Zaawansowane: Laserowa lipoliza tłuszczu SlimLipo – Sposób dostarczania energii: fala ciągła a impulsy
// February 16th, 2010 // Lipoliza laserowa Warszawa
Historia laserów Nd:YAG
Do tej pory w procedurach lipolizy laserowej stosowane były lasery impulsowe, a konkretnie lasery Nd:YAG. Emisja promieniowania laserowego w przypadku wszystkich krótko-impulsowych systemów laserów Nd:YAG zachodzi w typowym zakresie czasu trwania impulsów 150–250 mikrosekund. Pierwsze badanie dotyczące „rozpuszczania” tłuszczów przeprowadzono we wczesnych latach 90. ubiegłego stulecia z zastosowaniem lasera o mocy nieprzekraczającej 60 W. W zasadzie pierwszymi laserami do użytku komercyjnego były lasery Nd:YAG stosowane w stomatologii do nacinania i koagulacji tkanek miękkich oraz wyjaławiania kanałów korzeni zębowych. Te krótko-impulsowe lasery o dość wysokiej mocy szczytowej impulsów dostarczały fale świetlne o długości 1064 nm, głęboko penetrujące struktury docelowe zawierające wodę jako główny chromofor. Cecha ta jest ważna w obszarach, w których warstwa tkanki jest cienka, np. na błonie śluzowej dziąseł. Pierwszy system laserowy wyprodukowała firma Sunrise Technology Inc. (USA), a następnie firma Deka (Włochy). W późniejszym okresie wprowadzono 6-watowy krótko-impulsowy system Nd:YAG do przeprowadzania zabiegów lipolizy laserowej w Europie. Kolejną wersją był system 10-watowy, a następnie 18-watowy. Niedawno technologia ta została uzupełniona o systemy laserowe z falami o długościach 1320 nm i 1440 nm oraz krótko-impulsowy laser o długości fali 1320 nm w połączeniu z krótko-impulsowym laserem Nd:YAG o długości fali 1064 nm. Zarówno wybór długości fali, jak i sposób dostarczania energii laserowej do tkanki tłuszczowej odgrywają ważną rolę w całkowitej efektywności lasera w odniesieniu do „rozpuszczania” tłuszczów. W kolejnej części omówiono odpowiednie teorie fizyczne, mające zastosowanie przy wyborze najlepszej metody dostarczania energii laserowej.
Teorie fototermolizy: rozszerzona i selektywna
W systemie laserowym muszą być stosowane fale o odpowiedniej długości, celujące we właściwe chromofory procedur lipolizy laserowej, tzn. lipidy, wodę i hemoglobinę. Równie ważnym zagadnieniem jest sposób dostarczania energii, który musi uwzględniać właściwości optyczne i termiczne tkanki w celu uzyskania optymalnego bezpieczeństwa i skuteczności. W systemie Palomar Aspire Platform i module diody laserowej SlimLipoTM średnia moc lasera jest równa mocy szczytowej, ponieważ wykorzystywany jest laser działający z falą ciągłą (CW). W przypadku krótko-impulsowych systemów laserowych, takich jak Nd:YAG, moc szczytowa jest znacznie większa od mocy średniej. W lipolizie wspomaganej laserowo średnia dostarczana moc jest parametrem ważniejszym od wysokiej mocy szczytowej, co objaśniono poniżej.
W tkance tłuszczowej adipocyty zwierają ponad 90% lipidów i są ściśle upakowane w zraziki. Pomiędzy zrazikami rozsiane są struktury zawierające wodę, takie jak przegrody, nerwy, naczynia (w tym włosowate) i inne elementy tkanki łącznej. Struktury te mają zwykle mniejszą objętość i są mniej jednorodnie rozmieszczone w tkance tłuszczowej niż skupiska tłuszczów. Przy stosowaniu krótko-impulsowych systemów laserowych, które celują w cząsteczki wody, im mniejsza jest struktura docelowa, tym wyższa jest temperatura szczytowa przy ustalonej mocy szczytowej. Niemniej jednak, ze względu na małą objętość struktur docelowych, dociera do nich tylko niewielka ilość energii. Przy kolejnych impulsach niewielkie dawki energii powoli przedostają się do otaczających obszarów tłuszczowych drogą przewodzenia lub konwekcji. Choć krótko-impulsowe systemy Nd:YAG cechują wysokie temperatury szczytowe, temperatury te występują wyłącznie w obrębie tych stosunkowo niewielkich struktur zawierających wodę i tylko wtedy, gdy znajdują się one wystarczająco blisko końcówki wyjściowej lasera o dostatecznej gęstości energii. Ten sposób ogrzewania opisany jest w rozszerzonej teorii selektywnej fototermolizy. Ponieważ głównym celem procedur lipolizy laserowej jest lipoliza tłuszczów, krótko-impulsowe systemy Nd:YAG są nieskuteczne ze względu na duże objętości docelowych lipidów. Rozszerzona teoria fototermolizy znajduje zastosowanie w przypadku, gdy właściwa struktura docelowa (adipocyty) nie przekracza znacząco struktury docelowej lasera (cząsteczek wody), ponieważ przewodzenie i konwekcja ciepła są procesami wolniejszymi i słabiej kontrolowanymi.
Z drugiej strony, stosując selektywną w stosunku do lipidów długość fali laserowej, która nie jest zbyt silnie absorbowana przez tłuszcze (np. falę o długości 924 nm lasera CW modułu diody laserowej SlimLipoTM), tkanka tłuszczowa jest bardziej równomiernie ogrzewana. Dzieje się tak, ponieważ zarówno struktura docelowa (adipocyty), jak i wiązka promieniowania laserowego są bardziej jednorodnie rozmieszczone w większych objętościach. Lipidy zawarte w adipocytach są ogrzewane bezpośrednio przez promienie lasera, a proces ten nazywany jest „ogrzewaniem radiacyjnym”. Ponieważ efektywne czasy relaksacji termicznej tych dużych objętości ogrzewanych adipocytów są długie (spadek temperatury trwa dłużej ze względu na przepływ ciepła z danych większych objętości do otaczających chłodniejszych obszarów niewystawionych na działanie wiązki laserowej), dostarczanie energii z wykorzystaniem fali ciągłej (CW) jest najbardziej skuteczną i bezpieczną metodą dostarczania energii w celu ogrzania i rozpuszczenia tłuszczów. Proces ten można opisać za pomocą selektywnej teorii fototermolizy, opartej wyłącznie na ogrzewaniu radiacyjnym. Jest to bardziej skuteczny i lepiej kontrolowany proces ogrzewania. Ponieważ końcówka zabiegowa lasera SlimLipo™ jest zawsze przemieszczana w obrębie tkanki tłuszczowej podczas zabiegu, każda napromieniona objętość tkanki „widzi” efektywny impuls światła laserowego o czasie trwania rzędu kilkuset milisekund, co nadal stanowi znacznie krótszy czas w porównaniu z czasem relaksacji termicznej w przypadku napromienionej, ogrzanej objętości. Określa się to jako działanie w „limicie adiabatycznym”, stanowiące najlepszy sposób uzyskania optymalnego wzrostu temperatury tkanki.
Podsumowując, adipocyty są ściśle upakowane w tkance tłuszczowej, tworząc zraziki o dużej objętości i bardzo wysokiej zawartości lipidów w porównaniu z zawartością innych chromoforów, np. wody. Wzrost temperatury niezbędny do „rozpuszczenia” tłuszczów jest wyznaczany przez uśrednioną wartość mocy w długiej stałej czasowej wyrażanej w sekundach, a nie w milisekundach lub mikrosekundach (moc średnia względem mocy szczytowej). W tym przypadku równie istotnym działaniem jest dostarczanie energii w możliwie najwolniejszy sposób (mniejsza moc średnia), lecz nadal wystarczająco szybko, aby uzyskać dostateczny wzrost temperatury większych objętościowo zrazików zawierających lipidy w celu rozpuszczenia tłuszczów.
