Конечная цель современной практики омоложения кожи - добиться хорошего результата с минимальными болевыми ощущениями и простоями. Неабляционное омоложение кожи (NSR) - одна из техник. Эффективность длинноимпульсного 1064 нм Nd: YAG-лазера (LPNDY) не оценивалась в NSR.
Были выбраны три целевые области (двусторонние щеки и межбровная область) у шести добровольцев. LPNDY со встроенным монитором температуры кожи доставил три уложенных выстрела в каждую целевую область (1064 нм, 12 мм пятно, 13 Дж / см2, 1 Гц) без какого-либо охлаждения кожи или анестезии. Температура кожи регистрировалась до, во время и после каждой серии снимков с помощью системного монитора и в режиме реального времени с помощью высокочувствительной (± 0, 001 ° C) видеокамеры в ближнем инфракрасном диапазоне. Кожная реакция наблюдалась невооруженным глазом, а пациенты оценивали боль и дискомфорт во время и после лечения.
Субъекты сообщили о легком ощущении тепла без дискомфорта во время или после тестовых процедур. Вокруг обрабатываемых участков наблюдалась легкая эритема без заметных отеков. Последовательно наблюдалась серия из трех ступенчатых пиков возрастающей температуры кожи со снижением температуры кожи по направлению к исходному уровню после третьего укола. Средние температуры для снимков 1, 2 и 3 для щек составляли 39, 5 ° C, 42, 0 ° C и 44, 4 ° C соответственно, а для глабели - 40, 8 ° C, 43, 9 ° C и 46, 2 ° C соответственно. Подобные диапазоны были указаны на встроенном в систему датчике температуры.
Набор из трех суммированных импульсов с LPNDY при низкой плотности энергии достигал идеальных температур дермы для достижения некоторого ремоделирования дермы, но без каких-либо простоев или побочных эффектов. Данные о температуре от встроенного термодатчика совпадали с измерениями видеокамеры с практической точностью для требований омоложения кожи. Эти данные предполагают, что LPNDY будет удовлетворять необходимым критериям для достижения эффективного NSR, но потребуются дальнейшие исследования для оценки фактических результатов в клинической практике.
Вступление
Омоложение кожи лица с фото- и хроническим старением стало действительно актуальной темой для эстетических клиницистов и их пациентов за последние два десятилетия. Введение углекислого газа (CO2), за которым последовал эрбиевый (Er: YAG) лазер для абляционной лазерной шлифовки всего лица (ALR) у пациентов с тяжелым фотостарением, было большим шагом вперед в конце 1990-х годов по сравнению с обычными механическими или химическими методами, и до сих пор остается золотым стандартом для этого класса пациентов. Тем не менее, последствия ALR были очень неприятными с неприглядными корками и просачиванием, длительной эритемой и высокой вероятностью текстурных или пигментных изменений, если пациенты не соблюдали правила ухода за раной. Пациенты с менее выраженным старением кожи не желали проходить ALR, и потребность пациентов в самом начале 2000-х годов привела к так называемому «неабляционному омоложению кожи» (NSR). Это включало подачу лазерной энергии для нанесения контролируемого повреждения дермы под охлажденным эпидермисом для защиты от повреждения эпидермиса, чтобы затем происходило восстановление дермы с неоколлагенезом и ремоделированием для омоложения кожи. Cистемы включали импульсные лазеры на красителях, диодные лазеры, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне, и лазер Nd: YAG на длине волны 1064, но особенно на 1320 нм. К сожалению, хотя теория, лежащая в основе NSR, была хорошей, результаты в клинической практике были неутешительными: уровень удовлетворенности пациентов колебался около 50% в краткосрочной перспективе и намного ниже при долгосрочном наблюдении. Сообщалось о различных стратегиях для улучшения этих неутешительных результатов, включая комбинирование длин волн NSR за один сеанс. Результаты были лучше, но не такие резкие.
Затем отрасль рассмотрела способы избежать нежелательных эффектов ALR, но с большей эффективностью, чем NSR, и было введено фракционирование луча с длиной волны ближнего ИК-диапазона 1540 нм, неабляционная фракционная лазерная шлифовка (NFLR), также известная как фракционный фототермолиз. Этот подход разделил лазерный луч на бесчисленное множество микропучков, которые доставляли колонки коагуляции в дерме под более или менее неповрежденный эпидермис, известные как микронекротические колонки (MNC). Результаты были лучше, но опять же не было большого всплеска удовлетворенности пациентов. Была выдвинута гипотеза, что основная проблема заключалась в отсутствии какого-либо реального вреда для эпидермиса, поэтому пациенты получали «тот же старый эпидермис», даже несмотря на то, что гистология показала хороший неоколлагенез. Итак, снова фокус вернулся к фракционному CO2-лазеру, который был абляционным по своему действию из-за его высоких характеристик водопоглощения. Вместо MNC фракционный CO2-лазер создавал микроабляционные колонки (MAC) через эпидермис и вниз в дерму с границей коагуляции, окруженной большими объемами неповрежденной ткани. Из NFLR врачи обратились к абляционной фракционной лазерной шлифовке (AF LR), и результаты были очень хорошими: почти такая же эффективность, как и у полностью AFR, но с гораздо меньшими последствиями.
Однако пациенты - непостоянная группа, и если раньше они мирились с подходом «нет боли, нет выгоды», то сегодня пациенты хотят получить весь выигрыш, но без боли или как можно меньше ее. Итак, еще раз, акцент вернулся к достижению неабляционного омоложения кожи, но с необходимостью обеспечить гораздо большую эффективность, чем предыдущие подходы NSR. Чтобы достичь надлежащей степени неоколлагенеза и неоэластиногенеза, но без такого серьезного повреждения, которое могло бы привести к воспалению и чрезмерной эритеме, в дерме должен быть достигнут определенный температурный диапазон, при этом эпидермис не будет поврежден. Предполагается, что этот диапазон составляет от 48 ° C до 60 ° C. С другой стороны, температура эпидермиса не должна превышать 47 ° C в течение любого периода времени, в противном случае определенно произойдет повреждение эпидермиса с потенциалом увеличения времени простоя и нежелательных побочных эффектов, особенно поствоспалительной гиперпигментации для более темных азиатских типов кожи. Концепция суммирования нескольких импульсов лазерной энергии со сравнительно низкой плотностью энергии привлекла внимание, в результате чего эффект каждого последующего импульса приводил к ступенчатому повышению температуры с охлаждением кожи между каждым импульсом, и конечный результат был равен или превышал эффект, если полный поток энергии был доставлен за один импульс, с меньшим повреждением, выходящим только за пределы целевой области.
При подходящей длине волны, энергии импульса и частоте повторения было постулировано, что этот подход в «новой» технике NSR может достичь желаемой температуры для некоторого коллагенеза в дерме, оставляя неохлажденный эпидермис невредимым. Фактически было показано, что умеренный нагрев эпидермиса помогает улучшить эпидермальный метаболизм, в том числе за счет индукции полезных белков теплового шока HSP90 и HSP70. Учитывая характеристики водопоглощения неодима (Nd: YAG) с длинными импульсами на длине волны 1064 нм, это пилотное исследование было разработано для оценки потенциала суммированных импульсов с несколькими импульсами для создания достаточной температуры кожи для достижения эффективного NASR без какого-либо ущерба для эпидермиса, боли или нежелательных побочных эффектов. Кроме того, точность встроенного в лазерное устройство датчика температуры кожи проверялась в реальном времени по результатам измерений с помощью стандартной инфракрасной термографической видеокамеры.
Материалы и методы
В исследовании приняли участие шесть информированных и согласных женщин-добровольцев в возрасте от 24 до 35 лет. Все 6 испытуемых были корейской национальности с кожей типа III по Фитцпатрику. После смывания макияжа с лица для всех испытуемых были выбраны три точки, а именно двусторонние щеки и глабель, с использованием анатомических ориентиров для направляющих.
Используемый лазер представлял собой длинноимпульсную платформу с двумя длинами волн, включающую александритовый лазер 755 нм (Alex) и неодимовый 1064 нм (Nd: YAG) лазер. Длина волны 1064 нм Nd: YAG была выбрана для настоящего исследования с учетом лучших характеристик проникновения и поглощения на этой длине волны для омоложения кожи. Использовались следующие параметры: размер пятна Ø 12 мм, ширина импульса 20 мс, плотность энергии 13 Дж / см2 и частота повторения 1 Гц. Три последовательных выстрела были доставлены в каждый из 3 тестовых участков в произвольном порядке с выключенным криогенным охлаждением системы.
Для контроля температуры эпидермиса использовались два метода. Сенсорный экран лазерной системы (графический интерфейс пользователя, GUI) включает дисплей монитора температуры, который управляется в реальном времени через системный микропроцессор инфракрасным тепловым датчиком, встроенным в наконечник.
Монитор температуры состоит из ряда зеленых, желтых и красных светодиодных индикаторов, которые загораются при достижении определенной температуры, которые могут быть установлены пользователем (± 1 ° C), как показано ниже для настоящего исследования: один зеленый, 37 ° С; двойной зеленый, 40 ° C; двойной зеленый плюс желтый, 42 ° C, двойной зеленый, двойной желтый, 46 ° C; если красный светодиод должен загореться, это означает, что температура кожи достигла или превысила 47 ° C, и система автоматически прекратит излучение лазера, чтобы предотвратить повреждение эпидермиса от перегрева. Для удобства пользователя экранные светодиодные индикаторы повторяются по образцу светодиодов в интеллектуальном наконечнике. Светодиодный дисплей графического интерфейса пользователя лазерной системы был сфотографирован для записи светодиодного дисплея после каждого выстрела из трех суммированных импульсов на целевую область.
В дополнение к встроенному в систему монитору была установлена термографическая видеокамера для регистрации температуры кожи. Эта система способна измерять температуру в реальном времени на определенном объекте (или объектах) с точностью до ± 0,001 ° C и скоростью передачи данных на компьютер и монитор до 1 Гбит / с, что позволяет проводить непрерывные измерения каждую миллисекунду в реальном масштабе времени, запись и отображение времени. Запись была начата за несколько секунд до первого из трех снимков, чтобы установить базовую температуру, и запись продолжалась примерно 20 секунд после каждого набора суммированных импульсов для определения поведения температуры кожи. Все данные хранились на ПК для последующего анализа на основе базы данных Microsoft Excel, созданной программным обеспечением, которое является частью пакета камеры FLIR. Измерения с помощью камеры сравнивались по точности с измерениями, записанными встроенным датчиком лазерной системы в наконечнике, что отображается на светодиодном индикаторе графического интерфейса пользователя. Помимо измерения температуры, было также записано термографическое изображение всего поля, чтобы обеспечить точное сопоставление записанных данных с конкретным облученным участком.
Анестезия не применялась: субъекты оценивали дискомфорт во время и после лечения, а места лечения тщательно отслеживались в течение до 2 часов, чтобы оценить появление любых побочных эффектов, таких как чрезмерная эритема, отек, образование пузырей и так далее. Субъектов просили сообщать о любом таком отложенном происшествии в течение следующих 24 часов.
Полученные результаты
Все тестовые снимки были успешно произведены по всем 6 предметам, и термографические записи были завершены. Все испытуемые описали ощущение легкого тепла во время каждого сеанса серии выстрелов без дискомфорта во время или после процедур. На каждом участке отмечалась легкая временная локализованная эритема, которая исчезла примерно через час. Отека не наблюдалось, и ни исследователь, ни субъекты после периода наблюдения не наблюдали никаких других нежелательных явлений.
Такой же общий температурный режим наблюдали для каждой серии снимков для 3 участков у всех 6 пациентов, при этом серия повышенных температур кожи регистрировалась пошаговым образом для каждой из одиночных инъекций в тройной стопке с уменьшением температуры, наблюдаемой между снимками на термографических данных, с последующим устойчивым снижением температуры кожи до исходного значения после третьей и последней серии снимков.
Когда показания температуры с термографической видеокамеры сравнивались со значениями, отображаемыми светодиодами на графическом интерфейсе пользователя, управляемыми встроенным тепловым датчиком наконечника, степень точности была идеальной для оценки измерения температуры кожи во время омоложения кожи в клинической практике, где более низкие температуры потребуется для мягкого омоложения кожи и более высоких температур для более агрессивного омоложения, но без перегрева эпидермиса.
Обсуждение результатов
Чтобы достичь нынешнего святого Грааля неабляционного омоложения кожи (NSR), то есть максимального увеличения при минимальной боли и отсутствии простоев, температура дермы должна быть в диапазоне от 48 ° C до менее 60 ° C. В нижней части этого диапазона происходит выработка белка теплового шока 47 (HSP47), который является коллаген-специфическим шапероном, участвующим в образовании и стабилизации молекул коллагена, помогая гарантировать правильное формирование образование тройной спирали коллагена. В более высоком диапазоне в пучках коллагена происходит субкоагуляционная деградация белка, в результате чего водородные связи, удерживающие фибриллы вместе в волокна, термически разрушаются. Это оставляет коллагеновые волокна сравнительно невредимыми, но слегка поврежденными, и вызывается легкая форма процесса заживления ран, что приводит к мягкому неоколлагенезу и замене разрушенных водородных связей с последующей полезной реорганизацией внеклеточного матрикса и пополнением основного вещества. Кроме того, гистологическая оценка после NSR продемонстрировала улучшение морфологии зоны Гренца, наблюдаемое в здоровых тканях как узкий слой очень тонких и плотно связанных коллагеновых и эластических волокон, проходящих под базальной мембраной и связанных с ней. Улучшение здоровья зоны Гренца отражается в улучшении метаболизма в базальном слое и, следовательно, в улучшении общего состояния эпидермиса.
Проблема с первоначальной версией NSR в начале 2000-х, когда хорошая реорганизация дермы, наблюдаемая гистологически, не отражалась в молодом эпидермисе, заключалась в охлаждении эпидермиса, чтобы защитить его от термического повреждения. Как уже говорилось, умеренное нагревание эпидермиса действительно полезно, поскольку связано с выработкой HSP90 и HSP70, которые являются шаперонами для функции материнских кератиноцитов базального слоя.
Во время омоложения кожи с использованием Genesis или аналогичных техник с 1064 LPNDY до сих пор конечной точкой была степень эритемы, образовавшейся во время лечения. Время появления эритемы, как правило, варьируется от пациента к пациенту и для разных типов кожи, в результате чего может потребоваться больше времени, чтобы появиться на более темных типах кожи. Идеальным решением является инфракрасное термографическое измерение повышения температуры кожи, обработанной LPNDY, в реальном времени, но не у всех есть доступ к высокоточной термографической видеокамере. Идеальный ответ - иметь встроенный и достаточно точный инфракрасный термодатчик в реальном времени, встроенный в наконечник, управляющий каким-либо визуальным отображением температуры в графическом интерфейсе системы, и это имело место в системе, использованной в настоящем исследовании. Как видно из раздела «Результаты», степень соответствия между лабораторной стандартной камерой FLIR и температурами, измеренными встроенным термодатчиком, была идеальной для использования в клинической практике омоложения, чтобы обеспечить определенные диапазоны тепла в коже для достижения желаемой степени омоложения. Требуется: меньше тепла для мягкого омоложения кожи среднего возраста и больше тепла для кожи среднего возраста, но со встроенным фактором безопасности, при котором чрезмерная температура кожи выше 47 ° C немедленно подает звуковой сигнал и отключает систему предотвращения термического повреждения эпидермиса.
Самые высокие температуры, зарегистрированные в настоящем исследовании, наблюдались в глабеллярном участке среди трех участков облучения, где кожа, покрывающая кость, намного тоньше, чем на щеках, поэтому температуры, достигнутые на глабеллярном участке, были немного выше, чем на участках щек. Однако максимальная температура сохранялась только миллисекунды с быстрым падением температуры по мере того, как микроциркуляция охлаждала обработанный участок. При температуре, зарегистрированной в эпидермисе от около 44 ° C до максимума 47 ° C с тройным суммированием импульсов на область лечения, температура в дерме будет в верхней части идеального диапазона для NSR. В настоящем исследовании была проведена оценка температуры на трех изолированных участках. Таким образом, в клинической практике лечение больших участков лица, скорее всего, приведет к легкой реструктуризации коллагена с хорошим ремоделированием, сопровождающимся благоприятными изменениями в эпидермисе. Это, вероятно, могло бы достичь цели NSR, заключающейся в максимальном улучшении омоложения кожи от легкой до умеренно стареющей кожи без простоев и без боли.
В настоящем исследовании изучалась возможность использования трехуровневой техники лазерной энергии Nd: YAG при более низкой плотности энергии для повышения температуры в дерме до идеального диапазона для NSR, при этом не вызывая никакого повреждения неохлажденного и неанестезированного эпидермиса. Хорошо известна концепция использования нескольких составных импульсов лазерной энергии при более низкой плотности энергии для достижения более безопасных и лучших результатов, чем использование одного выстрела при более высокой плотности энергии. Мотта и его коллеги продемонстрировали лучшую подтяжку кожи с меньшим количеством побочных эффектов, используя несколько составных снимков фракционного CO2-лазера на модели крыс по сравнению с одиночными выстрелами с более высокой плотностью потока энергии. Ли продемонстрировал, что групповые снимки с низкой плотностью потока энергии лазером Er: YAG дают хорошую эффективность с минимальными побочными эффектами при омоложении влагалища. Настоящее исследование показало, что эта концепция хорошо работает с параметрами и используемой лазерной системой, и может предложить идеальный минимально-инвазивный подход для NSR на коже от легкого до умеренного возраста.
В заключение
Это пилотное исследование in vivo с участием людей на неохлажденной и не подвергнутой анестезии коже показало, что тройная серия выстрелов Nd: YAG-лазера с низкой плотностью потока 1064 нм на трех отдельных участках-мишенях, включая более тонкую кожу глабели, может достичь идеальной температуры в дерме для безопасного и эффективного неабляционного омоложения для кожи среднего возраста без нежелательных побочных эффектов в эпидермисе. Дальнейшие анфас исследования, проведенные с той же лазерной системой и параметрами, и хорошие периоды последующего наблюдения, должны подтвердить многообещающие результаты настоящего пилотного исследования в клинической практике NSR