射频功率放大器赋能：双极射频溶脂实验研究的创新应用

实验名称：双极射频溶脂实验研究

研究方向：该研究方向通过跨模态能量融合，既能借助射频冷却装置解决超声治疗的表皮保护难题，又能利用超声聚焦弥补射频能量穿透深度的局限性（尤其在50℃温控时冷却对溶脂深度的显著提升，P=0.046）。后续可拓展至动态能量分配算法优化，或结合AI图像识别实现溶脂区域的精准定位，推动无创美容技术向“高效、低痛、个性化”方向发展。

实验目的：本研究旨在针对传统射频溶脂技术存在的表皮热损伤风险及溶脂效率低的问题，在无创双极射频溶脂设备基础上，将外用器械头改良为冷却式作用器械头并加入冷却装置，通过选取45℃、50℃和55℃三个控制温度进行有、无冷却条件的温控射频溶脂实验，利用红外热成像仪和K型热电偶评估分析温度分布及数据，以实现有效溶脂、提高溶脂效率，验证冷却装置能否使射频能量更深入脂肪层、缩短升温时间。

测试设备：本研究使用的仪器包括自制射频溶脂设备，该设备含主控模块、医用安全电源模块、可调开关电源模块、输出频率为1MHz正弦波的射频功率放大器、接口模块及人机交互界面，外用器械头为改良的冷却式作用器械头（嵌入散热片并与由水泵、水排和制冷部分组成的冷却装置相连），还包括红外热成像仪、K型热电偶、温度数据采集卡（USB-TC-08）等。

实验过程：

图1：射频溶脂设备；（a）设备系统框图；（b）设备外观图；（c）设备内部结构图

图2：冷却式作用器械

本研究先设计含射频功率放大器（输出1MHz正弦波以产生溶脂所需射频电流）的自制双极射频溶脂设备，将外用器械头改良为冷却式并连接冷却装置（含水泵、水排和制冷部分），选取45℃、50℃、55℃三个控制温度，以新鲜离体猪肉为材料，在电极间距2cm、每次实验15min的条件下，进行有无冷却条件的对照实验，实验中通过红外热成像仪拍摄横断面温度分布图，用K型热电偶采集真皮层和脂肪层温度数据，再借助GraphPadPrism软件对有效溶脂区域深度和升温时间进行单因素方差分析，以评估冷却装置对溶脂效率的影响。

实验结果：实验结果显示，在45℃、50℃和55℃三个控制温度下，加入冷却条件后有效溶脂区域深度均有所增加，分别从无冷却时的（5.3±0.29）mm、（6.43±0.39）mm、（8.2±0.28）mm增至（5.45±0.44）mm、（6.9±0.46）mm、（8.38±0.35）mm，脂肪组织达到凋亡阈值温度的时间也显著缩短，从无冷却时的（13.67±2.42）min、（6.5±3.45）min、（2.7±0.63）min缩短至（11.17±3.01）min、（3.67±0.82）min、（1.83±0.41）min，表明改良后的设备能使射频能量更深入脂肪层，缩短升温时间，提高溶脂效率，且50℃时冷却条件对有效溶脂区域深度和升温时间的影响具有显著性差异。

图3：有效溶脂区域深度

图4：热电偶探针测得的真皮层、脂肪层温度曲线

（a）控制温度为45℃时有无水冷条件的温度曲线；（b）控制温度为50℃时有无水冷条件的温度曲线；（c）控制温度为55℃时有无水冷条件的温度曲线

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审核编辑 黄宇