В разработке аппарата VASER принимали участие сотрудники самого рейтингового университета США — Массачусетского технологического института (MIT). Они использовали физические принципы и константы, которые ранее не применялись в медицине. Само название технологии VASER расшифровывается как Vibration Amplification of Sound Energy at Resonance и переводится как «резонансное усиление акустических волн». Он стал ультразвуковым аппаратом третьего и в настоящее время последнего поколения.
В системе липоскульптурирования VASER заложено много физических принципов, констант и эффектов:
В 1850 году во Франции в городе Анже большой отряд прошел строевым шагом по мосту через реку. Одновременный шаг солдат вошел в резонанс с собственными колебаниями конструкции. Мост постепенно раскачивался с прогрессирующей амплитудой. В результате конструкция не выдержала и рухнула в реку. К числу разрушений от резонанса относят и Египетский мост в Санкт-Петербурге, который обрушился в 1905 году.
Самый простой способ избежать разрушительных последствий резонанса — сбить шаг, сделать частоту нестабильной. Резонансные колебания металлических конструкций также могут быть вызваны силой ветра. Например, в 2010 году в Волгограде новый мост через Волгу пришел в движение, пока по нему проезжали сотни машин. Амплитуда колебаний дорожного покрытия достигала метра. Специалисты объяснили проблему ветровыми и практическими нагрузками и порекомендовали дополнительно укрепить конструкцию элементами, гасящими резонанс.
Принцип резонанса в технологии VASER используется дважды. Оборудование первого и второго поколения (SMEI и Lusonix соответственно) обладали избыточной энергией 20–30 ватт, что часто приводило к нагреванию зонда и осложнениям. Поэтому при разработке ультразвукового аппарата третьего поколения важно было максимально снизить мощность генератора и при этом обеспечить достаточную эффективность.
Аппарат для ультразвуковой липосакции VASER – многофункциональный хирургический комплекс для контурной коррекции фигуры от компании Solta Medical (США). Аппарат произведен и собран в США, получил одобрение FDA в 2001 г. Основное предназначение VASER – проведение комплексных процедур контурной коррекции фигуры, включая липоскульптурирование 360о, Hi-Def липопластику, липотрансфер и другие наиболее востребованные сегодня операции в пластической хирургии.
Разработчики системы VASER решили использовать принцип резонанса между ультразвуковыми колебаниями и собственной частотой самой рукоятки. Это позволяет устройству совершать максимально возможный ход наконечника при минимальном потреблении энергии от генератора. Вся конструкция спроектирована таким образом, чтобы максимизировать резонансный режим. Стабильная частота 36 килогерц обеспечивает необходимый отклик между колебаниями рукоятки и ультразвуковой волной. При этом мощность генератора удалось снизить в 2–3 раза. Такое техническое решение означает, что при нестабильной или плавающей частоте ультразвуковой волны резонанса не будет. Следовательно, необходимо добавлять мощность генератора.
Технически достичь резонанса между ультразвуковой волной и рукояткой достаточно сложно. Поэтому некоторые производители требуют после 50 операций возвращать рукоятку на перекалибровку. Для ультразвуковых рукояток системы VASER специально подобрана стабильная частота 36 килогерц. При надлежащем обращении они работают по семь и более лет без перекалибровки.
Второй раз принцип резонанса используется в системе VASER при влиянии ультразвуковых колебаний на тумесцентный раствор. В нем содержатся миллионы микроскопических пузырьков воздуха. Их размеры составляют от 5 до 10 микрометров. Инфильтрационная канюля системы VASER равномерно распределяет тумесцентный раствор вместе с пузырьками воздуха в тканевом матриксе. Из-за структур жировой ткани жидкость окружает жировые клетки. Она позволяет газу проникать между отдельными клетками. Напротив, плотные межклеточные соединения в стенках сосудов и нервов предотвращают прохождению пузырьков в эти ткани.
Система VASER генерирует ультразвуковые волны или чередующиеся области более высокого и более низкого давления со стабильной частотой 36 килогерц. Эти колебания оказывают толкающую и тянущую силы на микропузырьки газа, распределенные в жировой ткани.
Схематично этот процесс можно изобразить следующим образом:
Тянущая сила увеличивает пузырек в размере, а сжимающая сила уменьшает. Это прямая аналогия с танцующим мостом. Когда волна давления оказывает на микропузырьки тянущую силу, они расширяются. В результате поверхность увеличивается и позволяет дополнительному объему газа раствориться в жидкости с помощью диффузии. Затем волна давления давит на пузырь, сжимая его и заставляя часть воздуха проникнуть обратно в раствор. Тянущая сила увеличивает поверхность. Соответственно, в пузырь проникает больше газа, чем при воздействии сжимающей силы, когда его размер меньше.
Таким образом, при прохождении каждой последующей ультразвуковой волны происходит постепенное увеличение объема газовых пузырей. Это приводит к тому, что они быстро расширяются от 10 микрометров приблизительно до 180 микрометров. Пузыри газа воздействуют, как клинья между клетками: они вытесняют адипоциты из жировой матрицы. Как только пузыри достигают своего резонансного размера, они разрываются. В результате матрикс жировой ткани растягивается и дополнительно ослабляется. Затем этот процесс начинается снова.
По мнению разработчика системы VASER доктора наук Марка Шаффера, сотрудника MIT, стабильная частота 36 килогерц и резонанс дезинтегрируют жировую ткань до небольших пакетов липоцитов, состоящих от 2 до 3 жировых клеток. Это обеспечивает быструю реваскуляризацию и, соответственно, приживление после пересадки. Жир, полученный с помощью других технологий, может состоять из крупных пакетов размером около 50 клеток. Помимо частого повреждения краев этого конгломерата, в его ядре после пересадки может образовываться очаг некроза из-за недостаточного кровоснабжения.
Как мы помним, лучший способ борьбы с резонансом — сменить частоту. Если она нестабильная или плавающая, резонанса просто не будет. Возможно, пузырьки газа будут образовываться. Но какого размера они достигнут и будет ли этого достаточно для формирования мелкодисперсной гомогенной эмульсии, остается под вопросом. К тому же будет отсутствовать резонанс между ультразвуковой волной и рукояткой. Изменение частоты и мощности могут приводить к появлению конгломератов адипоцитов, значительно отличающихся по размеру, и к необходимости часто контролировать температуру зонда.
В этом материале мы рассказали только об одном физическом принципе, который реализован в системе. А именно о резонансе. Лучшим доказательством эффективности физических принципов стабильной частоты 36 килогерц и других констант являются долгосрочные клинические результаты, высокие показатели приживаемости жировой ткани и колоссальный потенциал, который заложен в технологии VASER. На это указывают и примеры использования аппарата в медицинской практике.
пн.–пт. 10:00 – 18:30
