Split-face (когда процедура выполняется только на одной стороне лица, а вторая остается в качестве контрольной) гистологическая и биохимическая оценка эффективности подтяжки кожи при использовании непрерывной неинвазивной радиочастотной энергии, контролируемой с помощью датчика температуры и импеданса 

Sylvie Boisnic, Marc Divaris, Marie-Christine Branchet и Andrew A. Nelson 

Отделение дерматологии и патологической анатомии, госпиталь Pitie Salpetiere и институт GREDECO, Париж, Франция; отделение пластической и челюстно-лицевой хирургии, университет Pitie Salpetiere, Париж, Франция; Институт GREDECO, Париж, Франция; Отделение дерматологии, медицинский факультет при университете Тафтса, частная практики по дерматологии Nelson, Санкт-Петербург, Флорида, США

 Введение

За последние 10 лет значительно увеличилось количество неаблятивных процедур для коррекции морщин и дряблости кожи, в основе которых лежит воздействие различных видов энергии. Изначально лазеры, работающие в средней инфракрасной области спектра, исследовались на наличие потенциальной эффективности при подтяжке кожи, однако результаты были достаточно скромными, к тому же применение данных устройств у пациентов  с более темным цветом кожи не всегда представлялось возможным вследствие риска развития нежелательного рубцевания, а также изменения цвета кожи, возникающих в результате поглощения энергии хромофором меланином. Устройства на основе фокусированного ультразвука недавно были одобрены FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств) для применения при подтяжке кожи, однако лечение с использованием данных устройств может сопровождаться выраженным дискомфортом, требующим проведения обезболивания во время и после процедуры. Более того, после процедуры были отмечены случаи возникновения парестезии двигательного нерва. Сообщалось, что РЧ устройства обладают средней клинической эффективностью при подтяжке кожи, однако им не свойственны многочисленные недостатки, присущие другим устройствам, в основе действия которых лежит воздействие различных видов энергии, и, следовательно, могут представлять идеальный способ лечения, предназначенный для неинвазивной подтяжки кожи.

В отличие от хромофорзависимых лазеров, РЧ устройства представляют собой устройства, обеспечивающие объемный нагрев, в основе действия которых лежит кинетическая энергия, и, следовательно являются хромофор-независимыми. В РЧ устройствах используется быстро осциллирующий ток, который при прохождении через ткань способствует увеличению колебаний  молекулярной кинетической энергии; такие колебания вызывают трение и в конечном счете образование тепла. Глубина нагрева является функцией от частоты РЧ энергии; устройства с более низкой частотой обычно обладают большей проникающей способностью. Изначально в РЧ устройствах использовалась монополярная РЧ, которая проходила сквозь тело пациента. Возможно, это способствовало более глубокому проникновению монополярной РЧ энергии, но увеличивало риск развития рубцевания и побочных эффектов. В последнее время были разработаны биполярные и мультиполярные устройства (многократные и/или последовательные биполярные РЧ системы), на насадке которых расположен и положительный, и отрицательный электроды, что способствует более безопасному и более контролируемому РЧ воздействию, при этом РЧ проходит в мягкие ткани на глубину, равную примерно половине расстояния между двумя электродами. Кроме того, с целью дальнейшего снижения риска развития побочных эффектов, включая дискомфорт, термические ожоги и рубцевание, были разработаны динамические перемещающиеся РЧ устройства, которые скользят по поверхности кожи. Как полагают, такие динамические РЧ аппараты производят более равномерное и однородное тепловое воздействие, при этом снижается риск появления ‘горячих точек’ или чрезмерного нагрева, которые были связаны с использованием предыдущего поколения статичных РЧ устройств с высокой пиковой энергией и короткой длительностью импульсов. Для обеспечения наилучшего контроля за термическим воздействием на дерму идеальная система должна обладать встроенной системой мониторинга температуры и импеданса, а также системой обратной связи в режиме реального времени, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев тканей-мишеней. Такая петля обратной связи позволяет проводить более длительное тепловое воздействие при желаемой установленной температуре, одновременно снижая риск возникновения чрезмерного нагрева и связанных с ним побочных эффектов. РЧ устройство, используемое в данном исследовании, обладает всеми этими идеальными характеристиками.

Хотя имеются сообщения о клиническом улучшении, наблюдаемом после применения многих устройств, вызывающих подтяжку кожи, полагают, что в большинстве случаев мгновенное улучшение может быть связано с кратковременными изменениями в коже, такими как отечность тканей или временное сокращение коллагена. Чтобы достичь результатов, сохраняющихся в течение более длительного времени, необходимо вызвать ремоделирование коллагена и неоколлагенез. Целью данного исследования является оценка эффективности, безопасности и механизма действия инновационного неинвазивного динамически перемещающегося биполярного радиочастотного устройства с функцией контроля за температурой, предназначенного для подтяжки кожи лица. Вместо того, чтобы сосредоточиться на кратковременных клинических результатах, в этом исследовании внимание уделяется гистологическим и структурным изменениям коллагена и эластина, наблюдаемым после лечения.

Материалы и методы

Устройство

FORMA – это биполярная РЧ насадка, которая работает на платформе InMode или BodyTite (Invasix Ltd./InMode MD Ltd., Израиль) в числе нескольких других световых и РЧ аппликаторов. РЧ, излучаемая насадкой Forma, проходит между каждой из двух пар боковых электродов для обеспечения неинвазивного воздействия на кожу. Тепло распространяется на всю дерму и верхнюю часть гиподермы. Так как РЧ не является непрерывной и импульсной, необходимо постоянно двигать насадкой по коже, а гель используется для поддержания гладкого скольжения при достаточном РЧ контакте. В насадку встроено  несколько датчиков, включая температурный, датчик импеданса и контактный датчик, которые используются для мониторинга взаимодействия насадки с кожей; подача РЧ прекращается, когда импеданс падает слишком быстро, потерян контакт или удалось достичь желаемой конечной температуры. Как только температура кожи падает ниже намеченной температуры, петля обратной связи компьютера снова запускает подачу РЧ, и таким образом необходимая термическая конечная точка может поддерживаться автоматически. Пользователь может контролировать подачу РЧ энергии, а также пороговую температуру на поверхности кожи. Таким образом оператор может достигать и контролировать температуру эпидермиса, а также поддерживать безопасное воздействие так долго, как это необходимо  (Рисунок 1).

Участники исследования

Четверым пациентам, прошедшим процедуру подтяжки лица, были проведены процедуры Forma на одной стороне лица в щечной и заушной области, в то время как другая сторона лица не обрабатывалась и оставалась в качестве контрольной. Участниками исследования были женщины в возрасте 45-62 лет, не имеющие проблем со здоровьем. Общие противопоказания включали: наличие электрокардиостимулятора, беременность и период лактации, эпилепсия, нарушение функции щитовидной жеоезы, диабет, аритмии сердца,  заболевания сердца или неконтролируемая гипертензия, онкозаболевания в анамнезе (5 лет ремиссии), заболевания печени или почек, патологические состояния, приводящие к иммуносупрессии, применение изотретионина (Аккутана) в течение последних 6 месяцев или любые другие нарушения или заболевания кожи, как например, аномальное заживление ран. Также из исследования исключали пациентов, принимающих диуретики и антикоагулянты. Все участники исследования подписывали информированное согласие.

Рисунок 1. Насадка Forma, состоящая из двух пар электродов. Каждые смежные электроды заряжены одинаково. РЧ проходит от одной пары электродов к другой.

Протокол лечения

Во время лечения обрабатывались одна щечная и одна заушная области. На эти области наносили ультразвуковой гель, а насадка Forma постоянно двигалась (круговые движения), находясь в полном контакте с кожей.

Пациентам провели 8 процедур, с интервалом 1 раз в неделю, с применением РЧ энергии, равной 50 единицам энергии, и с пороговой температурой 39ͦС, которая поддерживалась в каждой обрабатываемой области в течение 10-15 минут. Обезболивания не требовалось, так как процедура была комфортной; после процедуры не было никаких рекомендаций, так как незначительная преходящая эритема и отек сохранялись в течение всего 30-120 минут.

Перед началом хирургического лечения и через неделю после завершения курса лечения были сделаны фотографии лиц пациентов. Затем пациентам была проведена подтяжка лица, а также взяли сравнительные биопсии, размером 5-6 см², обоих, обработанного и необработанного контрольного, участков кожи.

Чтобы оценить эффект, оказываемый РЧ энергией на коллаген и эластин (10-12), была проведена серия утвержденных гистологических и биохимических исследований тканей, взятых во время биопсии; эти исследования проводились трехкратно для всех 4 доноров; в общей сложности получилось 24 образца (12 сравнительных пар).

Морфометрический анализ коллагеновых волокон

Полученные серийные срезы, толщиной 4 μм, специфически окрашивались на коллаген раствором пикриновой кислоты, содержащим 0.1% сириус красный. Коллаген исследовали с помощью компьютерного морфометрического анализа. Для количественного анализа этих макромолекул проводили компьютерный анализ изображений каждого среза. Окрашенные препараты изучались под микроскопом (Leitz) (увеличение х160), соединенным с камерой (ХC-75 CE type) и микропроцессором (Q250).

Поверхность коллагеновых пучков измерялась в μм². Тогда относительное содержание коллагена, расположенного в поверхностном и промежуточном слоях дермы, выражалось в процентах от общей площади поверхности.

Синтез коллагена

Образцы кожи подверглись ферментативной обработке в растворе 0.5 М уксусной кислоты, содержащем пепсин, в течение ночи, при температуре 4ͦС. Активность фибробластов при синтезе коллагена оценивалась спектроколориметрически (540 нм), чтобы измерить растворенный в кислоте новый коллаген, синтезированный после специфической фиксации путем окрашивания сириусом красным (Sircoll Collagen Assay, Interchim). Результаты выражались в μм коллагена на мг кожи.

Синтез эластина

Нерастворимый эластин выделяли из каждого образца кожи с помощью щавелевой кислоты, чтобы превратить его в α-эластин, растворимый в воде. Анализ завершался применением количественного метода фиксации красителя со спектрофотометрическим измерением при 513 нм. Результаты выражались в μм эластина на мг кожи.

Статистический анализ

Средние значения и стандартные отклонения были подсчитаны для количественных переменных. Статистическая значимость изменений, зарегистрированных с учетом этих параметров, определялась с помощью парного t-критерия Стьюдента, когда р < 0.05 считается статистически значимой.

Рисунок 2. На фотографии, сделанной через неделю после завершения курса из 8 split-face процедур Forma, демонстрируется левая обработанная сторона лица по сравнению с правой необработанной стороной. Обратите внимание, что на обработанной стороне разгладилась носогубная складка, овал стал более четким, а скулы выше.

Рисунок 3. Коллаген дермы у пациента № 1 cо стороны, обработанной Forma (А), и с контрольной стороны (В). Обратите внимание на увеличение плотности расположения пучков коллагеновых волокон на изображении А (сириус красный, х400).

Результаты

Фотографии

Split-face фотографии были сделаны через неделю после завершения курса из 8 процедур с целью оценки различий в реакции на РЧ воздействие путем сравнения обработанной и необработанной сторон. На фотографии наглядно демонстрируется подтяжка кожи, что выражается в изменении овала, носогубных складок и скул после серии РЧ процедур (Рисунок 2).

Гистологический метод количественного определения коллагена в дерме с помощью компьютерного анализа изображений

Результаты гистологического определения количества коллагена в дерме приведены в Таблице 1 и на рисунках 3-4. На той стороне лица, где проводилась процедура Forma, содержание коллагена в поверхностном и промежуточном слоях дермы составило 61.16% по сравнению с 56.67%, наблюдаемыми в коже на необработанной стороне (р = 0.03). Таким образом, содержание коллагена в дерме на обработанной стороне увеличилось на 7.9%, что являлось статистически значимым (парный t-критерий Стьюдента, р < 0.05). Эти результаты коррелируют с данными, представленными на Рисунках 3-5, на которых наглядно демонстрируется увеличение плотности расположения пучков коллагеновых волокон в образцах, взятых со стороны, обработанной с помощью Forma, по сравнению с необработанной контрольной стороной.

Таблица 1. Гистологический и морфометрический анализ содержания пучков коллагеновых волокон (n = 12)

Площадь	% коллагена в дерме Среднее значение ± стандартное отклонение
Необработанные участки кожи Обработанные участки кожи	56.67 ± 4.74 61.16 ± 8.97 *р = 0.03

Рисунок 4. Коллаген дермы у пациента № 2 со стороны, обработанной Forma (A), и с контрольной стороны (В). Обратите внимание на увеличение плотности расположения пучков коллагеновых волокон на изображении А. (сириус красный, х400).

Рисунок 5. Коллаген дермы у пациента № 3 со стороны, обработанной Forma (A), и с контрольной стороны (В). Обратите внимание на увеличение плотности расположения пучков коллагеновых волокон на изображении А (сириус красный, х400).

Синтез коллагена

Результаты синтеза коллагена представлены в Таблице 2. После процедуры Forma отмечалось значительное увеличение синтеза коллагена – 16.81 μм/мг на обработанной стороне лица по сравнению с 12.48 μм/мг на необработанных участках кожи (р = 0.003). Различие между обработанными и необработанными участками было статистически значимым (парный t-критерий Стьюдента, р < 0.05). Такая стимуляция, возникающая в результате неинвазивного РЧ воздействия, согласуется с увеличением синтеза коллагена на 34.7%, наблюдаемом в обработанных с помощью РЧ участках кожи.

Таблица 2. Биохимическая доза коллагена (n=12).

Площадь	μм коллагена/ мг биопсии кожи среднее значение ± стандартное отклонение
Необработанная сторона лица Обработанная сторона лица	12.48 ± 5.14 16.81 ± 5.5 *р = 0.003

 

Таблица 3. Биохимическая доза эластина (n=12).

 

Площадь	μм эластина/ мг биопсии кожи среднее значение ± стандартное отклонение
Необработанная сторона Обработанная сторона	2.42 ± 0.69 2.39 ± 0.74

Синтез эластина

Результаты синтеза эластина приведены в Таблице 3. Нет возможности установить какой-либо статистически значимого различия в синтезе эластина, так как на обработанных участках кожи наблюдалось 2.42 μм/мг, а на необработанных – 2.39 μм/мг.

Безопасность

Не было зарегистрировано никаких осложнений.

Обсуждение

Клиническая эффективность устройства Forma при подтяжке кожи, описанная в предыдущих клинических исследованиях, коррелирует с гистологическими и биохимическими данными, полученными в этом исследовании. Была продемонстрирована стимуляция метаболизма фибробластов, что приводит к синтезу коллагена и увеличению его содержания. Другое неинвазивное РЧ устройство непрерывного действия применяли на ex vivo образцах кожи и проводили оценку аналогичным способом, в результате были показаны сравнимые эффекты, оказываемые РЧ на содержание коллагена и уровень его синтеза. В данном исследовании РЧ лечение проводилось in vivo, что сделало результаты еще более достоверными. Конечная точка, равная 39ͦС, была на 3-4ͦС ниже пороговых значений температуры, составляющих 42-43ͦС и обычно используемых в клинике, это, действительно, может привести к менее интенсивной выработке коллагена, по сравнению с таковой при воздействии более высоких температур. Увеличение синтеза коллагена на 34.7% указывает на то, что фибробласты принимают активное участие в выработке коллагена. На то, чтобы этот процесс сформировался и завершился уходит примерно 6 недель; поэтому, вероятно, если бы биопсию взяли не через одну неделю после проведения последней процедуры, а через 4-6 недель, то могло отмечаться даже большее увеличение содержания коллагена в дерме (больше, чем на 7,9%). Другие исследования, в которых для обработки кожи живота РЧ (конечные точки составляли 40ͦС) применялась в сочетании с апирацией, показали на 13.7% больше коллагена после проведения 6-недельного курса лечения.

Значительного эффекта от воздействия РЧ на ткани, содержащие эластин, не отмечалось. Так как содержание эластина в дерме намного меньше, чем содержание коллагена, результаты могут быть обусловлены чувствительностью данного метода или малым размером выборки.

Forma предлагает индивидуальную настройку непрерывной РЧ энергии для достижения максимальной эффективности и безопасности у каждого пациента. Эффективность достигается за счет возможности поддерживать оптимальную температуру в течение длительного времени; в то время как безопасность обеспечивается благодаря постоянному контролю и мониторингу безопасной, предварительно установленной, максимальной температуры поверхности кожи. Более того, побочных эффектов не было ни клинически зарегистрировано, ни  гистологически продемонстрировано.

Так как процедуры Forma проводились до хирургического вмешательства, и наблюдалось выраженное увеличение синтеза коллагена, возможно, что неаблятивный, динамический РЧ нагрев, производимый перед операцией, может оказывать дополнительный положительный эффект. Стимуляция и активация коллагена может ускорить процесс заживления и улучшить внешний вид рубца, оставшегося после подтяжки кожи лица и других хирургических операций на коже, также как и уменьшить побочные эффекты, как например, расхождение краев раны и несостоятельность лоскута. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы окончательно подтвердить эти эффекты.

Также имеется возможность комбинировать Forma с другими процедурами, такими как радиочастотная фракционная абляция и лечение с применением источников интенсивного импульсного света, для получения оптимальных результатов в соответствии со специфическими потребностями пациента. В будущем было бы полезно провести исследование время/температура-доза-эффект для определения идеальной пороговой температуры кожи и оптимального времени воздействия, необходимых для максимальной выработки коллагена.

Выводы

Биполярная РЧ энергия с контролируемой температурой, используемая в Forma, продемонстрировала свою безопасность и эффективность при подтяжке кожи. Было показано, что механизм, обуславливающий подтяжку кожи после воздействия неинвазивной РЧ, зависит от неоколлагенеза с неустановленным участием в этом процессе эластина.

Поделиться: