Сравнительное клиническое испытание двух лазеров СО2 с различной продолжительностью импульса

100 микросекунд против 1 миллисекунды Цели: Сравнить клинические и гистологические эффекты двух углекислотных лазеров с разной длительностью импульса и оценить влияние длительности импульса углекислотного лазера на эритему после процедуры, заживление ран и эффективность лечения морщин. Дизайн: Проспективное рандомизированное сравнительное клиническое исследование.

Пациенты: В исследование были включены тридцать пять пациентов с морщинами на лице. Участки лечения включали 15 периоральных, 14 периорбитальных областей и 6 обработок анфас.

Вмешательство: Было проведено двустороннее сравнение. Одна сторона области исследования была обработана лазером TruPulse. Другая сторона места исследования обрабатывалась лазером UltraPulse 5000. Обе стороны были обработаны для эквивалентного воздействия на ткани, а не для поддержания количества проходов.

Основные показатели результатов: Фотографии обработанных участков на исходном уровне, на 1-й неделе, 2-й неделе, 2-й и 6-й месяцах были оценены группой из 5 человек на предмет степени эритемы, количества отека и процента улучшения морщин. Сравнивали силиконовые кожные слепки для профилометрических измерений до и после лечения. Чтобы оценить усадку кожи, площадь поверхности до и после обработки квадратных татуировок на обеих щеках у пациентов с полным лицом рассчитывалась с использованием цифровой системы визуализации. Анализировали гистологические срезы до и после процедуры.

Результаты. На 1-й неделе у 75% пациентов было больше эритемы на UltraPulse, чем на сторонах TruPulse. Разница в эритеме (TruPulse меньше, чем UltraPulse) между двумя сторонами лечения была клинически незначительной, но статистически значимой в течение недель 1 (P = 0,05) и 2 (P = 0,05). Хотя наблюдаемые результаты свидетельствуют в пользу UltraPulse по сравнению с TruPulse, разница в эффективности между двумя лазерами не достигла статистической значимости.

Выводы: По сравнению с углекислотным лазером с большей длительностью импульса, углекислый лазер с более короткой длительностью импульса, используемый с более высокой энергией и большим количеством проходов, вызывал немного меньшую эритему при сохранении эффективности. Лазер с большей длительностью импульса требовал меньшей энергии и меньшего количества проходов для достижения эквивалентной глубины абляции, уровня остаточного термического повреждения и степени эффективности. Более короткий TruPulse позволяет повредить более поверхностные ткани за один проход и поэтому лучше всего подходит для ситуаций, требующих поверхностной или более контролируемой абляции. Более длинный UltraPulse позволяет достичь желаемой глубины повреждения ткани за меньшее количество проходов. Данные не подтверждают наличие усадки тканевого коллагена на обработанных участках в течение длительного времени.

Импульсные и сканируемые лазеры на углекислом газе с высокой пиковой мощностью и коротким временем взаимодействия лазера с тканью могут безопасно и эффективно лечить кожные фотоповреждения, включая легкие и средние морщины. Энергия углекислотного лазера с длиной волны 10600 нм сильно поглощается водой и таким образом нагревает и разрушает ткани. Лазеры на углекислом газе с непрерывной волной не только удаляют ткань, но также вызывают обугливание и окружающую зону термического повреждения толщиной от 0,2 до 1 мм.3 Новые импульсные или сканирующие лазеры обладают высокой пиковой мощностью, которая позволяет удалять ткань, не оставляя обугленной поверхности и короткая длительность импульса, ограничивающая остаточное тепловое повреждение. Таким образом, с каждым проходом лазера удаляется только тонкий слой ткани (30-80 мкм). Помимо удаления и сглаживания неровной текстуры кожи, образование нового коллагена и сокращение коллагена были предложены в качестве механизмов уменьшения глубины морщин.

После процедуры шлифовки с помощью углекислотного лазера у некоторых пациентов наблюдается длительный период, от 6 до 12 недель, постпроцедурная эритема. Следовательно, количество остаточных термических повреждений тканей может повлиять на степень эритемы. Лазер с более короткой длительностью импульса, который дополнительно ограничивает поглощение тепла тканью, может уменьшить эритему после процедуры. Целью этого исследования было сравнить клинические и гистологические эффекты 2-х лазеров на диоксиде углерода с различной длительностью импульса и определить, приводит ли лазер с более короткой длительностью импульса к уменьшению эритемы после процедуры при сохранении эффективности лечения.

Пациенты и методы

Пациенты

Тридцать пять пациентов были включены в исследование для получения лазерного лечения поврежденной солнцем кожи лица. Критерии включения: возраст от 18 до 90 лет и желание уменьшить морщины на лице. Критерии исключения: наличие активной инфекции, иммунодефицитного состояния или антикоагулянтного расстройства. Пациенты получали лечение в 1 из 3 анатомических зон: периоральном, периорбитальном или анатомическом. Шесть пациентов были выбраны для лечения всего лица, чтобы можно было сделать серийные цифровые снимки их щек, как описано ниже. Наше исследование было одобрено Подкомитетом исследований на людях Массачусетской больницы общего профиля, Бостон. Информированное согласие было получено от всех участников исследования после того, как были объяснены цели, дизайн и риски исследования.

Предварительные оценки пациентов включали медицинское обследование, обзор критериев включения в исследование, оценку серьезности морщин и определение типа кожи (шкала Фитцпатрика I-III). Морщины оценивали по следующей шкале: 1 - поверхностные тонкие линии с минимальными текстурными изменениями; 2 - хорошо заметные, резко очерченные линии с умеренным текстурным изменением; и 3 - четко видимые, резко очерченные линии с более серьезными структурными изменениями и избыточной кожей со складками и складками.

После включения в исследование пациенты начали предварительный курс лечения 0,025% кремом третиноина и 3% раствором гидрохинона в течение как минимум 2 недель и 250 мг диклоксациллина 4 раза в день и 125 мг фамцикловира 2 раза в день в течение 7 дней, начиная за 1 день до процедуры. Пациентам рекомендовалось избегать воздействия солнечных лучей до и после лечения.

Лазерная процедура

В этом исследовании сравнивались лазеры TruPulse и UltraPulse 5000. TruPulse имеет длительность импульса от 60 до 100 микросекунд, размер квадратного пятна 3 мм и максимальную энергию импульса 500 мДж. UltraPulse имеет длительность импульса от 600 микросекунд до 1 миллисекунды, коллимированный пучок с круглым размером пятна 3 мм и максимальную энергию импульса 500 мДж.

Для каждого пациента одна сторона области исследования обрабатывалась TruPulse, а другая сторона - UltraPulse. Назначение лазера чередовалось слева направо от места лечения для каждого последующего пациента и не зависело от серьезности морщин. Оба лазера были использованы на одном сеансе. К лечению пациентов были привлечены два врача.

Количество проходов и плотность энергии лазера варьировались в зависимости от используемого лазера, серьезности морщин и анатомического расположения. Таким образом, одинаковый конечный тканевый эффект был получен с обеих сторон от места лечения, но плотность потока энергии и количество проходов не оставались постоянными. Реакция ткани на лазер, уменьшение морщин и цвет ткани - все это переменные, используемые для определения окончательного тканевого эффекта. Для всех процедур лазер TruPulse использовался с эквивалентной или более высокой плотностью потока и с большим количеством проходов, чем UltraPulse.

Анестезию получали с помощью блокады нервов и местной дермальной инфильтрации с использованием 2% лидокаина с адреналином 1: 100000. Пациенты, перенесшие процедуру полного лица, получали перорально диазепам (5-10 мг), внутримышечно меперидин (25-50 мг) и гидрохлорид прометазина (12,5-25 мг).

Постпроцедурный уход за раной был одинаковым для обеих сторон лечения и включал перевязки Second Skin, замачивание разбавленным уксусом с последующим нанесением вазелина или заживляющей мази и продолжение пероральных антибиотиков и противовирусных препаратов в течение 1 недели.

Параметры результата

Фотографии обрабатываемых участков были сделаны до лечения, сразу после лечения и через 1 неделю, 2 недели, 2 месяца и 6 месяцев. Для всех фотографий использовалась одна и та же 35-мм камера и пленка ASA 100. Стандартные фотографические изображения (анфас, 45  и 90 ) делались при каждом посещении пациента. Вся пленка была обработана в одной лаборатории.

Группа из 5 человек, не знающая целей исследования и назначений лазера, оценила клинические фотографии. Все члены комиссии были обучены оценке результатов путем просмотра неисследованных фотографий. Эритему и отек оценивали с использованием непрерывной числовой шкалы от 1 до 10 для правой и левой сторон обработанных областей через интервалы наблюдения 1, 2 и 2 месяца. До лечения и через 2 и 6 месяцев после лечения были показаны фотографии для оценки эффективности. Процент уменьшения морщин по шкале от 0% до 100% улучшения по сравнению с исходным уровнем оценивался для правой и левой сторон обработанных областей.

Профилометрические измерения с использованием силиконовых кожных слепков использовали для количественной оценки уменьшения морщин. Оттиски морщин на каждой стороне лечения были получены до лечения, а также через 2 и 6 месяцев. Размещение повторных слепков было основано на фотографической локализации исходного слепка на конкретной морщине. Все слепки морщин были проанализированы в одной лаборатории с использованием измерений глубины, площади и затенения.

У 6 анфас пациентов до лечения были нанесены 4 точечные татуировки в форме квадрата размером 1 см на каждую среднюю и боковую поверхность щеки. Точечные татуировки наносились с помощью кожных инъекций туши. Цифровые изображения квадратных татуировок были сделаны до лечения и через 1 неделю, 2 недели, 2 месяца и 6 месяцев. Квадратные площади изображений татуировок были рассчитаны с помощью цифровой системы визуализации, и квадратные площади до и после процедуры сравнивались, чтобы определить, является ли уменьшение площади поверхности, характерной для усадки коллагена. Татуировки в виде точек удаляли в конце периода исследования с помощью лазера Nd: YAG с длиной волны 1064 нм.

У шести пациентов была проведена биопсия кожи толщиной 2 мм с каждой стороны обрабатываемой области: 2 пациента до и сразу после лечения, 2 пациента до и через 1 неделю после лечения и 2 пациента до и через 6 месяцев после лечения. Образцы биопсии до и после лечения были взяты из прилегающей кожи. Образцы ткани, окрашенные гематоксилин-эозином и пятнами эластической ткани, оценивали на степень фотоповреждения перед обработкой, глубину термического повреждения и образование нового коллагена (измеренное увеличение ширины коллагена в сосочковом слое дермы).

Анализ данных

Все сравнительные анализы были основаны на анализе оценок дисперсии с повторными измерениями или парными t-критериями. Существенные различия были основаны на анализе дисперсионных расчетов. Для показателей профилометрии средний процент улучшения был рассчитан с использованием измерений затенения с севера на юг. Во всех сравнительных анализах использовался расчет парного критерия Стьюдента. Измерения татуировок основывались на расчетах площади поверхности квадрата.

Полученные результаты

Анализ данных был основан на следующем количестве завершенных наблюдений за пациентами: 32 пациента в течение 1 и 2 недель, 35 пациентов в течение 2 месяцев лечения, 34 пациента в течение 2 месяцев эффективности и 33 пациента в течение 6 месяцев эффективности. Тридцать четыре пациента были женщинами; один мужчина. Средний возраст пациентов составлял 50 лет. Типы кожи включали 42% тип I, 50% тип II и 8% тип III. В этом исследовании не участвовали люди с типом кожи от IV до VI. Степень морщин перед лечением существенно не различалась (P = 0,57) справа налево от исследуемых областей.

Степень эритемы для каждого лазера и разница в эритеме между двумя лазерами уменьшились с 1 по 2 неделю и со 2 по 2 месяц. На 1-й неделе у 75% пациентов было больше эритемы на UltraPulse, чем на сторонах TruPulse. Различие в эритеме и отеке между двумя сторонами лечения было клинически незначительным, но статистически значимым только в течение 1 недели (P = 0,02). На 1-й неделе эритема, вызванная TruPulse, была несколько меньше, чем вызванная UltraPulse. Все члены комиссии считают, что стороны UltraPulse улучшились немного больше, чем стороны TruPulse за 2 месяца. Разница в эффективности между двумя лазерами достигла статистической значимости в течение 2 месяцев (P = 0,02), однако через 6 месяцев разницы не было отмечено. Побочные эффекты были одинаковыми для обеих областей лазерной обработки и включали 0% рубцов, 0% гипопигментации, 20% гиперпигментации и 8% инфекции (2 пациента с положительной культурой на Staphylococcus aureus и 1 пациент с герпетической инфекцией). Все инфекции произошли после завершения полного курса лечения до и после процедуры.

Гистологические срезы продемонстрировали большее количество остаточных термических повреждений (определяемых как глубина измененного коллагена, измеренная от верхней части удаленной поверхности) с увеличением числа проходов с TruPulse: 1 проход, 0-5 мкм и 5 проходов, 85 мкм. Дополнительные гистологические данные пациентов, не участвовавших в исследовании, леченных TruPulse с использованием того же протокола, обнаружили дополнительные уровни теплового повреждения: 2 прохода, 17 мкм; 3 прохода, 25 мкм; и 4 прохода, 40 мкм. Лазер UltraPulse вызвал несколько большее тепловое повреждение: 2 прохода, 40 мкм; 4 прохода, 60 мкм с фокусными областями от 80 до 100 мкм. Повреждение эндотелиальных клеток визуализировалось на глубине 250 мкм. В образцах биопсии через шесть месяцев после процедуры от 1 пациента была обнаружена полоса нового коллагена в сосочковом слое дермы размером 30 мкм на стороне TruPulse (полоса перед лечением, 8 мкм; увеличение 207%) и 40 мкм на стороне UltraPulse (полоса перед лечением, 13 мкм. ; Рост 208%). Второй пациент с образцами биопсии до и после лечения в периорбитальной области не показал значительного увеличения коллагена ни для одного из лазеров. Эпидермис во всех образцах биопсии после процедуры показал меньшее нарушение созревания, меньшее количество дискератозных клеток и менее уплощенный рисунок сетчатого гребня.

Оценка квадратных татуировок до и после лазерной шлифовки не показала значительного уменьшения площади поверхности. Измерения не показали долговременной усадки коллагена.

Обсуждение результатов

Лазеры на углекислом газе с короткой длительностью импульса могут эффективно лечить фотоповрежденную кожу и морщины. Возможность выраженной постпроцедурной эритемы, которая в среднем длится от 8 до 12 недель, но может длиться до 6 месяцев, удерживает некоторых пациентов от решения пройти эту процедуру. Через одну неделю после восстановления поверхности образцы биопсии из этого исследования демонстрируют, что эритема гистологически коррелирует с поверхностным периваскулярным лимфоцитарным инфильтратом, эктатическими кровеносными сосудами и неоваскуляризацией. Эти результаты являются нормальными реакциями на заживление ран, и образование нового коллагена, потенциального компонента улучшения морщин, зависит от этой воспалительной фазы заживления ран.

Возникает вопрос, можно ли достичь столь же эффективного результата, если ограничить остаточное термическое повреждение и, таким образом, уменьшить эритематозную или воспалительную фазу заживления раны. Результаты этого исследования показали, что лазер с более короткой длительностью импульса вызывал немного меньшую эритему и не приводил к значительному снижению эффективности на 1-й и 2-й неделях. Разница в эритеме была клинически незначительной и со временем уменьшалась. Панельные оценки эффективности показали тенденцию к тому, что UltraPulse вызывает большее уменьшение морщин, но разница не была статистически значимой. Для сравнения, измерения профилометрии на 2-м месяце показали, что UltraPulse вызывал большее уменьшение морщин, но к 6-му месяцу существенной разницы в результатах не наблюдалось.

Следует отметить, что лазер с меньшей длительностью импульса обычно использовался при более высоких плотностях энергии и с большим количеством проходов, чем лазер с большей длительностью импульса. Сравнительное испытание с использованием двух лазеров при одинаковой плотности энергии и количестве проходов, вероятно, привело бы к более четкой разнице как в количестве эритемы, так и в эффективности. Кроме того, данные профилометрии могут быть трудными для интерпретации, потому что небольшое отклонение от исходного уровня в выражении лица, ориентации или идентификации морщин пациента может исказить результаты. В этом исследовании маловероятно, что стороны UltraPulse уменьшили морщины в меньшей степени на 6-м месяце, чем на 2-м месяце.

Гистопатологическое присутствие морщины часто неуловимо. Некоторые морщины возникают из-за повторяющихся нагрузок на кожу и могут быть связаны с отсутствием видимых гистологических данных. Более выраженные морщины, вызванные сокращением мышц, имеют более глубокие утолщенные гиподермальные перегородки. Морщины, возникающие в результате фотоповреждения, связаны со снижением коллагена в сосочковом слое дермы и скопление эластичного материала в средней сетке дермы. Более тонкие коллагеновые волокна папиллярной дермы уменьшаются, в результате чего эпидермис опирается на более уплотненный сосочковый слой дермы. Морщины образуются из-за того, что поверхностная дерма уменьшилась в размерах, а эпидермис, который сохранил или увеличил свою длину, корректируется за счет сморщивания. Хронологическое старение вызывает постепенное исчезновение поверхностной сети перпендикулярных окситалановых волокон, что также может сократить количество морщин на коже. Это исследование показало, что несколько морщин перед обработкой содержат очаги среднедермального эластолиза и потери нормальной архитектуры поверхностной папиллярной эластической структуры дермы, содержащей волокна окситалана и эуланина.

Принимая во внимание эти концепции развития морщин, предлагаемые механизмы действия шлифовки для улучшения морщин включают выравнивание поверхности кожи за счет абляции ткани, образование нового коллагена в результате термического повреждения и усадку коллагена, которая подтягивает кожу, количество проходов коррелировало с большей глубиной остаточного термического повреждения. Лазер с более короткой длительностью импульса вызывал меньшее тепловое повреждение с каждым проходом, но для достижения того же тканевого эффекта приходилось выполнять больше проходов. Дополнительные проходы вызывали повышенное количество тепловых повреждений на ту же глубину, аналогичное тому, которое наблюдается при меньшем количестве проходов с лазером с большей длительностью импульса. Это исследование показало, что использование лазеров для достижения такого же воздействия на ткань приводит к аналогичным долгосрочным клиническим результатам. Поскольку за один проход было индуцировано несколько меньшее тепловое повреждение, лазер с более короткой длительностью импульса может лучше подходить для более поверхностной шлифовки, где необходимо более точно контролировать уровень абляции и глубину теплового повреждения. Поверхностная шлифовка уместна в периорбитальной области, при легких фотоповреждениях и морщинах, у лиц с более темным типом кожи и, возможно, при дальнейших исследованиях, в области шеи с ее нежной кожей. Увеличение числа проходов или использование лазера с большей длительностью импульса может привести к более глубокому термическому повреждению, что более желательно при лечении более обширных фотоповреждений.

Анализ кожи после дермабразии и глубокого химического пилинга показывает новый слой плотного, компактного коллагена в сосочковом слое дермы, расположенный параллельно эпидермису (зона восстановления), подобно поверхностному рубцу. Бехин и др. обнаружили, что полоса нового коллагена, образовавшаяся после фенольного пилинга и дермабразии, увеличивалась со 2-й по 16-ю неделю. Клигман и др. отметили область кожного коллагена шириной от 2 до 3 мм на коже, на которую был нанесен фенольный пилинг 20 лет назад. Внутри коллагеновой ленты присутствовали тонкие, беспорядочно расположенные эластичные волокна. Эпидермис толще и имеет восстановление нормального рисунка сетчатого гребня, меньшее нарушение созревания и меньшее количество дискератозных клеток. Долгосрочный эффект лазерной шлифовки на ремоделирование коллагена менее хорошо документирован. Коттон и др. исследовали обновленную кожу через 3 месяца после шлифовки и обнаружили зону восстановления дермы в неуказанном процентном соотношении из образцов биопсии 4 пациентов. Не было отмечено количественного сравнения с кожей до обработки. Фиброз увеличивался при более высоких энергиях лазера, но это увеличение не было статистически значимым. Важно отметить, что в самой фотоповрежденной коже имеется тонкая дермальная восстанавливающая зона, вторичная по причине многолетнего воздействия ультрафиолетового света.Seckel обнаружил новый слой коллагена, присутствующий через 1 и 2 месяца, но не через 3 месяца после шлифовки, что позволяет предположить что зона ремонта остается не на долгий срок. Другие клинические исследования обнаружили устойчивый рост в зоне восстановления коллагена. Улучшение морщин у пациентов, прошедших шлифовку, по-видимому, усиливается между 1 и 6 месяцами, что свидетельствует о том, что в этот период происходит активность фибробластов и ремоделирование коллагена с образованием устойчивой полосы фиброза. Документирование повышенного образования коллагена в обновленной коже с помощью гибридизации in situ и Вестерн-блоттинга, аналогично результатам 12-недельной постдермабразии, в которых Нельсон и др. Показали 3-кратное увеличение проколлагена типа I, предоставит больше доказательств в поддержку этого предложенного механизма.

В идеале хотелось бы установить взаимосвязь «доза-реакция» между глубиной термического повреждения и количеством нового образования коллагена после процедуры, однако не все 6-месячные образцы биопсии в этом исследовании показали значительную полосу нового коллагена. Ограниченное количество нового коллагена, наблюдаемое в образцах биопсии после процедуры, может быть связано с тем, что пациенты, особенно те, которые лечились в периорбитальной области, имели относительно поверхностные морщины и получали лечение с меньшим количеством проходов лазера. Легкое термическое повреждение могло вызвать менее заметное количество нового коллагена, предполагая, что поверхностная шлифовка вызывает минимальные кожные изменения. Ограниченный статистический анализ может быть проведен, потому что в этом исследовании было получено только 4 шестимесячных биоптата.

Усадка кожи видна во время шлифовки, а тепло от лазера, вероятно, вызывает денатурацию некоторых коллагеновых волокон, что происходит при температуре от 55 ° C до 62 ° C.19 Размотанные и более короткие волокна коллагена могут образовывать конденсированные «усохшие» каркасы, на котором образуется новый коллаген. Роль усадки коллагена в долгосрочных эффектах лазерной шлифовки кожи является спорной, поскольку денатурированный, сморщенный коллаген в основном разлагается в течение нескольких недель и, следовательно, не участвует в процессе ремоделирования коллагена. Отсутствие доказательств в этом исследовании усадки коллагена через 2 и 6 месяцев после процедуры, что продемонстрировано минимальным изменением площади поверхности обновленной кожи, измеренной в единицах пикселей с помощью цифровой системы визуализации, подтверждает ограниченную роль усадки коллагена в улучшении морщин. Напротив, измерения коллагеновых полос на электромагнитных изображениях восстановленной кожи показали уменьшение длины коллагеновых волокон на 27% в течение 2 и 3 месяцев после процедуры. Дальнейшие исследования, более конкретно оценивающие длину коллагеновых волокон на длинных дистанциях. Срок наблюдения за шлифовкой может быть более определенным в отношении проблемы усадки коллагена.

Заключительные выводы

По сравнению с углекислотным лазером с большей длительностью импульса, углекислый лазер с более короткой длительностью импульса, используемый с более высокой энергией и большим количеством проходов, вызывал немного меньше эритемы в первые 2 недели, сохраняя при этом эффективность. Разница в эритеме в первые 2 недели была статистически значимой, но клинически менее значимой. Лазер с большей длительностью импульса требовал меньшей энергии и меньшего количества проходов для достижения эквивалентной глубины абляции, уровня остаточного термического повреждения и степени эффективности. При использовании любого из лазеров увеличение количества проходов увеличивало термическое повреждение и коррелировало с увеличением покраснения кожи после процедуры. Более короткий TruPulse допускает большее повреждение поверхностных тканей за один проход и, следовательно, кажется, лучше подходит для ситуаций, требующих поверхностной абляции, подобной эрбиевому лазеру для шлифовки кожи. Чем длиннее UltraPulse, тем выше достигается желаемая глубина повреждения ткани за меньшее количество проходов. Данные по ограниченному числу пациентов не подтверждают наличие усадки коллагена в течение длительного времени и обнаружили тонкую полосу нового сосочкового коллагена дермы на некоторых участках после лечения. Дальнейшие исследования, включающие большее количество образцов кожи пациентов, получавших лечение лазером, дадут больше информации о механизмах действия лазерной шлифовки кожи.