研究背景"God has given you one face, and you make yourselves another"------"上帝给了你们一张脸,你们却还要自己另造一张”(莎士比亚在《哈姆雷特》第三章),写出了从古至今对美的追求：人们从没停止过对自己另一张脸孜孜以求的理想化塑造。战国时代宋玉在《登徒子好色赋》中描述了美的境界：东家之子,增之一分则太长,减之一分则太短；著粉则太白,施朱则太赤；眉如翠羽,肌如白雪；腰如束素,齿如含贝。从武侠小说中的易容术到现代的各种整形美容术,美都是人类永恒的追求!美人迟暮,脖子是女人的第二张脸!随着人体各部位衰老,会发生骨质吸收,肌肉的萎缩和肥大,脂肪组织的吸收、移位和重新分布,皮肤的光照损伤和日光性弹性组织变性,软组织从骨面松弛下垂,堆积于中下面部、颈部、上肢和腹部等,出现多部位的袋装变形和“双下颏”。美学参数随着年龄不断发生着变化,降低了面部的立体感,使得面颈部轮廓线模糊,老态毕现。人体骨骼的形态在成人期已固定,肌肉组织已形成变化不大。脂肪柔软地覆盖于骨骼和肌肉上,形成了人体特有的轮廓线和起伏线,产生美学的质感和量感。脂肪是成人人体变化最大的组织,脂肪细胞的数量变化不大,妊娠和卵巢内分泌水平的变化,使得人体的脂肪细胞体积和分布发生巨大的变化,身体凹凸有致、起伏流畅的S曲线美会变形走样,体型的肥胖、臃肿和不均衡会完全破坏了人体轮廓的外形。人体轮廓外形主要是由脂肪和肌肉塑造的,其中脂肪是占主导地位的,人体塑形主要是脂肪的塑形。目前世界范围流行的“午餐式”美容、微创美容需求对创造美提出了更高的要求,也对传统整形美容方法提出了新的呼唤,使得我们去寻求一种微创快速、安全和有效的人体轮廓塑形的新方法。脂肪和皮肤位于面部浅层,塑造了人体的外形。随着衰老的发生,进行性光损害和日光性弹性组织变性会导致皮肤胶原和弹性蛋白丢失,使得人体(尤其是面颈部)皮肤老化。面部皮肤整形美容包括化学剥脱术、皮肤磨削术、激光、微波、电外科治疗、冷冻疗法、注射疗法、各类整形面部提升术等。皮肤是激素的靶组织,含有雄激素和雌激素的受体,皮下脂肪细胞含有芳香化酶,可以将雄激素转化为雌激素,大腿、腹部和臀部的芳香化酶活性最高。雌激素对它的调节有部位的不同和周期的差异。脂肪中含有的亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸对皮肤有营养滋润得作用,可以增加皮肤滑嫩的质感,调节面部的活动,塑造女性面部特有的曲线美。脂肪是进行面颈部轮廓塑形的靶组织之一。面部脂肪层薄而致密,脂肪细胞被纤维隔包裹为脂肪小叶,变形能力大于其它细胞,自身体积可以扩展10-1000倍,不能分裂增殖,与同体积的横纹肌相比含有更丰富的血运,每个脂肪细胞至少与一条毛细血管相连,以利于其吸收或释放脂质。在缺血和营养不足的情况下可以释放出细胞内脂质,逆化为前脂肪细胞。这种结构使得面颈部溶脂塑形比其它部位需要更高地精雕细刻才能创造出理想的面部轮廓。我们试图寻找一种新型微创方法能同时解决皮肤和脂肪的衰老从而介导人体轮廓整体塑形。激光皮肤换肤术开始于上世纪70年代,首先使用的是连续波长的二氧化碳激光设备。从上个世纪90年代初,在美国FDA的支持下Apfelberg等5位医生开始着力于研究激光的溶脂作用,到Goldman等、Badin等发现激光有溶脂紧肤、出血少、术后瘀斑较少,激光溶脂的理论体系开始慢慢走向成熟。但由于激光器设备的限制,没有适合溶脂的激光器出现,使得激光溶脂技术一度进展不大,整形外科医生也不重视。目前随着激光设备的不断完善激光溶脂技术也日趋成熟,在欧洲和拉美国家激光溶脂技术已经被广泛应用。924/975、980、1064、1064/1320、1440、1470nm波长是目前国际上最主要的激光溶脂设备。可见光的波长范围在400-770纳米之间,波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同,662～770nm人眼感觉为红色光。目前激光溶脂设备的溶脂波长均为红外波长,其中1470nm波长为中红外波长,因对脂肪和水有高选择性吸收,其吸收系数远远超过980和1064、1320nm波长的激光,对血红蛋白吸收较少,而黑色素基本不吸收,使得它在溶脂紧肤的有效性和安全性方面具有独特的优势。激光属于电磁波的一种类型,具有平行性好、强度高、单色性和相干性好的特点,是20世纪60年代初产生的一项重大技术,被视为20世纪四大发明之一(激光、半导体、原子能和计算机)。激光对人体组织的生物效应有：光热效应、光机械效应、光压强效应、光电磁效应、光化学效应、生物刺激效应、空泡空化现象和射流-反射流现象、喇曼散射和布里渊散射、压力和冲击波效应。在激光溶脂方面,光热效应起到最主要作用,其次是光机械效应和生物刺激效应。在等离子激光溶脂方面,除了上述机制,压力和冲击波效应、空泡空化现象和射流-反射流现象也是主导机制。生物组织内的水和生物性色素颗粒脂肪、黑色素、类黑色素,以及血红蛋白、肌红蛋白和胡萝卜素对不同波长激光有不同程度的吸收作用。激光照射于生物组织时,因其波长、强度、工作方式、曝光时间等参数的不同,可以表现出不同的生物学作用；而生物组织,则因受照射部位对激光的反射、吸收及热传导特性不同,在不同参数的激光作用下可以产生不同的生物效应。红外波长激光的主要生物学作用有：1、选择性光热效应：激光本质是电磁波,若其传播的频率与组织分子等的振动频率相等或相近,就将增强组织分子的振动和转动,这种分子振动即产生热的机理,故也称热振动,局部表现为温度升高,使得细胞蛋白质变性和细胞基础代谢障碍以及血循环供应障碍。1470nm波长激光为中红外光长波长,光子是直接产生热量,作用于生物组织时引起生物物质变化的主要机制是产热。生物组织吸收激光辐射后,光能转化为热能,使局部温度升高,当组织中温度超过45。C,并且持续时间超过1分钟时,就会引起细胞蛋白质变性,使细胞损伤。热效应改变了细胞膜内外的钠钾电解质平衡,使得细胞外液可自由转运到细胞内；高能量使脂肪细胞产生不可逆的损伤,细胞发生凝固性或液化性坏死,胞膜破裂,酯酶由细胞内溢出；同时气化、溶解组织、胶原纤维及凝固血管。热效应与曝光范围和持续时间关系密切。短时、高温和长时、低温都可造成组织破坏,由于激光脉冲时程短,生物组织的导热性差,瞬间放热来不及扩散到受照射部位以外的缘故,激光损伤区与正常组织的界缘十分清楚。辐照后,由于继发变化,如炎症、出血、再生等,会使原初清楚的损伤界缘逐渐变得模糊。成人面颈部99%是白色脂肪,脂类成分60-80%,90-99%是三酰甘油,水5-30%,蛋白质2-3%。脂类以不饱和脂肪酸较多,熔点低、流度大,体温下降时也是液体。组织发生的热效应通常是几种效应复杂的叠加组合,既可以治疗也可以造成热损伤,所以针对不同组织和部位的治疗需求我们选择不同的波型和治疗参数,以达到理想的治疗效果,并把对周围组织的副作用降低到最小。选择性光热作用通过组织传播有一定的时间,由于组织是不良导体,所以产生高度局限的热损伤,只有曝光时间超过20ms-30ms,热损伤区域才扩展到远超过聚焦激光束所构成的体积以外。1470nm波长在溶脂紧肤方面,热效应靶点首先是脂肪(皮下脂肪),其次是水(皮下脂肪、筋膜和皮肤),生物学效应只是细胞变性、死亡、蒸发,不出现组织的炭化,是目前非常理想的溶脂紧肤波长。2、光机械作用：激光对人体作用的四种靶组织是：水、脂肪、血红蛋白(红色)、黑色素,其中水和脂肪是溶脂的直接有利因素,而血红蛋白和黑色素是溶脂的竞争性不利因素。黑色素和血红蛋白随着波长的增加对光的吸收逐渐减少,1470hm波长为中红外波长,对脂肪和水高选择性吸收,对血红蛋白吸收较少,而黑色素基本不吸收。理论上该波长在脂肪组织和周围组织之间的吸收系数差异大,因而损伤范围小,操作精确度大,凝血功能好,连续或多脉冲可在局部产生较高的能量密度,直接破坏脂肪组织,发挥光机械作用。其实选择性光热效应的高度聚集决定了它的光机械效应,根据激光功率密度的不同,1470nm激光在手术方面的机械作用是切割术—组织中水汽化导致的体积扩大压力增加,及组织固有的张力而被分开而形成切口;b、气化术—组织中水分在瞬间被蒸发,干燥,组织胶原也发生部分交联凝固。在激光溶脂塑形过程中组织中水汽化导致的体积扩大压力增加,脂肪细胞吸收激光后瞬间体积增大、变形直至爆裂,发生细胞内容物渗漏细胞间与潜在不可逆的细胞凋亡,以及组织固有的张力而被分开而形成切口。此时的激光就像是一把精细手术刀,而脂肪碎片可以吸出或是机体代谢,而溶脂区温度无明显变化。1470nm激光的人体的激光溶脂塑形主要限于切割术范围；由于脂肪细胞含不饱和脂肪酸多、水量少,脂肪熔点低于水,所以气化现象微弱,没有碳化术,从而避免了产生副作用,增加了手术的安全性。3、电磁场效应：当激光束的电磁场强度达到106-109V/cm时就会出现激光的电磁场效应。量子、原子核分子的直接作用会产生激励、振动、热和自由基等效应,进而引起生物组织的损伤。其中自由基的最终生物学效应是非常明显的。氧自由基化学性质活泼,可以破坏机体正常的氧化/还原的动态平衡,造成机体内核酸、蛋白质和脂质的氧化损伤,形成严重的氧化应激状态从而导致局部细胞的凋亡。4、压力和冲击波效应：激光能量辐射脂肪组织时在短时间内可以转化成热能,这时伴随组织热膨胀和细胞形态的变化会对周围组织和细胞产生压力作用和冲击波效应,在组织内传导中产生空穴效应,引起组织的破坏,是激光发生生物组织损伤的原因之一。5、生物刺激效应：A、损伤后纤维修复反应——光热效应产生即时的胶原蛋白、弹性蛋白的自我收缩和互相粘接交联达到三维空间收紧纤维间隔(筋膜、韧带)和皮肤。同时激光会加速组织愈合。胶原是细胞外分子家族中的一员,参与组织的构成和损伤的修复,目前人体已知的胶原有19个类型,是体内33个基因的产物。大部分胶原在皮肤中都可以找到,最具特征的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ型胶原,一般Ⅴ/Ⅺ胶原分子是纤维的核心,周围被Ⅰ和Ⅲ型胶原所包绕,纤维的大小与形成过程和最终聚集的分子成分密切相关,其它的胶原类型不形成纤维。皮肤中Ⅰ和Ⅲ型胶原蛋白,正常比率大约是4：1,Ⅰ型胶原是主要结构。在伤口愈合过程中,Ⅲ型胶原蛋白合成比Ⅰ型胶原蛋白要早,随着时间的进展,两者的合成比例开始逆转,最后形成杂合的纤维形成,真皮乳头层的纤维直径最小,而网状层的纤维直径较大。激光刺激后机体产生多种炎性生长因子,刺激局部胶原的形成与重塑,增加皮肤筋膜的弹性使其收紧,刺激胶原蛋白的合成和共价交联,使得治疗区域纤维化。生物刺激一般3周后胶原合成和降解开始趋于平稳,胶原数量变化不大,结构调整成为主题,类似人工韧带,从而产生远期的三维收紧效果。此过程长短不一,可达2年之久,时间长短和病人的基因、年龄、部位和无菌性炎症反应持续时间有关。B、众所周知,低功率激光具有促进肉芽生长、消炎、扩张血管和止痛、提高非特异性免疫功能的作用,用于治疗各种原因引起的顽固性创伤和营养性慢性溃疡。生物场理论认为各种身体内外的因素可以使得生物等离子体的内部稳定受到干扰,诱发病理过程。而激光的共振作用可以使得生物等离子体恢复稳定,使得它恢复到正常能层,恢复机体正常的能量平衡状态,从而恢复正常。1470nm波长设备属于半导体激光,体积小、工作电压低、效率高、返修率低,安全性能高。对脂肪和水高选择性吸收,对血红蛋白吸收较少,而黑色素基本不吸收,这种特性使得它的损伤范围小,操作精确度大,凝血功能好,可以直接破坏脂肪组织,大大提高了效率和安全性能。6、喇曼散射和布里渊散射：指在弱强度光作用下,一个分子吸收光子受刺激后,部分光能转化为热能,小部分则以磷光或荧光的形式再辐射出来,用于加速化学反应。布里渊散射属于非弹性散射,是由于光波通过介质时的折射率不均匀而产生的,会导致光子频率的升高或降低,只有在冲击波产生时才明显。7、空泡空化现象、射流和逆射流现象：是指激光击穿液态物质时伴随的物理现象。激光和含水量较多的软组织和液体相遇时,液态物质在经历了一系列的膨胀、收缩和反弹,之后和体内的固体壁面相遇,则空泡在溃灭阶段会产生高速射流和逆射流现象,从而增加周围组织的损伤。国内外研究现状目前随着激光设备的不断完善激光溶脂技术也日趋成熟,在欧洲和拉美国家激光溶脂技术已经被广泛应用。924/975、980、1064、1064/1320、1440、1444、1470nm波长是目前国际上最主要的激光溶脂设备。可见光的波长范围在400～770nm,662～770nm人眼感觉为红色光。目前激光溶脂设备的溶脂波长均为红外波长,其中1450附近波长为中红外波长,相对于其它波长因对脂肪和水有高选择性吸收,吸收系数远远超过980和1064、1320nm波长的激光,对血红蛋白吸收较少,而黑色素基本不吸收,使得它在溶脂紧肤的有效性和安全性方面具有独特的优势。体外研究发现,用1064nm波长的Nd:YAG激光作用于人体脂肪组织标本时会发生：1、细胞膜破溃、细胞气化和液化；2、组织胶原碳化和小血管阻塞；3、随组织修复,可以明显观察到胶原再生和皮肤收缩。和传统的吸脂术相比,激光溶脂后水肿轻,出血少,恢复快,皮肤胶原增生,使皮肤收紧使得术区平整柔软,手术效果优于传统吸脂术。Serge Mordon等组织学的研究表明：980nm波长在激光治疗区人体脂肪显微照片：显示脂肪细胞膜断裂,胶原纤维和血管凝固,可以达到收紧皮肤,减少术中出血。2010年第二军医大学孙燚的博士课题用意大利DEKA公司1064nmNd:YAG激光对猪动物模型进行激光溶脂研究：脂肪：激光对猪脂肪细胞造成了即刻有效的破坏和远期的变性坏死,光照射后形成凹陷和空洞,周围组织有黑色碳化现象。1周后见炎性细胞密布,残留的形态完整脂肪细胞数量少,成纤维细胞增生；1月后脂肪小叶结构不规则,胶原纤维增生,成纤维细胞增生。小血管和胶原纤维：在融脂过程中,同时凝固了小血管,减少了出血,降低了机体的损伤,可能会减少相关并发症的发生率。激光使胶原纤维收缩、凝结,在远期促进胶原的再生和重组,从而收紧松弛的组织,改善了皮肤的弹性。神经：在6W功率照射长度为1cm、直径1.5mm左右的一段神经2s的情况下,引起局部神经外膜和束膜破裂、融解、凝固,使部分神经纤维发生变性,轴突和髓鞘崩解。但大部神经束膜完整,部分神经纤维变性。大部分神经纤维未受到明显损伤,对整条神经传导功能的影响是有限的。结论：1064nmNd:YAG激光与传统的负压吸脂相比较,激光融脂具有以下优点：①术中出血量减少；②作用均匀,术后皮肤无明显凹凸不平；③可刺激局部胶原的形成,增强皮肤的弹性；④操作省力；⑤对神经的损伤不明显；⑥创伤小,术后恢复快,并发症发生率低。该方法适用于小范围或致密部位的治疗,还适用于普通吸脂术后局部不平整的改善。激光溶脂技术目前其使用的局限在于溶脂效率低和局部温度的实时量化监测及负反馈控制无法实现。目前国内外尚无1470hm波长激光溶脂的基础和临床实验报导。研究目的1、动物实验用意大利Eufoton公司提供的980nm、1470nm半导体介入式激光观察其对离体猪肉脂肪、皮肤、筋膜、血管和肌肉的生物学作用,观察其大体变化和显微改变,比较两种波长的溶脂效率和安全性。2、临床试验用意大利Eufoton公司提供的1470hm半导体介入式激光,对人面颈部、上肢和腹壁妊娠纹进行脂肪、皮肤和筋膜的整体塑形,旨在观察该设备的人体生物学反应、有效性和安全性,同时探讨该设备进行临床人体溶脂紧肤手术轮廓塑形的手术效果、手术技巧、适应症、注意事项和治疗终点。资料与方法1、动物实验：选用死亡4小时内结构分布均匀的新鲜离体猪肉标本,含有皮肤、脂肪和肌肉组织。用意大利Eufoton公司提供的980、1470hm半导体介入式激光设备,选用0.6mm普通光纤实验,观察在设定参数下激光辐射后和辐射前猪肉标本的大体变化和各部位的显微变化。2、临床试验：2012年6月至2012年12月收集临床30例患者,年龄分布见下图,均为女性,对148个面颈部治疗区域(面颊、眼袋、法令纹双侧各计为1个治疗区域),面颊30例,下巴25例,妊娠纹25例,法令纹20例,额纹15例,眼袋18例,蝴蝶袖15例。用意大利Eufoton公司1470nm半导体介入式激光在设定参数下进行溶脂、提升和除皱,观察术后反应和面部轮廓的改变情况。治疗参数和随访参数经正态性检验,以p>0.1为有统计学意义。结果1、980nm连续波长不同功率下的溶脂效率：6W、12W功率不能实施溶脂,20W实施溶脂组织无碳化,表皮发烫,温度超过42℃,溶脂效率：4.717×10-5cm3/S。2、1470nm连续波长的溶脂效率：6W可以有效快速溶脂,组织无碳化,表皮微热,温度38.6℃,溶脂效率：6.663×10-3cm3/S。3、980、1470nm波长对皮肤、肌肉的作用：1.5、1.8W功率,200J、250J激光能量作用于离体新鲜猪皮肤见治疗区域表皮稍增厚,色泽微白,表皮微热。肌肉组织表面灰白色,无碳化痕迹。4、在高倍电子显微镜下观察激光作用前后的脂肪、皮肤、筋膜、血管和肌肉的显微变化。脂肪：①980nm波长6W只能使细胞变性；12W只能使细胞细胞坏死、数量减少不明显；20W可以溶脂、脂肪细胞数量减少。②1470nm波长脂肪细胞：6W脂肪细胞数量明显减少。筋膜：两种波长下均见脂肪细胞之间的纤维隔筋膜明显交联增厚、玻璃样变。皮肤：两种波长下均见激光照射前后皮肤真皮层胶原即刻发生明显交联增厚和玻璃样变,无皮肤结构的破坏。250J能量和200J能量相比,胶原交联增厚、玻璃样变的程度更显著,无皮肤结构的破坏。血管：两种波长下均见激光照射前后脂肪组织内小血管玻璃样变—管壁增厚、狭窄、闭塞(不可逆)。肌肉：肌肉纤维结构无破坏,肌纤维筋膜收紧,纤维间距缩小。5、临床实验：激光溶脂紧肤除皱术术中仅极少出血或无出血,术前术后效果对比明显,塑形美观、病人148个治疗区域满意度在83.3～96%,近期并发症表现为慢性肉芽肿性肿胀、暂时性创伤性感觉神经炎,均无任何远期并发症发生。结论1470nm激光由于其光学特性,决定了它的溶脂效率远远超过980nm波长,同时大大降低了热损伤的风险。1470hm半导体介入式激光能有效精细溶解和乳化脂肪、止血,达到脂肪塑形、提升除皱的效果,实现安全、准确、均匀、微创、轻松的治疗；止血、提升除皱填补和改善了传统方法的不足,在人体轮廓塑形、恢复体态年轻化方面开辟了微创快速、安全和有效的临床应用新方法。