Possíveis Complicações a Longo Prazo no ultra-som Assistida Lipoaspiração Induzida por Sonoluminescence, Sonochemistry, e o Efeito Térmico

ultra-som assistida lipoaspiração tornou-se um procedimento comum para a extração de gordura, juntamente com o convencional de lipoaspiração do vácuo. Há uma tendência para equacionar lipoplastia assistida por ultrassom com lipoaspiração a vácuo, mas é importante salientar que cada um usa modos físicos totalmente diferentes e técnicas para extrair gordura. Foi reportada e continua a ser avaliada a investigação que compara a eficácia da lipoplastia assistida por ultra-som com lipoaspiração a vácuo.

desde a sua primeira utilização por Zocchi1-3 e Maillard et al.,4 muita experiência e conhecimento foram adquiridos em relação aos efeitos colaterais e complicações. Embora já tenham sido observados e notificados efeitos secundários de curto prazo, tais como queimaduras, infecção, fibrose, seroma e coagulação dos vasos sanguíneos e dos nervos, são possíveis complicações a longo prazo.estudos recentes relataram o uso de lipoplastia assistida por ultra-som no seio 4 e a extração de grandes volumes de gordura. A ênfase deve ser colocada nos efeitos a longo prazo da lipoplastia assistida por ultra-som em pacientes jovens quando áreas sensíveis, como a cabeça, pescoço e peito são tratados e quando a energia de ultra-som de alta intensidade é aplicada na proximidade de grandes vasos sanguíneos e nervos.

a compreensão comumente aceita da física da energia ultrassom que afeta o tecido circundante envolve os efeitos térmicos, cavitacionais e mecânicos. Uma revisão completa da literatura sobre a química e a física da energia ultrassom, no entanto, revela um mecanismo mais detalhado e abrangente que pode contribuir para efeitos adversos da energia ultrassom em sistemas biológicos. Este mecanismo compreende três fatores principais que podem criar complicações a longo prazo quando associado com lipoplastia assistida por ultra-som:

• Sonoluminescence, ou a conversão de som em luz, o que pode produzir ultravioleta e possível suave radiação de raios-X

• Sonochemistry, o que resulta em uma variedade de radicais livres por produtos

• efeito Térmico na profundidade dos tecidos moles, o que pode ter um final de repercussão, tais como a úlcera de Marjolin como um fenômeno

A opinião de que o uso de ultra-som não tem nenhum risco substancial é amplamente realizada. Este estudo examina os potenciais riscos envolvidos na transformação de energia ultrassom de alta intensidade e seus possíveis efeitos perigosos a longo prazo sobre o tecido mole.

a física da Sonoluminescência

a energia ultrassônica é gerada pela conversão de energia elétrica por um cristal piezoelétrico localizado dentro da peça da mão da cânula. A energia ultrassom emitida pelo transdutor pode criar cavitação—a expansão e colapso rápido de uma pequena bolha em solução—com energia suficiente para produzir o fenômeno da sonoluminescência. As bolhas, que são criadas e sustentadas com ondas sonoras em um líquido, cavitam no campo de som e emitem uma radiação de corpo negro, revelando um espectro não estruturado que, na água, se estende da região infravermelha chegando a cerca de 190 nm. Neste comprimento de onda é detectada a maior intensidade de emissão. Este comprimento de onda é equivalente a 25.000 K. No entanto, esta não é de forma alguma a temperatura real alcançada no colapso da bolha, porque as moléculas de água começam a absorver a luz neste comprimento de onda. A sonoluminescência observada a partir de líquidos orgânicos está associada a uma temperatura muito mais baixa, no entanto, a introdução de solução tumescente para o tecido irradiado com energia ultrassom cria um meio aquoso para cavitação de energia mais elevada. Em trabalho experimental in vitro, bombardeio de bolha de ar através da energia do ultra-som em um meio aquoso, com um alcance entre 20 KHz e 1 MHz, ele expande-se devido a uma queda na pressão acústica, resultando em uma cerca de 25 vezes aumentam em diâmetro, com um diâmetro de 100 µm. À medida que a onda sonora atinge metade do seu ciclo, o interior da bolha é praticamente um vácuo, porque o gás está muito disperso. Depois de atingir o diâmetro máximo, a pressão acústica começa a aumentar, e a diferença de pressão resultante entre o interior e o exterior leva ao rápido colapso da bolha. À medida que a bolha comprime, a temperatura do núcleo pode subir para 72.000° K e até mesmo até 10 milhões de graus Kelvin, e sonoluminescência—a emissão de luz no espectro visível, ultravioleta e até mesmo macio de raios-X—pode ocorrer. O diâmetro da bolha salta para cima e para baixo por um curto período de tempo, e então uma nova explosão de som pode criar o efeito de novo. O brilho da luz parece ser contínuo, embora na verdade esteja piscando em ciclos muito rápidos com uma duração de cerca de 50 psec.5 Existem várias outras explicações para o mecanismo de emissão de luz, mas o acima é o mais prontamente aceito.em sonoluminescência, como o processo de conversão do som em luz é chamado, a bolha está concentrando a energia das vibrações acústicas por um fator de 1 trilhão. Ou seja, o comprimento de onda do som que move a bolha tem centímetros de comprimento, mas a luz é emitida de uma região de dimensões atômicas. A cavitação causada pela energia ultrassom emitida pelo transdutor no processo de lipoplastia assistida por ultrassom pode criar um fenômeno semelhante gerando sonoluminescência.

os efeitos biológicos da Sonoluminescência

espera-se que os efeitos biológicos sejam complicados e multivariáveis. Embora as condições físicas para a criação de sonoluminescência possam ser antecipadas com máquinas de lipoplastia assistida por ultrassom, espera-se que a sonoluminescência seja apenas detectável dentro da emulsão criada pela desintegração dos tecidos e células durante cavitação de alta intensidade criada por irradiação ultrassom em tecidos moles.

Vona et al.6 têm mostrado sonoluminescence de perto de emissões ultravioleta cerca de 250 nm e marginal de suporte para a produção de fótons de energia superior, incluindo, possivelmente, biologicamente danificar muito ultravioleta e soft X-ray emissões em onda de choque extracorpórea lithotriptor, causando cavitação na área focal de uma onda de choque extracorpórea. Carstensen et al.7 mostraram que a energia de ultra-som não é específica apenas para o tecido adiposo. Os autores demonstram lise de eritrócitos por exposição a ondas contínuas de ondas de ultrassom de 1 MHz. Observações da sonoluminescência são todas consistentes com uma hipótese de que as células são lisadas por cavitação acústica inercial (transitória). “7

A maior parte da literatura relativa a este fenómeno, embora observada em ambiente laboratorial distinto, pode indicar a quantidade e os níveis de energia dentro da extremidade da cânula utilizada em máquinas de lipoplastia padrão assistida por ultrassom. Isto está geralmente no intervalo de 50 a 150 W / cm2, com uma frequência de aproximadamente 20 KHz.a propagação das ondas ultrassom através de um meio é composta por ciclos de compressão e rarefacção. A bolha colapsa durante a parte de compressão, e, por causa da alta temperatura criada durante este colapso, ligações químicas de moléculas presas na ruptura da cavidade. Sugere-se, portanto, que os pesquisadores interessados em reações sonoquímicas escolhem solventes de baixa pressão de vapor e solutos de alta pressão de vapor. Os mecanismos sugeridos para as reações sonoquímicas sempre envolvem radicais livres. Estes radicais livres são um subproduto da breve alta temperatura associada à compressão adiabática das bolhas no processo de cavitação. No entanto, outras interpretações da reação sonoquímica envolvem íons; essas teorias são baseadas em enormes gradientes elétricos que se desenvolvem com o colapso da bolha.os produtos gerados pelos efeitos da ecografia por cavitação e sonoluminescência e da radiação ionizante em uma variedade de moléculas de cadeia de carbono são marcadamente semelhantes.8 a técnica de ressonância de spin de elétrons é usada para determinar as características da variedade de radicais livres formados em meios biológicos pela análise do espectro de ressonância de spin de elétrons do aduto.9

são necessárias ondas Acústicas equivalentes a cerca de 110 dB para gerar o movimento característico da bolha de sonoluminescência.

a energia do colapso é poderosa o suficiente para quebrar moléculas dentro de bolhas. As moléculas dissociadas emitem luz à medida que se recombinam. Este efeito, referido como quimioluminescência, foi primeiramente relatado por Virginia F. Griffing da Universidade Católica em 1952. Acompanha cavitação transitória e tem sido usado para iniciar processos químicos incomuns.5

os efeitos biológicos da sonoquímica

os efeitos selectivos da sonoquímica não foram estabelecidos. Foi notificada actividade sonoquímica como causa de efeitos biológicos adversos da exposição ultra-sonora in vitro e in vivo. Os radicais hidroxilo e hidrogênio criados no processo da reação química nos meios aquosos podem reagir com RNA e DNA e resultar na alteração da sequência nucleica.10 Liebeskind et al.11 mostraram que ondas de ultrassom de intensidades diagnósticas podem afetar o DNA das células animais. Os radicais livres podem destruir as células reagindo diretamente com o DNA ou causando peroxidação das membranas celulares e organelas, ruptura da matriz intracelular e alteração de importantes processos proteicos enzimáticos.12 baixas intensidades de ultrassom têm sido mostradas para criar sonoreações de ácido nucleico por hidrogênio e radicais hidroxilo em soluções aquosas em níveis tão baixos quanto 1,7 W/cm2.13 verificou-se que a timina e o uracil são os ácidos nucleicos mais reactivos aos radicais livres em sonoreações com uma intensidade de limiar de aproximadamente 0,5 W/cm2.14 a cinética da sonoreação da timina é de primeira ordem e de ordem zero dependente da temperatura. A degradação da timina com ondas de ultrassom é pela adição de RADical hidroxilo à ligação dupla 5-6 da timina, com subsequente degradação para cis-glicol e trans glicol. A taxa química da reação de timina pode ser grande o suficiente para produzir uma “mudança química substancial durante a sonicação prolongada de sistemas vivos.13 efeitos Sonoluminescentes e sonoquímicos foram notados em conjunto com dispositivos de facoemulsi-fication, possivelmente causando formação radical sem oxigênio levando a danos endoteliais na cirurgia.15

“a terapia Sonodinâmica é uma nova modalidade promissora para o tratamento do cancro, com base no efeito sinérgico sobre a morte de células tumorais por combinação de uma droga (tipicamente um fotossensibilizador) e ultra-som.”16 Miyoshi et al.16 mostraram o ” mecanismo de ação sonodinâmica que envolveu fotoexcitação do sensibilizador por luz sonoluminescente, com formação subsequente de oxigênio singlet.”

Riesz et al.17 observou a produção de radicais de metilo por 50 KHz de sonólise de acetona de água saturada de árgon e misturas de acetonitrilo de água. Harrison et al.18 investigou o efeito das ondas de ultra-sons que rebentaram com o tom nos fármacos citotóxicos e demonstrou a potenciação da citotoxicidade clonogénica da doxorrubicina hydrochlo-ride (Adriamicina) e da diaziquona e a produção de radicais hidroxilo em meios aquosos com intensidades tão baixas como 0,4 W/cm2.os radicais livres são substâncias altamente reactivas e espera-se que reajam instantaneamente com os tecidos circundantes. Os produtos residuais de degradação, incluindo os radicais livres produzidos pela utilização da cânula sólida na lipoplastia assistida por ultrassom, são apenas parcialmente aspirados do corpo e podem ser de maior preocupação, porque uma maior quantidade de material reativo é deixada para trás dentro da subsuperfície da pele por um período de tempo mais longo.

o efeito térmico

a exposição do meio aquoso ou dos tecidos à irradiação ultrassónica gera graus variáveis de calor, dependendo da quantidade de energia ultrassónica absorvida no meio afectado. O feixe de ultrassom que passa através do tecido é parcialmente absorvido, criando um gradiente de aumento da temperatura ao longo das profundidades do tecido no eixo do feixe. A alta temperatura criada como resultado do colapso da bolha é limitada à localização da bolha, cujo tamanho é estimado em 100 µm. A maior parte do líquido irradiado é também aquecida, no entanto, quando a radiação ultrassónica de 100 W / cm2 passa por 50 ml de solução mantida a uma temperatura de acetona de gelo seca de -78 ° C. A temperatura medida no final de 3 horas de irradiação é de aproximadamente -10 ° C. O aumento da temperatura correlaciona-se com a intensidade ultrassom, como foi demonstrado por ter Haar e Hopewell 19,embora tenha sido medido apenas num intervalo de baixa intensidade de 1,5 a 3 W/cm2. O aumento da temperatura do tecido é uma função da condução e convecção, com um grau diferente de significância da perfusão sanguínea do tecido, atingindo o equilíbrio após um aumento linear inicial de temperatura ou queda de temperatura após um aumento na perfusão do tecido.lipoplastia assistida por ultra-som é um procedimento que expõe o tecido subcutâneo a alta intensidade de energia de ultra-som, gerando altas temperaturas, especialmente quando máquinas de alta energia são usadas. A aplicação de hipertermia induzida pela energia ultrassom causou danos no endotélio dos vasos sanguíneos num modelo de porco.20 Não se espera que o efeito térmico da sonda se limite ao seu diâmetro, mas exceda as suas bordas.21 a aplicação externa de energia ultrassónica na gama de 1, 5 a 3 W/cm2 a 0.75 MHz na pele leva a um aumento máximo da temperatura em diferentes distâncias sob a pele, com bolhas de ar entre o transdutor e a pele ou bolhas na camada subcutânea, o que pode levar a um aquecimento localizado excessivo. Quanto menor a frequência de ultrassom, menor a intensidade necessária para gerar formação espontânea de bolhas.o efeito térmico não cria alterações morfológicas detectáveis no tecido cerebral dos mamíferos a temperaturas inferiores a 43° C e com baixas intensidades de energia ultrassónica quando mantido durante menos de 10 minutos.22 a uma baixa gama de energia, quando a temperatura é baixa, cavitação é a principal causa de danos nos tecidos e, portanto, de maior significado do que o efeito térmico (que causa danos nos tecidos a temperaturas mais elevadas). Espera-se que o aumento da temperatura seja muito mais elevado quando exposto a lipoplastia assistida por ultra-sons de alta energia, implicando efeitos deletérios significativos nos tecidos irradiados. Imagens iniciais de endoscopia mostrando o que parece ser nervo intacto e vasos sanguíneos podem representar fibras nervosas degeneradas pelo calor e vasos sanguíneos coagulados.o efeito térmico da máquina de lipoplastia assistida por ultra-som correlaciona-se com a quantidade de energia aplicada, o nível de hidratação pelo líquido tumescente e o tempo de exposição. Embora o efeito térmico possa levar a fibrose e estreitamento da pele, o efeito a longo prazo nos tecidos moles profundos ainda não foi estudado. O chamado “efeito úlcera de Marjolin” pode evoluir no tecido cicatricial profundo pós-queimadura.aumento dos factores de Risco da Lipoplastia assistida por ultra-som

• Duração da cirurgia—quanto maior for a cirurgia, maior será a exposição potencial aos efeitos prejudiciais da irradiação por raios-x macios e ultravioleta, radicais livres e efeito térmico.intensidade energética-embora as máquinas de energia mais elevadas sejam mais eficientes, estas correspondem a um maior risco de danos.tipo de trabalho clínico recente nos tecidos, com lipoplastia assistida por ultra-sons no tecido mamário, que deve causar preocupação no que respeita ao desenvolvimento posterior de alterações carcinogénicas. A lipoplastia assistida por ultra-som da cabeça, pescoço e tecidos em estreita proximidade com os principais vasos sanguíneos e nervos deve ser avaliada devido à aplicação de alta energia na vizinhança de estruturas sensíveis.a Idade do Doente-A aplicação da técnica de lipoplastia assistida por ultra-som a doentes jovens pode aumentar as suas hipóteses de complicações posteriores, tais como radiação ultravioleta tardia e raios-x e efeito térmico.

discussão

Ecografia energia tem sido utilizada em uma variedade de aplicações médicas, diagnósticas e terapêuticas. Nos últimos anos tem havido um maior interesse em seu uso na cirurgia plástica estética, especificamente, em sua aplicação na lipoplastia assistida por ultrassom interna e, recentemente, na lipoplastia assistida por ultrassom externa. Fenômenos físicos, químicos e biológicos complexos e adversos podem surgir da energia ultrassom aplicada ao tecido mole. O uso externo de energias ultrassônicas em instrumentos terapêuticos foi considerado seguro, sem efeitos significativos em intensidades inferiores a 100 mW/cm2 de pico espacial, intensidade média temporal em um campo livre na água.Foram observados efeitos biológicos nocivos da irradiação ultrassónica de baixa intensidade no desenvolvimento pré-natal dos ratinhos.24 Prejudicada crescimento esquelético associado com o uso de ultra-som terapêutico exposição de entre 3 a 4 W/cm2 e alterações na estrutura óssea, com exposição a níveis tão baixos como 0,5 a 1 W/cm2 têm sido relatados, e, portanto, ultra-som, terapia envolvendo outras certos órgãos-alvo e sob outras condições especificadas, tem sido contra-indicado.25 a energia ultrassom tem sido demonstrado em trabalhos experimentais ter efeitos sonoluminescentes, sonoquímicos e térmicos. Devido à complexidade do processo de cavitação e às muitas variáveis que influenciam seu resultado in vivo, a exposição ultrassom que produz danos biológicos em uma situação não pode produzir qualquer atividade ou efeito de cavitação em outra situação.No entanto, a energia ultra-sónica de alta intensidade a estes níveis deve ser utilizada com extrema precaução na extracção de gordura de alto volume, em áreas sensíveis dos tecidos, tais como o peito, a cabeça e o pescoço, em tecidos próximos dos principais vasos sanguíneos e nervos, e quando aplicada em doentes jovens.em seus estudos, Zocchi13 afirma que na lipoplastia assistida por ultrassom, os tecidos adiposos são seletivamente visados pela ação cirúrgica por ultrassom. Podemos manter corretamente a lipoplastia assistida por ultrassom afeta o tecido adiposo, mas se levarmos em consideração os efeitos físicos, químicos e biológicos da energia ultrassom em altas intensidades, podemos esperar que ela afete uma gama muito maior de tecidos. Espera-se que os radicais livres, a sonoluminescência e a temperatura elevada não sejam selectivos na influência do tecido mole e possam ser a principal causa de reacções adversas a longo prazo da irradiação ultrassom de alta intensidade nos tecidos profundos. A seletividade da lipoplastia assistida por ultra-som pode ser determinada pela força de diferentes tipos de tecido e seria manifestada pela taxa de aspiração do tecido. A força tecidular também explicaria a quantidade mínima de sangramento com aspiração por lipoplastia assistida por ultra-som em comparação com os métodos convencionais.27 várias publicações atestam a não seletividade da energia ultrassom sobre o tecido biológico. Em várias experiências realizadas in vivo em ratos de laboratório, foram produzidos danos graves nos tecidos hepáticos e intestinais com irradiação de 800 KHz a intensidades de 1 a 25 W/cm2. Os danos nos tecidos ocorreram na profundidade da área visada, com áreas de salto e, às vezes, com duas faixas paralelas de dano correlacionando-se a 0,4 de um comprimento de onda. Havia nódulos de necrose hemorrágica espalhados no tecido normal. Os danos foram observados pela primeira vez num limiar de 1.8 W / cm2, com danos crescentes correlacionados com o aumento da intensidade de energia e duração da exposição.O mecanismo comumente aceito para a fragmentação do tecido na lipoplastia assistida por ultra-som é quer por cavitação de bolhas de gás que explodem seletivamente as células de gordura ou pelos efeitos mecânicos da energia ultra-som sobre o tecido.27 Os processos que podem ter lugar em um organismo vivo, exposto ao efeito da cavitação do ultra-som, a energia e os efeitos exatos desses complexo químico, físico e biológico, as reações podem ser difícil de determinar, devido ao fato de que as condições em que sonoluminenscence e sonochemisty ocorrer, bem como aumentos na temperatura, variam drasticamente com variação de energia de ultra-som, frequência, acidente vascular cerebral a amplitude e a área de dica. Condições circundantes, tais como a quantidade de solução tumescente dentro do espaço intercelular, temperatura corporal basal, densidade, saturação de gás, ondas estacionárias, fixação celular, perfusão sanguínea, agitação da solução, e pressão também são tidos em conta quando os efeitos da energia ultrassom em um organismo vivo são considerados.A irrigação do tecido com solução tumescente e a irradiação com energia ultrassónica podem ser os factores predisponentes para provocar cavitação na proximidade próxima do tecido afectado, com subsequente intensificação dos efeitos sonoquímicos e sonoluminescentes. A limitação da formação de radicais livres nestas condições pode ser alcançada pela adição de necrófagos à solução tumescente. A baixa exposição à energia ultrassom, o efeito cavitação (sonoluminescência e sonochemistia) é importante.; a uma energia mais elevada, entretanto, um aumento na temperatura torna-se o fator dominante que dita o efeito sobre o sistema biológico.É necessário investigar os valores relevantes de cada mecanismo.antes da última década, as aplicações da tecnologia de ultrassom na medicina tinham permanecido dentro dos limites de fins diagnósticos e terapêuticos, pelo uso de uma gama de energia de até 1 a 3 W/cm2. Na lipoplastia assistida por ultrassom, o nível de energia ultrassom utilizada é 30 a 50 vezes superior, com aplicações de até 150 W/cm2 direccionadas para os tecidos centrais e com uma dose muito mais elevada de energia absorvida no espaço subcutâneo.uma máquina de alta energia pode ser eficiente para a extração de gordura, mas aumenta o risco de produtos sonoquímicos e efeitos sonoluminescentes e de alta temperatura. A toxicidade da energia ultrassom e os danos do ADN foram demonstrados a nível molecular. Embora a quantidade de radiação e radicais livres na ponta do transdutor ainda não tenha sido determinada, a exposição longa, como na lipoplastia de alto volume, pode acumular-se para níveis perigosos. O tecido biologicamente sensível, como a mama em mulheres e homens, não deve ser exposto a estes níveis de energia de ultra-som. As possíveis alterações biológicas a longo prazo resultantes da lipoplastia assistida por ultra-som em doentes jovens podem evocar alterações de ADN e efeitos carcinogénicos a longo prazo.a aplicação de novas tecnologias aos sistemas biológicos acarreta o risco de provocar efeitos secundários imprevistos. A técnica de ultra-som pode parecer uma ferramenta perfeita para a extração seletiva de gordura dos espaços subcutâneos, mas as possíveis consequências devem limitar o seu uso em Cirurgia Plástica Estética até que mais trabalho experimental estabelece e garante a sua segurança a longo prazo.