Экспериментальное обоснование применения радиочастотных токов (RF) в коррекции инволюционных изменений мягких тканей лица и шеи

Полный текст

Решение комплекса проблем, связанных с возрастными изменениями мягких тканей лица и шеи, является одной из важнейших задач современной эстетической хирургии. На сегодняшний день большинство эстетических хирургов приходят к выводу, что зачастую выполнение оперативных вмешательств по устранению возрастного птоза тканей лица и шеи без воздействия на их структуру и качество является недостаточным для достижения оптимальных результатов [11]. Современный рынок косметологических услуг предлагает специалистам целый ряд методов, направленных на стимуляцию репаративных процессов в биологических тканях, изменяющих их структуру, что позволяет значительно повысить резуль- Аликова Алла Владимировна — асп., тел. 8-926-811-30-67, e-mail:alla.alikova@mail.ru тативность лечения. К ним относятся фракционное лазерное омоложение кожи, чрескожная стимуляция коллагена с помощью роликовых систем, химиобра-зия и др. Однако эти методы сопряжены с нарушением целости кожи, длительным периодом реабилитации и высоким риском развития дисхромии кожи и странгуляционных полос, поэтому актуальным остается поиск методов воздействия на кожу с максимальным сохранением целости эпидермоцитов, особенно меланоцитов. Одним из таких методов является радиоволновое (RF) воздействие на мягкие ткани лица и шеи с целью лифтинга. Процедура радиоволнового лифтинга широко используется во всем мире. Вместе с тем мнения специалистов и отзывы пациентов относительно эффективности процедуры очень разноречивы. Вопросы о подборе оптимальных параметров воздействия, морфологических изменениях в тканях после 12 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ RF-воздействия на различных сроках до сих пор остаются открытыми [8]. Это побудило нас провести экспериментальное исследование на животных с целью определения возможностей применения данного метода в эстетической медицине. Материал и методы Физические аспекты RF-воздействия Действующим началом рассматриваемого метода является радиоволна, которая характеризуется несколькими параметрами (частотой, амплитудой или напряжением и формой). Кроме того, действие волны может быть непрерывным и импульсным [4]. Радиоволны различной частоты воздействуют на биологические ткани по-разному, что подтверждается результатами морфологических исследований тканей. Исследования показали, что в тканях под воздействием токов высокой частоты происходят различные процессы, начиная от стимуляции пролиферации клеток и заканчивая коагуляционным некрозом, в зависимости от частоты, напряжения и формы радиоволны [10]. Действие на биологические ткани достигается за счет тепла, выделяемого в биоткани при протекании через нее тока, пространственное распределение которого определяется формой и размером "активных" электродов [1]. Изменения в биотканях, происходящие при нагревании, представлены в табл. 1. В основе любых механизмов действия высокочастотных электрических колебаний лежит первичное действие их на электрически заряженные частицы (электроны, атомы, молекулы) веществ, из которых состоят ткани организма. В действии высокочастотного тока различают две основные группы эффектов — тепловой эффект, обусловленный ионной проводимостью тканей, и специфический, который является следствием физических свойств электрического поля. Ионная составляющая электрической проводимости различных тканей в значительной степени зависит от содержания в них воды с растворенными в ней солями, ионы которых обусловливают проводимость как самого раствора, так и содержащих его тканей. Наибольшим сопротивлением электрическому току обладает жировая ткань за счет того, что мембрана адипоцита состоит из триглицеридов, которые в свою очередь являются природными диэлектриками [8]. Ионная проводимость жидких сред в тканях обусловливает ток проводимости и соответственно потери энергии высокочастотных колебаний. Энергия выделяется в форме джоулева тепла. Ионная проводимость однородного электролита практически не зависит от частоты. На низких частотах (до десятков герц) ионный ток протекает только через внеклеточную среду, которая и определяет проводимость ткани. Перезаряжающиеся при смене полярности тока емкости клеточных мембран обусловливают ее значительную диэлектрическую проницаемость. С повышением частоты за счет уменьшения емкостного сопротивления мембран внутриклеточная среда начинает принимать участие в проведении ионного тока, что способствует увеличению общей проводимости ткани. В то же время емкости мембран не успевают перезаряжаться, в результате чего диэлектрическая проницаемость ткани уменьшается. Мембраны клеток перестают оказывать влияние на электрические свойства тканей при частотах, на которых емкостное сопротивление мембран становится малым по сравнению с сопротивлением внутриклеточной среды [2]. Особенностью теплового действия высокочастотных колебаний является то, что количество теплоты, выделяемой в тех или иных тканях организма, зависит как от параметров колебаний, главным образом плотности тока и его частоты, так и от электрических свойств самих тканей. Следовательно, подбирая соответствующим образом плотность тока и часто- Таблица 1 Изменения в биотканях при нагревании в зависимости от температуры (Angewandte Lasermedizin Lehr- und Handbuch für Praxis und Klinik, 1989) Температура, °C Действие на биоткани До 37 40—45 60 80 100 Выше 150 Выше 300 Необратимые повреждения отсутствуют Активация ферментов, образование отеков, изменение мембран и в зависимости от времени смерть клеток Денатурация протеинов, начало коагуляции и некроза Денатурация коллагена, дефекты мембраны Обезвоживание Обугливание Испарение ту колебаний, можно обеспечить в какой-то степени "термоселективное действие", т. е. преимущественное выделение тепла в определенных тканях [9]. Существует так называемый специфический эффект действия высокочастотных колебаний. Он заключается в различных внутримолекулярных и структурных перестройках, которые могут возникнуть под действием электрических полей большой напряженности на частотах, близких к частотам конформационных колебаний биомолекул. Данный механизм может в принципе изменить функциональное состояние клеток тканей, например вследствие нарушения или даже отрыва полярных боковых аминокислотных групп сильным электрическим полем. Следует отметить, что этот механизм в настоящее время является предметом дискуссий, и вопрос о его роли и реализуемости ждет своего ответа [6]. Все существующие методики радиоволнового воздействия на биоткани можно разделить на 2 основные группы: — неинвазивные — без нарушения целостности кожных покровов: термолифтинг тканей с использованием монопо-лярных, биполярных, триполярных активных электродов; — инвазивные — с нарушением целостности кожных покровов: радиоволновой фракционный пилинг кожи, и радиочастотное биоармирование (лифтинг) тканей с использованием игольчатых активных электродов, которое и явилось объектом нашего исследования. Данная методика была разработана и апробирована в течение 3 лет Институтом общей физики им. А. М. Прохорова совместно с ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии согласно государственному контракту № 02.522.11.2017 от 15.08.2008 г На основании проведенных исследований был получен государственный патент 20081274/142008 А. с. № 2372872. Для клинико-экспериментальных исследований использовали аппарат медицинский высокочастотный "КиК-Медимастер 250". Регистрационное удостоверение ФСР 2008/03435 от 07.10.2008 г. Технические характеристики аппарата "КиК-Медимастер 250": • несущая частота: 2,64 МГц, • режим генерации тока ВЧ-диапазона: импульснопериодический и непрерывный, • длительность импульсов: 50, 100, 200, 400 мкс, • частота следования импульсов: 1000 Гц, • максимальная пиковая мощность импульсов: < 600 Вт, • максимальная средняя модность: < 250 Вт. Аппарат имеет нейтральный или пассивный электрод в виде пластины, которая подкладывается под тело пациента, и монополярный или активный электрод, на конец которого надевается проводящая ток игла. 13 РОССИЙСКИЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, №2, 2012 Преимущества данного аппарата: — частота 2,64 МГц, которая обеспечивает деликатное воздействие на кожу и защиту тканей от термической деструкции; — импульсно-периодический режим, обеспечивающий паузы между импульсами для защиты клеток от перегрева; — возможность регулировки длительности импульсов для обеспечения адекватного и безопасного режима воздействия. Описание методики. Процедура начинается с разметки операционного поля, которую наносят кожным маркером вдоль линий натяжения кожи с шагом 10 мм. После асептической обработки одноразовую цельнометаллическую иглу-электрод диаметром 0,5 мм и длиной 50 мм вводят в кожу на границе дермы с подкожно-жировой клетчаткой под углом 45°, затем параллельно поверхности кожи по линии разметки продвигают электрод на всю его длину и одновременно подают ВЧ-ток. Движение иглы в толще тканей может быть линейным или веерным, оптимальным вариантом является перекрестное тоннелирование из двух точек для создания сетки. Время воздействия иглы-электрода на ткань в среднем составляет 2—5 с. Удельная энергия, приходящаяся на 1 см длины иглы, составляет 7 Дж (на каждый сантиметр иглы-электрода, введенный в биоткань), при этом средняя мощность должна быть равна 3—3,5 Вт. Экспериментальное исследование выполнялось на 100 неинбредных крысах-самцах породы Вистар в лаборатории моделирования и изучения патологии сердца и сосудов Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева. Целью исследования было изучение морфологических изменений в коже после применения высокочастотных токов радиоволнового диапазона при использовании различных режимов для определения оптимальных параметров воздействия и расширения возможностей применения их в эстетической медицине. Методом случайной выборки были сформированы 2 группы животных — основная и контрольная. Основная группа (90 животных) состояла из 6 подгрупп, каждая из которых включала 15 крыс и соответствовала уровню используемой при воздействии мощности от 1 до 6 Вт. В контрольной группе (10 крыс) животным производилось введение иглы без подачи высокочастотного тока (табл. 2). Под кратковременным эфирным наркозом животным в намеченных областях холки в виде ромба выстригали шерсть, для меток накладывали по 4 шва нитью пролен 4-0 по углам ромба, затем производили воздействие по вышеописанной методике с параметрами: мощность — соответственно группе (1—6 Вт), время воздействия — 10 с 1 проход (в виде веера). На всех сроках после процедуры RF-армирования производили клиническую оценку состояния кожи животного в зоне воздействия. Критериями оценки были наличие эритемы, Таблица 2 Распределение животных по группам соответственно используемым параметрам воздействия Группа животных Мощность воздействия, Вт Количество животных в группе Общее количество животных Основная 15 2 15 3 15 4 15 100 5 15 6 15 Контрольная Воздействие 10 иглой без ВЧ-тока отека кожи, образование пузырьков, белого струпа, темного струпа и состояние волосяного покрова. Патоморфологические исследования проводили на 3, 14, 30, 90 и 180-е сутки после воздействия, для этого по 2—3 крысы из каждой группы подвергали эвтаназии методом усыпления эфиром для наркоза. Полученный материал фиксировали в 10% растворе формалина с последующей заливкой в парафин. Срезы окрашивали на стеклах в 10% растворе гематоксилина Майера (ядра клеток) и 1% растворе эозина Y (цитоплазма клеток; коллагеновая строма). Гистологические препараты просматривали и фотографировали в микроскопе Leica DM LS2 при ув. 200 и 400; синий светофильтр. В эпидермисе оценивали следующие гистологические параметры — толщину эпидермиса, гиперплазию клеток базального слоя, наличие вакуольной дистрофии клеток эпидермиса, наличие диск-, паракератоза клеток эпидермиса, отслоение эпидермиса с формированием пузырей, десквама-цию эпидермиса с образованием язв кожи. В дерме оценивали следующие гистологические параметры — толщину сосочкового и ретикулярного слоя дермы, наличие отека коллагеновой стромы дермы, длину и толщину пучков коллагена дермы, наличие или отсутствие воспалительной инфильтрации (лейкоциты, лимфоциты, плазматические клетки), наличие или отсутствие грануляционной ткани и фиброза на месте пузырей и язв, количество капилляров в сосочковом слое дермы кожи. Для идентификации клеточной пролиферации было выполнено иммуногистохимическое исследование. Оценку производили по уровню экспрессии в ткани маркеров Ki-67, PCNA (моноклональных антител к ядерным антигенам клеточной пролиферации), SAM (гладкомышечного актина), который отражает пролиферативную активность миофибро-бластов в тканях. Исследование выполняли на 30-е сутки после радиоволнового воздействия. Результаты и обсуждение Клиническая оценка состояния кожи животных при различных режимах воздействия показала, что в контрольной группе при воздействии на кожу игольчатым электродом без подачи ВЧ-тока и в группе, в которой использовали мощность 1 Вт, внешние признаки изменений кожи отсутствовали. Наблюдалась клиническая картина интактной кожи. Волосяной покров полностью восстанавливался к 14-м суткам после манипуляции и не отличался по длине и густоте от окружающих участков. Определить область воздействия можно было только по меткам проленовой нитью. В группе, в которой при воздействии использовали мощность 2 Вт, у 5 крыс из 15 отмечено появление умеренного отека кожи сразу после процедуры и у 10 животных — никаких признаков воздействия. Все вышеописанные симптомы к 3-м суткам исчезали, волосяной покров восстанавливался в те же сроки, что и у животных предыдущей группы. Среди животных, на которых воздействовали током мощность 3 Вт, у 12 выраженный отек и эритема появились сразу после манипуляции, у 3 крыс в этой группе подобные изменения отсутствовали, отмечен лишь умеренный отек кожи. К 3-м суткам отек и эритема полностью исчезали, клиническая оценка состояния кожи была затруднена из-за быстрого роста шерсти в зоне воздействия. К 14-м суткам волосяной покров у животных полностью восстанавливался. В группе воздействия мощностью 4 Вт у 2 животных наблюдали появление ярко выраженной эритемы 14 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ и отека, у 10 — фроста (побеления кожи) в зоне воздействия и у 3 — побеление кожи с темными полосами (зонами коагуляции тканей). У животных с явлениями отека и эритемы симптомы полностью проходили к 3-м суткам, и эти области зарастали шерстью, которая к 14-м суткам не отличалась от окружающих участков. У животных с появившимся фростом образовывался светлый струп, однако волосяной покров все же восстанавливался к 14-м суткам. Дальнейшая клиническая оценка была затруднена из-за полного восстановления шерстяного покрова. При воздействии мощностью 5 и 6 Вт у всех животных образовывались зоны коагуляции тканей с появлением участков светлого и темного струпа к 3-м суткам, который к 14-м суткам частично отходил с образованием участков свежих грануляций; полное отхождение струпа происходило к 30-м суткам с образованием на месте воздействия рубцовой ткани. Шерстяной покров восстанавливался медленнее, чем во всех остальных группах, и по длине к 30-м суткам был меньше и реже, чем на соседних участках, т. е. зону воздействия можно было четко идентифицировать. Даже через 6 мес шерсть в этой зоне была реже, чем в остальных зонах. В ходе клинического и морфологического исследования было выявлено отсутствие видимых микроскопических изменений в тканях при использовании мощности 1 и 2 Вт, начиная с мощности 4 Вт — термическая коагуляция тканей, а на мощности 5—6 Вт — грубый коагуляционный некроз. Поэтому основные исследования проводились на выборке от 2 до 4 Вт. Сравнительный микроскопический анализ кожи показал, что на 3-и сутки после воздействия: • при уровне мощности 2 Вт изменения в коже минимальны, отмечается легкий отек, кожа практически интактна (рис. 1, а, на вклейке); • при мощности 3 Вт изменения более выражены (выраженный отек, даже подкорнеальный пузырь с разволокнением сосочкового слоя дермы и клеточные ассоциации) (рис. 1, б, на вклейке); • при увеличении мощности до 4 Вт мы видим образование пузыря с отслойкой эпидермиса с формированием эрозий и язв до глубоких слоев дермы, т. е. картину грубых повреждений (рис. 1, в, на вклейке). В последующем значимые изменения в коже формируются к 30-м суткам: • при мощности 2 Вт мы снова видим картину ин-тактной кожи (рис. 2, а, на вклейке); • при мощности 3 Вт в эпидермисе наблюдается клеточная пролиферация эпидермоцитов и утолщение всего эпидермального слоя, в сосочковом слое дермы сохраняется клеточная инфильтрация и увеличение количества волокнистых структур, т. е. уплотнение сосочкового слоя дермы (рис. 2, б, на вклейке); • при мощности 4 Вт — грубые повреждения глубоких слоев дермы и отек, дефект тканей, постепенно заполняющийся грануляционной тканью, нарушение архитектоники тканей (рис. 2, в, на вклейке). К 90-м суткам наблюдается следующая морфологическая картина: • при мощности 2 Вт — картина нормальной ин-тактной кожи (рис. 3, а, на вклейке); • при мощности 3 Вт со стороны эпидермиса сохраняется клеточность и хорошо видны фигуры ми тоза в базальном слое. Папиллярная дерма уплотнена за счет увеличения количества волокнистых структур, увеличения пролиферативной активности всех придатков кожи и уменьшения количества клеток-фибробластов, что свидетельствует об отсутствии повышенного (излишнего) образования коллагено-вых волокон и развития грануляционной ткани, т. е. наблюдается полная репарация ткани (рис. 3, б, на вклейке); • при мощности 4 Вт сохраняется обильная клеточная инфильтрация и созревание грануляционной ткани (рис. 3, в, на вклейке). В конечном счете на 180-е сутки: • при мощности 2 Вт — картина нормальной ин-тактной кожи (рис. 4, а, на вклейке); • при мощности 3 Вт мы видим полную репарацию ткани (восстановление) (рис. 4, б, на вклейке); • при мощности 4 Вт — формирование грубоволокнистой неоформленной соединительной ткани (не наблюдаются клеточные структуры), утолщение дермы за счет избыточного образования волокнистых структур, не визуализируются сосуды (рис. 4, в, на вклейке). Результаты иммуногистохимического исследования на 30-е сутки после RF-воздействия показали экспрессию маркеров Ki-67 и PCNA в коже после воздействия мощностью 3 Вт (рис. 5, а, б, на вклейке). Такие результаты говорят в пользу того, что в коже происходит пролиферация фибробластов. Фи-бробласты секретируют проколлаген, проэластин и гликозаминогликаны. Они также продуцируют белок микрофибрилл, входящий в состав эластических волокон. Морфологически различают фибробласты, способные к делению и активно синтезирующие белки, и малоактивные клетки-фиброциты, потерявшие способность к делению. В фибробластах сильно развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс Гольджи и другие структуры [5]. Интенсивное размножение фибробластов влечет за собой синтез коллагена III (эмбриональный коллаген) и I типов, который обусловливает механические свойства соединительной ткани, а также является основным продуктом жизнедеятельности фибробластов и составляет 90% коллагена в составе нормальной дермы [4]. Кроме того, специфическим подтверждением пролиферативных процессов мио-фибробластов с образованием волокнистых структур является экспрессия в коже, на которую воздействовали с мощностью 4 Вт, маркера SMA (гладкомышечного актина) (рис. 5, в, на вклейке). Клетки грануляционной ткани (см. рис. 2, в, на вклейке) модулируют эпидермальный фактор роста и фактор роста кератиноцитов, которые в свою очередь обеспечивают симуляцию пролиферации эпителиоци-тов. Усадка грануляционной ткани определяется появлением миофибробластов — клеток, занимающих по функциональным и ультраструктурным признакам промежуточное положение между фибробласта-ми и гладкомышечными клетками. Трансформация фибробластов в миофибробласты, т. е. появление в цитоплазме так называемых волокон стресса, которые обусловливают способность к сокращению, они контактируют между собой и, опираясь на коллаге-новый остов, способны сокращаться, обеспечивая 15 РОССИЙСКИЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, №2, 2012 ретракцию раневого пространства и сближение краев раны [3]. Выводы 1. Использование радиочастотных токов мощностью более 3 Вт с вышеуказанными параметрами вызывает коагуляционный некроз ткани с исходом в склероз. 2. Высокочастотные токи с параметрами воздействия — плотностью тока (Е) 7 Дж на 1 см иглы, мощностью 3 Вт, частотой 2,64 МГц — обеспечивают полную репарацию тканей. 3. Воздействие токами высокой частоты и малой мощности эффективно и безопасно для восстановления утраченной структуры и функций инволюционно измененной кожи и может быть рекомендовано для практического применения в эстетической медицине.

Об авторах

А. И. Неробеев

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

Алла Владимировна Аликова

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

Email: alla.alikova@mail.ru
асп.

О. П. Близнюков

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

Т. В. Шутенко

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

Ю. К. Даниленко

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

В. А. Салюк

ФГУ ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России

Список литературы

Дополнительные файлы