(diǎn)產(chǎn)生輕微的色素沉著減少。這個發(fā)現(xiàn)在 90J/CM2治療的點(diǎn)有統(tǒng)計學(xué)意義。4-6周后，測試點(diǎn)的色素沉著沒有統(tǒng)計學(xué)意義。

　　組織學(xué)觀察

　　14例受試者在1-3天后進(jìn)行了活組織檢查，這些活組織用NBTC染色來評價他們的熱損傷。缺乏NBTC染色被解釋為熱損傷。激光對真皮損傷的概率在70J/CM2、80J/CM2和90J/CM2分別為8％、38％和62％。在70J/CM2、80J/CM2和90J/CM2脂肪損傷的概率分別是0％、33％和55％。脂肪損傷主要出現(xiàn)在靠近皮膚-脂肪交界處的淺層脂肪。真皮損傷和脂肪損傷的概率都與能量大小相關(guān)（P＜0.001）。在70J/CM2、80J/CM2和90J/CM2對表皮的損傷概率分別是0％、8％和8％。表皮損傷在2例受試者出現(xiàn)小水皰，1例在80J/CM2照射點(diǎn)另1例在90J/CM2照射點(diǎn)。

　　在這些活組織檢查中測量真皮和脂肪破壞的垂直和水平直徑。在出現(xiàn)真皮和脂肪破壞的照射點(diǎn)中，在80J/CM2照射點(diǎn)脂肪破壞比真皮破壞稍嚴(yán)重，在90J/CM2照射點(diǎn)真皮破壞比脂肪破壞稍嚴(yán)重。在較后4例和較初的受試者之間統(tǒng)計學(xué)證明無明顯不同。然而，在80J/CM2照射點(diǎn)，冷卻看起來促進(jìn)脂肪破壞在先并限制真皮的破壞。圖1a表明了在良好冷卻下的破壞模式。

　　脂肪破壞通過超聲測量10例受試者的真皮厚度。83％的治療后1-3天活組織檢查有脂肪破壞的測試點(diǎn)真皮厚度比之前獲得的平均真皮厚度2mm要薄0.1-0.6mm。在以80J/CM2和90J/CM2治療的測試點(diǎn)中，有脂肪破壞的測試點(diǎn)的真皮厚度的中位數(shù)是1.82mm，無脂肪破壞的測試點(diǎn)的真皮厚度為2.06mm。盡管有或沒有脂肪破壞的測試點(diǎn)之間無統(tǒng)計學(xué)意義，U檢驗證明了趨勢（P＝0.1）。

　　9例受試者的活組織檢查在4-7周。活組織檢查用HE染色。這些活組織檢查由盲法的皮膚病理學(xué)家（MM）評價。這些改變包括膜的增殖。膜斷裂部位被注意到，小的脂肪囊被觀察到。隨著膜的變化和粒度改變有些破碎的膜的尖端進(jìn)入囊腔。脂肪中的脂膜的改變在9個對照點(diǎn)中觀察到3個（33％），在27個測試點(diǎn)觀察到24個（89％）。在有些病例，真皮-脂肪邊界的炎癥被清楚觀察到。

　　討論

　　本初步研究出現(xiàn)因為冷卻劑流率的減少或缺少冷卻接觸而有瑕疵。盡管它確定顯示了1210nm激光能無創(chuàng)傷地優(yōu)先誘導(dǎo)人類皮下脂肪組織破壞，而上方的皮膚輕微或無損傷，這有多種選擇程度，在某些測試點(diǎn)出現(xiàn)了真皮和部分表皮的破壞。這個結(jié)果證明可靠的和優(yōu)先的脂肪破壞需要進(jìn)一步優(yōu)化。特別是冷卻必須被增強(qiáng)和持續(xù)使用來較小化表面的破壞。意味著完成改善冷卻包括維護(hù)較好的冷卻劑的流率，較好的熱接觸，并增加冷卻前后的時間。

　　我們報道本研究因為它次顯示了活體內(nèi)的組織學(xué)證據(jù)，無創(chuàng)性激光誘導(dǎo)人類皮下組織脂肪的破壞，雖然也合并了不同程度的真皮損傷。這些發(fā)現(xiàn)清楚地被證明，通過在測試點(diǎn)看見缺少NBTC染色，而對照點(diǎn)未見到。

　　在我們所用的照射和冷卻條件下，流量出現(xiàn)在80J/CM2，較小作用是在70J/CM2，而在90J/CM2出現(xiàn)了真皮破壞比脂肪破壞多。不是總可能在80J/CM2甚90J/CM2出現(xiàn)破壞，盡管這些照射非常疼痛。盡管無統(tǒng)計學(xué)意義，這個有趨勢說明真皮厚度影響了脂肪破壞的程度。不同的照射時間（激光能量）、斑點(diǎn)大小和預(yù)冷卻時間是期望影響誘導(dǎo)脂肪破壞的閾值。

　　本研究證明在照射條件優(yōu)先破壞脂肪之間有個“窄窗”，這時可以同時破壞脂肪和皮膚。皮膚電位、實(shí)時監(jiān)控脂肪或深部皮膚溫度或熱效應(yīng)可以用來更好的控制治療過程。

　　盡管脂肪的破壞用NBTC染色清楚地證明，治療后1-3天的活組織檢查沒能證明所有的脂肪破壞。然而，用NBTC染色的4-7周的活組織檢查結(jié)果說明脂肪破壞的概率高于預(yù)期。

　　這個體內(nèi)試驗次顯示了激光誘導(dǎo)脂肪破壞的組織學(xué)證明。本研究證明了選擇可以貫穿皮膚并被皮下脂肪吸收的紅外波長，脂肪可以成為靶組織而不引起嚴(yán)重的皮膚破壞或瘢痕形成。1210nm激光或相似光源的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了治療涉及真皮深處、脂肪或兩者的疾病，但這種激光的臨床功效仍不清楚。在試驗部位，激光照射是疼痛的但表面看來是安全的，導(dǎo)致很少的副作用。激光作用不出現(xiàn)皮膚類型的依賴。這個方法被證明可以用來治療例如蜂窩組織疾病，通過刺激重塑淺部的脂肪和真皮深部。臨床試驗應(yīng)用比本試驗組織學(xué)研究更長時間的照射，更好的皮膚冷卻和更大的照射斑點(diǎn)。在這些研究中疼痛的處理是重要的。