На рынке представлены сотни филлеров, которые производятся по разным технологиям и поэтому обладают разными свойствами.
а) Бифазные и монофазные филлеры. Чтобы различать филлеры на основе ГК, часто используют термины «бифазный» и «монофазный». Однако эта классификация основана на неправильном понимании термина «фаза», поскольку он отражает различия в процессе производства. Существует определенная разница между наиболее популярным бифазным филлером Restylane и распространенным монофазным филлером Juvederm.
Бифазные филлеры характеризуются относительно высоким модулем накопления G' за счет содержания частиц ГК. У монофазных - относительно низкий G', но выше когезионность. Из двух филлеров с одинаковой когезионностью для увеличения носа или подбородка используется более плотный, с более высоким G'. Филлеры с высоким G' должны обладать достаточной когезионностью, препятствующей миграции. Поскольку у монофазных филлеров относительно высокая когезионность, их следует вводить в такие обширные участки, как лоб.
В настоящее время производители пробуют создать препараты, сочетающие преимущества и моно-, и бифазных филлеров.
Автор исследовал 41 препарат с помощью реометра (табл. 1, 2).
б) Концентрация гиалуроновой кислоты. Для каждого филлера указывается концентрация ГК, т.е. ее содержание в 1 мл. Для препарата, содержащего 20 мг ГК, она составит 20 мг/мл. Чем больше в филлере ГК, тем он плотнее и устойчивее. Однако, поскольку ГК способна притягивать и удерживать молекулы воды, при нарушении равновесия гидратации филлер может увеличиться в объеме. При содержании примерно 5,5 мг ГК в 1 мл воды филлеры достигают состояния равновесия гидратации. Это примерная концентрация, поскольку ГК находится в перекрестно-связанном состоянии.
ГК - дисахарид, естественным образом присутствующий в организме человека. ГК может притягивать большое количество воды из соседних тканей. Поэтому, чтобы избежать отека, важно равновесие гидратации, которое достигается при содержании 5,5 мг ГК в 1 мл воды [3], растворимость ГК в воде составляет 5,5 мг/мл, но самый распространенный сшивающий агент БДДЭ не может придать филлеру твердость, достаточную для получения эффекта лифтинга. Поэтому производители повышают концентрацию ГК до 15, 20, 24 и 33 мг/мл. После инъекции такие филлеры увеличиваются в объеме. Другой сшивающий агент, дивинилсульфон, обеспечивает достаточную твердость при низких концентрациях ГК, но он токсичен и используется редко.
Рисунок 6. Определение размера частиц: (а) анализатор размера частиц; (b) средний размер частиц филлера на основе ГК 432 мкм.
Рисунок 7. Аппарат для определения силы экструзии.
в) Размер частиц. Если филлер содержит небольшие частицы ГК, его лучше всего вводить в дермальный слой. Если частицы ГК более крупные, филлер лучше вводить подкожно или глубже. Глубина введения бифазных филлеров определяется размером частиц. Размер частиц филлера и, соответственно, глубину его введения можно оценить с помощью анализатора размера частиц (рис. 6).
г) Сила экструзии. Сила экструзии, которую необходимо приложить, чтобы сместить поршень шприца при инъекции, - показатель вязкости филлера. Если сила экструзии (N) большая, для введения филлера требуется относительно большое усилие. Каждый филлер тестируется при использовании игл стандартного диаметра (рис. 7). При тестировании обычно применяют иглы большего диаметра, поэтому производитель может указать, что препарат вводится легко. Врачу следует ориентироваться на собственные ощущения и не полагаться только на данные производителя.
На графике показано резкое увеличение силы экструзии, за которым следует плато, соответствующее вязкости филлера. Максимальная точка на графике называется пределом текучести. В этот момент сила экструзии уменьшается и филлер внезапно «выстреливает», что может привести к нежелательному эффекту или повысить риск повреждения сосуда.
Это явление отмечается при введении бифазных филлеров, которые содержат частицы разного размера. Поэтому авторы рекомендуют использовать иглу на 1-2G больше калибра, указанного производителем.
При использовании иглы или канюли малого диаметра увеличиваются сила экструзии и давление, что может привести к серьезным повреждениям сосудов. Диаметры различных игл приведены в таблице 3.
Автор оценивал усилие при инъекции, используя иглы разного диаметра (табл. 4).
Рисунок 8. Сравнение диаметров артерий и канюль: средний диаметр надблоковой, надглазничной артерий и дорсальной артерии носа равен 1 мм.
Вопрос о том, иглу какого диаметра лучше использовать, остается спорным. Есть вероятность проникновения иглы малого диаметра внутрь сосуда, что может привести к эмболии и миграции частиц филлера за пределы области инъекции. При использовании иглы большого диаметра вероятность повреждения сосуда повышается, но игла не проникает в сосуд, давление распределяется равномернее, частицы филлера не вызывают эмболии и не мигрируют (рис. 8).
Вышесказанное важно учитывать, чтобы избежать слепоты или ишемического инсульта вследствие артериальной регургитации. К факторам, усиливающим риск слепоты, относятся: 1) проникновение кончика иглы внутрь артерии; 2) повреждение ветви внутренней сонной артерии; 3) давление при инъекции, превышающее артериальное давление; 4) объем филлера, превышающий просвет артерии, и окклюзия центральной артерии сетчатки.
Факторы 1 и 3 связаны с использованием иглы малого диаметра. Как видно из рисунка 8, игла малого диаметра может проникнуть в артерию и оказать большее давление. Поэтому, используя иглу большего диаметра, можно исключить два фактора риска.
Рисунок 9. «Болтающийся» тип БДДЭ.
е) Степень перекрестного связывания, степень модификации. Как упоминалось ранее, филлер на основе ретикулированной ГК содержит БДДЭ. Чем больше добавляется БДДЭ в процессе производства, тем более плотным и устойчивым будет филлер к деградации в тканях. Таким образом, БДДЭ прочно соединен с ГК двумя концами. Однако сшивающий агент может прикрепиться к ГК только одним концом, при этом образуются «болтающиеся» или «оборванные» связи, которые бесполезны для филлеров на основе ГК (рис. 9).
Степень модификации, количество как перекрестно-связанной ГК, так и свободной (или со свободным концом) можно определить с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Однако, поскольку модификация (MOD) затрагивает оба типа ГК, каждый из них необходимо определить отдельно. Используя эксклюзионную хроматографию и масс-спектрометрию (SEC-MS), можно определить количество перекрестно-связанной (cMOD) и свободной (pMOD) ГК. При высокой степени MOD и высоком pMOD в филлере не содержится много модифицированной ГК, но множество осложнений может быть вызвано свободной ГК. Например, для Restylane заявлена относительно низкая MOD, равная 0,8, но cMOD подобна таковой в других филлерах, что говорит об относительно низком содержании свободной ГК. В последнее время наличие в филлере свободной ГК представляется одной из потенциально возможных причин реакции гиперчувствительности, поэтому многие исследователи определяют ее количество путем ЯМР и SEC-MS.
ж) Реологические свойства. Объективный метод оценки филлера - определение его реологических свойств, в частности таких показателей текучести, как вязкость, эластичность, пластичность, тиксотропия и когезионность. Эластичность, вязкость и когезионность - очень важные свойства филлера, они будут рассмотрены далее. Пластичность - это способность твердого вещества длительно деформироваться без разрушения. Тиксотропия, присущая некоторым соединениям, - способность разжижаться (становиться менее вязкими) при перемешивании или взбалтывании и сгущаться в состоянии покоя. Например, в шприце филлер должен находиться в состоянии геля, при инъекции - становиться жидкостью, а внутри ткани - сгущаться. К сожалению, после инъекции филлеры остаются в жидком состоянии.
После инъекции филлеры в организме человека подвергаются различным воздействиям. С помощью реометра можно определить свойства филлера (рис. 10, 11).
Рисунок 10. Различные воздействия на филлер.
Рисунок 11. Реометр.
Относительно важные реологические характеристики филлеров:
• G': модуль эластичности, модуль накопления, сопротивление деформации. На величину деформации филлера влияет внешнее напряжение. При высоком G' деформация незначительная. Это не точный показатель плотности, но тесно с ней связан. Филлеры с более высокими значениями G' лучше восстанавливают форму. У бифазных филлеров G' обычно относительно высокий.
• G": модуль вязкости, модуль потерь (податливость). Показатель способности филлера утрачивать форму при напряжении сдвига за счет сил трения, отличается от комплексной вязкости. Филлеры с высоким G" обычно теряют форму, сохраняемую в шприце, и, попадая в ткани, превращаются в жидкость.
• Комплексная вязкость. Показатель способности филлера сохранять форму отражает плотность филлера и во многом связан с силой экструзии.
• Tan δ: тангенс дельта. Рассчитывается как G'/G". Характеризует преобладание эластичности над пластичностью. Значение tan δ >1 указывает на то, что филлер, скорее всего, мягкий.
• Фазовый угол. Величина фазового угла характеризует вязкоэластические свойства материала и связана с параметром tan δ. Если tan δ = 1, материал преимущественно вязкий, если tan δ >1 - эластичный.
• Эластичность: G*. Показатель плотности филлера рассчитывается как 100 х G'/(G' + G'') — накопленная энергия (в процентах), деленная на общую энергию. Например, если филлер мягкий, общая энергия может быть высокой, но высоки и потери энергии, а значит, после введения такой филлер легко деформируется при сжатии и будет низкоэластичным.
Рисунок 12. Результаты реометрии
Рисунок 13. Значения G' у разных филлеров (0,02-1 Гц, 25°С).
Реометрические параметры не всегда одинаковы, они изменяются в зависимости от размера пластины реометра, температуры и частоты. Так, G', равный 500, ни о чем не говорит и, скорее всего, используется только для сравнения (рис. 12, 13).
Автор исследовал 41 филлер на основе ГК на реометре в одинаковых условиях. У каждой компании свои стандарты, но результаты отличаются мало. Например, согласно производителю, один филлер следует вводить подкожно, но данные реометрии аналогичны показателям другого филлера, предназначенного для введения в подкожный жировой слой (табл. 5).
з) Когезионность. Когезионность не реологический показатель, но очень важный параметр, определяющий свойства филлера. К сожалению, его нельзя рассчитать, и для получения объективных данных требуется множество методов. Определяемая с помощью реометра адгезия служит показателем когезионности или индикатором диффузионной способности филлера при его добавлении в физиологический раствор. Когезионность очень важна, так как связана с миграцией филлера и формообразованием. Введенный филлер должен обладать хорошей когезионностью, чтобы сохранять форму под действием сжатия.
Производители рекомендуют вводить некоторые филлеры в подкожный слой, но, согласно реологическим данным, при введении в нос или подбородок филлер может мигрировать, поскольку у него недостаточная когезионность или модуль накопления. Таким образом, при выборе филлера очень важно определить его свойства.
