Фиоренцо Ангерн

1 Klinik Piano, Gottstattstrasse 24, Biel, Швейцария;

Кристоф Кун

1 Klinik Piano, Gottstattstrasse 24, Biel, Швейцария;

Аксел Вос

2 SwiTech Medical AG, Кройцлинген, Швейцария

Резюме

Настоящото изследване изследва ефектите на нискоенергийните дефокусирани екстракорпорални генерирани ударни вълни върху структурата на колаген на кожата, засегната от целулит. Измерването на целулит с помощта на ултразвукова технология с висока разделителна способност се извършва преди и след дефокусирана ниско енергийна екстракорпорална терапия с ударна вълна (ESWT) при 21 жени. ESWT се прилага върху кожата на страничното бедро два пъти седмично за период от шест седмици. Резултатите предоставят доказателство, че дефокусираният ESWT с ниска енергия е причинил ремоделиране на колагена в дермата на тествания регион. Подобряването на параметрите на устройствата и режимите на терапия ще бъдат от съществено значение за бъдещото развитие на научно обоснован подход за лечение на целулит.

Въведение

Екстракорпорална терапия с ударна вълна (ESWT)

Ударните вълни се появяват в атмосферата, когато възникнат експлозивни събития като удари на мълния. Те звуково се възприемат като силен „взрив“. Те предават енергия от мястото на производство в отдалечени области, което може да доведе до счупване на стъклата на прозорците. Ударните вълни са представени от единичен, главно импулс с положително налягане с голяма амплитуда, който е последван от сравнително малки компоненти на опън на вълната (Wess 2006). Когато се използват ударни вълни за терапия, трябва да се вземат под внимание ефекти, които правят пулса на налягането още по-стръмен поради нелинейности в разпространяващата среда, както и явления като пречупване и дифракция на акустичните интерфейси. Освен механични ефекти като фрагментиране на чуплив материал върху акустичните интерфейси (т.е. стъкло/въздух или камък в бъбреците/околната тъкан), в средата за разпространение (т.е. вода или еластична телесна тъкан) се генерират кавитационни мехурчета (Wolfrum et al 2003), което от своя страна причинява иглоподобни пункции (т.е. водещи до стимулиращи ефекти като генериране на потенциали за действие на нервните клетки).

Високоенергийните екстракорпорални генерирани ударни вълни, при които механичната енергия се трансформира от електрическа енергия чрез пиезо-ефекта, са използвани за първи път терапевтично за фрагментация на бъбречни камъни (Haeussler and Kiefer 1971; Hoff and Behrend 1973). Екстракорпоралната терапия с ударни вълни (ESWT) вече е добре установена и се използва повече от 90% в целия свят, като основен метод за лечение на камъни в бъбреците и уретрата. Екстракорпоралните генерирани ударни вълни са средство за привеждане на терапевтично ефективни енергии до локално ограничени места в тялото по неинвазивен начин. Фактът, че ударните вълни селективно въздействат върху акустичните интерфейси (свързвайки две среди, всяка с различна плътност, напр. Масло/вода или камък/тъкан) и преминават през хомогенна еластична тъкан без увреждане в по-голямата си част е от медицинско значение. Повредите извън зоната на лечение се избягват почти напълно поради възможността за концентриране на енергия чрез фокусиране.

Стимулиращият ефект на ниско енергийните дефокусирани екстракорпорални генерирани ударни вълни върху биологичните процеси в достигнатите тъкани все повече се превръща в център на интерес през последните няколко години. Биологичният механизъм на действие след ударна вълна (т.е. след свръхкраткия физически стрес и напрежение) все още е неизвестен до голяма степен. Изглежда, че принципът на действие е толкова универсален, че множество много различни индикации като мускулно-скелетни заболявания (плътна кост, тенис-лакът, голф-ръка, вар-рамо) (Wang et al 2006), ортопедия (псевдартроза) (Siebert и Buch 1997), хронични кожни лезии (ulcus cruris) и изгаряния (Sparsa et al 2005; Schaden et al 2006) реагират положително на терапия с ударна вълна. Отчетени са биологични реакции на освобождаване на различни агенти (измерени чрез имунохистохимия) като VEGF (съдов ендотелен растежен фактор), eNOS (ендотелна азотна оксидна синтаза) и PCNA (пролифериращ клетъчен ядрен антиген) (Wang et al 2006). Ударните вълни са ефективни и като средство за увеличаване на местното кръвообращение и метаболизма. Тези ефекти се считат за отговорни за окончателното излекуване. Освен това ESWT изглежда има висок антибактериален ефект. Поради тези разнообразни ефекти тествахме ESWT с ниско енергийно разфокусиране за лечение на целулит.

Целулит: патофизиологията, опитите и опитите за лечение

Целулит (гиноидна липодистрофия) (Rossi and Vergnanini 2000; Avram 2006; Pavicic et al 2006), естетично обезпокоителното (според съвременния вкус) намачкване на кожата обикновено се случва по бедрата и седалището, засягащо най-пост-юношеската жена от всички раси. Започващият целулит се разпознава по аспект на „портокалова кора“, докато пълноценният целулит се характеризира с трапчинка на кожата. Целулитът е необичаен при мъжете, по-голямата част от засегнатите също страдат от андроген-дефицитни нарушения, като синдром на Klinefelter, хипо-гонадизъм или цироза (алкохолно чернодробно заболяване, виж, например, Пияният бакхус от Рубенс (1577–1640)). Въпреки че не е потенциално опасен за здравето (Smith 2002) и дори се счита за нормален въз основа на честотата му на поява, целулитът все пак остава проблем от козметично значение и може да предизвика отрицателни психо-социални странични ефекти при тези, които страдат от неговите последици върху външния си вид.

Днес патофизиологията на целулита се разбира като специфична за пола на женската кожа (Müller and Nürnberger 1972; Nürnberger and Müller 1978; Scherwitz and Braun-Falco 1978; Quatresooz et al 2006). Въз основа на анатомията и хистологията на кожата Нюрнбергер и Мюлер формулират схема за развитие на целулит (виж фигура 1). В кожата на мъжете преградите на подкожната съединителна тъкан са дебели, успоредни на повърхността и се пресичат, поради което многоъгълните мастно-клетъчни камери са малки. За разлика от това, при кожата на жените преградите на подкожната съединителна тъкан са тънки, перпендикулярни на повърхността, което води до образуване на големи стоящи мастно-клетъчни камери. При пациенти с висок ИТМ мастно-клетъчните камери хернират в кориума, образувайки папили адипози, които влошават появата на целулит, причинявайки изпъкналости и ямки (Pierard et al 2000).

може

Схема, представляваща разликата между половете във вътрешната структура на кожата и подкожната тъкан. Променено от Мюлер и Нюрнбергер (1972).

Започващият целулит, разпознат по външния вид на „портокалова кора“, представлява фокално уголемени фибро-склеротични нишки, които разделят хиподермата и ограничават навлизането на мастните лобули. За разлика от това, издутият целулит, разпознат от натъртена повърхност на кожата, представлява подчиняване на хипертрофичния отговор на хиподермалните вериги на съединителната тъкан, когато съпротивлението се преодолява чрез прогресивно натрупване на мазнини, което излиза в долната ретикуларна дерма. Проста оценка на целулита чрез инспекция (Таблица 1) е дадена от Nürnberger и Müller (1978).

маса 1

Класиране на целулит

ОпределениеКлас
• Гладка повърхност на кожата, докато лежите и стоите.0
• Бръчки при тест за щипка.
• Гладка повърхност на кожата, докато лежите и стоите.1
• Матрак-феномен при тест за щипка.
• Гладка повърхност на кожата в легнало положение.
• Матрак-феномен спонтанно докато стоите.2
• Матрак-феномен спонтанно, докато стоите и лежите.3

Други опити за описване на етиологията на целулита включват:

Влошаването на дермалната васкулатура (промяна на прекапилярния артериоларен сфинктер), причиняващо оток и тъканна хипоксия с удебеляване и склероза на фиброзната преграда (Lotti et al 1990; Curri 1993) и

Хроничните възпалителни процеси с дифузна инфилтрация на макрофаги и лимфоцити във фиброзните прегради (Draelos и Marenus 1997; Kligman 1997).

Оценката на терапевтичните интервенции за целулит е затруднена от вторични объркващи фактори като промяна в диетата и упражненията. Също така, в литературата липсват стандартни критерии за оценка на отговорите на лечението. Някои практикуващи използват измерване на бедрото и фотография, за да оценят подобрението, но тези методи не са точни (Gherardini et al 1997). В момента най-добрите обективни стандартизирани методи за точна оценка на резултатите от лечението на целулит са:

Триизмерна топография на повърхността на кожата (3-D-SST) от Laser (Smalls et al 2005),

ЯМР изображение на подкожната мастна тъкан (Querleux et al 2002; Mirrashed et al 2004) и

В допълнение към „упражненията и отслабването“, които изискват решителна лична ангажираност, понастоящем няма научно доказани лечения за целулит, с изключение може би на две активни вещества, кофеин и ретинол, прилагани локално и ендермология, моторизирана, ритмична техника на сгъване и разгъване на panniculus adiposus, които правят кожата по-гладка (Draelos and Marenus 1997; Pierard-Franchimont et al 2000; Bertin et al 2001; Rao et al 2004; Alster and Tanzi 2005; Alster and Tehrani 2006; Smalls et al 2006). Повечето от предполагаемите доказателства за ефикасност на многото заявени лечения са анекдотични, субективни или не съществуващи (Lis-Balchin 1999; Hexsel and Mazzuco 2000; Sainio et al 2000; Sadick and Mulholland 2004; Rotunda et al 2005).

Ниско енергийният дефокусиран ESWT е нов подход за лечение на целулит. Представлява лесен за работа, неинвазивен, без странични ефекти, тип локална терапия с кратки периоди на приложение. Siems et al (2005) установяват повишени концентрации на серумен малондиалдехид (MDA) и плазмени протеинови карбонили при пациенти с целулит с едематозна и обогатена с липиди дерма в резултат на оксидативен стрес. Концентрациите на двете вещества намаляват след прилагане на ESWT със или без сложна физическа деконгестивна терапия (CPDT). Също така бяха освободени липидни продукти за пероксидация, демонстриращи предотвратяващия склерозата ефект на ESWT и/или CPDT (изглаждане на дермата и хиподермата). Експресията на фактори, стимулиращи ангиогенезата и лимфангиогенезата, не е предизвикана от ESWT и/или CPDT (Siems et al 2005).

Методи и човешки ресурси

Критерии за включване и изключване на субекти

21 жени, не бременни, здрави тестови лица на възраст между 20 и 60 години с целулитни параметри бяха избрани да участват в изследването (Фигура 2). Критериите за изключване, свързани със здравния статус, бяха:

Болест на кожата,

Тромбоза или синдром след тромбоза,

Известен малигном или химиотерапия,

Известно метаболитно разстройство (т.е. захарен диабет, хиперхолестеринемия и др.),

Възпаление в зоната на лечение и

Друго едновременно лечение на целулит.

Изискваното информирано съгласие се изисква от субекти, подложени на лечение.

Човешки ресурси: разпределение на 21 тествани жени. Отляво: хистограма за възраст, средна: хистограма за индекс на телесна маса (ИТМ), отдясно: хистограма за степенуване на целулит съгласно таблица 1 .

Ултразвук с висока резолюция на кожата

Ултразвукът с висока разделителна способност на кожата представлява инструмент за производство на изображения и неинвазивен диагностичен инструмент, който е в състояние да даде точно представяне на кожата и нейните придатъци. Ултразвуковата система (Collagenoson ®), използвана в това проучване, включва сонда от 22 MHz (даваща аксиална ос с висока разделителна способност от 50 μm, странична от 200 μm и дълбочина от 6 mm), която е поставена върху мокра кожа. Той измерва микроструктурата на мезенхимната съединителна тъкан и колагеновите структури в извънклетъчния матрикс на дермата (колагенометрия), показвайки както епидермиса, така и границата между дермата и суб-кутиса. С това устройство структурата и качеството на колагена и следователно резултатът от терапията могат да бъдат точно оценени.

Прилагане на ESWT и параметри на устройството

Ниско енергийният дефокусиран ESWT беше приложен съгласно следните параметри:

ActiVitor-Derma® (ударни вълни се произвеждат чрез електрохидравлични средства) с ActiVitor Probe D0, съответстваща на дълбочина на влизане 5 mm и повърхностен фокус 25 mm по 25 mm,

Плътност на енергийния поток на изстрел, зададена на 0,018 mJ/mm2,

Кожа на странично ляво и дясно бедро, обработена с 40000 изстрела върху повърхност от 160 cm2 на страна (изстрели хомогенно разпределени чрез разделяне на 160 cm2 на 8 пъти по 5 квадрата от 4 cm2 със 100 изстрела на квадрат).

Курсът на обучение

Колагенометрията се провежда преди и след ниско енергийно разфокусирано ESWT на избрани участъци от кожата на бедрата (латеропостерио) два пъти седмично по време на лечение от 6 седмици. В края на периода на лечение (еквивалентно на 96000 изстрела на човек) беше попълнен въпросник относно толерантността (болка и странични ефекти) и субективния резултат от целулита.

Анализ на изображението от ултразвук с висока разделителна способност

Ремоделиране на колаген в дермата може да бъде изобразено чрез колагенометрия (Фигура 3). Разделяйки дермата отстрани към епидермиса и отстрани към подкожието и анализирайки промяната в разпределението на всяка страна, беше използвана следната рейтингова скала:

-1: промяна към по-нередовна,

1: промяна към по-редовна

Тези резултати се сумират за определяне на резултата (Фигура 3, случай с общ резултат 2).

Колагенометрия (Collagenoson ®), извършваща високочестотни ултразвукови измервания с висока разделителна способност на извънклетъчната матрица на кожата преди и след лечение с ниско енергийна дефокусирана екстракорпорална ударна вълнова терапия (ESWT). Случай на подобрение-резултат от +2 (ясно подобрение). И двете ехографски проби, взети от третираната зона. Определяне на оценка за подобрение: разделяне на дермата на страната на епидермиса и на страната на подкожието и анализиране на промяната в разпределенията на всяка страна (-1: промяна в по-неправилна, 0: без промяна, 1: промяна на по-редовно).

Резултати

Горната процедура за точкуване на подобрения, анализираща промените в микроструктурата на кожата чрез колагенометрия е представена на Фигура 4 (горната част). Данните показват, че ниско енергийният дефокусиран ESWT може да бъде ефективен при лечение на целулит чрез ремоделиране на колаген в кожата. От тази малка извадка от тествани лица не можем да заключим, че има различни ефекти от лечението въз основа на възрастта или стадия на целулит.

Резултати: разпределение на 21 жени от теста. Горе вляво: хистограма за оценка на подобрение (виж Фигура 3, -2 (): ясно влошаване, -1 (□): влошаване, 0 (▴): без промяна, +1 (▪): подобрение, +2 (•): ясно подобрение) от колагенометрията (Фигура 3). Горе вдясно: резултат за подобрение в зависимост от възрастта и степента на целулит. Долу вляво: хистограма за субективно мнение 0: без подобрение, +: малко подобрение, ++: добро подобрение (изглаждане на кожата и по-опъната). Долу вдясно: хистограма за ниско енергийно дефокусиран ESWT толеранс -: отрицателен толеранс (неподходящ, известна болка), 0: безразличен, +: толерантен положителен толеранс (подходящ, без болка).

Отговорите на въпросника са обобщени на Фигура 4 (долна част). Повечето пациенти съобщават за подобрение на третираната кожа. Седем съобщават за ясно подобрение (намаляване на целулита, по-стегната кожа, по-фина тъкан на кожата и подлежащата тъкан). Няколко субекта съобщават, че лечението е неприемливо, тъй като причинява известна болка. След два месеца субективната оценка на ефектите върху локално обработената кожа беше преоценена. По това време шест тествани лица съобщават за подобрение (намаляване на целулита, по-стегната кожа, по-фина тъкан на кожата и подлежащата тъкан) след закъснение от 2–4 седмици (ефект, добре известен при лечение на плътни шпори от ESWT). Десет субекта не са установили никаква локална промяна след края на лечението. Петима пациенти съобщават за повторна поява на целулит. Терапевтът, който прилага ESWT, се оплаква, че звукът, свързан с лечението, е дразнещ и изисква защита на ушите.

Дискусия и заключение

Резултатите от това проучване показват, че ниско енергийният дефокусиран ESWT е ефективен при лечение на целулит чрез ремоделиране на кожен колаген. Този ефект може да бъде потвърден чрез измерване на микроструктурата на кожата с помощта на високочестотен ултразвук (Collagenoson ®), както и чрез субективните коментари на участниците. Данните също така предполагат, че подобрението от лечението може да има латентен период от 2 до 6 месеца. Възможно е също така успешното лечение на целулит да бъде резултат от ниско енергийно разфокусирано ESWT, използващо по-висока плътност на енергийния поток, т.е. над 0,018 mJ/mm 2. Препоръчва се и алтернативно опаковане на машината, за да се предпазят пациентите и терапевтът от прекалено силно излагане на звук, както и различни техники за прилагане на ниско енергийно разфокусирано ESWT, за да се направи по-подходящо, например лечение на кожата на цялото тяло под вода в обикновена баня вана от нискоенергиен нефокусиран (равнинно-вълнов) ESWT.

Необходими са по-нататъшни изследвания, за да се определи дали може да се разработи научно обоснована терапевтична концепция за целулит чрез оптимизиране на параметри на устройството, като приложената плътност на енергийния поток и формата на фокуса, както и режимите на терапия, възрастта и специфичните параметри за целулит. В зависимост от резултатите от тези изследвания, ниско енергийният дефокусиран ESWT може да се превърне в една от малкото базирани на доказателства терапии за бъдещо клинично лечение на целулит.

Благодарности

Евелин Хемър, пиано Klinik (измервания и лечение); Сара Баколини, пиано Klinik (организация); SwiThech Medical AG, CH-8280 Kreuzlingen, Швейцария (Осигуряващо устройство за ниско енергийно разфокусирано ESWT ActiVitor Ortho/Derma).