So sánh HIFU và RF về cơ chế tác động lên da

HIFU và RF sử dụng hai dạng năng lượng khác nhau

HIFU sử dụng năng lượng âm học. Các sóng siêu âm được hội tụ để năng lượng đạt mật độ cao tại một tiêu điểm nằm dưới bề mặt da. Trong các hệ thống microfocused ultrasound dùng cho thẩm mỹ, sự hấp thu năng lượng tại tiêu điểm làm nhiệt độ mô tăng nhanh và tạo ra những điểm đông nhiệt có kích thước nhỏ. Mô nằm trước tiêu điểm vẫn có sóng siêu âm đi qua nhưng không nhận cùng mật độ năng lượng như vùng hội tụ.

RF sử dụng năng lượng điện ở tần số radio. Dòng điện đi qua mô gặp trở kháng; điện năng vì thế được chuyển thành nhiệt. Lượng nhiệt hình thành phụ thuộc cường độ dòng điện, trở kháng mô, thời gian phát năng lượng và cách bố trí điện cực. Vì vậy RF không cần một “tiêu điểm siêu âm” để tạo nhiệt.

Sự khác nhau này quyết định phần lớn những khác biệt phía sau: HIFU thiên về đặt năng lượng tại các tiêu điểm xác định, còn RF thiên về làm nóng một thể tích mô nằm trong đường đi của dòng điện hoặc trường điện, với hình dạng vùng nhiệt do thiết kế hệ thống quyết định.

HIFU tạo điểm đông nhiệt khu trú, còn RF tạo vùng gia nhiệt theo điện trở mô

Ở HIFU, năng lượng được hội tụ thành các điểm nhiệt rời rạc. Với MFU-V — một hệ thống microfocused ultrasound có dữ liệu mô học tương đối rõ — các điểm đông nhiệt được ghi nhận tại các độ sâu mục tiêu như 1,5 mm, 3,0 mm và 4,5 mm. Nhiệt độ ở vùng tiêu điểm thường được mô tả trong khoảng 60–70°C, đủ để làm biến tính collagen và khởi động đáp ứng sửa chữa mô, trong khi bề mặt da được bảo tồn. Các giá trị này là đặc tính của những hệ thống và đầu phát cụ thể, không nên mặc định cho mọi máy được quảng bá dưới tên HIFU.

RF có hình học nhiệt khác. Khi dòng RF truyền qua mô, nhiệt xuất hiện tại nơi dòng điện gặp điện trở. Với RF đơn cực, dòng điện có thể đi qua một thể tích mô tương đối lớn giữa điện cực điều trị và điện cực hồi tiếp. Với RF lưỡng cực hoặc đa cực, dòng điện chủ yếu chạy giữa các điện cực đặt gần nhau nên vùng gia nhiệt thường được giới hạn hơn bởi khoảng cách và cách sắp xếp điện cực. RF vi kim còn thay đổi cơ chế đưa năng lượng một bước nữa: điện cực được đưa trực tiếp xuống da rồi mới phát RF tại độ sâu được thiết lập.

Do đó, “HIFU tạo điểm còn RF tạo vùng” là cách mô tả hữu ích hơn so với chỉ nói HIFU mạnh hơn hay RF nông hơn. Một phương pháp tập trung năng lượng theo tiêu điểm âm học; phương pháp kia định hình vùng nhiệt bằng đường dẫn điện và cấu hình điện cực.

Độ sâu của HIFU được xác định bằng tiêu điểm, còn RF phụ thuộc cấu hình thiết bị

Với HIFU thẩm mỹ, đầu phát được thiết kế để hội tụ năng lượng ở một khoảng cách nhất định tính từ bề mặt. Ví dụ, MFU-V sử dụng các đầu phát hướng đến những mặt phẳng khoảng 1,5 mm, 3,0 mm và 4,5 mm, tương ứng với các lớp từ trung bì đến mô sâu hơn như lớp cân cơ nông ở những vùng giải phẫu thích hợp.

Điều quan trọng là độ sâu tiêu điểm không đồng nghĩa với việc toàn bộ mô từ bề mặt tới độ sâu đó bị nung nóng như nhau. Năng lượng đạt mật độ cao nhất quanh tiêu điểm. Đây chính là đặc điểm giúp HIFU tác động lên một mặt phẳng sâu mà không cần bóc tách hoặc đưa đầu phát xuyên qua da.

RF không có một quy luật độ sâu duy nhất. RF đơn cực, lưỡng cực, đa cực và RF vi kim tạo trường điện khác nhau. Một tổng quan về các thiết bị RF mô tả RF đơn cực có thể tạo vùng điều trị ở khoảng vài milimét, trong một số cấu hình khoảng 3–6 mm, nhưng độ sâu thực tế vẫn phụ thuộc kích thước điện cực, công suất, trở kháng, thời gian phát và hệ thống làm mát.

Vì vậy, kết luận “HIFU luôn sâu hơn RF” không chính xác nếu không xác định loại thiết bị. HIFU nổi bật ở khả năng chọn mặt phẳng hội tụ; RF nổi bật ở khả năng điều khiển thể tích gia nhiệt bằng cấu hình điện cực và thông số phát năng lượng. RF vi kim thậm chí có thể đưa điện cực xuống một độ sâu định trước trước khi phát năng lượng, nên cách hiểu RF chỉ tác động ở bề mặt là không phù hợp.

Mục tiêu mô của HIFU và RF khác nhau do hình học phân bố năng lượng

Khi sử dụng đầu phát sâu, HIFU có thể tạo điểm đông nhiệt tại trung bì sâu hoặc các cấu trúc giàu collagen ở lớp sâu hơn. Với MFU-V, đầu phát 4,5 mm được sử dụng để hướng tới mặt phẳng cân cơ nông ở những vùng giải phẫu phù hợp, trong khi các đầu phát 1,5 và 3,0 mm hướng đến những lớp nông hơn của da.

RF thường được sử dụng để tạo một vùng nhiệt trong trung bì và mô liên kết bên dưới, thay vì một chuỗi tiêu điểm đông nhiệt rời rạc. Với RF đơn cực, trường điện có thể tác động trên thể tích mô rộng hơn, bao gồm collagen ở trung bì và các vách xơ trong mô dưới da. Các cấu hình RF khác sẽ làm thay đổi vị trí và hình dạng của vùng gia nhiệt.

Như vậy, khác biệt về “mục tiêu” không nên hiểu rằng HIFU chỉ tác động SMAS còn RF chỉ tác động collagen. Cả hai đều có thể ảnh hưởng đến mô giàu collagen, nhưng đưa nhiệt đến các cấu trúc đó bằng những cách khác nhau. HIFU tạo những vùng tổn thương nhiệt vi điểm tại độ sâu hội tụ; RF tạo một trường gia nhiệt có hình học phụ thuộc đường đi của năng lượng điện.

Cả HIFU và RF đều kích hoạt tái cấu trúc collagen nhưng bằng kiểu tổn thương nhiệt khác nhau

Điểm chung quan trọng nhất của HIFU và RF là hiệu ứng sinh học cuối cùng đều dựa đáng kể vào nhiệt có kiểm soát. Khi collagen đạt nhiệt độ đủ cao trong thời gian phù hợp, cấu trúc protein thay đổi và co lại; đáp ứng lành thương sau đó kích hoạt nguyên bào sợi, tái cấu trúc chất nền ngoại bào và hình thành collagen mới.

Ở HIFU, đáp ứng này bắt đầu từ những điểm đông nhiệt khu trú. Nghiên cứu mô học với MFU-V cho thấy collagen bị biến tính tại các tiêu điểm 1,5, 3,0 và 4,5 mm, sau đó xuất hiện quá trình sửa chữa và tái cấu trúc collagen, elastin.

Với RF, nhiệt được tạo trong một thể tích mô lớn hơn tùy hệ thống. Các nghiên cứu cơ chế mô tả nhiệt RF gây co collagen ban đầu và kích hoạt quá trình lành thương, hoạt động nguyên bào sợi तथा neocollagenesis kéo dài sau điều trị. Collagen có thể biến tính đáng kể quanh mức khoảng 60–65°C ở mô được làm nóng thích hợp, nhưng nhiệt độ và thời gian cần đạt phải được xem cùng nhau; không thể dùng một ngưỡng duy nhất để mô tả mọi hệ thống RF.

Bởi vậy, HIFU và RF có thể cùng đi đến một đích sinh học là remodeling collagen, nhưng con đường vật lý đến đích đó khác nhau: HIFU tạo tổn thương nhiệt theo điểm ở mặt phẳng hội tụ, còn RF tạo nhiệt theo sự dẫn điện và trở kháng trong vùng điều trị.

Không thể so sánh độ sâu chỉ bằng tên “HIFU” và “RF”

“HIFU” và “RF” là tên của hai nhóm công nghệ chứ không phải hai thông số điều trị cố định. Tần số siêu âm, tiêu cự, năng lượng mỗi shot, hình dạng chùm âm và đầu phát có thể thay đổi giữa các hệ thống HIFU. Ngay trong nhóm RF, đơn cực, lưỡng cực, đa cực và vi kim RF cũng tạo ra những vùng nhiệt rất khác nhau.

Vì thế, khi đọc thông số hoặc so sánh hai thiết bị cụ thể, ba câu hỏi có giá trị hơn câu hỏi “máy nào đi sâu hơn”:

·         Năng lượng được đưa vào mô bằng cách nào?

·         Vùng nhiệt là tiêu điểm rời rạc hay một thể tích gia nhiệt?

·         Độ sâu và mô đích được xác định bởi đầu phát, điện cực và thông số nào?

Các con số 1,5 mm, 3,0 mm và 4,5 mm thường được nhắc đến khi nói về HIFU thực chất có bằng chứng rõ nhất đối với một số hệ thống microfocused ultrasound cụ thể; không phải mọi thiết bị HIFU đều tái tạo chính xác cùng hình học nhiệt hoặc mức nhiệt. Tương tự, không có một “độ sâu RF” duy nhất áp dụng cho toàn bộ công nghệ RF.

Tóm lại, HIFU tập trung sóng siêu âm để tạo các điểm đông nhiệt tại những mặt phẳng sâu được thiết kế trước, còn RF sử dụng năng lượng điện để làm nóng mô theo trở kháng và cấu hình điện cực. Vì HIFU hội tụ năng lượng, vùng tác động có tính khu trú theo tiêu điểm; RF thường tạo vùng gia nhiệt thể tích hơn và độ sâu thay đổi đáng kể giữa các cấu hình thiết bị. Cả hai cuối cùng đều có thể kích hoạt co collagen và quá trình tái cấu trúc collagen, nhưng không nên suy từ đó rằng chúng tác động lên da theo cùng một cơ chế hoặc rằng một công nghệ luôn “sâu hơn” công nghệ còn lại.

:::writing}