Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Федорова В.Н. 1 Фаустова Е.Е. 2 Смирнова А.Н. 3 Фаустова Ю.Е. 2

---

1 ГБОУ ВПО «Российский научно-исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

2 Медикал бьюти центр Камелот»

3 Медицинский центр «Platinental»

Представлен обзор исследований механической анизотропии кожи акустическими методами в различных областях медицины: дерматология, косметология, пластическая хирургия, челюстно-лицевая хирургия, офтальмология. Механическая анизотропия определена через соотношение скоростей распространения поверхностных волн по взаимно-перпендикулярным направлениям в коже. Направления выбраны в соответствии с линиями естественного натяжения кожи. Показано, что величина или изменение акустической анизотропии является дополнительным объективным критерием диагностики и оценки эффективности лечения.

Статья в формате PDF

876 KB

акустический метод

механическая акустическая анизотропия

коэффициент анизотропии

линии натяжения кожи

1. Авдошенко К.Е. Физиотерапевтические методы в комплексной медицинской реабилитации пациентов после пластических операций на лице: дисс. … канд. мед. наук. – М. 2006.

2. Блинова О.В. Традиционные и нетрадиционные подходы к лечению и реабилитации детей с дермо-респираторным синдромом: дисс. ... канд. мед. наук. – М., 2002.

3. Иванов А.А. Топографо-анатомическое обоснование местно-пластических операций в боковой области лица с учетом структурных, гемодинамических и биофизических особенностей поверхностных тканей: дисс. канд. мед. наук. – М., 2009.

4. Кравец В.И., Федорова В.Н., Притыко А.Г. Анализ акустических свойств мягких тканей как метод функционального контроля состояния ран челюстно-лицевой области и шеи // Вестник российского государственного медицинского университета. – 2010. – №4. – С. 33-37.

5. Куприянов В.В., Стовичев Г.В. Лицо человека. – М.: Медицина, 1988. – С. 5-8.

6. Мантурова Н.Е. Функционально-эстетическая оценка коррекции инволюционных изменений кожи лица: дисс. ... канд. мед. наук. – М., 2005.

7. Маруденко Е.Э. Совершенствование методов терапии атопического дерматита у детей дошкольного возраста, страдающих диспанкреатизмом: дисс. канд. мед. наук. – М. 2000.

8. Обрубов С.А., Сидоренко Е.И., Федорова В.Н., Молотков А.П. Биомеханические закономерности распределения напряжений в различных топографических зонах век у детей в норме и с различной величиной близорукости // Вестник офтальмологии. – 1996. – № 5. – С.24-27.

9. Сарвазян А.П., Мордовцев В.Н., Пономарев В.П.. Федорова В.Н. Способ контроля за состоянием больного кожными аболеваниями. А.С. № 1602470. Б.И. № 40 от 30.10.1990.

10. Фаустова Е.Е., Федорова В.Н., Куликов В.А. Способ неинвазивного измерения скорости распространения акустических колебаний в эластичной ткани. Патент RU 2362487 C2 27. 07. 2009.

11. Федорова В.Н. Экспериментальное обоснование использования акустических свойств кожи и других тканей для диагностики и оценки эффективности их лечения: дисс. ... докт. биол. наук. – М., 1996.

12. Федорова В.Н., Виссарионов В.А., Фаустова Е.Е. Акустическая анизотропия кожи лица // RussifjornalofBiomechanics. – 1999. – №3. – С. 56-61.

13. Elsner P, Wilhelm D, Maibach Hl, Mechanical properties of hum vulvar skin // Br. J. Dermatol. 1990. 122, Р. 607-604.

14. Langer A.K, Zur anatomie und phisiologie der haut.1.Uber die spaltbarkeit der cutis // S.B. der Akad. in Wein 1862. V.44. Р. 19-46.

15. Pierard G.E, Lapiere C.M, Microanatimy of the dermis in relation to relaxed skin tension lines and Langers lines, // The Amer. J. of Dermatopathol 1987. 9(3). Р. 219-224.

16. Sarvazyan A.P.et al., Method and device for acoustic testing of elasticity of biological tissues, United States Patent, N 4, 947851, 14. 08. 1990.

В последние годы в различных областях медицины используются акустические методы, позволяющие определять скорость (V) распространения поверхностных волн акустического (звукового) диапазона в коже. Численное значение этого параметра зависит не только от объективных структурных особенностей кожи, но и от частотного диапазона каждого метода, от направления распространения поверхностных волн в ткани. Для объективного сопоставления акустических характеристик кожи необходимо выбрать такие акустические параметры, которые не зависят от указанных факторов, но являются индивидуальными для каждого пациента. Одним из таких факторов является, по нашему мнению, акустическая анизотропия. Впервые анизотропия, т.е. различие механических свойств кожи по различным направлениям из-за естественного натяжения, была выявлена в работе [14], в которой представлены линии натяжения – линии Лангера. Истинная природа этих линий объясняется по-разному [15], но факт их существования не вызывает сомнения. Исследования кожи различными механическими методами так же подтвердили наличие в коже анизотропии [13].

Целью данной работы являлось обобщение результатов применения параметра «акустическая анизотропия кожи» для диагностики и оценки эффективности лечения. Рассмотрены результаты, полученные за последние десятилетия в различных областях медицины.

Материалы и методы исследования

Исследования акустических механических свойств кожи осуществлялось с помощью приборов [16,10], позволяющих измерять скорость распространения акустической поверхностной волны V (м/с). Модельные исследования, проведенные с использованием этих приборов, однозначно показали, что акустическая анизотропия отчетливо проявляется в материалах с выраженной ориентированной неоднородностью – скорости распространения поверхностной волны по двум взаимно перпендикулярным направлениям (У и Х) существенно различаются.

Для количественной оценки степени выраженности акустической анизотропии был использован коэффициент акустической анизотропии К = Vу/Vх – 1, [11]. При Vу > Vх коэффициент принимает положительные значения и обозначается К+, если Vу < Vх, то коэффициент отрицателен и обозначается К-.

Объекты исследования: кожа различных областей тела человека

В настоящей работе приводятся обобщенные результаты исследований анизотропии кожи в области лица и верхних конечностей. При этом направление оси «У» выбиралось вдоль линии натяжения кожи (линии Лангера), а направление оси «Х» – перпендикулярно.

Результаты исследования и их обсуждение

1. Акустическая анизотропия кожи на верхних конечностях

а) Предплечье

У больных псориазом (прогрессирующая стадия) при обследовании визуально здоровой кожи в области предплечья выявлено наличие высокой положительной анизотропии: К+ = 0,47.

В контрольной группе [9] в этой области также проявляется положительная анизотропия, но с существенно меньшим коэффициентом: К+ = 0,2.

На основании проведенных исследований был предложен критерий для оценки эффективности лечения псориаза: если в процессе лечения коэффициент акустической анизотропии в визуально здоровой коже не опускается ниже 0,3 (превышает анизотропию контрольной группе более чем на 50 %), то лечение мало эффективно; если указанные параметры при лечении опускается ниже 0.3, то лечение эффективно [9].

б) Запястье

В работе [7] проведено сравнение двух способов лечения атопического дерматита у детей в области запястья. В норме здесь имеются горизонтальные складки и наблюдается отрицательная анизотропия. При заболевании эти складки приобретают выраженный характер.

До лечения в этой области имеет место сильно выраженная отрицательная акустическая анизотропия: (К-). Приведены данные, полученные при лечении детей от 3-х до 7 лет. Лечение осуществлялось по двум методам: 1-я группа (n=60) находилась на традиционном комплексном лечении; 2-я группа (n=60) дополнительно к традиционному лечению получала адсорбент. Положительный эффект от лечения наблюдался в обеих группах (у 96 % пациентов). Объективно это выражалось в уменьшении модуля коэффициента акустической анизотропии (К-), см. табл. 1

Таблица 1

Изменение коэффициента (К-) при положительном эффекте от лечения

Снижение в процессе лечения модуля коэффициента анизотропии объективно свидетельствует о том, что по мере возвращения кожи к нормальному состоянии, восстанавливается и естественное натяжение кожи в горизонтальном направлении.

Из табл. 1 видно, что при лечении с добавкой адсорбента имеет место более существенное снижение коэффициент анизотропии (на 44 % вместо 30 %). При этом и клинически (определение амилазы, уроамилазы, капрологические исследования, состояние биоценоза кишечника, ультразвуковое исследование) отмечен лучший эффект лечения.

Таким образом, показано, что снижение степени анизотропии коррелирует с клиническими признаками эффективности лечения. Исходя из этого предложен акустический метод контроля эффективности качества лечения, основанный на динамике изменения коэффициента анизотропии К.

В работе [2] коэффициент акустической анизотропии использован как объективный критерий оценки эффективности лечения детей с дермо-респираторным синдромом.

2. Акустическая анизотропия кожи лица

2.1. Возрастные изменения анизотропии

Исследование акустической анизотропии кожи лица проводилось по линии сканирования, расположенной на лбу на 1,5 см выше бровей [12]. При этом оси Y и Х соответствовали вертикальной и горизонтальной осями тела. Линия содержит 11 точек, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Средняя точка (6) находится в середине лба, крайние точки (1 и 11) находятся в височной области на границе с волосяной частью головы, рис. 1.а.

Исследование проводилось у женщин нормального телосложения двух возрастных групп: I группа 18 – 25 лет (n1=15), II группа 58 – 65 лет (n2=15).

Результаты сканирования представлены в табл. 2.

Точки 5, 6, 7, расположенные в центре линии сканирования, имеют преимущественно положительную анизотропию, коэффициент которой максимален в точке 6. Вероятно, это обусловлено вертикальным расположением лобной мышцы и ориентацией эластических волокон. Данный факт находится в соответствии с расположением линий естественного натяжения Лангера в центральной части лба.

а б

Рис. 1. Сканирование кожи лба (а) и боковой поверхности лица (б)

Таблица 2

Средний коэффициент анизотропии в коже лба у женщин двух групп

В интервале между точками (4, 5) и (7, 8) коэффициент анизотропии меняет знак, а его абсолютное значение нарастает в направлении висков.

Отмеченный характер анизотропии кожи лба является общим для обеих групп, однако в старшей группе степень выраженности анизотропии существенно меньше.

На основании полученных результатов коэффициент акустической анизотропии рекомендован как объективный критерий при оценке возрастных изменений кожи лица [12].

2.2. Пластическая хирургия

Параметры анизотропии широко используются в пластической хирургии.

2.2.1. В работе [3] акустическим методом были исследованы три области лица: щечная, околоушно-жевательная и позадичелюстная. Здесь направление оси Y выбрано параллельно силовым линиям (рис. 1.б).

В табл. 3 представлены результаты сканирования среднего типа лицевого отдела головы, пациенток нормального телосложения (n=28).

Таблица 3

Характеристики поверхностей боковых тканей в области лица

Максимальным оказался коэффициент (К+) в позадичелюстной ямке. По направлению к центральным отделам лица коэффициент снижался: на 20 % (К+ = 0,22) в околоушно-жевательной области и на 33 % (К+ = 0,18) в щечной области. Выявление разной степени натяжения кожи позволило выработать тактику оперирования с учетом индивидуальных особенностей тканей в зоне операции. Рекомендовано осуществлять натяжение мобилизованного кожного лоскута дифференцировано с допустимо минимальным натяжением кожи тех областей, в которых максимальна выражена анизотропия (в околоушной и позадичелюстной) по сравнению со щечной областью. Это положительно влияет на трофику тканей после их мобилизации и натяжения при местно-пластических операциях. По мнению авторов, предварительное акустическое обследование тканей позволит распределить нагрузку на поверхностные ткани боковой области лица, а это позволит сохранить адекватное кровоснабжение, а следовательно, снизит риск осложнений локального характера и повысит эффективность хирургического лечения.

2.2.2. В работе [6] акустическая анизотропия кожи лица (в области скуловых, нижнечелюстных точек, подбородочной точки) использована для сравнения результатов различных вариантов fact-lifting: поверхностный круговой лифтинг лица при стандартной методике; круговой лифтинг лица по методике SMAS-lifting. Выявлено: 1) после выполнения поверхностного лифтинга акустическая анизотропия во всех становится более однородно, коэффициент анизотропии имеет значения (К+) = 0,1; 2) после выполнения SMAS-лифтинга коэффициент анизотропии становится отрицательным (К-) = -0,1. Высказано предположение, что при выполнении более глубокого лифтинга происходит некоторая переориентация в горизонтальном направлении, что обеспечивает более стойкий эффект после операции. Данные акустического метода подтверждены дополнительными инструментальными методами: эластометрия, лазерная доплеровская флоуметрия, ультразвуковое сканирование кожи. Акустический метод, наряду с другими методами, высокоэффективен при оценке различных вариантов хирургического вмешательства в области лица. Это позволяет выявить достоинства и недостатки каждого из них.

2.2.3. В работе [1] акустический метод был использован при выборе оптимального метода восстановительного лечения после хирургической коррекции атрофии кожи лица. Исследовалась кожа в следующих областях: височная, скуловая, угол нижней челюсти. В раннем послеоперационном периоде, начиная с 3-х суток (после консультации врача-физиотерапевта) пациенткам были назначены следующие физиотерапевтические процедуры: I группа (n=31) – электростатический массаж (аппаратный комплекс Hivamat-200), II группа (n=29) – ультразвуковая терапия (аппарат УЗТ-1.01Ф); III группа (n=16) – механовакуумная терапия (аппарат Lift 6).

После операции происходит укрепление подкожных мягких тканей и перераспределения кожно-жирового лоскута, что сопровождается появлением отрицательной акустической анизотропии. При анализе динамики изменения акустических параметров, было выявлено, что к 30 дню после операции во всех группах происходило снижение скорости по обоим направлениям. Однако величина снижения оказалось различной: ?VI > ?VII > ?VIII. При этом в той же последовательности изменилась доля отрицательной анизотропии в группах. Результаты акустического метода совпали с показателями динамики отека ПДО (определяемыми по величине расстояния между фиксированными точками). Значения ПДО снизились к 30 суткам на: 73 %, 49,7 %, 38 % в группах соответственно. Таким образом, показано, что акустическая анизотропия является дополнительным объективным диагностическим критерием при разработке патогенетического подхода к выбору оптимального метода восстановительного лечения.

2.2.4. В работе [4] объектом исследования являлись больные с ранами челюстно-лицевой области, в зависимости от этиологии которых, пациенты были разделены на группы: I группа (n=48) – больные со стерильными ранами, II группа (n=58) – больные с первично-инфицированными ранами, III группа (n=36) – больные с укушенными ранами, IV группа (n=76) – больные с гнойными ранами. Сравнивались показатели кожи здоровой стороны лица и кожи на противоположной стороне, где локализована рана. Показано, что акустическое обследование свойств мягких тканей является удобным методом функционального контроля состояния ран челюстно-лицевой области. Высокие значения скорости и нивелирование анизотропии соответствуют наибольшим проявлениям воспалительных явлений в ране. Отсутствие выраженных явлений воспалительной реакции в ткани отображается низкими значениями скорости и высокими значениями коэффициента анизотропии.

2.3. Акустическая анизотропия кожи век

В работе [8] исследовалась область кожи верхнего века в трех точках. При этом выявлена отрицательная акустическая анизотропия кожи верхнего века, частично обусловленная положением круговой мышцы [5]. Показано, что выраженность отрицательной анизотропии в тарзальной области верхнего века может использоваться, как объективный критерий при диагностике прогрессирующей близорукости.

Выводы

На основании результатов исследований, выполненных в разных областях медицины, показано, что акустическая анизотропия является дополнительным объективным диагностическим критерием.

Библиографическая ссылка