Достижения в области плазменной регенерации кожи

Общие положения

Лазерная шлифовка по-прежнему остается наиболее эффективным способом омоложения кожи. Несмотря на то, что за последние годы было разработано множество неаблятивных методик, ни одна из них не в состоянии показать аналогичный аблативной процедуре результат. Эффективность абляционных лазеров обусловлена их способностью полностью испарять эпидермис, тем самым удаляя нежелательные скопления пигмента и поврежденные солнцем клетки. Более глубокое проникновение и распространение тепловой энергии нагревает дермальные ткани, вызывает стягивание кожи и стимулирует выработку нового коллагена. Все эти процессы в конечном счете приводят к уменьшению солнечного эластоза, что придает коже более светлый и здоровый оттенок, сокращает морщины и дряблость кожи. 

Технология плазменной регенерации кожи (PSR) предполагает использование плазмы, четвертого состояния материи. Плазма представляет собой газообразное состояние вещества и состоит из ионизированных атомов. Ионизация происходит, когда на газ подается достаточное количество энергии и атомы теряют свои электроны, тем самым превращаясь в положительные ионы. При воссоединении положительно заряженного иона и электрона генерируемая энергия излучается либо сохраняется внутри молекулы за счет изменения энергии вращения или вибрации атомов. Азотная плазма высвобождает энергию в виде тепла, и эта тепловая энергия может использоваться целенаправленно (Изобр. 1).

 


Изображение 1 Генерация плазмы.


Система Portrait® PSR (Rhytec Inc., Уолтем, штат Массачусетс, США) при помощи генератора создает импульс сверхвысокочастотного излучения (Изобр. 2а), который затем преобразует газообразный азот в плазму внутри манипулятора.



Изображение 2 Плазменная регенерация кожи (PSR) с использованием Portrait® PSR.

На фотографиях показаны устройство для пламенной регенерации (а) и манипулятор (b), из наконечника которого выходит плазменная энергия. Внешний вид синего бесконтактного кольца, которое облегчает нацеливание и используется для замера соответствующего угла наклона и расстояния от поверхности кожи (с). 


Генератор сверхвысокочастотной энергии создает колебания в резонаторе и передает энергию на молекулы газообразного азота, проходящие через манипулятор, что приводит к их ионизации. Плазма проходит через кварцевую насадку на кончике манипулятора и попадает на кожу. При этом можно наблюдать характерное сиреневое свечение, переходящее в желтоватый свет под названием «послесвечение Льюиса-Рэлея».

В качестве газообразного источника используется азот, поскольку он удаляет кислород с поверхности кожи, тем самым сводя к минимуму риск непредсказуемого нагревания, ожога и образования рубца. Плазма выпускается из дистального конца манипулятора устройства (Изобр. 2b), немедленно подавая накопленную тепловую энергию на поверхность кожи. Данный процесс обладает крайне низкой тепловой постоянной времени, поэтому осуществляется практически мгновенно. Каждый импульс плазменной энергии имеет гауссово распределение и производит равномерный нагрев ткани. Манипулятор не входит в непосредственный контакт с кожей, а синее кольцо света позволяет оператору поддерживать подачу плазменного импульса под оптимальным углом и на необходимом расстоянии от поверхности кожи (Изобр. 2c). В отличие от аблятивных лазеров плазменный пилинг оставляет слой неповрежденного сухого эпидермиса, который служит естественной защитой и способствует более быстрому восстановлению кожи по сравнению с аблятивными методиками. Обезвоженный верхний слой кожи сходит в течение последующих 4-5 дней, оставляя сформированный под ним новый эпидермис. PSR по определению является неаблятивной процедурой, действие которой не зависит от типа хромофоров: быстрое термическое нагревание участков кожи вызывает термическое повреждение верхнего слоя и термическую модификацию более глубоких слоев за счет повышения активности фибробластов. PSR можно безопасно использовать при лечении I-IV типов кожи по Фицпатрику (на момент публикации для V и VI типов кожи клинических исследований проведено не было). PSR обладает благоприятным профилем безопасности и, в отличие от СО2-лазера, не вызывает гипопигментацию кожи и не создает демаркационные линии в обрабатываемой периоральной, периорбитальной области или в области подбородка.

Гистология и проникновение тепла

Глубокое тепловое воздействие PSR действует уникальным образом, однако имеет некоторое сходство с работой эрбиевых и СО2-лазеров. Во-первых, за счет термической денатурации кожного коллагена происходит немедленное стягивание кожи. Во-вторых, термическое разрушение последствий солнечного эластоза и активация фибробластов стимулируют каскад заживления раны, необходимый для неоколлагенеза и сокращения солнечного эластоза. Использование плазмы не приводит к взрывному испарению и является более универсальным, чем применение аблятивных лазеров, так как действие плазмы не зависит от типа хромофоров. С точки зрения гистологии сразу же после подачи высокой энергии (3,5 Дж) становится виден неповрежденный и не подверженный абляции эпидермис с выраженной вакуолизацией слоя базальных клеток (Изобр. 3а). Через четыре дня после процедуры можно наблюдать линию расщепления, которая отделяет отслаивающиеся эпидермальные и дермальные слои кожи от вновь образованного рогового слоя эпидермиса и восстановленных эпидермы и сосочкового слоя дермы (Изобр. 3b). Остающиеся сверху эпидермальные и дермальные кожные остатки служат естественной защитой поврежденной поверхности. Через десять дней после проведения процедуры (на мощности 3,5 Дж) наблюдается полностью восстановленный эпидермис без вакуолизации слоя базальных клеток; представляется возможным оценить зону термической модификации, которая характеризуется интенсивной фиброплазией в пределах сосочкового и верхнего сетчатого слоя дермы (Изобр. 3c). Выработка коллагена продолжает наблюдаться до 1 года после лечения (Изобр. 3d-f). Гистологические исследования также показали, что глубина расщепления напрямую связана с использованной энергией импульса (Изобр. 4). Видимый клинический эффект PSR достигается благодаря проникновению тепла в ткани и денатурации кожного коллагена, процесса, который требует температуры ≥ 60°С.1 В ходе анализа методом конечных элементов было установлено, что импульс с энергией 4,0 Дж обеспечивает глубокое проникновение тепла в сетчатый слой дермы, и таким образом для нормально гидратированной кожи температура в 60°C создается на глубине 600 мкм (Изобр. 5).

Протоколы условий эксплуатации

Несколько различных протоколов условий эксплуатации позволяют проводить лечение всего спектра возможных состояний пациента. Протоколы могут быть классифицированы на основании степени выраженности морщин, ожидаемых результатов и времени восстановления (Таблица 1). Протокол очень низкой энергии (VLE; импульс 0,5 Дж) соответствует процедуре с минимальным временем восстановления, которая примерно аналогична другим быстрым процедурам для омоложения кожи лица. PSR NF (низкая энергия) использует энергию импульса в диапазоне до 1,8 Дж и 2,5 Дж для обработки дорсальных и вентральных поверхностей, соответственно; некоторое время назад было клинически зафиксировано улучшение состояния кожи груди, шеи и тыльной стороны рук (Moy / Fincher, неопубликованное исследование; Alster / Konda2). PSR3 (высокая энергия) использует энергию в диапазоне 3,0-4,0 Дж и может применяться в качестве более агрессивной методики омоложения кожи лица – в таком случае процедура вызывает повреждения кожи, степень которых соответствует повреждениям при однократном пилинге СО2-лазером, однако гистологически, в отличие от действия СО2-лазера, в ходе обработки плазмой не происходит разрушение эпидермиса. Другие протоколы (например, PSR1, PSR2, PSR2/3) могут быть использованы для обработки всей поверхности лица или отдельных ее участков. Более подробная информация представлена в Таблице 1.

Другие варианты клинического применения плазмы

Система Portrait® PSR в настоящее время является единственной коммерчески доступной системой для плазменного пилинга. В некоторых хирургических системах плазма выступает в качестве посредника при передаче энергии или является побочным продуктом. Более ранняя технология – коблация – генерирует локализованную плазму в качестве побочного продукта в ходе доставки низкочастотной энергии на поверхность ткани через тонкий слой солевой среды. Коблация на сегодняшний день используется в качестве терапевтической альтернативы при удалении миндалин, для лечения доброкачественных полипов и узелков голосовых связок, а также связанных со сном расстройств дыхания.10 В ходе коблации происходит немедленное испарение ткани и нагревание при низкой энергии. Данная процедура не может использоваться для пилинга кожи в силу ограниченной глубины проникновения энергии. В отличие от устройств для коблации, система Portrait® PSR предлагает бесконтактное использование плазменной энергии, которое обеспечивает более высокую мощность, универсальность и глубину проникновения тепла, оставляя поверхность обработанного участка кожи неповрежденной.


 

Изображение 3 Гистологические изменения, происходящие после проведения плазменной регенерации кожи (PSR).


Сразу же после процедуры в дермоэпидермальном соединении наблюдается вакуолизация слоя базальных клеток (белые стрелки) (а). Через четыре дня после обработки на мощности 3,5 Дж между зонами термического повреждения и термической модификации появляется линия расщепления (черные стрелки). Зона термического повреждения (красная скобка) выше линии расщепления, а именно эпидермальные и дермальные кожные остатки, начинает отделяться. Также становятся видны восстановленный эпидермис (белая скобка) и развивающаяся зона термической модификации в дерме (синяя скобка) (b). Через десять дней после обработки на мощности 3,5 Дж наблюдается восстановленный нормальный эпидермис (желтая скобка). Зона термической модификации (зеленая скобка) характеризуется интенсивной фиброплазией в сосочковом и верхнем сетчатом слоях дермы (с). Солнечный эластоз с узкой четко выраженной полосой коллагена в уплощенном дермоэпидермальном соединении (d). Отмечается уменьшение глубины эластоза на 30% с расширением полосы коллагена в дермоэпидермальном соединении за счет дополнительной выработки коллагена (е). Отмечается продолжающееся снижение плотности эластоза с врастанием восстановленной коллагеновой сетки (f). (Отредактировано и размещено с разрешения Rhytec, Inc.)



Изображение 4 Влияние энергии импульса на глубину расщепления.


Использование энергии в 1,0 Дж (слева) приводит к появлению крайне неглубокой линии расщепления (стрелка) непосредственно под роговым слоем. Линия расщепления (стрелка) в случае применения энергии в 2,5 Дж (посередине) формируется в слое базальных клеток. Использование энергии в 4,0 Дж (справа) приводит к появлению линии расщепления (стрелка) в пределах сосочкового слоя дермы. (Отредактировано и размещено с разрешения Rhytec, Inc.)

 


Изображение 5 Анализ методом конечных элементов, демонстрирующий глубину проникновения тепла в результате подачи трех последовательных импульсов на 4,0 Дж в течение 1,08 сек. на соседние участки нормально гидратированной кожи. 

Улучшение и время восстановления

Требования пациентов к процедурам по омоложению кожи были и будут основываться на трех главных параметрах: потенциальное улучшение, риски, связанные с процедурой, а также продолжительность времени восстановления. Согласно устоявшемуся мнению, потенциал для улучшения прямо пропорционален возможным рискам и времени восстановления; недовольство пациентов длительными сроками восстановления после аблятивных процедур является движущей силой разработки неаблятивных фракционных лазеров с уменьшенным временем пребывания в стационаре и более скромными улучшениями. Как правило, если говорить о лазерном пилинге, его эффективность обратно пропорциональна безопасности. Более агрессивные методики лечения, такие как пилинг с использованием СО2-лазера, обладают как большим риском, так и большим потенциалом улучшения состояния по сравнению с лечением при помощи импульсов высокоинтенсивного света или VLE. Система Portrait® PSR предлагает широкий спектр процедур с разной степенью улучшения и сроками восстановления (Изобр. 6). Лечение с использованием протокола высокой энергии PSR3, сравниваемое некоторыми с однократной шлифовкой СО2-лазером без последующей очистки, приводит к более быстрому восстановлению и более скромным улучшениям, чем можно было бы наблюдать после пилинга СО2-лазером в два прохода. При использовании протокола низкой энергии РSR1, напротив, время восстановления и степень улучшения практически аналогичны таковым у фракционных лазеров.


Время восстановления



Изображение 6 Зависимость времени восстановления и степени улучшения при использовании различных методов пилинга. IPL, импульсы высокоинтенсивного света; VLE, плазменный пилинг PSR, очень низкая энергия; PSR1, плазменный пилинг PSR, один проход, низкая энергия (1,0-1,8 Дж); PSR2, плазменный пилинг PSR, один проход, высокая энергия (3,0-4,0 Дж); PSR3, плазменный пилинг PSR, два прохода, высокая энергия (3,0-4,0 Дж); Er:YAG, лазер на иттрий-алюминиевом гранате с эрбием; СО2, лазер на диоксиде углерода.


Статья подготовлена K. Wade Foster - врач, доктор фармацевтических наук; Ronald L. Moy, врач, доктор фармацевтических наук; Edgar F. Fincher, врач, доктор фармацевтических наук

Moy-Fincher Medical Group (Мой-Финчер Медикал Груп), ВКЛА Медикал Плаза, Лос-Анджелес, Калифорния