Az alacsony intenzitású ultrahang hatása a patkánymodell zsírcsökkentésére

1 David Geffen Orvostudományi Kar, Kaliforniai Egyetem, Los Angeles, Los Angeles, Kalifornia, USA

2 Interdiszciplináris Biomedical Engineering Division, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Hong Kong

Absztrakt

A fókuszálatlan alacsony intenzitású ultrahangról általában úgy gondolják, hogy kevésbé hatékony, mint a nagy intenzitású fókuszált ultrahang (HIFU) a testzsír csökkentésében; ennek ellenére ezt a technológiát már klinikailag széles körben alkalmazták testkontúr célokra. Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy értékelje ennek az új technológiának a hatékonyságát és biztonságosságát 1 MHz-es nem fókuszált ultrahang alkalmazásával, 3 W/cm 2 -en, a patkány modellek comb combjának külső részén. Az ultrahangvizsgálat során a bőr alatti zsírvastagság átlagosan 0,5 mm-es csökkenését mutatták, amely a kezelés után legalább három napig fennmaradt. A biokémiai elemzés a lipidszintek, nevezetesen a triglicerid, a nagy sűrűségű lipoprotein és az összkoleszterin szintjének jelentős növekedését számszerűsítette. A szubkután zsírcsökkentés és a plazma lipidnövekedés e két megállapítása pozitív korrelációt mutatott. A kezelés után nem figyeltek meg mellékhatásokat vagy szövődményeket. Ez a tanulmány a nem fókuszált alacsony intenzitású ultrahangot a testzsír csökkentésének hatékony és biztonságos módszereként validálta, különösen ismétlődő kezeléssel. A plazma lipidszint egyidejű növekedése azonban további vizsgálatokat igényel, hogy meghatározzuk ennek a technológiának az egészségre gyakorolt hosszú távú hatását, ha van ilyen.

1. Bemutatkozás

A testzsír csökkentése fontos kérdéssé válik a modern társadalomban a magas kalóriabevitel és a testmozgás hiánya miatt. A has, a mell, a csípő és a comb körüli extra zsírlerakódások személyes elégedetlenséget okoznak a test testével, és ezután szükségessé válnak a testkontúr hatékony, biztonságos és egyszerű kezelése. Hagyományosan a zsírleszívás volt a legnépszerűbb módszer a testkontúrozáshoz, de ez az invazív kezelés számos káros eseményhez és szövődményhez társult [1]. Ennek eredményeként a kevésbé invazív vagy nem invazív alternatívák, mint a kriolipolízis [2, 3], a rádiófrekvenciás abláció [4, 5], a lézerterápiák [6], az injekciós lipolízis [7] és az ultrahang lipolízis [8, 9] egyre nagyobb szerepet kapnak figyelem közepes hatékonyságuk, kevesebb szövődmény és könnyű használat miatt. A fent említett technológiák közül az ultrahang lipolízis a legújszerűbb és legígéretesebb.

Az ultrahangot az orvoslásban már régóta kétféleképpen használják: diagnosztikai és terápiás. Az egyik terápiás alkalmazás a neminvazív zsírszöveti lipolízis fókuszált vagy nem fókuszált ultrahanggal. A nagy intenzitású fókuszált ultrahang (HIFU) egy példa a fókuszált ultrahangra, amely már hatékony és biztonságos kezelésnek bizonyult a test körvonalazásában [10, 11]. A HIFU segítségével vagy viszonylag alacsony intenzitású (17,5 W/cm 2), vagy nagy intenzitású (1000 W/cm 2) fókuszált ultrahangot célzunk meg a fókuszzónára, ami mechanikus sejtmembrán-megszakadást vagy a célszövet koagulatív nekrózisát okozza.

Ezekkel a kísérletekkel megvizsgálták az alacsony intenzitású ultrahang hatékonyságát és mechanizmusát a testzsír csökkentésére. Azonban ezekben a tanulmányokban a plazma lipidszintjének változásai nem voltak következetesek. Ezért meg kell tisztázni a csökkent zsírszövet vastagság és a változó vér lipidszint közötti mechanizmust, hogy értékelni lehessen ennek az új technológiának a testzsír kontúrozására vonatkozó hatékonyságát és biztonságosságát.

Ebben a tanulmányban 13 MHz-es folyamatos ultrahangot 3 W/cm2-nél alkalmaztunk, amelyet számos kereskedelmi termékben alkalmaztunk, 13 Sprague-Dawley patkány combjának külső combjára. Ultrahangos mérést alkalmaztunk a szubkután zsírréteg vastagság csökkenésének számszerűsítésére a lipolízis hatékonyságának meghatározásához. Biokémiai analízist alkalmaztunk a vér lipidszintjének változásainak kezelésére a kezelés előtt és után. Végül statikusan elemeztük a korreláció szempontjából a zsírszövet vastagságának és a vér lipidszintjének változását.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Állatmodell

Három hónapos hím Sprague-Dawley (SD) patkányok (

g) véletlenszerűen toboroztak testtömegtől függetlenül, kivéve azokat, akiknél korábban magas a koleszterinszint. A tartás során a patkányok normális étrendben részesültek olyan gyógyszerek nélkül, amelyekről ismert, hogy állatmodellben lipolízist indukálnak. Ebben a vizsgálatban az összes állatkísérletet etikai jóváhagyással hajtották végre a Hong Kong-i Különleges Közigazgatási Terület kormányának Egészségügyi Minisztériuma és a Hongkongi Műszaki Egyetem.

2.2. Kísérleti eljárás

A vér lipidszintjének biokémiai elemzését két héttel az ultrahangkezelés előtt végeztük, hogy a patkányok teljes mértékben meggyógyulhassanak az állatetikai protokollnak megfelelően. Az ultrahangkezelést megelőzően általános érzéstelenítést adtak a patkányoknak 1 ml klorid-hidrát segítségével, amelyet egy 30-as tűs fecskendővel injektáltak a hasi régióba. A klorid-hidrátot azért választották, mert nem okoz zavaró hatást a mért vérparaméterekre. A comb felső részén lévő szőrt eltávolították a jobb ultrahang-átvitel összekapcsolása érdekében. Ultrahangos mérést végeztünk az eredeti szubkután zsírpárna vastagságának a kezelés előtt történő rögzítésére.

A comb külső kezelésére kereskedelmi forgalomban használt ultrahangos készüléket (súlycsökkentő modell: GB-818 a Beauty® Machines-tól) használtunk. Folyamatos 1 MHz frekvenciájú és 3,2 W/cm2 intenzitású ultrahanghullámot generáltunk, és 30 percig az érzéstelenített patkányok () kezelőhelyére vezettük. 1–2 cm vastagságú, vízzel kompatibilis vezetőképes gélt rétegeltünk a jelátalakító és a bőr közé az ultrahanghullám transzdukciójának befogadására. Az ultrahang-jelátalakítót úgy állítottuk be, hogy a kezelési hely fölé oda-vissza mozgattunk enyhe összenyomás mellett, hogy elősegítsük a zsír felszabadulását a zsírszövetből.

Az alacsony intenzitású ultrahang által kiváltott lipolízis hatékonyságának megítélése érdekében közvetlenül a 30 perces ultrahangos kezelés után ismét ultrahangvizsgálatot és vérelemzést végeztek. A lipolízishatás tartósságának felmérése érdekében a kezelés után három nappal megismételtük az ultrahangvizsgálatot is. A kísérleti eljárás folyamatábra az 1. ábrán látható.

2.3. Ultrahangos mérés

A szubkután zsírréteg vastagsága a bőrtől az izomfasciáig terjedő függőleges távolság. Az izomfascia kijelöli a határt a zsírszövet és az alatta lévő izomcsoport között, és ultrahangon könnyen látható, mint hiperechogén réteg. 10 MHz-es Sonosite 180 plus amerikai szkennert (behatolási mélység 2,2 cm) használtunk a kezelés helye alatti bőr alatti zsírpárna réteg vastagságának mérésére a kezelés előtt, közvetlenül a kezelés után és három nappal a kezelés után. Ezenkívül a zsírréteg vastagságát elektromos féknyereggel mértük, és három különböző helyszínen végzett mérésből átlagoltuk. Az előkezelésből, az utókezelésből és a háromnapos követésből származó zsírréteg-vastagság adatait elemeztük és összehasonlítottuk egyirányú ismételt ANOVA méréssel (kétoldalas) SPSS 15.0 alkalmazásával, post hoc többszörös összehasonlító teszttel: Bonferroni t-teszt.

2.4. Biokémiai elemzés

Az érzéstelenített patkányok oldalsó farokvénáiból vénaszúrás útján vért gyűjtöttek. Mindegyik oldalsó farokvénát meleg vízzel (kb. 35 ° C) előkezeltük, hogy a könnyebb megjelenítés érdekében tágulást okozzunk, majd fertőtlenítést végzünk 70% izopropil-alkohollal. A farokvénát 30 g-os, 8 mm-es tűfecskendővel szúrta át 0,4 ml vér kivonására. A szorítást elkerültük, hogy megakadályozzuk a vérminta keveredését az intersticiális folyadékkal. Közvetlen nyomást gyakoroltak a sebre a vénaszúrás után a hemosztázis elérése érdekében.

Az összegyűjtött vérmintákat 2 ml heparin csövekbe helyeztük az alvadás megakadályozása érdekében. A vérplazmát centrifugálással (2500 fordulat/perc, 4 ° C, 10 perc) nyertük két órán belül, hogy elkerüljük a vér lipidjeinek zsírsavakká történő lebomlását a vörösvérsejtek lipáz aktivitása által. A vérplazmát -80 ° C-on lefagyasztották, hogy az elemzés előtt a biokémiai reakciókat minimalizálják. Biokémiai analizátort (Hitachi 902) használtunk a plazma lipidprofil mérésére, beleértve a triglicerid (TG), a nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) és az összkoleszterin (TC) szintjét.

A kezelés előtti vér lipidméréseket két héttel az ultrahangkezelés előtt végeztük, patkányokkal a vénaszúrás előtt hat órán át éhezve. Kezelés utáni vérmintákat gyűjtöttünk a kísérleti patkányoktól közvetlenül az ultrahangos kezelés után annak elemzésére, hogy a zsír felszabadult-e az adipocitákból. Az előkezelés és a kezelés utáni vérparaméterek adatait az SPSS 15.0 alkalmazásával elemeztük, párosítva t-teszt (kétoldalas) statisztikai szignifikancia szempontjából.

3. Eredmények

3.1. Ultrahangos mérés

A 2. ábra három kísérleti alany, az R8, az R11 és az R3 előkezelését, utókezelését és utólagos ultrahangos képét mutatja, amelyek magas, alacsony és közepes lipolízis hatást mutatnak az ultrahang kezeléssel. A kezelés hatása következetlen eredményeket eredményezett, a zsírréteg 0,2 és 0,9 mm közötti csökkenése volt. Az 1. táblázat összefoglalja az átlagos zsírréteg-vastagságot az ultrahangkezelés előtt, közvetlenül utána és három nappal azután. Átlagosan a zsírréteg vastagsága csökkent

mm egyetlen 30 perces kezelés után, amelynek eredményei a kezelés után legalább három napig tartanak.