Одновременное применение электромагнитных полей, электростимуляции и вакуума для лечения обширных ожоговых рубцов

Электромагнитные поля широко используются во всех областях медицины, особенно в физиотерапии. Радиоволны от очень низких (<1 Гц) до сверхвысоких (300 ГГц) частот широко применяются благодаря двойному эффекту: диатермическому [1–3] и магнитомеханическому [4].

Первый эффект заключается в преобразовании кинетической энергии ионов электромагнитной волныв тепло согласно эффекту Джоуля [5–7]. Важно подчеркнуть, что теплопродукция является эндогенной, то есть генерируется внутри тканей [8]. Положительные эффекты, связанные с термотерапией, широко описаны в литературе [9–11].

Второй эффект вызывает перестройку волокон/клеток в соответствии с содержанием в них железа и поведенческую реакцию других парамагнитных веществ [4]. Более того, этот эффект тесно связан с пьезоэлектрической активацией тканей, то есть с их способностью механически изменять свою структуру под действием магнитного поля [12, 13]. Коллаген – одна из тканей организма с более высокими пьезоэлектрическими свойствами [14], его реакция на магнитомеханическое воздействие проявляется удлинением и расширением [15] и последующей перестройкой внеклеточного матрикса (ВКМ) [14].

Реакция тканей коррелирует с определенным диапазоном частот применяемого электромагнитного поля. Резистивно-емкостная радиочастота имеет диапазон 0,3–3 МГц. Ее генераторы могут действовать как емкостным, так и резистивным способом. Емкостная система высокоэффективна для мышц и мягкихтканей, в то время как резистивная система подходит для сухожилий и костей. Часто эти две системы используются в комбинированном протоколе для уменьшения хронических болевых состояний [15–21] и устранения функциональной недостаточности, связанной с болью [18–22], что приводит к улучшению качества жизни (КЖ) пациентов [18, 19, 21].

Емкостная радиочастота применялась отдельно в эстетической медицине для стимуляции морфологических изменений в ориентации коллагеновых и эластических волокон на уровне дермы и гиподермы. На частотах 0,55 и 1 МГц она успешно применялась при целлюлите, уменьшаятипичного для него неровного внешнеговида кожи [23, 24]. Влияние

емкостной радиочастоты на коллагеновые и эластические волокна было исследовано на частотах 0,52 МГц в области живота [25] и 0,3–0,5 МГц в области спины [26]. В этом последнем исследовании сообщалось о неоколлагенезе и неоангиогенезе, связанных с увеличением скорости утолщения дермы.

Сочетание емкостной радиочастоты в диапазоне 0,5–2 МГц с вакуумом и электростимуляцией, известное как терапия В-ЭМП,вызывает особый интерес.Эта терапия успешно применяется для решения различных эстетических проблем, но главным образом для уменьшения выраженности рубцов [27–29] и растяжек [30, 31], а также в качестве антивозрастной терапии, поскольку она уменьшает дряблость кожи [32, 33].

Эта терапия особенно эффективна при всех состояниях, сопровождающихся нарушением структуры коллагеновых и эластических волокон. Помимо эффектов емкостной радиотерапии в ней используются эффекты вакуума и электростимуляции.

Анализ литературы показал, что вакуум применяется как самостоятельный метод массажа или в сочетании с другими методамилечения для улучшения клинических результатов [34]. По-видимому, он стимулирует выработку ВКМ [35], улучшая растяжимость и вязкоэластичность кожи [36]. В сочетании с другими методамилечения он применялся для контурной терапии, направленной на уменьшение жировых отложений и целлюлита [37–40]. В очень интересном исследовании Муртгат и соавторы [41] продемонстрировали, как результаты этого метода связаны с его параметрами (например, длительностью воздействия, амплитудой и частотой стимуляции). Это позволяет нам понять, что оптимизация, скоррелированная со всемипроблемами, на которыенаправлено лечение, еще не достигнута.

Электростимуляция широко применяется с 1700-х годов. В настоящее время она используется главным образом для доставки ионизированных препаратов через кожу, уменьшения боли и стимуляции отдельных тканей. Первый способ применения также известен как ионтофорез или электрофорез [42, 43]. Второй способ использует гиперполяризацию мембраныдля повышения порогавозбудимости нервов и ноцицепторов, а также для активации механизма анальгезии с управлением стробированием [44, 45]. Последний способ вызываетизбирательную стимуляцию нервныхволокон, иннервируемой этими волокнами мышечной ткани и денервированной мышечной ткани [46–49].

Общий эффект терапии В-ЭМП приводит к реструктуризации/регенерации обработанных тканей и уменьшению боли, всегда обеспечивая отсутствие дискомфорта во время лечения и последующих побочных эффектов.

В работе Веронезе и соавт. [29],описывающей клинический случайженщины с обширными ожогами, подчеркивалось улучшение некоторых функциональных аспектов после терапии В-ЭМП (чувствительность кожи, движение лица и шеи, дыхательная и жевательная функции). Это был первыйслучай, в которомданный вид терапииприменялся для лечения столь обширного рубца, и это единственный случай, представленный в литературе. В новом исследовании описан случай другой пациентки с обширными ожогами и тяжелыми функциональными нарушениями. Терапия В-ЭМП была связана с индивидуальной программой питания, способствующей функциональному восстановлению. Цели данного исследования – проверить функциональное улучшение у пациентки с обширными ожогами, коррелирующее с эффектом терапииВ-ЭМП, обсудить регенеративные механизмы терапии В-ЭМП в сочетании с программой питания и оценить улучшение качества жизни этой пациентки на фоне функциональных улучшений.

Возраст женщины, описанной в данном исследовании, на момент лечениясоставлял 45 лет. Четырьмя годами ранее она стала жертвой домашнего насилия с применением бензина, в результате которого получила тяжелые ожоги более 80 % тела. С момента нападения до применения терапии В-ЭМП (апрель 2023 г.) она перенесла более 200 хирургических операций и длительных госпитализаций.

В начале 2023 г. у нее отмечались диффузные нарушения, как с эстетической, так и с функциональной точки зрения.

С эстетической точки зрения у нее наблюдались обширные рубцы, фиброзные участки, стягивание кожи, области западения тканей, келоиды, гипертрофические рубцы и нарушения пигментации (рисунок 1). Пациентка жаловалась на спонтанные боли, купируемые медикаментозно.

Рисунок 1. Описание последствий ожогов. (a) Диффузный фиброзный рубец на правом предплечье; (b) диффузныйфиброзный рубец на левом предплечье со стягиванием кожи и западением тканей; (c) на обеих ногах наблюдались тяжелыеобширные рубцы, фиброзные участки, стягивание кожи, участки западения тканей, келоиды, гипертрофические рубцы и нарушения пигментации. Эстетические проблемы строго коррелировали с функциональными двигательными нарушениями.

С апреля по июль 2023 года было проведено 12 сеансов терапииВ-ЭМП согласно протоколу Biodermogenesi®. Лечение проводилось с использованием изделия Bi-one® Life-TouchTherapy («Экспо Италия Срл» (Expo Italia Srl), Флоренция, Италия). Изделие оснащено двумя микропроцессорами. Первый микропроцессор активирует, запускает и останавливает стимуляцию, то есть лечение пациента. Он управляет радиочастотным генератором, генератором электрических импульсов и вакуумным насосом, а также включает в себя систему управления с биологической обратной связью. Второй микропроцессор непрерывно контролирует работу первого микропроцессора. Лечение осуществляется с помощью специальной насадки, непосредственно подключенной к первому микропроцессору.

Радиочастотный генератор излучает ЭМП. Генератор представляет собой емкостную систему с конденсатором, состоящим из арматуры первого типа, покрытой

электроизоляционным материалом, и арматуры второго типа, состоящей из обратного электрода и тканей тела. Поскольку тело не является ни проводником, ни изолятором, а кожа состоит из различных неоднородных слоев, для обеспечения диффузии волн используется косметическое средство на водной основе, а для изоляции электрода применяется одноразовое нецитотоксичное покрытие из ПВХ (ISO 10993) [50], что создает идеальную емкостную систему. Диапазон частот составляет от 0,5 до 2 МГц, а средняя мощность — 4–6 МГц. Температура на выходе варьируется от 39 °C до 40 °C. Диапазон частот отличается от диапазона, используемого в резистивно-емкостной диатермической терапии, который составляет 0,4–1,2 МГц. Использование более высокой частоты позволяет концентрировать ЭМП на поверхностных тканях, избегая слишком глубокого распространения, поскольку известно, что проникновение обратно пропорционально частоте.

Система управления с биологической обратной связью позволяет контролировать проникновение ЭМП. Программное обеспечение на основе искусственного интеллекта (ИИ) определяет глубину поражения, а также электромагнитную и электрическую проводимость подлежащих тканей на основе телеметрических данных пациента. Таким образом, оно устанавливает интенсивность и частоту стимуляции. Цель стимуляции — повысить температуру, не допуская опасного перегрева тканей.

С применением системы управления с ИИ генератор электрических импульсов генерирует прямоугольные сигналы частотой 5 Гц с выходной силой тока до 0,36 мА при сопротивлении 500 Ом. Использование этой стимуляции позволяет как доставлять в ткани питательные вещества, содержащиеся в косметических средствах, облегчающих вращение насадки, так и вызывать обезболивающий эффект, что объясняет приятные ощущения, которые отмечают пациенты.

Радиочастотный генератор и электроимпульсатор механически, гальванически и оптически изолированы.

Вакуумный насос обеспечивает отрицательное давление в диапазоне от 100 до 130 мбар. Отрицательное давление усиливает действие применяемого ЭМП и электрического тока без изменения температуры.

Используемая для процедуры насадка снаружи покрыта высококачественной огнестойкой сертифицированной смолой (класс 0). Основание представляет собой внешнее кольцо с группой электродов для электростимуляции с чередованием полярности (ISO 5832) [51]. Внутри находится экранированный диск генератора ЭМП. Между кольцом и диском расположена воздушная камера для создания вакуума (ISO 10993).

При отсоединении возвратного электрода от кожи устройство автоматически блокируется, предотвращая нежелательную утечку тока и, следовательно, обеспечивая полную безопасность работы. Более того, интенсивность ЭМП и подаваемые токи находятся в диапазоне, позволяющем проводить процедуру в обычной среде (без экранирования) и без использования специальных средств индивидуальной защиты как оператором, так и пациентом. Наконец, при тех же пределах интенсивности пациент может вернуться к своему обычному образу жизни после процедуры.

В один и тот же период пациентка получалатерапию В-ЭМП и следовала индивидуальной программе питания, поскольку ее исходный ИМТ составлял 31,8 кг/м². Ожирение, коррелирующее с деформацией структуры тела, способствовало усугублению функциональных нарушений. Снижение веса было необходимо для улучшения функциональных характеристик организма, при этом структура тела у пациентов с ожогами, как правило, ослаблена [52]. Поэтому была разработана и применена индивидуальная программа, позволяющая пациентке снизить вес без дополнительного ослабления структуры тела.

Нутритивное вмешательство было структурировано на основе шестимесячного циклического подхода с использованием кетогенного питания, предоставленного «Фуд Италия Груп» (Food Italia Group) (Маноппелло, Пескара, Италия). В частности, протокол включал чередование 21-дневной кетогенной фазы, называемой «протокол очень низкокалорийной кетогенной диеты (VLCKD)», и 20-дневной фазы низкоуглеводной диеты, индивидуально подобранной для пациента. Обе фазы включали тщательно разработанное кетогенное питание для обеспечения соблюдения режима и оптимизации метаболических и терапевтических результатов.

Перед первым сеансом лечения (T0), через 1 неделю после окончания всего курса лечения (T1) и через 6 месяцев после завершения лечения (T2) проводились ультразвуковое исследование и допплерография для оценки структурных изменений, связанных с терапией. В качестве контрольных областей были изучены четыреобласти: предплечье, подколенная ямка, голень и задняя поверхность бедра с правой и левой стороны.

Для этих оценок использовался ультразвуковой аппарат Samsung HS70 с линейным датчиком LA3-16A («Самсунг ХелскеаИталия» (Samsung Healthcare Italia), Милан, Италия).

Измерение показателей всего тела и отдельных сегментов проводилось с помощьюприбора для сегментарного биоимпедансного анализа (БИА) на частоте 50 кГц (Quantum V Segmental BIA, «АрДжиЭл Системз» (RJL Systems), Милан, Италия). Обработка результатов выполнялась с использованием программного обеспечения производителя.

Репрезентативные виртуальные образы для трехмерной (3D) оценки осанкибыли получены с помощьюсистемы Fit3D ProScanner («Фит3D» (Fit3D), Сан-Матео, Калифорния, США) с версией аппаратного обеспечения 5.0.6 и версией программного обеспечения 5.5.0.

Оценки проводились в точно заданное время как оценки изображений до (Т0) и после (Т1) лечения, а также через 6 месяцев последующего наблюдения.

Во временной точке T0 на обоих предплечьях наблюдался диффузный рубцовый фиброз, охватывающий всю толщину дермы и верхний слой гиподермы, с диффузным воспалительным процессом вплоть до более глубоких слоев, где отмечалась очевидная гетерогенность ткани. Более выраженная степень фиброза наблюдалась справа, где также были обнаружены две рубцовые гранулемы (рисунок 2).

Как и на предплечьях, в подколенных ямках отмечался диффузный рубцовый фиброз, охватывающий все ткани вплоть до верхнего слоя гиподермы. Даже в этих областях рубцовые гранулемы присутствовали с двух сторон, в соответствии сзонами предыдущих абсцессов, вызванных послеоперационными инфекциями с отторжением швов и диастазом ран. С правой стороны некоторые области минимального распространения представляли собой частичную негомогенную структурную реорганизацию слоев (рисунок 3).

Рисунок 2. Ультразвуковое исследование предплечий в точке T0. (a) Рубцовый фиброз (красная стрелка) левого предплечья затрагивает весь дермальный слой; (b) воспаление (желтые стрелки) распространяется на более глубокие слои и, в частности, затрагивает хирургические трансплантаты (зеленые стрелки); (c) рубцовый фиброз (красная стрелка) также очевиден справа, где жировая ткань выглядит неоднородной (желтые стрелки) и присутствует рубцовая гранулема (белая стрелка); (d) явления, описанные на рисунке 2c, аналогичны явлениям на других участках правого предплечья, где присутствуют другие рубцовые гранулемы (белая стрелка).

Рисунок 3. Ультразвуковое исследование подколенных ямок в точке T0. (а) Широкий участок рубцового фиброза (красная стрелка) левой подколенной ямки с отсутствием четких анатомических слоев (желтая стрелка) и наличием рубцовой гранулемы (белая стрелка); (b) в другой области левой подколенной ямки наблюдается неоднородность тканей (желтая стрелка) и присутствует еще одна рубцовая гранулема (белая стрелка); (c) рубцовый фиброз (краснаястрелка) также наблюдается справа, где жироваяткань выглядит неоднородной (желтыестрелки) и где в более глубоком слое присутствуют множественные рубцовые гранулемы (белая стрелка); (d) в другой области правой подколенной ямки поверхностный фиброз (красные стрелки) имеет меньшую толщину, и отмечается частичная перестройка более глубоких анатомических слоев (желтая стрелка).

На левой голени изменения были более выраженными, чем на правой. В обеих областях наблюдался поверхностный рубцовый фиброз. Однако слева на уровне мышц отмечался небольшое скопление жидкости, вероятно, воспалительного характера, в то время как справа мышечная структура оставалась интактной (рисунок 4).

Рисунок 4. Ультразвуковое исследование голеней во временной точке T0. (a) Рубцовый фиброз (красные стрелки) наблюдается на левой голени в поверхностных слоях. Воспаление распространяется на более глубокие слои (желтая стрелка). Небольшое скопление жидкости (белая стрелка) наблюдается на уровне мышц; (b) рубцовый фиброз (красная стрелка) отмечается также справа, где мышечная структура (желтая стрелка) выглядит сохранной.

На задней поверхности бедер наблюдался диффузный рубцовый фиброз и деструктуризация более глубоких слоев (рисунок 5).

Рисунок 5. Ультразвуковое исследование задней поверхности бедер во временной точке T0. (a) На левом бедре рубцовый фиброз (красные стрелки) выражен в поверхностных слоях, воспалительный процесс распространяется на более глубокие слои (желтые стрелки);(b) на правом бедре наблюдается рубцовый фиброз (красные стрелки), как и слева, в более глубоких слоях отмечается неоднородное изменение структуры (желтые стрелки).

Во всех исследованных областях отсутствовали поверхностные сосудистые элементы.

В точке T1 на обоих предплечьях наблюдалось явное улучшение состояния всех поврежденных тканей, уменьшение фиброза и исчезновение рубцовых гранулем. Также отмечалось изменение структуры слоев. Особую значимость имело появление поверхностных сосудов (рисунок 6).

Как и на предплечьях, в подколенных ямках, на голенях и задней поверхности бедер наблюдалось явное улучшение состояния поврежденных тканей и изменение структуры слоев (рисунки 7–9). На задней поверхности правого бедра отмечалось появление поверхностных сосудов (рисунок 9).

Рисунок 6. Ультразвуковое исследование предплечий в точке T1. (a) Значительное уменьшение рубцового фиброза (красная стрелка) на левом предплечье. Также заметно изменение структуры всех слоев (желтая стрелка). Кроме того, присутствуют некоторые поверхностные сосудистые элементы (синяя стрелка); (b) на правом предплечье отмечаются те же улучшения, что описаны для левого предплечья.

Рисунок 7. Ультразвуковое исследование подколенных ямок во временной точке T1. (а) Слева наблюдается явное улучшение рубцового фиброза (красные стрелки) и реорганизация различных структурных слоев (желтая стрелка); (b) справа отмечаются те же эффекты лечения, что и слева.

Рисунок 8. Ультразвуковое исследование голеней во временной точке T1. (a) Слева наблюдается явное улучшение рубцовогофиброза (красная стрелка)и реорганизация различных структурных слоев (желтая стрелка). Мышечная структура выглядит четко выраженной, с общим улучшением по сравнению с исходным состоянием; (b) справа наблюдается тот же эффект лечения,что слева. На этой сторонемышечная структура была повреждена в меньшей степени,чем слева. Лечениевоздействует на соединительную ткань, делая структуру более мягкой.

Рисунок 9. Ультразвуковое исследование задней поверхности бедер во временной точке T1. (a) Слева отчетливо видно улучшение состояния рубцово-фиброзной ткани (красная стрелка). Также наблюдается изменениеструктуры всех слоев (желтые стрелки); (b) справа отмечается такое же улучшение, что и слева. Хорошо видно появление поверхностных сосудистых элементов (синие стрелки).

Во временной точке Т2 во всех четырех анатомических зонах с обеих сторон наблюдалось выраженное уменьшение фиброза и реструктуризация типичных слоев. Также отмечалось появление хорошо выраженной поверхностной и глубокой васкуляризации (рисунок 10).

Рисунок 10. Допплерография четырех анализируемых областей. (a) Правоепредплечье; (b) левая подколенная ямка; (c) правая голень; (d) задняя поверхность левого бедра. Во всех областях наблюдается выраженная реваскуляризация (синие стрелки), распространяющаяся на более глубокие слои, особенно в подколенных ямках и голенях.

Параметры, связанные с составом тела, представлены в таблице 1. С момента первого последующего наблюдения отмечалось снижение веса и соответствующее снижение индекса массы тела (ИМТ). Во временной точке T0 организм был обезвожен, а в точке T2 общее содержание воды в организме увеличилось и достигло нормальных значений, при этом распределение воды в организме изменилось (снижение количества внеклеточной воды и увеличение количества внутриклеточной воды). Безжировая масса (БЖM) и масса минералов (MM) увеличились, в то время как масса жировой ткани (MЖТ) снизилась. Увеличились скорость основного обмена веществ (ООВ) и общийсуточный расход энергии (ОСРЭ).

Таблица 1. Параметры состава тела в разныхвременных точках.

Таблица 2. Окружности тела до леченияи через 6 месяцев.

В точке Т0 оценка осанки выявила общее нарушение баланса тела в направлении вправо и вперед (рисунок 11, таблицы 3 и 4).

Рисунок 11. Фронтальная и боковая оценкаосанки.