Publicação

Dermal epidermal separation for skin rejuvenation

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O aumento da esperança média de vida ao longo das últimas décadas foi acompanhado por uma preocupação crescente com a saúde e estética da pele. Pele fotodanificada e envelhecida é caracterizada pelo aparecimento de características indesejáveis, tais como marcas de pigmentação, atrofia da juncão dérmica epidérmica, rugas, perda da radiância, claridade e uniformidade da pele. De forma a contrariar o efeito da exposição solar há uma necessidade crescente de desenvolvimento de métodos e dispositivos que visam o rejuvenescimento da pele. De acordo com o relatório apresentado pela Transparency Market Research sobre o mercado dos dispositivos de tratamento e cuidado de pele é esperado um crescimento de 10% destes dispositivos durante o período de 2012 a 2018. Rejuvenescimento da pele implica a substituição do tecido foto danificado ou envelhecido por um novo, mais saudável, radiante e uniforme. Desde químicos a fotónicos incluindo sistemas mecânicos, existe uma vasta gama de dispositivos que visam rejuvenescimento de pele. O grau de rejuvenescimento está relacionado com a agressividade do método utilizado. Técnicas suaves como a aplicação de loções e cremes carecem de eficácia, no entanto apresentam poucos efeitos secundários sendo seguras para os utilizadores. Já a maioria dos dispositivos comercialmente disponíveis, como peeling químico, abrasão da epiderme, e resurfacing a laser, atuam através da danificação ou remoção de toda a epiderme viável, expondo o corpo humano à acção de agentes químicos, físicos, patogénicos e à radiação ultra violeta (UV). Apesar de eficazes estes métodos apresentam efeitos adversos, nomeadamente o elevado risco de infecção para os pacientes e o longo tempo de recuperação. Por estes motivos é necessário desenvolver uma técnica não invasiva que rejuvenesça eficazmente a pele sem comprometer a saúde do paciente. Philips Research Eindhoven é uma das maiores organizações de investigação do mundo, localizada no High Tech Campus (HTC) em Eindhoven. O departamento Personal Care and Wellness combina o conhecimento sobre a biologia e morfologia da pele com as mais avançadas técnicas ópticas com o objectivo de inovar e desenvolver produtos com impacte no bem estar da população. O projeto, onde esta tese se insere, visa a geração de propriedade intelectual assim como desenvolver e apresentar a proof of concept sobre patentes anteriormente submetidas. Esta tese teve como principal objetivo desenvolver e construir um dispositivo que permitisse separar a derme da epiderme de forma não invasiva e que possa ser aplicado em pele humana ex-vivo e in-vivo. Para alcançar este objetivo, um sistema de sucção combinado com método de imagem não invasivo OCT (do acrónimo inglês Optical Cohenrence Tomography ) foi construído. Este sistema permitiu pela primeira vez a monitorização em tempo real do processo de separação da derme da epiderme. Devido à capacidade de visualizar em tempo real a separação da derme da epiderme, um modelo que descreve a evolução do processo de separação das duas camadas mais superficiais da pele assim como a acumulação de fluido intersticial foi formulado e descrito. Neste modelo três fases foram definidas e caracterizadas: Latência, Crescimento e Maturação. Foi também possível observar que a separação dérmica epidérmica ocorre segundo dois diferentes processos: 1) formação inicial de uma pequena fenda dérmica epidérmica que progressivamente aumenta de tamanho e 2) formação de várias pequenas separações ao longo de toda a junção dérmica epidérmica que aumentam de dimensão ao longo do tempo e se vão unificando. Para além de combinado com OCT, o sistema de sucção foi também acoplado a um sistema de aquecimento e a um sistema de Radiofrequência (RF). A dependência entre o tempo de separação da derme da epiderme e fatores como o diâmetro do prato de sucção aplicado, a pressão e a temperatura da pele foi estabelecida. Os parâmetros óptimos para a separação da derme e epiderme num curto período de tempo foram determinados: um diâmetro entre 1 mm e 1.5 mm, uma pressão de sucção de 600 mmHg e uma temperatura de 40ºC. Os resultados em pele ex-vivo foram corroborados por um estudo in-vivo. Após a optimização dos parâmetros foi possível reduzir o tempo de separação dérmica epidérmica para um sexto do tempo inicial. De forma a compreender os processos regenerativos que actuam após a separação dérmica epidérmica e a avaliar se uma nova e saudável epiderme é formada de forma não invasiva, a resposta regenerativa ao tratamento foi avaliada através de um estudo in-vivo. As imagens de OCT obtidas 1 dia e 4 dias após o tratamento revelaram a formação de uma nova e saudável epiderme de baixo da epiderme separada, que age como um escudo biológico protegendo o organismo contra agentes infecciosos. Neste estudo também foi verificado que o tempo de regeneração da epiderme depende da extensão de epiderme separada. Extensões menores requerem um mais curto período de regeneração. A capacidade da OCT permitir detetar e visualizar características da pele como poros e folículos capilares permitiu a aplicação do tratamento sobre estas. Os resultados obtidos indicam que o processo de separação dérmica epidérmica é facilitado na região folicular e dificultado em poros. Foi ainda testada a aplicação fracionada do tratamento de forma a reduzir o tempo de aplicação e desconforto para os utilizadores. Apesar de eficiente, OCT é um sistema de monitorização dispendioso e pouco portátil não podendo ser acoplado a um dispositivo comercial de rejuvenescimento de pele. Para colmatar esta necessidade foi testada a possibilidade de usar as propriedade condutivas da pele para detetar a separação da derme da epiderme. Usando um sistema de radiofrequência, a impedância da pele à corrente eléctrica foi monitorizada durante o processo de separação da derme da epiderme. Uma diminuição da impedância da pele ocorre durante a migração de fluido intersticial para a cavidade dérmica epidérmica. A principal aplicação visionada para esta técnica assim como os parâmetros determinados é o desenvolvimento de um dispositivo de rejuvenescimento da pele não invasivo. Devido a promover a separação da derme da epiderme em apenas alguns segundos a técnica apresentada nesta tese ganha especial relevância na área médica. Com foco de interesse para dermatologia onde a transplantação epidérmica é umas das técnicas mais utilizadas no tratamento de Vitiligo e também para análises clínicas onde extração do fluido intersticial é utilizado em inúmeros estudos. A redução do tempo de separação é crucial para a diminuição do tempo de tratamento e desconforto para os pacientes. O próximo passo será um estudo clínico, usando uma significante amostra população de diferentes idades e géneros, de forma a avaliar se o tratamento leva a um rejuvenescimento da pele a curto e longo espaço de tempo. O tratamento deverá ser aplicado no tecido facial e ser acompanhado por um estudo histológico ou de TEM (do acrónimo inglês Transmission Electron Microscopy) de forma a estudar o processo de regeneração. A aplicação fracionada do tratamento assim como o efeito de folículos capilares e poros no tempo de separação deverá ser estudada em detalhe. Em suma, nesta dissertação as principais fases de desenvolvimento de um dispositivo de rejuvenescimento de pele foram levadas a cabo. Desde do design e construção de um protótipo, à optimização do parâmetros terminando num teste clínico e análise dos resultados. O dispositivo construído e descrito nesta tese revelou ser uma técnica promissora, eficiente e segura para o rejuvenescimento de pele e para monitorização em tempo real da cinética da separação dérmica epidérmica.
Autores principais:	Carvalho, Joana Carolina Oliveira
Assunto:	Sucção Rejuvenescimento Deteção Separação dérmica epidérmica Teses de mestrado - 2015
Ano:	2015
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	O aumento da esperança média de vida ao longo das últimas décadas foi acompanhado por uma preocupação crescente com a saúde e estética da pele. Pele fotodanificada e envelhecida é caracterizada pelo aparecimento de características indesejáveis, tais como marcas de pigmentação, atrofia da juncão dérmica epidérmica, rugas, perda da radiância, claridade e uniformidade da pele. De forma a contrariar o efeito da exposição solar há uma necessidade crescente de desenvolvimento de métodos e dispositivos que visam o rejuvenescimento da pele. De acordo com o relatório apresentado pela Transparency Market Research sobre o mercado dos dispositivos de tratamento e cuidado de pele é esperado um crescimento de 10% destes dispositivos durante o período de 2012 a 2018. Rejuvenescimento da pele implica a substituição do tecido foto danificado ou envelhecido por um novo, mais saudável, radiante e uniforme. Desde químicos a fotónicos incluindo sistemas mecânicos, existe uma vasta gama de dispositivos que visam rejuvenescimento de pele. O grau de rejuvenescimento está relacionado com a agressividade do método utilizado. Técnicas suaves como a aplicação de loções e cremes carecem de eficácia, no entanto apresentam poucos efeitos secundários sendo seguras para os utilizadores. Já a maioria dos dispositivos comercialmente disponíveis, como peeling químico, abrasão da epiderme, e resurfacing a laser, atuam através da danificação ou remoção de toda a epiderme viável, expondo o corpo humano à acção de agentes químicos, físicos, patogénicos e à radiação ultra violeta (UV). Apesar de eficazes estes métodos apresentam efeitos adversos, nomeadamente o elevado risco de infecção para os pacientes e o longo tempo de recuperação. Por estes motivos é necessário desenvolver uma técnica não invasiva que rejuvenesça eficazmente a pele sem comprometer a saúde do paciente. Philips Research Eindhoven é uma das maiores organizações de investigação do mundo, localizada no High Tech Campus (HTC) em Eindhoven. O departamento Personal Care and Wellness combina o conhecimento sobre a biologia e morfologia da pele com as mais avançadas técnicas ópticas com o objectivo de inovar e desenvolver produtos com impacte no bem estar da população. O projeto, onde esta tese se insere, visa a geração de propriedade intelectual assim como desenvolver e apresentar a proof of concept sobre patentes anteriormente submetidas. Esta tese teve como principal objetivo desenvolver e construir um dispositivo que permitisse separar a derme da epiderme de forma não invasiva e que possa ser aplicado em pele humana ex-vivo e in-vivo. Para alcançar este objetivo, um sistema de sucção combinado com método de imagem não invasivo OCT (do acrónimo inglês Optical Cohenrence Tomography ) foi construído. Este sistema permitiu pela primeira vez a monitorização em tempo real do processo de separação da derme da epiderme. Devido à capacidade de visualizar em tempo real a separação da derme da epiderme, um modelo que descreve a evolução do processo de separação das duas camadas mais superficiais da pele assim como a acumulação de fluido intersticial foi formulado e descrito. Neste modelo três fases foram definidas e caracterizadas: Latência, Crescimento e Maturação. Foi também possível observar que a separação dérmica epidérmica ocorre segundo dois diferentes processos: 1) formação inicial de uma pequena fenda dérmica epidérmica que progressivamente aumenta de tamanho e 2) formação de várias pequenas separações ao longo de toda a junção dérmica epidérmica que aumentam de dimensão ao longo do tempo e se vão unificando. Para além de combinado com OCT, o sistema de sucção foi também acoplado a um sistema de aquecimento e a um sistema de Radiofrequência (RF). A dependência entre o tempo de separação da derme da epiderme e fatores como o diâmetro do prato de sucção aplicado, a pressão e a temperatura da pele foi estabelecida. Os parâmetros óptimos para a separação da derme e epiderme num curto período de tempo foram determinados: um diâmetro entre 1 mm e 1.5 mm, uma pressão de sucção de 600 mmHg e uma temperatura de 40ºC. Os resultados em pele ex-vivo foram corroborados por um estudo in-vivo. Após a optimização dos parâmetros foi possível reduzir o tempo de separação dérmica epidérmica para um sexto do tempo inicial. De forma a compreender os processos regenerativos que actuam após a separação dérmica epidérmica e a avaliar se uma nova e saudável epiderme é formada de forma não invasiva, a resposta regenerativa ao tratamento foi avaliada através de um estudo in-vivo. As imagens de OCT obtidas 1 dia e 4 dias após o tratamento revelaram a formação de uma nova e saudável epiderme de baixo da epiderme separada, que age como um escudo biológico protegendo o organismo contra agentes infecciosos. Neste estudo também foi verificado que o tempo de regeneração da epiderme depende da extensão de epiderme separada. Extensões menores requerem um mais curto período de regeneração. A capacidade da OCT permitir detetar e visualizar características da pele como poros e folículos capilares permitiu a aplicação do tratamento sobre estas. Os resultados obtidos indicam que o processo de separação dérmica epidérmica é facilitado na região folicular e dificultado em poros. Foi ainda testada a aplicação fracionada do tratamento de forma a reduzir o tempo de aplicação e desconforto para os utilizadores. Apesar de eficiente, OCT é um sistema de monitorização dispendioso e pouco portátil não podendo ser acoplado a um dispositivo comercial de rejuvenescimento de pele. Para colmatar esta necessidade foi testada a possibilidade de usar as propriedade condutivas da pele para detetar a separação da derme da epiderme. Usando um sistema de radiofrequência, a impedância da pele à corrente eléctrica foi monitorizada durante o processo de separação da derme da epiderme. Uma diminuição da impedância da pele ocorre durante a migração de fluido intersticial para a cavidade dérmica epidérmica. A principal aplicação visionada para esta técnica assim como os parâmetros determinados é o desenvolvimento de um dispositivo de rejuvenescimento da pele não invasivo. Devido a promover a separação da derme da epiderme em apenas alguns segundos a técnica apresentada nesta tese ganha especial relevância na área médica. Com foco de interesse para dermatologia onde a transplantação epidérmica é umas das técnicas mais utilizadas no tratamento de Vitiligo e também para análises clínicas onde extração do fluido intersticial é utilizado em inúmeros estudos. A redução do tempo de separação é crucial para a diminuição do tempo de tratamento e desconforto para os pacientes. O próximo passo será um estudo clínico, usando uma significante amostra população de diferentes idades e géneros, de forma a avaliar se o tratamento leva a um rejuvenescimento da pele a curto e longo espaço de tempo. O tratamento deverá ser aplicado no tecido facial e ser acompanhado por um estudo histológico ou de TEM (do acrónimo inglês Transmission Electron Microscopy) de forma a estudar o processo de regeneração. A aplicação fracionada do tratamento assim como o efeito de folículos capilares e poros no tempo de separação deverá ser estudada em detalhe. Em suma, nesta dissertação as principais fases de desenvolvimento de um dispositivo de rejuvenescimento de pele foram levadas a cabo. Desde do design e construção de um protótipo, à optimização do parâmetros terminando num teste clínico e análise dos resultados. O dispositivo construído e descrito nesta tese revelou ser uma técnica promissora, eficiente e segura para o rejuvenescimento de pele e para monitorização em tempo real da cinética da separação dérmica epidérmica.