Introducción

El ultrasonido (US) se usa ampliamente en Medicina tanto con fines diagnósticos como terapéuticos. Actúa mediante ondas electromagnéticas cuya determinada frecuencia (ciclos por segundo), implica cambios de presión emitidos por un cristal piezoeléctrico (transductor), que se transmiten a través de un medio sólido o líquido propagándose fácilmente a través de los tejidos blandos. El US de baja frecuencia penetra los tejidos más profundamente que el de alta frecuencia, sin embargo, la energía aplicada en un sitio determinado depende de la frecuencia, intensidad y amplitud de su onda, así como de los tejidos a través de los cuales curse.⁽¹⁾ Loomis en 1927⁽²⁾ fue el primero en describir los efectos de las ondas de sonido desplazándose en un fluido.

La liposucción apareció a finales de la década de los 70 con el propósito de remodelar el contorno corporal, eliminando áreas específicas con acumulación de panículo adiposo no deseado.

En 1980 se produjeron generadores ultrasónicos que transformaron energía eléctrica en energía de alta frecuencia. Scuderi, en 1987,⁽³⁾ observó que ondas de energía de alta frecuencia con la intensidad adecuada ocasionaban microcavidades en los tejidos de baja densidad, como el adiposo, refiriéndose a este efecto como licuefacción grasa. Zocchi, en 1992, basado en estos antecedentes, desarrolló una técnica de remodelación corporal asociando liposucción y energía ultrasónica con el propósito de destruir selectivamente el panículo adiposo y facilitar su extracción por succión.^(4,5) La alternancia de las ondas positivas y negativas del US ocasiona compresión en los tejidos provocando la formación de microburbujas o cavidades que implosionan dentro de las estructuras celulares, causando destrucción de sus membranas y lisis de los adipocitos. A este efecto físico se le llama cavitación ultrasónica.⁽⁶⁾

Se ha publicado que la aplicación externa de US induce diversos efectos histológicos en el panículo adiposo dependiendo de los parámetros sónicos aplicados, desde cambios celulares a frecuencias bajas, hasta muerte celular a frecuencias altas; por ello nos interesamos en establecer parámetros que relacionen frecuencias y tiempo de exposición con los cambios observados en el panículo adiposo.^(7,8)

En 2003 describimos nuestra experiencia con la aplicación de US externo en la liposucción. Siguiendo las recomendaciones del fabricante de la aparatología que empleamos, utilizamos percutáneamente ondas de US mediante un transductor manual que genera energía de 1-4 Hz aplicado durante 10 minutos por cada 400 cm², previa aplicación de gel para optimizar la transmisión del ultrasonido. En algunos de los casos tomamos aleatoriamente muestras de tejido y las sometimos a estudio histopatológico, observando en algunas de ellas reducción volumétrica, condensación, fragmentación de los adipocitos, así como fragmentación de fibras de colágeno que aparecieron interrumpidas a distintos niveles.⁽⁹⁾ Sin embargo, nuestras observaciones fueron muy irregulares, probablemente por defectos técnicos.

Es sabido que el empleo del US externo suaviza el panículo adiposo, lo cual hemos constatado a lo largo de nuestra experiencia. Por lo mismo, disminuye su resistencia a la excursión de la cánula y con ello el trauma, el dolor posoperatorio y la equimosis, siendo más rápida la recuperación del paciente además de disminuir el tiempo para realizar la liposucción y el esfuerzo del cirujano. El empleo de US externo también promueve la retracción de la piel.⁽¹⁰⁾

Están publicados diversos protocolos y técnicas de liposucción asistida por US externo; sin embargo, no hemos encontrado ninguno con resultados basados en un estudio histopatológico sistematizado.⁽⁶⁾

El ultrasonido de alta frecuencia (HIFU por sus siglas en inglés: High-Intensity Focused Ultrasound), propuesto para aplicación percutánea, genera energia a 2 MHz superando los 1000 W/cm², enfocada al tejido subcutáneo profundo, que produce calor que ablaciona el tejido adiposo y modifica el colágeno a frecuencias de 2 MHz, identificándola como la frecuencia óptima capaz de afectar a los adipocitos, contraer las fibras de colágeno y tensar la piel. Este parece ser el único US no invasivo que produce resultados significativos con una sola aplicación; sin embargo, se recomienda usarlo solo en pacientes que requieran reducción focal de alguna adiposidad de pequeñas dimensiones⁽¹⁰⁾ y no para tratar zonas amplias ni pacientes obesos.⁽¹¹⁾ El HIFU ha sido difundido como un procedimiento cerrado para tratar pequeñas adiposidades, por lo que no lo hemos considerado parte de este estudio.

El presente trabajo tiene por objetivo hacer un estudio histológico de los cambios producidos por el US externo sobre la grasa, aplicando diferentes parámetros de intensidad (frecuencia) y tiempo, con el propósito de obtener conclusiones que ayuden a uniformar criterios sobre su uso.

Material y método

Realizamos un estudio descriptivo, comparativo, abierto, experimental, prospectivo y longitudinal, en el que escogimos como modelo experimental al cerdo por tener un panículo adiposo grueso que facilitaría el estudio. Utilizamos 2 cerdos que cumplieron con los siguientes criterios de inclusión: ser de raza York albina, adultos, sanos, con peso entre 25-30 kg., sin antecedentes de aplicación de ultrasonido previo.

Con los animales vivos y bajo anestesia general mediante clorhidrato de metomidato a dosis de 4 mg/kg y azaperona a dosis de 1mg/kg, llevamos a cabo la cirugía en condiciones estériles y asepsia de la región con iodopovidona al 1%. En cada cerdo delimitamos con azul de metileno un área de 20 x 25 cm en la región dorsal, sobre el músculo del lomo.

Practicamos incisión hasta fascia tóraco-lumbar (Longissimus dorsi) (Fig.1) y disecamos en sentido céfalo-caudal levantando un colgajo de piel. Dividimos el tejido celular subcutáneo de ambos cerdos en fragmentos cúbicos de aproximadamente 2.5 cm² cada uno, para lograr un total de 59 fragmentos. Corroborada la hemostasia, regresamos el colgajo a su sitio y suturamos los bordes de la herida con Nylon 2-0. Cubrimos el área cruenta resultante con apósitos oclusivos. Subdividimos los 2 segmentos obtenidos en un total de 59 fragmentos de aproximadamente 2.5 cm² cada uno. Separamos 5 de ellos para conservarlos como grupo control y a los 54 restantes les aplicamos US de inmediato con el propósito de asegurar que no sufrieran cambios a consecuencia de su extracción y falta de perfusión sanguínea. Enseguida todos los fragmentos fueron fijados en formalina al 4%. Los 5 de control y 36 más fueron incluidos en parafina; los otros 18 fueron sometidos a congelación (nitrógeno líquido), con el propósito de facilitar su manejo en el criostato.

Figura 1.  Tejido adiposo subcutáneo subdividido en fragmentos. 

Los fragmentos sometidos a US (Fig. 2), fueron separados en grupos para aplicar, a cada uno de ellos, diferentes variantes de frecuencia: baja 1.1 Hz, media 2.4 Hz y alta 3.9 Hz, durante 3 periodos diferentes de aplicación: 5, 10 y 15 minutos.

Figura 2.  Fragmentos de panículo adiposo sometidos a US con diferentes parámetros de tiempo y frecuencias. 

Las laminillas de los fragmentos manejados por congelación fueron teñidas con rojo oleoso por ser específico para tejidos manejados con este proceso. Los demás fueron teñidos con hematoxilina/eosina.

Todos los fragmentos procesados por congelación mostraron rotura de la membrana de los adipocitos (Fig. 3) independientemente del tiempo y frecuencia aplicadas, a diferencia de los cambios estructurales observados en las muestras procesadas con técnica de parafina, por lo que concluimos que los cambios eran provocados por artificios secundarios a la técnica y no por el US, de tal manera que excluimos estos 18 fragmentos del estudio. Todos los procedimientos de este protocolo se realizaron de acuerdo con lo estipulado en el Reglamento de la ley General de Salud en Materia de Investigación para la Salud (Título segundo, Capítulo I, Artículo 17, Sección I Investigación sin riesgo, no requiere consentimiento informado. Título séptimo de la Investigación que incluya la utilización de animales de experimentación. Capítulo único. Artículos 121-126).

Figura 3.  Técnica por congelación (rojo-oleoso, 40 X): rotura de membrana de los adipocitos, cambios sugestivos de artificios secundarios a la téc nica y no al US. 

Resultados

Observamos los fragmentos bajo el microscopio a 10 y 40 x estudiando 10 campos de cada laminilla, observación considerada por los histopatólogos como significativa y suficiente.

Los fragmentos de control mostraron tejido adiposo maduro, vascularizado, con escasos septos fibrosos, correspondiendo a características histológicas normales (Fig. 4 A). En los fragmentos de tejido adiposo sometidos durante 5 minutos a frecuencias de 1.1 Hz, 2.4 Hz y 3.9 HZ, observamos tejido adiposo maduro vascularizado con diversos grados de lisis manifestada por rotura de la membrana de los adipocitos, desarreglo de la arquitectura del tejido y presencia de infiltrado inflamatorio con abundantes células linfocíticas (Fig. 4 B y C) (Fig. 5).

Figura 4.  Técnica en parafina (hematoxilina-eosina, 40 X): A. Grupo control, adipocitos íntegros. B y C. Cambios estructurales en adipocitos. 

Figura 5.  Tejido adiposo, técnica parafina (hematoxilina-eosina, 40 X). Vas cularizado, escasos septos fibrosos, edema intersticial, rotura total de la membrana de los adipocitos, desarreglo de su arquitectura, infiltrado infla matorio con abundantes células linfocíticas. 

Calificamos como lisis leve cuando se afectó el 10% o menos de las membranas celulares de los adipocitos; moderada cuando se afectó del 10 al 20%; y severa cuando afectó al 20-30%.

En ninguno de los fragmentos sometidos a US con alguna de las frecuencias empleadas ni con ninguno de los tiempos de aplicación observamos necrosis grasa.

Los fragmentos expuestos durante 5 minutos a frecuencia baja de 1.1 Hz no presentaron respuesta al US. Aplicando frecuencia media (2.4 Hz) durante 5 minutos, observamos lisis leve (10%) y aplicando durante el mismo tiempo frecuencia alta (3.9 Hz), la lisis fue de moderada a severa, es decir, afectó al 20-30% de las membranas celulares.

En los fragmentos expuestos durante 10 minutos, el comportamiento del tejido a frecuencia baja (1.1 Hz) evidenció respuesta leve que se mantuvo en el mismo porcentaje (10%) incluso en los que se aplicó frecuencia media (2.4 Hz); mientras que en los que se aplicó frecuencia alta (3.9 Hz), la lisis del tejido se presentó de moderada a severa (20-30%).

Finalmente, al aplicarlo durante 15 minutos, la respuesta con frecuencia baja (1.1 Hz) fue leve; en los que se aplicó frecuencia media (2.4 Hz) la respuesta fue de moderada a severa (20-30%); y al aplicar frecuencia alta (3.9 Hz) la respuesta fue del 30% a más.

De esto se deduce que, aplicando mayor frecuencia se requiere menos tiempo de aplicación de US (Fig. 6 y 7).

Figura 6.  Relación de tiempo y frecuencias de US asociadas a lisis de la membrana de los adipocitos. 

Figura 7.  Porcentaje de lisis de las membranas de los adipocitos en relación a tiempo y frecuencias de US. 

De lo anterior concluimos que, para lograr el reblandecimiento adecuado del panículo adiposo, se pueden considerar 2 formas de aplicación del US externo: aplicar durante 5 minutos por área de 2.5 cm² a frecuencias medias o altas (2.4 a 3.9 Hz), o aplicar durante 10 o 15 minutos a frecuencia baja de 1.1 Hz. El tiempo global variará dependiendo de las dimensiones del área a tratar.

Discusión

Por sus efectos en el contorno corporal, la liposucción es uno de los procedimientos de Cirugía Plástica más frecuentemente realizados en todo el mundo. De acuerdo con las estadísticas de ISAPS (International Society of Aesthetic Plastic Surgery) publicadas en el 2019, se realizaron 1.732.620 procedimientos de liposucción en un año, representando el 16.3% de todos los procedimientos estéticos realizados; asi mismo, las estadisticas del National Databank de la Aesthetic Society of Cosmetic Surgery reportó 270.670 procedimientos de liposucción realizados en 2019.^(11,12)

Los resultados publicados por Bani y col.⁽¹³⁾ indican que el US tiene la capacidad de disminuir, de forma significativa, tanto el tamaño como el número de células adiposas de la grasa subcutánea. En su estudio, proporcionaron evidencia histológica sobre el mecanismo de acción del US externo sobre las células, induciendo inestabilidad del citoplasma de los adipocitos y de la membrana plasmática que envuelve la vacuola lipídica. Interesante demostración histológica relacionada con la aplicación de diferentes frecuencias; sin embargo, no mencionaron el tiempo de aplicación del US, que desde nuestro punto de vista es fundamental.

Las diferentes frecuencias producen fragmentaciones focales del citoplasma adipocítico, permitiendo la salida de gotas de triglicéridos de la vacuola lipídica al espacio extracelular. Cabe destacar que la lisis de las células adiposas no presentó signos de necrosis grasa ni inflamación intersticial. Así mismo, es de señalar que los cambios producidos por el US afectan a células adiposas, pero las células endoteliales, los pericitos y mastocitos, no presentan cambios, de manera que aplicado con frecuencia y tiempo adecuados causa reducción del número de células adiposas sin generar condiciones que afecten a los vasos, nervios o tejido conectivo.⁽¹⁴⁾

El HIFU genera en alta proporción muerte de los adipocitos, con las posibles consecuencias de dejar células muertas en el área. Por ello se recomienda solo para aplicación en pequeñas áreas de grasa acumulada, pero se contraindica para grandes áreas, como las que se tratan en la mayoria de los casos mediante liposucción.

En nuestro estudio aplicamos el US directamente sobre la grasa del cerdo, no hicimos aplicación percutánea debido a que la piel del cerdo es mucho más gruesa y las observaciones no serían aplicables. Al traspolar estas observaciones a la aplicación percutánea en pacientes, consideramos que el grosor de la piel reduce un poco el efecto del US, de manera que al establecer nuestras recomendaciones calculamos el tiempo requerido de acuerdo a la intensidad aplicada.⁽¹⁵⁾

Sabedores de todo esto, la intención del presente estudio fue determinar la intensidad de US percutáneo en relación con el tiempo ideal de su aplicación para lograr los efectos deseados, así como las diferentes variantes que se pueden aplicar con seguridad, dependiendo del propósito del cirujano.

Conclusiones

El empleo de US a frecuencias de 1.1 a 3.9 Hz es útil y seguro, siempre y cuando se aplique durante los tiempos adecuados.

Pudimos comprobar que dentro de este marco de seguridad, aplicar US externo con frecuencias altas requerirá menos tiempo para lograr los cambios histológicos deseados. Con ninguna de las frecuencias utilizadas observamos evidencia microscópica de daño o de necrosis tisular.

Estas observaciones apoyan el empleo de US externo para suavizar la grasa en procedimientos quirúrgicos en los que exista grasa abundante, particularmente en la liposucción. Tal y como describen diversas publicaciones, reblandecer la grasa disminuye su resistencia al paso de la cánula, con los beneficios subsecuentes: menor trauma, más fácil y rápida realización del procedimiento, menor equimosis, menor dolor posoperatorio y más rápida recuperación del paciente. De esta forma, el US percutáneo es una herramienta efectiva y segura que reduce el tiempo quirúrgico y la fatiga del cirujano.

Para lograr el reblandecimiento adecuado del panículo adiposo, consideramos 2 formas de aplicación del US externo: durante 5 minutos por área de 2.5 cm² a frecuencias medias o altas (2.4 a 3.9 Hz), o durante 10 a 15 minutos a frecuencia baja de 1.1 Hz. El tiempo global variará dependiendo de las dimensiones del área a tratar.

Este estudio confirma que la aplicación de US percutáneo actúa sobre el panículo adiposo alterando su arquitectura tisular y ofrece diferentes parámetros de frecuencias y tiempo, que apoyan al cirujano en su empleo, dándole seguridad y evitando complicaciones.