Сверхвысокочастотный ультразвук. Новый метод терапии в эстетике и дерматологии

И. Кругликов Вэлкомет ГмбХ, Карлсруэ, Германия
Хаутарцт 2015 • 66:829-833 DOI 10.1007/s00105-015-3676-z Доступно в сети: с 7 сентября 2015 © Die Autor(en) 2015. Эта статья доступна в открытом доступе на сайте springerlink.com

Количество новых методов лечения в дерматологии и, особенно в области эстетической медицины, значительно возросло в последние годы. Это связано с ростом спроса на все больше и больше ускоренные и эффективные, но и в финансовом отношении прибыльные методы лечения. В то время как большинство дерматологических методов последних 2 десятилетий образовывались на основе световой энергии (основана на селективном поглощении разных длин волн света в различных хромофорах), разрабатывались также электромагнитные, термические и звуковые методы терапии.

Эту разработку отчетливо можно наблюдать на примере звуковых волн. В то время как еще 20 лет назад звуковые волны использовались в дерматологии только в форме ультразвуков (УЗ) с частотами 30-40 кГц (низкочастотный УЗ) или 1 МГц (высокочастотный УЗ) для заживления ран [28, 29] или для фонофореза [18], то характеристики звуковых волн и спектры показаний в сегодняшней аппликации значительно изменились. Так, например, для удаления жира используется Фокусированный ультразвук высокой интенсивности (HIFU). В тоже время в эстетической медицине для придания упругости коже применяется Фокусированный ультразвук высокой энергии с различными частотами. Параллельно этому расширился диапазон терапевтических частот для УЗВ и частоты от 10 МГц и выше [сверхвысокочастотный УЗ (СВЧ-УЗ)] применяется для лечения кожи.

Краткое физическое описание

Специальные действия СВЧ-УЗ на кожу тесно связаны с его физическими свойствами. Для сравнения: УЗВ с частотами 20 кГц, 1 и 10 МГц в воде создают волны длиной 75, 1,5 и 0,5 мм соответственно. При интенсивности звука 1 Вт/м2 подобные волны достигают частотно-независимые амплитуды давления вплоть до 1,7 бар. Из этого исходит, что получаемые перепады давления (падение давления на интервал в полдлины волны) в звуковой волне в 10 МГц в 500 раз больше, чем в УЗВ с частотой 20 кГц. При увеличении частоты показатели растут. Подобные локальные перепады давления создают механические действия, которые невозможно достичь в низких частотах.

› СВЧ-УЗ можно применять в форме одно- или многочастотных волн.

До сих пор в практике применялись только двухчастотные УЗВ под названием LDM® (локальный динамический микромассаж) с очень быстрой (в течение микро- или миллисекунд) сменой частоты ( рис. 1; [11, 14]). В подобных волнах локальные перепады давления в ткани варьируют в такт смене частоты, что дополнительно приводит к особому эффекту микро-массажа внутри ткани.

Особые свойства сверхвысоко-частотного ультразвука

Существует как минимум 2 причины, почему СВЧ-УЗ может быть интересен для дерматологического и эстетического использования:

• сильная частотная зависимость глубины проникновения УЗВ,
• особые биофизические действия СВЧ-УЗ.

Глубина проникновения

Глубина проникновения УЗВ значительно сокращается с ростом частот ( Рис. 2). Так называемая половинная глубина (путь, после которого интенсивность УЗВ уменьшается вдвое) в УЗ-частотах 1, 3 и 10 МГц составляет, например, около 3, 1 и 0,3 см. Чем выше УЗ-частота, тем более поверхностно поглощается звуковая энергия. Это физическое свойство особенно важно, если определенная энергия должна быть поглощена преимущественно в дерме, чтобы достичь желаемого эффекта. Это свойство учитывается также в диагностическом УЗ, где применяются высокие частоты.

Биофизический эффект – доклинические исследования

Клеточные и внеклеточные действия звуковых волн определяют в конечном итоге клинические результаты. Однако было выявлено, что достигнутый биофизический эффект зависит не только от интенсивности, но и от частот. Далее проанализируем некоторые эффекты.

В зависимости от частоты и интенсивности, УЗВ могут стимулировать или сокращать активность Матриксной металлопротеиназы (MMP) [11], что предполагает выборочное применение подобных волн при различных дерматологических проблемах, как например, воспалительные заболевания кожи и гипертрофические рубцы. В действительности повышенное выделение MMP-1, -3 и -9 при акне является очень важным патофизиологическим симптомом данного заболевания [7], при этом снижение MMP-экспрессии в значительной степени соотносятся с улучшением состояния кожи [4].

Чрезмерное выделение MMP-9 кератиноцитами как минимум частично отвечает за эпидермальное воспаление и по всей видимости задействовано в патофизиологии атопического дерматита [19]. Долгосрочное повышенное выделение MMP-2 и MMP-9 – это известные признаки хронических ран [12], при этом особенно MMP-9 возможно ответственный за медленное заживление ран [20]. Подавление MMP-2 и стимуляция MMP-9 в значительной степени коррелируют с клиническим улучшением гипертрофических рубцов [21]. Это можно истолковать так, что ММР-2 имеет «про-рубцующий эффект», а ММР-9 – «анти-рубцующий эффект». Эти важные результаты были подтверждены также Tanriverdi-Akhisaroglu et al. [25]: Наивысшая концентрация ММР-2 была зафиксирована в келоидах, за которыми следует концентрация гипертрофических рубцов, нормальной кожи и атрофических рубцов.

Более четко данная частотная зависимость наблюдалась в белках теплового шока (БТШ): при использовании аналогичной интенсивности звука, БТШ72, например, при различных УЗ-частотах различается на порядок [24], при этом СВЧ-УЗ-частоты в 10 МГц показывают более сильный и долгосрочный эффект на БТШ. БТШ вовлечены различные дермальные процессы [16], например, в заживление ран и рубцевание [27]. БТШ72 – это молекулярный "наставник», который отвечает за контроль содержания протеина. Его экспрессия очень активна в нормально заживающих ранах, однако в хронических ранах остается в значительной степени блокированным [17], что делает модуляцию БТШ72 потенциальной целью лечения [1, 11].

› С СВЧ-УЗ также можно сдерживать процесс старения кожи.

Основная концентрация поглощаемой УЗ энергии в дерме приводит к умеренному повышению температуры в этом слое кожи, которая – как при слабой гипертермии – влечет за собой локальное увеличение эндогенных гиалуронатов [31]. Данное скопление гиалуронатов приводит к большому количеству связанной воды, а также к локальному увеличению тургора соединительных тканей.

Похожие изменения в ткани также может вызвать модуляция MMP- и БТШ-экспрессии. Это образует основу для применения СВЧ-УЗ для антивозрастного лечения [10, 14].

Важное свойство УЗ-волн – это фонофорез (усиление трансдермальной передачи активных веществ). Фонофорез исследовался в основном для низкочастотных и физиотерапевтических УЗ-частот, что приводило к ошибочным клиническим применениям СВЧ-УЗ. Существенное (при этом более низкое, чем у низкочастотных УЗ) усиление фонофореза при использовании УЗ с частотами в 10 МГц и более было продемонстрировано в [2, 3]. Тем не менее использование СВЧ-УЗ для фонофореза может быть преимущественным в дерматологии и эстетике. Это связано с тем, что низкочастотный УЗ в коже образует так называемые «зоны локального переноса», которые покрывают всего лишь малую долю кожи. Из этого получается сильно гетерогенный пятнистый участок кожи с локальным переносом. Этот эффект не возникает при использовании волн СВЧ-УЗ [18].

Недавно было продемонстрировано, что фибробласты, которые в основном определяют структуру дермиса, можно активировать внутридермальными адипоцитами, что должно сыграть большую роль в процессе заживления ран [23]. Количество этих адипоцитов зависит от пролиферации и дифференциации ожиревших стволовых клеток. УЗ-волны показывают также значительное влияние на эти процессы, при этом здесь высокие УЗ-частоты вызывают более сильные эффекты [8].

Подводя итог, СВЧ-УЗ может значительно повлиять как на клетки, так и на внеклеточные структуры кожи, что при частотно-зависимом применении может привести к целенаправленной модификации дермиса и, тем самым, к дерматологически- и эстетически-важным изменениям внешнего вида кожи.

Дополнительно с увеличением УЗ-частот быстро растет предельный порог интенсивности кавитации, который связан с образованием свободных радикалов в ткани [15].

Соответственно, чтобы достичь кавитации, волны СВЧ-УЗ нуждаются в более высокой интенсивности, чем общепринятые УЗ-волны. Это практически полностью исключает кавитацию и еѐ потенциальные побочные эффекты при использовании СВЧ-УЗ.

Клинические результаты

Дерматология

Влияние СВЧ-УЗ с 10 МГц на акне и розацею было уже проверено в пилотном исследовании [13]. Пациентам во время фазы лечения нельзя было пользоваться другими методами лечения. 3 независимых дерматолога (2 из них были заслепленные) провели оценку эффлоресценции кожи по шкале Leeds (10 стадий). 

Контралатеральный контроль у 2 пациентов подтвердил локальный эффект методики. Уже после 1-2 недель регулярного лечения СВЧ-УЗ было выявлено улучшение внешнего вида кожи в среднем на 45%. На рис. 3 изображена пациентка с акне на 1-м триместре беременности, которая прошла курс терапии на LDM®. LDM® было выбрано как опция лечению, так как все результаты проведенных контралатеральных лечений показали локальное, а не системное действие этих методов лечения.

Достигнутое после 5 сеансов терапии улучшение внешнего вида кожи осталось неизменным до конца беременности. Использование СВЧ-УЗ в форме LDM® было, в том числе, протестировано на хронических ранах в пилотном исследовании на 10 пациентах с большими (> 5 см2) хроническими (> 6 месяцев) венозными язвами [11]. Все обрабатываемые раны, до конца курса лечения, были полностью ре-эпителиализованы. Последующие наблюдения (3 до 8 недель после последнего лечения) демонстрируют полное заживление ран. На рис. 4 наблюдается пример заживления ран у 70-летней пациентки с диабетической стопой.

Дополнительно было показано, что применение СВЧ-УЗ также дает отличные результаты в посттравматических, неизлечимых ранах, [6] а также в хронических ранах после тяжелых ожогов. Применение СВЧ-УЗ продемонстрировало быстрое и репродуктивное улучшение внешнего вида кожи при экземе, периоральном дерматите и псориазе (рис.5).

Эстетика

Антивозрастной эффект СВЧ-УЗ был проверен на 39 пациентах в ходе прагматического многоцентрового исследования [14]. Уход за кожей лица был проведен двойными УЗ-волнами (LDM®) 3/10 МГц. Результаты оценивали 4 независимых врача.

Все исследуемые признаки кожи (морщины, поры и упругость кожи) существенно улучшились после курса лечения из 8 – 12 терапий. Плацебо-эффект лечения был исключен контралатеральным контролем лица. Удовлетворение пациентов и врачей по 10-бальной шкале составляло 6,87 1,68 и 7,23 1,62 соответственно. рис. 6 показывает пример улучшения внешнего вида кожи у пациентки с контралатеральным контролем. рис. 7 демонстрирует улучшение внешнего вида кожи после 12 дней лечения с СВЧ-УЗ при 10 МГц.

» СВЧ-УЗ можно также использовать в качестве поддерживающего лечения в других эстетических методах.

СВЧ-УЗ можно применять не только в качестве самостоятельной методики, но и как поддерживающее лечение в эстетических методах терапий, таких как лазер и радиочастоты [5], вакуумный массаж в контурной пластике тела [9], инъекционный липолиз [26], криолиполиз [22], после кюретажа (выскабливания) потовых желез при гипергидрозе [30] и т.д..

Во всех этих исследованиях и во многих описаниях случаев было показано, что предшествующая терапия с СВЧ-УЗ значительно улучшает результаты основной клинической методики, в то время как последующая терапия СВЧ-УЗ значительно снизила воспалительную реакцию, болевые ощущения и период выздоровления.

Резюме для практики

• СВЧ-УЗ в виде моно- и дуо-частотных волн в дерматологии и в эстетике дает воспроизводимые результаты лечения, в т.ч. при различных воспалительных заболеваниях кожи, хронических ранах и гипертрофических рубцах, а также при некоторых важных эстетических показаниях, как например, антивозрастные или общие улучшения внешнего вида кожи.
• Данный метод безболезненный и практически без побочного эффекта, и поэтому отлично воспринимается пациентами.
• Дополнительно дуо-частотная терапия (LDM®) на базе СВЧ-УЗ может быть использована как поддерживающий метод лечения при различных свето- и радиочастотных терапиях, при инъекционном липолизе, при различных аугментационных лечениях, а также для подготовки и реабилитации в эстетически-пластической хирургии. При этом результаты лечения не только значительно улучшаются, но и также значительно сокращаются возникающие побочные эффекты и период выздоровления.