HIFU – Intymne ultradźwięki

Ogniskowanie promieni słonecznych szkłem powiększającym i podpalanie w ten sposób kartki papieru jest eksperymentem, który w dzieciństwie wykonywało wielu z nas. Ta prosta zasada fizyczna znajduje zastosowanie również dla innych fal. Tak powstała technologia HIFU (High Intensity Focused Ultrasound – zogniskowane ultradźwięki o wysokim natężeniu). W HIFU zamiast promieni słonecznych dochodzi do zogniskowania fali ultradźwiękowej. Wydaje się, że technologia ta może stanowić alternatywę dla laserów laserów CO2 w ginekologii plastycznej.

HIFU – Intymne ultradźwiękiHIFU – Intymne ultradźwięki

Technologia HIFU, polega na przeniesieniu energii w formie fali ultradźwiekowej przez różne środowiska tkankowe, wywołując w miejscu będącym celem terapii dwa efekty: termiczny polegający na wzroście temperatury oraz mechaniczny tzw. kawitacji, czyli wytworzenia gazu i jego ruchu w obszarze fali, który generuje siły ściskająco-rozprężające. Siły te tworzą pęcherzyki gazu, które zaczynają oscylować i uszkadzają błony komórkowe. Dzięki skupianiu energii destrukcja tkanki ma miejsce tylko w planowanym określonym rejonie, a tkanki poza tym obszarem są oszczędzane. Znaczenie destrukcyjne dla tkanki ma także tworzenie wolnych rodników i wymuszanie apoptozy.

Do niedawna większość badań i zastosowań klinicznych HIFU koncentrowała się głównie na działaniu ablacyjnym na tkankę fali dźwiękowej o charakterze ciągłym (FUS – Fosuced Ultrasound Surgery), chociaż zakres możliwych zastosowań jest znacznie większy: wpływ na hemostazę, trombolizę i wiele innych.

Z punktu widzenia fizyki

Dźwięk definiowany jest jako zakłócenie energii mechanicznej, które rozprzestrzenia się w ośrodku sprężystym w formie fal. Fala dźwiękowa przenosi energię ze źródła do innego obszaru. Ultradźwięki są falą o częstotliwości niesłyszalnej dla ucha ludzkiego, przyjmuję się, że jest to powyżej 20 000 Hz. Natężenie dźwięku (SI – sonic intensity) informuje, ile energii przenosi fala akustyczna. Natężenie to średnia wartości strumienia energii akustycznej przepływającego w czasie jednej sekundy przez pole o powierzchni 1 m2. Ultradźwięki o wysokim natężeniu (HIFU) odpowiadają natężeniu dźwięku o mocy od 3 do 5 W/cm2.

Ten typ ultradźwięków przenosi ilość energii zdolną do wywołania denaturacji białek, a w konsekwencji martwicy tkanki. Dla kontrastu ultradźwięki o niskim natężeniu (0,125 – 3 W/cm2) wywołują w tkance efekt cieplny o nieablacyjnym charakterze i są stosowane w fizykoterapii, gdzie przyspieszają regenerację tkanki łącznej i mięśniowej po urazie.

Mechanizm działania w tkankach

Przetwornik urządzenia wytwarza ściśle zdefiniowaną, zogniskowaną falę energii dźwiękowej skierowaną w określony punkt w tkance. Zaabsorbowana energia wywołuje międzycząsteczkowe wibracje, a w następstwie podniesienie temperatury (60 – 63 stopnie Celcjusza) wystarczającej do denaturacji kolagenu. W wyniku tego dochodzi do powstania stref uszkodzenia termicznego w ściśle określonym obszarze tkanki (TIZ – Thermal Injury Zone albo TCP – Thermal Coagulation Point).

Co ciekawe, nieskupione „fragmenty” fali dźwiękowej wytwarzają wokół punku końcowego temperaturę niewystarczającą do denaturacji kolagenu, a tym samym ograniczają strefę termicznego uszkodzenia do szerokości 1 – 1,5 mm3. Modele matematyczne oraz badania na fantomach i zwłokach zgodnie przyznają, że wraz ze wzrostem energii dochodzi do pogłębienia penetracji w danym środowisku, przy jedynie minimalnej emisji obwodowej. Aż 95 proc. energii fali dźwiękowej dostarczana jest do zaplanowanego punktu (focal point).

W badaniach na skórze świńskiej wykazano, że w punkcie końcowym strefa uszkodzenia ma kształt litery V, a wraz ze wzrostem energii przybiera kształt cygara, co więcej, nawet przy energii dochodzącej do 8 J, nie dochodzi do termicznego uszkodzenia powierzchownych warstw skóry.

Każdy wystrzał wytwarza 25 mm liniowy obszar TIZ (strefy uszkodzenia termicznego), a ilość TIZ wynosi od 17 do 25 na linię w odstępach 1,1 do 1,5 mm w zależności od przetwornika. Równoległe liniowe obszary TIZ układają się co około 3 mm, tworząc podobny do kratki obszar strefy TIZ z leżącą w jej oczkach tkanką nie poddaną działaniu fali dźwiękowej. Ten model uszkodzenia jest podobny do modelu pracy laserów frakcyjnych. Podobnie jak lasery wywołuje w tkance nienaruszonej (oczkach kratki) pobudzenie fibroblastów, neokolagenogenezę oraz neoelastogenezę. Końcowym efektem klinicznym jest zwiększenie napięcia skóry i jej pogrubienie. W porównaniu jednak do lasera, poziom neokolagenogenezy i neoelastogenezy jest większy, a końcowy punkt ogniskowania fali ultradźwiękowej wynosi nawet do 4,5 mm. W przypadku lasera są to 2 mm.

W porównawczych badaniach histologicznych wycinków pobranych ze skóry policzka przed i po ekspozycji na HIFU wykazano zwiększenie o 23,7% ilości kolagenu, bardziej regularny układ włókien elastycznych (prostsze i bardziej równoległe) oraz pogrubienie skóry.

Kliniczne zastosowania HIFU

Pierwsze doniesienia o zastosowaniu technologii frakcyjnej HIFU w medycynie estetycznej pojawiły się w 2008 roku (White i wsp.), a technologia ta w 2009 została zaaprobowana przez FDA w celu podnoszenia opadającego łuku brwiowego. Zachęciło to producentów do dalszego rozwoju technologii i jej aplikacji w innych obszarach ciała. Obecnie technologia frakcyjna HIFU stosowana jest do odmładzania twarzy, konturowania ciała i liftingu pochwy, chociaż procedury te nie mają oficjalnych medycznych rejestracji i stosowane są off the label.

Ekstrapolując wyniki badań i efektów klinicznych technologii HIFU z dermatologii i medycyny estetycznej do ginekologii plastycznej można spodziewać się efektów lepszych niż przy laserach, szczególnie, jeżeli porównamy głębokość penetracji (laser CO2 do 2mm, a technologia HIFU do 4,5 mm).

Wydaje się, że stoimy przed kolejnym etapem w ginekologii plastycznej. Konieczne są dalsze badania, szczególnie w zakresie ginekologii i szczegółowego działania HIFU w Zespole Luźnej Pochwy i wysiłkowym nietrzymaniu moczu. W dostępnej bazie danych Pubmedu brak opracowań dotyczących tych zagadnień. W Polsce jest kilka urządzeń tego typu. W ginekologii technologia ta jest nowością i stosowana jest off the label, podobnie zresztą jak lasery.

Źródło artykułu: WP abcZdrowie
Wybrane dla Ciebie
Nie może opędzić się od mężczyzn. Waży ponad 100 kg i jest inspiracją dla kobiet
Nie może opędzić się od mężczyzn. Waży ponad 100 kg i jest inspiracją dla kobiet
Używałam kremu La Roche-Posay Lipikar dla skóry atopowej. Oto efekty
Używałam kremu La Roche-Posay Lipikar dla skóry atopowej. Oto efekty
Odkryli nowe działanie wit. D. "Przełomowy moment w dermatologii”
Odkryli nowe działanie wit. D. "Przełomowy moment w dermatologii”
Taką radę usłyszała od mamy. Aleksandra Kwaśniewska zdradza urodowy patent
Taką radę usłyszała od mamy. Aleksandra Kwaśniewska zdradza urodowy patent
Tak pozbędziesz się tłuszczu z brzucha. Trener wskazuje trzy produkty
Tak pozbędziesz się tłuszczu z brzucha. Trener wskazuje trzy produkty
Mówi się, że to eliksir młodości. Wystarczy łyżka dziennie
Mówi się, że to eliksir młodości. Wystarczy łyżka dziennie
Modelowanie żuchwy to silny trend. Lekarz mówi, jak wpływa na wygląd twarzy
Modelowanie żuchwy to silny trend. Lekarz mówi, jak wpływa na wygląd twarzy
Poleciała do Turcji po nowe zęby. Gdy spojrzała w lustro po zabiegu, zamurowało ją
Poleciała do Turcji po nowe zęby. Gdy spojrzała w lustro po zabiegu, zamurowało ją
Była o krok od śmierci. Koszmar zaczął się, gdy wróciła z Turcji
Była o krok od śmierci. Koszmar zaczął się, gdy wróciła z Turcji
Przeżyła koszmar. Nieudany zabieg sprawił, że odwołała wesele
Przeżyła koszmar. Nieudany zabieg sprawił, że odwołała wesele
Przez lata stosowała wypełniacze twarzy. 34-latka ostrzega
Przez lata stosowała wypełniacze twarzy. 34-latka ostrzega
"Beauty Story" - odc. 2. Świadome podejście do pielęgnacji (WIDEO)
"Beauty Story" - odc. 2. Świadome podejście do pielęgnacji (WIDEO)