Интенсивный сфокусированный ультразвук для омоложения кожи азиатского типа

Лифтинг и омоложение, Технологии и оборудование, Ультразвуковой лифтинг, HIFU

Перевод статьи Suh DH, Shin MK, Lee SJ et al. (2011), Intense Focused Ultrasound Tightening in Asian Skin: Clinical and Pathologic Results. Dermatologic Surgery, 37: 1595–1602

Введение

Потеря эластичности и появление морщин являются общими эстетическими проблемами. Улучшение состояния дряблой кожи с применением интенсивного сфокусированного ультразвука (HIFU, high-intensity focused ultrasound) – новый метод, позволяющий производить термические повреждения глубоко в дерме, оставляя эпидермис целостным.

Краткое содержание

Цель исследования

Оценить эффективность и безопасность метода HIFU для подтяжки кожи лица у пациентов азиатского типа.

Метод

Двадцати двум (22) корейским пациентам с признаками старения кожи была проведена однократная процедура HIFU. Результаты вслепую оценивались врачами по фотографиям на предмет уменьшения носогубных складок и лифтинга зоны подбородка, проводилась самооценка пациентов. Образцы биопсии были взяты у 11 испытуемых до начала лечения и по истечении 2 месяцев.

Результаты

Объективно, улучшения в зоне носогубных складок и подбородка были отмечены у всех участников исследования. Субъективно, 77% испытуемых сообщили о значительном уменьшении носогубных складок и 73% – о лифтинге кожи в зоне подбородка. Гистологический анализ образцов биопсии кожи (окраска гематоксилином и эозином, по методу Victoria blue) показал увеличение количества и утолщение эластиновых и коллагеновых волокон в ретикулярном слое дермы после процедуры.

Сфокусированный высокоинтенсивный ультразвук показал себя эффективной, безопасной и неинвазивной методикой для лифтинга кожи пациентов, азиатского типа в частности. Улучшения связаны с большим производством эластиновых и коллагеновых волокон после процедуры.

Пациенты

В исследовании приняло участие 22 пациента (III-IV тип кожи по Фитцпатрику) с выраженными признаками старения кожи (2 мужчин, 20 женщин). Средний возраст составил 48,5 лет (38-73). Все участники дали письменное информированное согласие на лечение и использование фотографий. Одиннадцать пациентов дали согласие на взятие образцов биопсии. Критерием исключения из исследования были хирургические операции на лице, введённые филлеры, шрамы в области обработки и аллергия на анестетик местного действия.

Оборудование

В исследовании использовался аппарат для генерации интенсивного сфокусированного ультразвука с картриджами 7.5MHz и 4.4MHz и уровнем проникновения 3,0 мм и 4,5 мм соответственно. Каждый картридж генерировал серию импульсов в линейном массиве на расстоянии 1,5 мм друг от друга и общей длиной 25 мм (всего 17 точек термокоагуляции). Линейные серии импульсов производились параллельно друг другу на расстоянии 3 мм. Каждым картриджем было проделано по одному проходу.

Подготовка к процедуре

На лицо пациенту наносился местный анестетик (60 мин.), затем смывался теплой водой с мылом.

Проведение процедуры

Каждому участнику исследования процедура HIFU проводилась только один раз. Во время процедуры на кожу наносился ультразвуковой гель, манипула располагалась перпендикулярно, плотно прижималась к поверхности кожи. Лоб, виски и скуловые области обрабатывались картриджем с параметрами 7,5 МГц, 3,0 мм со следующими значениями энергии: лоб – от 0,3 до 0,35 Дж, скулы – 0,35 Дж, виски – 0,35 Дж. Щеки и подбородок обрабатывались на следующих параметрах: картридж 4,4 МГц, 4,5 мм на 1,0 Дж энергии, картридж 7,5 МГц, 3,0 мм – на 0,45 Дж. Интервал между импульсами 1,5 и 2,0 мм соответственно. Плотность прилегания картриджа перед каждой серией импульсов проверялась на экране монитора. В среднем, было нанесено по 30 линий на лбу, по 10 – на каждый висок, 70 линий на каждой щеке, 90 – в области подбородка. Побочные эффекты воздействия сфокусированного ультразвука фиксировались во время каждой процедуры и во время следующего визита.

Спустя 2 месяца после процедуры пациенты и врачи провели анализ результатов. Клинические данные были представлены в виде фотографий пациентов до и после лечения с идентичными настройками камеры и освещения. Два врача (мужчина и женщина) сравнивали парные фотографии 22 пациентов для выявления значимости клинических улучшений. Суть процесса заключалась в том, что врачи не знали, какая фотография была сделана до, а какая после лечения. Определить это им предстояло по своим субъективным ощущениям. Если врач видел разницу на парной фотографии и правильно определял временной порядок, результат засчитывался как «видимое улучшение», если нет – «ухудшение» после процедуры. Если разницы, по мнению врача, не было, результат считался «без изменений». Оценочными критериями были числа: 1- видимое улучшение, 0- без изменений, -1- ухудшение. Объективная оценка результатов процедуры рассчитывалась как сумма всех оценок двух врачей. Пациентам также было предложено оценить результат, используя следующую систему баллов: 2 – выраженные улучшения, 1 – есть улучшения, 0-без изменений, -1 – есть ухудшения.

Гистологический анализ

Образцы биопсии кожи были взяты у 11 пациентов до и спустя 2 месяца после процедуры. Пункционная биопсия мягких тканей диаметром 2 мм отбиралась в латеральной поверхности щеки. При анализе биопсий использовались рутинные методики (окраски гематоксилином и эозином, по Массону, Victoria blue). К оценке патологических результатов были привлечены два врача, которым было предложено проанализировать по 6 фотографий образцов на каждого пациента. Снимки располагались в случайном порядке.

Клинические результаты

Всем 22 пациентам была проведена процедура и последующие осмотры; в процессе исследования ни один пациент не испытал негативных факторов от лечения, отсутствовали побочные эффекты.

Объективно у всех пациентов были отмечены улучшения в области носогубных складок и челюстной зоны. У 20 из 22 (91%) участников по итогам оценки наблюдалось улучшение одновременно двух областей. У 2 (9%) пациентов наблюдались выраженные улучшения только одной из зон. Объективная оценка врачей изменения носогубной складки и челюстной зоны 1,91. Субъективно, 77% (17 пациентов) отметили значительное улучшения носогубной зоны, 73% (16 пациентов) – челюстной. Средняя оценка общего результата оценок всех пациентов по носогубной зоне – 1,77, челюстной – 1,72.

По отзывам пациентов, во время процедуры они испытывали умеренные болевые  ощущения, применение дополнительной анестезии не потребовалось. После процедуры сразу и в течение 2-3 суток сохранялось легкое покраснение и отек. У четырех пациентов наблюдалось онемение в зоне подбородка, сохранявшееся в течение 2 недель после процедуры. Каких-либо других побочных действий выявлено не было.

носогубные складки
Улучшение носогубных складок после одной процедуры HIFU. A-до процедуры, B-1 месяц после процедуры, C-2 месяца после процедуры.

Гистологические результаты

Средний возраст пациента, чьи образцы кожи были взяты на анализ, составил 51,6 (диапазон от 39 до 73) год, все пациенты женского пола. Образцы ткани были взяты до и после двух месяцев после лечения. По итогам исследования, вторичные образцы тканей существенно отличались от первоначальных: появилось больше коллагеновых волокон в ретикулярном слое дермы, ее толщина значительно увеличилась (1,32 +/- 0,18 мм, по сравнению с 1,63 +/- 0,31 мм). В среднем, доля коллагена увеличилась на 23,7%, при этом изменений в эпидермальном слое не отмечено, в том числе воспалительных реакций. В образцах тканей, взятых после лечения, эластиновые волокна в верхнем и нижнем уровнях ретикулярного слоя более прямые, располагаются параллельно поверхности эпидермиса.

до и после
Улучшение в области подбородка после одной процедуры HIFU. A-до процедуры, B-2 месяц после процедуры.
Гистология 1
Гистологические результаты образцов тканей (окрашенных гематоксилином и эозином) биопсии до (A, B, C) и после (D, E, F) процедуры. Лечение привело к увеличению толщины дермы, реструктуризации коллагеновых волокон.
Гистология 2
Гистологические результаты образцов тканей (окрашенных по методу Victoria blue) биопсии до (A, B) и после (C, D) процедуры. Лечение привело к увеличению толщины дермы, реструктуризации коллагеновых волокон.

Заключение

Для омоложения, сглаживания морщин и ремоделирования увядающей кожи используется различное оборудование с неабляционным воздействием.  Его задача вызвать термическое повреждение в дерме, при этом оставляя эпидермис не поврежденным. Аппараты, работающие по этой методике, генерируют импульсный свет, радиоволновое излучение, лазерное (лазер на кристалле иттрий алюминиевого граната с неодимом (Nd:Yag) и импульсный лазер на красителях). Хотя частота побочных эффектов у этого оборудования является самой низкой, терапевтические эффект и косметические улучшения также остаются непоследовательными и слабовыраженными. Зачастую требуется серия процедур в период от 6 до 12 месяцев.

Ультразвуковые системы с функцией визуализации использовались в клинической диагностике в течение нескольких десятилетий. И лишь относительно недавно ультразвук сфокусированного интенсивного действия стал применяться для глубокого проникновения в ткани с терапевтической целью. В течение последнего десятилетия HIFU применяется в клинической практике для неинвазивного хирургического удаления опухолей печени, простаты и матки. Интенсивный сфокусированный ультразвук создает четко определенные зоны термического повреждения в поверхностной мышечно-апоневротической системе (SMAS). HIFU схож с фракционным фототермолизом по методу образования фракции точек, однако залегают они существенно глубже. Ранее проведенные исследования показали, что воздействие интенсивного сфокусированного ультразвука приводит к термической денатурации коллагена, вызывая «усадку» тканей и общий лифтинг. Настоящее исследование является первым, доказывающим безопасность и эффективность метода HIFU для подтяжки кожи азиатского типа.

Обсуждение

К настоящему моменту для лечения увядающей кожи на рынке представлено несколько неинвазивных методик. Все они, как правило, воздействуют на поверхностный слой кожи, так как физически ограничены глубиной проникновения. Наиболее популярным долгое время оставался метод полной или частичной абляции с применением CO2 или эрбиевого лазера. Термическое разрушение, происходящее в тканях, приводит к испарению эпидермиса, а также сокращению и уплотнению дермы. Хотя метод показал свою высокую эффективность, риск осложнений так же высок: аблятивная шлифовка может провоцировать эритему, пигментацию, осложнения, вызванные инфекцией. По этой причине были разработаны неаблятивные методы, сокращающие вероятность неблагоприятных последствий до минимума, среди них – лечение импульсным светом (IPL), RF- и лазерная (Nd:Yag, Diode) терапия. И хотя новые методы действительно имели меньше побочных эффектов, терапевтические и косметические улучшения оставались слабовыраженными.

Ультразвуковые волны вызывают вибрации в молекулах обрабатываемой ткани, межмолекулярное трение образует термический эффект. Глубокое проникновение ультразвука в ткани сделало возможным нехирургическую подтяжку кожи с применением интенсивного ультразвукового воздействия. Физические характеристики сфокусированного ультразвука позволяют ему проникать до уровня SMAS, при этом фракционный режим считается наиболее эффективным для стимулирования кожи. Точки микрокоагуляций, созданные при помощи излучателя, проникают глубоко в кожу, оставляя поверхностный слой целостным. Метод снижает риск непреднамеренного повреждения эпидермиса настолько, что исключает поглощение вторичного рассеивания поверхностными слоями кожи.

На протяжении многих десятилетий ультразвуковая абляция применялась как инструмент для лечения злокачественных и доброкачественных опухолей и к настоящему моменту зарекомендовала себя как неинвазивная альтернатива традиционной терапии. В отличие от традиционного метода, HIFU для подтяжки кожи использует серию коротких импульсов (50-200 мс), с частотой в МГц (а не кГц, как в традиционном методе). Номинальный уровень энергии для подтяжки кожи гораздо ниже (0,5-10 Дж), чем при традиционной ультразвуковой абляции (100 Дж).

Реакция термической абляции тканей при воздействии сфокусированного ультразвука схожа с реакцией от воздействия лазеров, RF-систем и их комбинаций. Изображения, полученные при тепловой съемке, показали, что характер распространения радиоволновой энергии в тканях более диффузный, тепло распространяется в дерме и проходит вдоль перегородок соединительной ткани к гиподерме. В отличие от RF-энергии, энергия HIFU резко сфокусирована, столбики термической травмы могут достигать 25 мм, располагаясь друг от друга на расстоянии от 0,5 до 5,0 мм. Таким образом, большая часть энергии концентрируется в фокальной зоне луча, в результате чего окружающие ткани не повреждаются. Такие характеристики позволяют генерировать уникальную модель термического повреждения, в результате чего становится возможным ремоделировать ткань посредством образования микроскопичеких очагов против абляции всей макроскопической области. Методика HIFU провоцирует быструю реакцию заживления ран в непосредственной близости от зон повреждения, что делает ее концептуально похожей на фракционный фототермолиз.

Результаты настоящего исследования сообщают, что у 77% и 73% пациентов, принявший в нем участие, улучшилось состояние носогубных складок и челюстной зоны соответственно после одной процедуры HIFU. Субъективная оценка пациентами результатов процедуры существенно не отличалась в зависимости от возраста и области обработки. Побочные эффекты, зафиксированные в исследовании, включали легкую эритему, отек, временную потерю чувствительности и папулы (возникали у двух пациентов при использовании картриджа на 4,5 мм вследствие рассеивания энергии на поверхность эпидермиса). По отзывам пациентов, во время процедуры они испытывали умеренные болевые ощущения, применение анестезии не потребовалось, ощущения не зависели от возраста, или толщины жировой клетчатки.

Гистологический анализ образцов тканей после 2 месяцев лечения, окрашенных гематоксилином и эозином, показал увеличение количества коллагеновых волокон в глубоких слоях дермы. Анализ образцов тканей, окрашенных методом Victoria blue, также показал увеличение количества эластиновых волокон в глубоких слоях дермы. Образцы биопсии были взяты на глубину 2 мм в латеральной щечной области, поэтому любые изменения на уровне SMAS не исследовались, этот уровень залегает гораздо глубже. Это исследование – первое в изучении интенсивного ультразвукового воздействия на ткани пациентов с привидением гистологических анализов биопсии образцов азиатского типа кожи. Результаты показали увеличение количества коллагеновых волокон, перегруппировку и реструктуризацию эластиновых волокон в глубоких слоях дермы. Эти изменения вызваны термическим повреждением ткани, приводящим к регенерации коллагена.

Существенным преимуществом использования метода HIFU для азиатского типа является отсутствие зависимости поглощения ультразвуковой энергии от содержания в коже меланина. Поглощение тканью зависит исключительно от механических свойств кожи, поэтому, в отличие от методов, основанных на действии световой энергии, HIFU не зависит от цвета кожи и хромофоров. Кроме того, ультразвуковая энергия резко сфокусирована на нескольких миллиметрах в дерме. Плотность энергии луча, сходящегося в конечной точке, гораздо выше, чем на поверхности, этим объясняется минимальное поглощение эпидермисом рассеянной энергии, термическое повреждение при этом невозможно. Отсутствие теплового эффекта на поверхности кожи устраняет потребность в контактном охлаждении, которое имеет место быть с применением других методик. Данные, представленные в этом исследовании, показывают, что использование HIFU для пациентов с азиатским типом кожи является безопасным и эффективным.

В ранних исследованиях было выдвинуто предположение, что линейный («шовный») паттерн точек термического повреждения на уровне мышечно-апоневротического слоя, способствует минимизации риска повреждения нервных структур. Теоретически, глубокое проникновение HIFU может привести к травматизации лицевых нервов, однако результаты, представленные выше, подтверждают низкую вероятность наступления этого события. У 4 пациентов из 22 (18%) было зафиксировано временное онемение ткани вдоль нижней челюсти, дальнейших осложнений выявлено не было. Во избежание подобных случаев, рекомендуется менее агрессивно обрабатывать области прилегания главных лицевых нервов.

Данное исследование является первым, объединивших клинические и гистологические результаты применения интенсивного сфокусированного ультразвука для подтяжки кожи пациентов азиатского типа. Было выяснено, что HIFU вызывает увеличение коллагеновых и эластиновых волокон в глубоких слоях дермы. Поскольку зоны микроповреждений генерируются фракционно, снижается срок реабилитации, в области активного воздействия происходит стимуляция процесса неоколлагенеза. Таким образом, HIFU является эффективной и безопасной неинвазивной методикой подтяжки кожи.