Lipoliza laserowa Warszawa

Lipoliza laserowa – długości fal lasera SlimLipo

// February 16th, 2010 // Lipoliza laserowa Warszawa

Opracowano kilka technologii stosowanych w procedurach redukcji tkanki tłuszczowej drogą lipolizy i odsysania. Zwolennicy lipolizy wspomaganej laserowo przedstawili kilka potencjalnych zalet tej techniki, dające jej przewagę nad tradycyjną liposukcją. Zalety te zostały już przedstawione we wcześniej opublikowanym biuletynie informacyjnym pt. „Selective Laser Induced Melting” (Selektywne rozpuszczanie indukowane laserowo). W niniejszym artykule opisane jest urządzenie opracowane w celu bezpiecznego „rozpuszczania” największych możliwych objętości tłuszczów. Właściwie dobrany laser jest doskonałym narzędziem do tego celu pod warunkiem, że do zabiegu na określonej tkance wybrana jest prawidłową długość fali (lub fal). Selektywność określonej długości fali świetlnej dla substancji absorpcyjnej (zwanej również chromoforem) jest miarą tego, jak dobrze promieniowanie świetlne jest pochłaniane przez dany chromofor w porównaniu z absorpcją tego samego promieniowania przez inne chromofory w tkance, również poddane ekspozycji na światło. Na przykład, w przypadku tłuszczów ludzkich, ważnymi chromoforami są woda i lipidy, przy czym lipidy są najliczniejsze (75–85%).

„Rozpuszczanie” odnosi się do procesu lipolizy, w warunkach idealnych przeprowadzanej drogą bezpośredniej absorpcji energii świetlnej przez lipidy. Absorpcja tej energii powoduje ogrzewanie lipidów do wystarczająco wysokiej temperatury, aby zaszła zmiana termiczna w obrębie gęstej otoczki lipidowo-białkowej otaczającej kroplę lipidową oraz, ostatecznie, wycieku lipidów z adipocytu. Jest to tzw. „mechanizm uwalniania lipidów” indukowany drogą selektywnej fototermolizy. Uwalnianie lipidów zachodzi w trakcie emisji promieniowania laserowego albo wskutek opóźnionych zmian przepuszczalności otoczki, indukowanych cieplnie.

924 nm — skuteczność
Fale świetlne o długości 924 nm są wysoce selektywne w stosunku do lipidów w porównaniu z cząsteczkami wody, ponieważ tego typu fale świetlne są absorbowane w ilości około dwukrotnie większej w lipidach niż w wodzie. Aby wykazać wpływ kilku różnych długości fal promieniowania laserowego, przeprowadzono badanie porównujące profile temperaturowe w tłuszczach pochodzenia ludzkiego (Rycina 1). Każdy laser emitował fale ciągłe o mocy wyjściowej 20 watów (W) przez światłowód z prosto ściętą końcówką o średnicy 600 mikronów w czasie 300 milisekund (ms), z zachowaniem wszystkich innych czynników na stałym poziomie. Wewnętrzna linia ciągła, widoczna na wszystkich czterech obrazach Ryciny 1, przedstawia kontur temperatury 64°C, wskazujący zewnętrzną krawędź obszaru koagulacji wokół końcówki światłowodu, gdzie zachodzą gwałtowne procesy uwalniania lipidów i koagulacji tkanki. Linia zewnętrzna przedstawia kontur temperatury 50°C, wyznaczający zewnętrzną krawędź obszaru uwalniania lipidów. W przypadku tej samej ilości energii dostarczonej przez fale o wszystkich czterech długościach, fala o długości 924 nm tworzy największy obszar uwalniania lipidów i koagulacji białek oraz elementów włóknistych. Na Rycinie 2 zaprezentowano procentową objętość koagulacji i uwalniania tłuszczów względem objętości dla fali o długości 924 nm.

Rycina 1. Profil temperaturowy w tkance tłuszczowej na końcu impulsu laserowego o mocy 20 W i czasie trwania 300 ms, wyemitowanego ze światłowodu o średnicy 600 mikronów przy różnych długościach fal. Oś y przedstawia jednostki w milimetrach. (Fat — Tłuszcze)

Rycina 2. Procentowa objętość zniszczonej tkanki tłuszczowej dla fal promieniowania laserowego o długości 924 nm, 980 nm, 1064 nm i 1320 nm, przy impulsie o szerokości 300 ms i mocy wyjściowej 20 W.
Objętość koagulowanej tkanki przy zastosowaniu fal o długości 924 nm jest trzydzieści trzy (33) razy większa niż w przypadku fal o długości 980 nm, około sześć (6) razy większa niż przy użyciu fal o długości 1064 nm i 2,7 razy większa niż przy falach o długości 1320 nm. Porównując objętości uwolnionych lipidów, fala o długości 924 nm wykazuje dziesięć (10) razy większą efektywność niż fala o długości 980 nm, cztery razy większą efektywność od fali o długości 1064 nm i około 2,5 razy większą efektywność niż fala o długości 1320 nm.

924 nm — bezpieczeństwo

Ważnym czynnikiem bezpieczeństwa zabiegu jest zapobieganie oparzeniom skóry. Ponieważ fala o długości 924 nm wykazuje największą selektywność w przypadku tłuszczów i wody (oraz skóry, zbudowanej głównie z wody), jest ona najbezpieczniejsza przy operacjach w pobliżu skóry właściwej. Wykazano to na Rycinie 3a, na której uwzględniono warunki identyczne jak na Rycinie 1, przy czym światłowód umieszczony jest 2 mm poniżej linii połączenia skóry właściwej i tkanki podskórnej, zaznaczonej na rycinie ciągłą linią poziomą. Należy zauważyć, że przy zastosowaniu fal o długości 1320 nm skóra właściwa została poważnie uszkodzona, w przeciwieństwie do innych laserów, gdzie nie wykazano uszkodzeń. Następnie dostosowano moc promieniowania dla wszystkich długości fal w taki sposób, aby uzyskać ten sam poziom skuteczności rozpuszczania tłuszczów, tzn. uzyskania takich objętości zniszczonej tkanki tłuszczowej, jak w przypadku zastosowania fal o długości 924 nm i mocy 20 W. Tym razem fale o wszystkich długościach oprócz 924 nm powodują uszkodzenie skóry właściwej (Rycina 3b). W Tabeli 1 przedstawiono wykaz wymaganych mocy dla każdej długości fali w celu uzyskania tych samych objętości zniszczonej tkanki tłuszczowej. Procentowe uszkodzenie skóry właściwej dotyczy tu tkanki o grubości 1,5 mm.

Jak wykazano, fale o długości 1320 nm powodują 100% uszkodzenia skóry właściwej, ponieważ linia przedstawiająca kontur temperatury 50°C rozciąga się do 1,5 mm powyżej linii połączenia skóry właściwej i tkanki podskórnej. Natomiast w przypadku fali o długości 924 nm, ze względu na jej wysoką selektywność w stosunku do tłuszczów, nie wykazuje się żadnych uszkodzeń skóry. Należy również zauważyć, że choć przy zastosowaniu fal świetlnych o długości 1064 nm, mocy 20 W i odległości 2 mm nie występuje uszkodzenie skóry właściwej, fale o długości 924 nm powodują rozpuszczenie czterokrotnie większej objętości tłuszczów (Rycina 2). Fale o długości 924 nm są zatem najbezpieczniejszymi i najefektywniejszymi falami do zastosowania przy rozpuszczaniu tłuszczów.

Rycina 3a. Profil temperaturowy w tkance tłuszczowej w pobliżu skóry właściwej na końcu impulsu laserowego o mocy 20 W i czasie trwania 300 ms, wyemitowanego ze światłowodu o średnicy 600 mikronów przy różnych długościach fal.
(Dermis — Skóra właściwa; FAT — Tłuszcze; Temperature — Temperatura)

Rycina 3b. Profile temperaturowe w tkance tłuszczowej na końcu impulsu laserowego o mocy 20 W i czasie trwania 300 ms, wyemitowanego ze światłowodu o średnicy 600 mikronów przy różnych długościach fal. Moc każdego lasera jest dostosowana do uzyskania tej samej objętości zniszczonej tkanki tłuszczowej. Uszkodzenie skóry właściwej definiuje się jako objętość w obrębie konturu temperatury 50°C.

Długość fali (nm)	Moc (waty)	Procentowe uszkodzenie skóry właściwej (%)
924	20	0
980	70	32
1064	50	0,1
1320	30	100

Tabela 1. Porównanie procentowego uszkodzenia skóry właściwej przy zastosowaniu różnych długości fal. Dla zgodnego porównania moc każdego lasera jest dostosowana do ilości energii potrzebnej do zniszczenia tej samej objętości tkanki tłuszczowej przy impulsie laserowym o czasie trwania 300 ms. Uszkodzenie jest definiowane jako koagulacja tkanki oraz śmierć komórek i obejmuje obszar rozciągający się ponad 1,5 mm w głąb skóry właściwej dla fali o długości 1320 nm, co uważa się za 100% uszkodzenia skóry właściwej.

Dane przedstawione w Tabeli 1 dowodzą, że uzyskanie takich samych wyników rozpuszczenia tłuszczów, jak w przypadku zastosowania fal o długości 924 nm wymaga użycia znacznie większej ilości energii. Podwyższając moc przy innych długościach fal w celu uzyskania tego samego efektu uwalniania lipidów, jak przy fali o długości 924 nm, zwiększa się jednak ryzyko uszkodzenia skóry właściwej i innych głębokich struktur zawierających cząsteczki wody.

Natomiast biorąc pod uwagę hemostazę, należy zaznaczyć, że fale o długościach 924 nm oraz 975 nm są łatwo absorbowane przez krew w porównaniu z falami o innych długościach ocenianymi w niniejszym artykule. W Tabeli 2 przedstawiono współczynniki absorpcji krwi przy wyznaczonym parametrze hemoglobiny równym 15  m/dl dla każdej długości fal.

Współczynnik absorpcji (cm-1)	924 nm	975 nm	1064 nm	1320 nm
Krew (O2Hb)	6,7	6,4	3,4	1,6
Krew (MetHb)	15,2	17,2	16,4	2,8

Tabela 2. Współczynniki absorpcji krwi przy czterech długościach fali omawianych w niniejszym artykule.

975 nm — elastyczność

Ważną falą promieniowania laserowego jest również fala o długości 975 nm. Została ona wybrana do uzupełnienia fali o długości 924 nm w przypadku, gdy laser SlimLipo™ jest stosowany np. w tkance tłuszczowej z cechą obrzęku, ponieważ z jednej strony wykazuje wysoką selektywność w stosunku do cząsteczek wody, natomiast z drugiej dostatecznie niski współczynnik absorpcji w wodzie, aby umożliwić dobrą penetrację tkanki i dostateczne ogrzewanie jej objętości. Promieniowanie świetlne o długości fali 975 nm jest wysoce selektywne dla wody względem lipidów, ponieważ dziesięciokrotnie większa jego ilość jest pochłaniana w wodzie w porównaniu z lipidami. Wybierając fale o dwóch długościach, jedną z wysoką selektywnością względem tłuszczów, a drugą wysoce selektywną względem wody, można lepiej kontrolować dobór zabiegu dla tkanki o określonym składzie. Na przykład, przy zabiegach na tkance tłuszczowej z lekkim obrzękiem można stosować wyłącznie fale o długości 924 nm, podczas gdy zabiegi na tkance tłuszczowej ze znacznym obrzękiem lub zabiegi w celu zapewnienia selektywnego ogrzewania skóry właściwej do uzyskania właściwego napięcia skóry wymagają stosowania fal o długości 975 nm, aby zoptymalizować całkowitą absorpcję promieni świetlnych w tych strukturach o dużej zawartości wody. Na Rycinie 4 poniżej przedstawiono wzrost objętości rozpuszczania tłuszczów przy dodaniu fali o długości 975 nm do fali o długości 924 nm w przypadku tkanki tłuszczowej z dużą zawartością wody (po prawej stronie: uwodnione tłuszcze o 30-procentowej zawartości wody) w porównaniu do normalnych tłuszczów (strona lewa). Na podstawie ryciny można wykazać, że system wykorzystujący fale o dwóch długościach, z których każda jest selektywna względem jednego z dwóch głównych chromoforów w tkance tłuszczowej, wykazuje optymalnie większą elastyczność w odniesieniu do różnorodnych środowisk tkankowych.

Tłuszcze  |  Tłuszcze uwodnione |   Temp. °C

Rycina 4. Porównanie profilu temperaturowego końcówki lasera SlimLipoTM przy pojedynczej oraz mieszanej długości fal w normalnej tkance tłuszczowej oraz tkance zawierającej 30% wody (tłuszcze uwodnione).