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MC BODY plus B1 Ultraschallphysik Biologische Effekte, Thermische

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<strong>Ultraschallphysik</strong><br />

<strong>Biologische</strong> <strong>Effekte</strong><br />

<strong>Thermische</strong> Wirkung<br />

Mechanische Wirkung<br />

Kavitations-Wirkung<br />

Sonophorese-Effekt<br />

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2<br />

<strong>Ultraschallphysik</strong><br />

Zum Verständnis des Phänomens der Kavitation müssen wir uns die physikalischen<br />

Prinzipien des Ultraschalls und seine biologischen Auswirkungen ins Gedächtnis rufen.<br />

Mit dem Begriff Ultraschall bezeichnen wir die elastischen Wellen, deren Frequenz<br />

jenseits des menschlichen Hörbereichs liegt. Die Grenze ist subjektiv und schwankt mit<br />

dem Alter, lässt sich aber zwischen 16 KHz und 20 KHz festlegen.<br />

Mit elastischer Welle bezeichnen wir eine Welle, die sich in einem Medium fortbewegt.<br />

Die Haupteigenschaft der elastischen Ultraschallwelle ist ihre kurze Wellenlänge und<br />

daher ihre erhöhte Frequenz. Sie breitet sich in Form von geradlinigen Bündeln in einer<br />

Art und Weise sowie unter Bedingungen aus, die denen von Lichtbündeln ähnlich sind.<br />

Neben der Intensität des Ultraschalls ist auch die Strahlung größer als die hörbare<br />

Frequenz, da die Intensität I (W/cm²) proportional zum Quadrat der Frequenz ist. Die<br />

mit der Welle verbundene Schallintensität wird als die pro mittlere Zeiteinheit in einer<br />

Flächeneinheit transportierte Schallenergie definiert. Daher wird die Intensität in Kraft<br />

pro Flächeneinheit gemessen: W/cm² oder mW/cm².<br />

Da die Schallwellen die unterschiedlichen Gewebeschichten durchdringen, bleibt ihre<br />

Frequenz konstant, nur die Wellenlänge ändert sich bei den einzelnen Gewebearten, da<br />

sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit je nach Medium ändert. Daraus ergibt sich:<br />

=<br />

Λ<br />

v<br />

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f<br />

wobei gilt: Λ<br />

= akustische Wellenlänge, f = Frequenz und<br />

v = Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Welle. Bei der Ausbreitung durch die<br />

einzelnen Gewebeschichten wird die akustische Welle gedämpft oder der<br />

Ultraschallimpuls verliert Energie. Diese Dämpfung hat drei Ursachen:<br />

• Breite des Bündels<br />

• Ausbreitung<br />

• Absorption<br />

Nachdem die Schallenergie abgestrahlt worden ist, breitet sie sich im Gewebe aus. In<br />

der Regel ist sie je nach Form des Emitters auf einen zylindrischen oder konischen<br />

Ausbreitungsbereich beschränkt. In einem Medium, das keine Ausbreitungs- und<br />

Absorptionswirkung hat, bleibt die Schallenergie konstant. Wird der<br />

Ausbreitungsbereich größer, verteilt sich diese Energie über einen breiteren Bereich,<br />

und somit nimmt die Schallenergie ab.<br />

Wenn die Ultraschallwelle das Gewebe durchdringt, werden Partikel desselben<br />

Gewebes an der Bewegung des Mediums beteiligt: in einem absorptionsfreien Medium<br />

geben die Partikel ihre Schwingungsenergie wieder ab, so dass die Kombination aus<br />

Welle und Partikel insgesamt ihre Eigenenergie erhält. In realen Medien, wie<br />

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3<br />

beispielsweise menschlichem Gewebe, verlieren die Partikel durch Reibung oder andere<br />

<strong>Effekte</strong> einen Teil ihrer Schwingungsenergie. Dieser Energieverlust wird Absorption<br />

genannt. Man kann durchaus sagen, dass dieser durch Absorption verursachte<br />

Energieverlust zum größten Teil in Wärme umgewandelt wird, die sich auf das Gewebe<br />

überträgt, das von dem Ultraschallwellenbündel durchdrungen wird.<br />

Die Dämpfung der Ultraschallwellen, die sich ausbreiten, verläuft exponentiell. Daher<br />

bietet es sich an, die Dämpfungsgeschwindigkeit in Dezibel anzugeben. Es folgt eine<br />

Übersichtsdarstellung der Ultraschallenergie in einem Medium mit bekannter Dicke:<br />

MEDIUM<br />

Dämpfung bei<br />

1 MHz<br />

(Db/cm)<br />

Halbwertschi<br />

chtdicke bei<br />

1 MHz<br />

(cm)<br />

Luft 12 (f2) 0,25<br />

Wasser 0,002 (f2) 1500<br />

Fette<br />

0,<br />

63<br />

4,<br />

76<br />

Blut<br />

0,<br />

18<br />

16,<br />

67<br />

Niere<br />

1,<br />

0<br />

3,<br />

0<br />

Weichgewebe 0,70 4,29<br />

Leber<br />

0,<br />

94<br />

3,<br />

19<br />

Knochen<br />

15<br />

0,<br />

20<br />

Muskel, glatte Fasern,<br />

gestreifte Fasern<br />

1,3 3,3 2,31 0,91<br />

Tabelle Ultraschallenergie in einem Medium mit bekannter Dicke<br />

Man sieht, dass die Dämpfung in den Fetten, in Weichgewebe sowie im Wasser am<br />

geringsten ist. Da sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit direkt proportional zur<br />

Frequenz verhält, nimmt sie bei niedrigeren Frequenzen ab.<br />

Die Form des von einem Verstärker abgegebenen Ultraschallwellenbündels ist ein<br />

Parameter mit besonderer Bedeutung für das Verständnis der Anwendungsmethode. Ein<br />

Emitter mit einem konstanten zylindrischen Durchmesser und geeigneten<br />

Abmessungen (nicht zu groß und nicht zu klein) ermöglicht eine große Wirktiefe<br />

und bietet im Vergleich zu einem zu großen oder zu kleinen Emitter Möglichkeiten<br />

der Energieeinsparung. Demgegenüber hat ein Emitter mit einer konkaven<br />

Oberfläche mit fokussierten Emissionen eine geringere Wirktiefe, aber eine<br />

größere Dichte um den Fokusbereich herum.<br />

Wenn das Ultraschallwellenbündel eine Grenzfläche zwischen zwei Körpern oder<br />

Gewebearten erreicht, kann es wie ein Lichtbündel gebrochen oder von seinem<br />

Ausbreitungsweg abgelenkt werden. Zur Vermeidung dieses Effekts, der Energie in die<br />

nicht gewünschte Zone entweichen lässt, ist es wichtig, den Diffusor möglichst<br />

senkrecht auf die Behandlungszone aufzusetzen.<br />

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Schallausbreitung: Ein zunächst parallel angeordnetes Ultraschallwellenbündel wird, wenn<br />

es von einem zylindrischen, nicht jedoch konischen Emitter abgestrahlt wird, auf seinem<br />

Weg durch die verschiedenen Schichten des Körpers immer stärker gestreut. Diese beiden<br />

Faktoren reduzieren die Intensität der Ultraschallwelle um einen konstanten Faktor pro<br />

Zentimeter Eindringtiefe, so dass die ursprüngliche Intensität in einer bestimmten Tiefe um<br />

die Hälfte reduziert wird. Diese Tiefe wird als Halbwertschichtdicke bezeichnet und<br />

schwankt bei Weichgewebe mit der Frequenz, d.h. mit zunehmender Frequenz sinkt die<br />

Eindringtiefe.<br />

Ultraschallwellen werden nicht durch die Luft übertragen, daher ist ein Medium<br />

erforderlich, um sie besser vom Emitter auf die Haut des Patienten zu übertragen. Es ist<br />

also immer erforderlich, ein spezielles Gel als Verbindungsmittel zur Übertragung des<br />

Ultraschalls zu verwenden. Dieses Gel ist vollkommen unschädlich, führt jedoch zu einer<br />

besseren Aufnahme der aktiven Wirkstoffe für die beabsichtigte Behandlung.<br />

Zusammengefasst bedeutet dies: Um Fettgewebe wirksam zu behandeln, müssen<br />

niederfrequente Ultraschallwellen mit einem zylindrischen Emitter erzeugt werden, dessen<br />

Durchmesser etwa 5 cm beträgt und der unter Verwendung eines geeigneten Gels<br />

senkrecht auf die zu behandelnde Zone aufgesetzt wird. Vertiefende Informationen zu<br />

diesem Thema finden sich in Anlage A: Eingehende Untersuchung der Kavitation.<br />

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<strong>Biologische</strong> <strong>Effekte</strong> von Ultraschall<br />

Bisher haben wir analysiert, wie die Schallwellen von biologischem Gewebe absorbiert<br />

werden. Die Absorption der Schallwellen hat mehrere physiologische Auswirkungen,<br />

die folgendermaßen zusammengefasst werden können:<br />

<strong>Thermische</strong> Wirkung<br />

Bei der Absorption der Wellen wird Wärme erzeugt: Dieser Effekt tritt an den<br />

Übergängen zwischen den einzelnen Gewebearten deutlicher auf, beispielsweise<br />

zwischen Fett- und Muskelgewebe oder an der Knochenhaut. Grund für die<br />

Wärmeerzeugung ist einerseits die Absorption der Wellen, sobald diese auf ein neues<br />

Medium treffen, und andererseits die Reflexion zwischen den Oberflächen. Die<br />

Menge der erzeugten Wärme hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie<br />

beispielsweise der Verweildauer auf einer Zone, der Leistungsdichte (Watt/cm²), der<br />

Frequenz der Ultraschallwellen und der Art der Emission, d.h. kontinuierlich oder<br />

gepulst.<br />

Die induzierte Wärme hat ähnliche Auswirkungen auf das Gewebe wie andere,<br />

gleichartige Methoden, beispielsweise die lokal angewandte Radiofrequenz. Hinzu<br />

kommen eine Steigerung der Zellaktivität und eine Erweiterung der Blutgefäße, die<br />

eine verstärkte Durchblutung zur Folge haben. Dadurch stehen mehr Sauerstoff und<br />

mehr Nährstoffe zur Verfügung, zudem wird der Abtransport von Abfallprodukten<br />

und das Abklingen entzündlicher Prozesse beschleunigt. Auf diese Weise verbessern<br />

Ultraschallwellen den trophischen Zustand des Gewebes, erleichtern die Reparatur<br />

von beschädigtem Gewebe und beschleunigen das Abklingen von entzündlichen<br />

Prozessen.<br />

Bei gepulsten Ultraschallwellen ist der thermische Effekt geringer, da die über einen<br />

kurzen Zeitraum von ein paar Sekunden produzierte Wärme während der<br />

Unterbrechungsphase verloren geht. Daher sind sie für Behandlungen geeignet, bei<br />

denen eine erhöhte Temperatur nicht zu empfehlen ist.<br />

Mechanische Wirkung<br />

Die Wellen rufen Druck- und Zugbewegungen einiger Partikel hervor. Die<br />

tatsächlich von den einzelnen Partikeln zurückgelegte Entfernung ist zwar gering,<br />

aber die auftretenden Druckschwankungen sind erheblich und reichen aus, um<br />

mechanische <strong>Effekte</strong> im Gewebe hervorzurufen.<br />

Die Durchlässigkeit der Zellmembranen wird erhöht, wodurch sich der Austausch<br />

und die Absorption von Flüssigkeiten beschleunigt. Festes Gewebe wird gelockert,<br />

was wahrscheinlich auf die Trennung der Fasern vom Collagen und durch die<br />

Aufweichung von Verklebungen zurückzuführen ist.<br />

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Bei Impulsbetrieb sind die thermischen <strong>Effekte</strong> wegen der Unterbrechungsphasen<br />

minimal, so dass die Wärme während der Behandlung verloren geht. Stattdessen<br />

treten stärkere mechanische <strong>Effekte</strong> auf.<br />

Die mechanischen <strong>Effekte</strong> werden demnach durch die von den Ultraschallwellen<br />

ausgeübten Druckveränderungen und die Mikromassage hervorgerufen, verstärkt durch<br />

die gepulste Emission auf Zellebene, wo die Zellen abwechselnd zusammengedrückt<br />

und entspannt werden. Die von den einzelnen Partikeln ausgeführte Bewegung ist zwar<br />

klein, aber die dadurch verursachten Druckschwankungen sind erheblich und reichen<br />

aus, um wichtige mechanische <strong>Effekte</strong> im Gewebe zu erzielen. Die durch den<br />

Ultraschall erzeugten mechanischen Änderungen bewirken:<br />

• Beschleunigung von Ausbreitungsprozessen durch die Zellmembranen<br />

• Spaltung komplexer Moleküle (Proteine, Polysaccharide usw.)<br />

• Mikromassage des Gewebes.<br />

Darüber hinaus gibt es Hinweise auf eine erhöhte Elastizität von Narbengewebe<br />

nach der Ultraschallanwendung, die tatsächlich eine stärkere Spannung und<br />

Entspannung von verhärteten Narben erlaubt. Wenn die Narbe mit tiefer gelegenen<br />

Strukturen verbunden ist, können die Ultraschallwellen zu einer Entspannung dieser<br />

Narben beitragen.<br />

Kavitationswirkung<br />

In einem flüssigen Medium erzeugen Ultraschallwellen, die von einem Verstärker<br />

abgegeben werden, Druck- und Unterdruckwellen bei hoher Geschwindigkeit. Diese<br />

in der Flüssigkeit agierenden Wellen bewirken den Kavitationseffekt. Während der<br />

Unterdruckphase bilden sich Millionen mikroskopisch kleine Blasen in der<br />

Flüssigkeit. Während der zweiten Phase der Ultraschallkompression wird die Blase<br />

selbst durch den ausgeübten Druck so stark zusammengedrückt, dass sie<br />

„zusammenfällt“ und implodiert. Dadurch wird eine verstärkte Stoßenergie<br />

freigesetzt, die auf das Fettgewebe trifft. Die Zerstörung der Fettzellen und die damit<br />

verbundene Vermischung und Homogenisierung von Flüssigkeiten wird<br />

hauptsächlich durch die Intensität der Kavitation verursacht, nicht jedoch durch die<br />

eingesetzte Leistung: Dieser Effekt wird auch als Beschallung bezeichnet, d.h. die<br />

kontrollierte Einwirkung intensiver Energie auf eine Flüssigkeit.<br />

Durch die Implosion der Kavitationsblasen zerfallen die Fettzellen, so dass die darin<br />

enthaltene Flüssigkeit austritt.<br />

Aus dem Vorgenannten können wir ableiten, dass die Intensität des Energieimpulses,<br />

der von jeder kollabierenden Blase ausgeht, bei der Kavitation proportional zur<br />

Intensität der Schallwelle und zur Wachstumszeit der Kavitationsblase ist.<br />

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Das Phänomen der Kavitation durch eine Ultraschallquelle tritt bei jeder Frequenz<br />

auf (in der Medizin und in der Kosmetik werden üblicherweise 3 und 1 MHz<br />

verwendet), aber es wurde nachgewiesen, dass zur Erreichung einer ausgezeichneten<br />

Kavitation, das heißt für die höchste Anzahl an Mikroblasen in Verbindung mit der<br />

maximalen Energie, die jede Blase in der Implosionsphase abgeben kann, die<br />

geringstmögliche Ultraschallfrequenz gewählt werden sollte, also ca. 32 KHz.<br />

Darüber hinaus ist es erforderlich, dass die Schallwelle, die von dem bei dieser<br />

spezifischen Frequenz schwingenden Kristall erzeugt wird, wiederum eine<br />

Schallwelle mit sehr hohem lokalen Druck erzeugt. Das lässt sich nur mit einem<br />

besonderen Emissionssystem verwirklichen, bei dem eine sehr hoch entwickelte<br />

Technologie mit einer geringen Leistung kombiniert wird, um unerwünschte<br />

thermische <strong>Effekte</strong> zu vermeiden.<br />

Bei der Emission derartiger Ultraschallwellen werden unweigerlich auch<br />

Schallwellen niedrigerer Frequenz erzeugt (die als subharmonische Schwingungen<br />

bezeichnet werden), deren Frequenz im Verhältnis zum Grundton nur halb so groß<br />

ist. Daher werden in unserem Fall harmonische Schallwellen im Bereich von 16 KHz<br />

erzeugt, die für den Menschen hörbar sind. Der Kunde bzw. die Kundin nimmt in<br />

diesem Fall(nicht immer, da es auch vom Hörvermögen der einzelnen Person<br />

abhängt) wegen der subharmonischen Untertöne ein Störgeräusch wahr, das aber<br />

keinerlei Einfluss hat (oder besser gesagt, keine physiologischen Nebenwirkungen<br />

erzeugt, da es nur eine geringe Leistung aufweist und nur für kurze Zeit auftritt).<br />

Zudem bleibt das Störgeräusch nach der Behandlung nicht bestehen, sondern<br />

verschwindet sofort, wenn der Emitter keinen Kontakt mehr zur Haut hat. In den<br />

meisten Fällen sind diese Geräusche aber nicht störend.<br />

Was passiert also, wenn wir eine bestimmte Menge Wasser bei<br />

Umgebungstemperatur einem intensiven Ultraschallfeld aussetzen?<br />

Während der Tiefdruckphase (Phase A in Abb. 10.2.2) entstehen viele Blasen, die<br />

immer größer werden, solange diese Phase anhält (Negativdruck).<br />

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Acoustic<br />

Pressure<br />

Bubble<br />

radius<br />

(µm)<br />

Compression<br />

Expansion<br />

Growth<br />

Formation Hot spot<br />

Time (µs)<br />

Abb. 10.2.1 –Blasenbildung im Zeitverlauf bei der Kavitation<br />

- Legende -<br />

Compression Kompression<br />

Acoustic pressure Schalldruck<br />

Expansion Ausdehnung<br />

Bubble radius µm Bläschendurchmesser µm<br />

Formation Bildung<br />

Growth Anstieg<br />

Implosion Implosion<br />

Shock wave Stoßwelle<br />

Hot spot Hot Spot<br />

Fast Cooling Schnelles Abkühlen<br />

Time (µs) Zeit (µ-sec)<br />

Implosion<br />

Shock wave<br />

Fast cooling<br />

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Abb. Bildung von Hohlräumen und Implosion<br />

- Legende -<br />

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Abb. – Phasen der Kavitation<br />

Cavitation bubbles grow ... Kavitationsbläschen wachsen während der<br />

Druckentlastungsphase<br />

Maximum bubble expansion Maximale Ausdehnung der Bläschen<br />

The bubbles implode ... Die Bläschen implodieren während der<br />

nächsten Kompressionsphase<br />

Diese Bildung mikroskopisch kleiner Blasen ist der Beginn der Kavitation (besser<br />

gesagt der Bildung von Hohlräumen innerhalb der Flüssigkeit). Während der zweiten<br />

Phase der Ultraschallkompression (Phase B in Abb. 10.2.2.) wird die gerade<br />

entstandene Blase selbst durch den enormen Druck so stark zusammengedrückt, dass<br />

ihre Temperatur erheblich ansteigt (Phase C in Abb. 10.2.2), bis sie schließlich<br />

zusammenfällt, wodurch eine Stoßenergie freigesetzt wird (Phase D in Abb. 10.2.2).<br />

Die durch die Implosion des Bläschens hervorgerufene Stoßenergie (Schockwelle)<br />

trifft auf die Oberfläche der in der Nähe befindlichen Zellstrukturen und verursacht<br />

dort eine mechanische Interaktion. Man geht davon aus, dass der Druck, der vom<br />

Zerplatzen eines Bläschens ausgeht, lokal bis zu 1000 Atmosphären (in einem<br />

mikroskopisch kleinen Bereich!) erreichen kann.<br />

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Abb. Zusammenhang zwischen der Entwicklung einer mechanischen Welle und einer<br />

Kavitationsblase<br />

- Legende -<br />

Elastic wave Elastische Welle<br />

Compression waves Kompressionswellen<br />

Variation of bubble’s dimension Entwicklung der Bläschengröße<br />

Time Zeit<br />

Bei einer Zellstruktur wie beispielsweise Fettgewebe, das in der Regel mit flüssigen<br />

Substanzen gefüllt ist, tritt eine sehr effiziente Zerfallswirkung ein, da dasselbe<br />

Phänomen auch im Gewebeinneren auftritt. Bei festen, kkompakten<br />

ompakten Strukturen (z.B.<br />

Muskeln oder Knochen), hat die Stoßenergie hingegen keine Auswirkungen, zumal<br />

man auch noch die kurze Anwendungszeit berücksichtigen muss (in der Regel 30<br />

Minuten Bewegung, jedenfalls in der gesamten Zone sowie bei gepulster<br />

Betriebsart).<br />

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der durch niederfrequenten Ultraschall<br />

hervorgerufene Kavitationseffekt eine biologische Reaktion hervorruft, die sich<br />

aus einigen grundlegenden <strong>Effekte</strong>n ergibt, wie beispielsweise die Reduzierung<br />

der intermolekularen olekularen Kohäsion mit einer daraus folgenden Verflüssigung der<br />

Körperflüssigkeiten, die Mikroionisierung von verhärtetem Bindegewebe, die<br />

Verringerung von Ödemen und die Erleichterung der anschließenden<br />

Verstoffwechselung.<br />

Zum Abtransport der verflüssigten Fettstoffe empfiehlt sich eine<br />

Lymphdrainagemassage oder eine Radiofrequenzmassage, da die in der Tiefe<br />

wirkende Wärme die entstandenen Substanzen weiter verflüssigt und die<br />

Elektrodenbewegung den Abtransport fördert.<br />

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Unserer Ansicht nach eignet sich eine Wirkkombination aus <strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> und<br />

BIOPLATE RF perfekt für eine Komplettbehandlung des gesamten Körpers. Eine<br />

ideale Behandlungsmethode, um auf schnelle und angenehme Weise dauerhaft<br />

wieder in Form zu kommen.<br />

Wenn man für die Anwendung die geeigneten Gels einsetzt (die speziell für den <strong>MC</strong><br />

Body <strong>B1</strong> erprobt worden sind) und die zeitweilig erhöhte Durchlässigkeit der Haut<br />

infolge der Auswirkungen der Kavitationsblasen ausnutzt, wird ein idealer Kontakt<br />

zwischen Haut und Emitter erreicht, so dass die aktiven Wirkstoffe für die<br />

SONOPHORESE die Haut besser durchdringen können.<br />

Sonophorese-Effekt<br />

Die Professoren Daniel Blankschtein und Robert Langer und der Student Samir<br />

Mitragotri vom Institut für Chemietechnik haben niederfrequenten Ultraschall dazu<br />

verwendet, die Durchlässigkeit der Haut signifikant zu erhöhen und so eine Übertragung<br />

von Insulin zu ermöglichen, ein Protein, das bei der Diabetesbehandlung zum Einsatz<br />

kommt. Eine Arbeit von Dr. Langer und Joseph Kost zeigt, dass Ultraschallwellen dazu<br />

verwendet werden könnten, die Verabreichung von Medikamenten (nicht nur Proteinen)<br />

durch die Haut mithilfe des so genannten Sonophorese-Effekts zu verstärken. Dieses<br />

Verfahren ist aus drei Gründen besser als bisherige Methoden: Das Medikament wird<br />

über mehr als sieben Tage freigesetzt, es ist einfacher als die Verabreichung von<br />

Injektionen und es beseitigt die Gefahr von Infektionen.<br />

Eine neuere Arbeit dieser drei Autoren und David Edwards (ebenfalls ein Spezialist, der<br />

der Meinung von Dr. Langer folgt) zeigt, wie die Anwendung niederfrequenter<br />

Ultraschallwellen die Aufnahme von Medikamenten mit geringerem Molekulargewicht<br />

durch die Haut unterstützt. Dabei entsteht Kavitation, d.h. Wachstum und Oszillation<br />

von Luftblasen in den keratinhaltigen Hautfasern. Durch die Oszillation zerfällt die<br />

Ordnung der Fettschichten, so dass Moleküle sich einfacher durch die Haut bewegen<br />

können. Langer, Blankschtein und Mitragroti haben die Theorie aufgestellt, dass<br />

Ultraschallwellen mit niedriger Frequenz den transdermalen Transport erleichtern, da<br />

bekannt ist, dass der Kavitationseffekt bei sinkenden Frequenzen zunimmt. Die<br />

Forschungsergebnisse zeigen, dass sich die Durchlässigkeit der Haut von Verstorbenen<br />

bei Anwendung von Ultraschallfrequenzen zwischen 20 KHz und 40 KHz signifikant<br />

erhöhte (dieser Bereich liegt weit unter dem Bereich, der für Ultraschalluntersuchungen<br />

in der Schwangerschaft verwendet wird). Experimente an rasierten Mäusen haben<br />

darüber hinaus ergeben, dass Insulin auf diesem Weg wirksam verabreicht werden kann.<br />

Das wurde sowohl anhand des Insulingehalts im Blut als auch anhand des sinkenden<br />

Glukosegehalts nachgewiesen.<br />

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Die Experimente haben zudem gezeigt, dass die Ultraschallwellen keine bleibenden<br />

Schäden an den Schutzbarrieren der Haut oder an den darunter liegenden<br />

Muskelgeweben verursachen. Niederfrequente Ultraschallwellen werden bereits seit<br />

vielen Jahren von Zahnärzten zur Zahnreinigung eingesetzt.<br />

Sonophorese (auch Phonophorese genannt) ist daher die vielversprechendste Strategie<br />

zur Steigerung der Wirkung von Medikamenten und anderen aktiven Wirkstoffen, die<br />

auch in kosmetischen Mitteln enthalten sind und auf dem Gebiet der Dermatologie,<br />

kosmetischen Medizin und in der Kosmetik zum Einsatz kommen. Ultraschall erzeugt<br />

Änderungen in der Struktur der Hornschicht und ihrer Durchlässigkeit. Neuere<br />

Forschungen haben ergeben, dass Frequenzen zwischen 20 und 40 KHz in diesem<br />

Zusammenhang den größten Nutzen bringen. Die biologischen Auswirkungen der<br />

niederfrequenten Ultraschallwellen auf die Hornschicht lassen sich folgendermaßen<br />

gliedern: mikromechanische <strong>Effekte</strong>, thermische <strong>Effekte</strong> und Kavitationseffekte.<br />

Der mikromechanische Effekt verursacht Verschiebungen und Deformierungen von<br />

unterschiedlichem Ausmaß und schließlich den Zusammenbruch der biologischen<br />

Moleküle. Infolgedessen bricht die oberste Hautschicht zusammen. Mögliche<br />

Durchdringungswege werden dem Auftreten vorübergehender Veränderungen<br />

zugeschrieben („Pore“ von etwa 20 Mikrometern), die zu Bedingungen führen, die sich<br />

in Experimenten auch für das Eindringen von Molekülen mit hohem Molekulargewicht<br />

als ausreichend erwiesen.<br />

Der thermische Effekt ist auf den so genannten „Jouleeffekt“ zurückzuführen: der<br />

mechanische Effekt, der Schwingungen auf molekularer Ebene erzeugt, erhöht die<br />

kinetische Energie und somit die Temperatur. Durch die erhöhte Temperatur wird die<br />

Membrandurchlässigkeit weiter erhöht.<br />

Der Kavitationseffekt wird dadurch hervorgerufen, dass die auf die Haut aufgebrachte<br />

Flüssigkeit von der flüssigen in die gasförmige Phase übergeht. Dabei bilden sich<br />

mikroskopisch kleine Blasen, die auf der Hautoberfläche implodieren, einen erhöhten<br />

hydrostatischen Druck erzeugen, der für das Abschälen der Hornhaut verantwortlich ist.<br />

Die Kavitation scheint auch der wichtigste Faktor für die Verringerung der<br />

Barrierefunktion zu sein. Wie zu Beginn dieses Abschnitts schon erläutert wurde, lag<br />

der Schwerpunkt bei den jüngsten Studien auf dem möglichen Auftreten lokal<br />

begrenzter Regionen mit hoher Durchlässigkeit („localized transport regions“), die mit<br />

hoher Empfindlichkeit auf die Ultraschallwellen reagieren. Dies wirkt sich in Form<br />

einer erheblichen strukturellen Störung, verbunden mit einer erhöhten Durchlässigkeit,<br />

aus.<br />

Ein weiterer wichtiger Faktor scheint mit der Anwendungszeit verbunden zu sein: Bei<br />

Einsatz niederfrequenter Ultraschallwellen über einen langen Zeitraum, durchschnittlich<br />

mehr als 20 bis 30 Minuten bis zu einer Stunde, hat sich eine deutliche Steigerung der<br />

Hautdurchlässigkeit gezeigt.<br />

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13<br />

Im kosmetischen Bereich empfiehlt es sich, den Bereich vorzubereiten (Auflösung der<br />

Hornschicht der Haut), indem man vor Beginn der Behandlung nur 5 Minuten lang auf<br />

der betroffenen Zone arbeitet, um während der Behandlung ein besseres Eindringen der<br />

im Celluson enthaltenen aktiven Wirkstoffe zu erreichen (nähere Informationen dazu<br />

finden Sie im nachstehenden Kapitel über die Vorbereitung der Sonophorese-<br />

Behandlung).<br />

<strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong><br />

Das Gerät <strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> zur Erzeugung von Kavitationsblasen mittels Ultraschall für<br />

den Einsatz in der Sonophorese und Sonolyse ist ein elektronisches,<br />

computergesteuertes Gerät, das mit einem Mikroprozessor gesteuert wird und<br />

niederfrequenten Ultraschall abgibt (etwa 32 KHz).<br />

Der <strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> ist ein vorprogrammiertes, computergesteuertes Gerät und bietet<br />

dadurch den Vorteil, dass bereits erprobte Programme genutzt werden können. Diese<br />

Programme sehen im Wesentlichen zwei Funktionsweisen vor: ununterbrochene<br />

Abgabe von Impulsen (kontinuierliche Betriebsart) und „SWEEP SYSTEM“, d.h. eine<br />

Abgabe mit gepulster Modulation der Impulsbreite.<br />

In der Betriebsart „CONTINUOUS“ werden Ultraschallwellen ohne Unterbrechung<br />

abgegeben, also kontinuierlich, jedoch mit veränderlicher Frequenz. Dadurch lässt sich<br />

ein Kavitationseffekt bei geringeren thermischen Auswirkungen zwischen Emitter und<br />

Haut erzielen. Im Modus „SWEEP SYSTEM“ treten infolge einer massierenden<br />

Wirkung zusätzlich mechanische <strong>Effekte</strong> auf, mit der die Mikrozirkulation verstärkt<br />

angeregt werden kann. Die Kombinationsmöglichkeiten aus Parametern und<br />

Emissionsart wurden bereits in die Betriebsprogramme der Gerätesoftware<br />

eingearbeitet.<br />

<strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> ist zudem eines der am höchsten entwickelten Geräte, die heute auf<br />

dem Markt erhältlich sind. Aufgrund seiner Bauweise kann es eine hohe Anzahl an<br />

Kavitationsblasen mit hohem Schalldruck, aber geringer Intensität erzeugen, so<br />

dass unerwünschte thermische <strong>Effekte</strong> auf ein Minimum reduziert werden. Zudem<br />

wurde die Oberfläche der Elektrode mit Härtemitteln behandelt, damit sie auch<br />

nach vielen unterschiedlichen Behandlungen bei korrektem Gebrauch immer glatt<br />

und intakt bleibt. Vor allem ist sie „biokompatibel“, d.h. sie führt nicht zu<br />

allergischen Reaktionen, wie dies sonst für gewöhnlich bei der Verwendung von<br />

Materialien wie Aluminium und Stahl der Fall ist.<br />

Bei Gebrauch des Geräts muss ein Gel verwendet werden, das den Ultraschall leitet und<br />

mit aktiven Wirkstoffen versehen ist und auf diese Weise den Sonophorese-Effekt<br />

ausnutzt. Das von uns in Verbindung mit dem <strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> erprobte Produkt ist<br />

CELLUSON.<br />

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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der <strong>MC</strong> <strong>BODY</strong> <strong>B1</strong> in Verbindung mit<br />

CELLUSON folgende grundlegende Wirkungen begünstigt:<br />

• Eine phoretische Wirkung, die dank der erhöhten Hautdurchlässigkeit das<br />

Eindringen der aktiven Wirkstoffe zur „Sonophorese" erlaubt.<br />

• Eine fibrolytische Wirkung, die eine Verringerung der Faserprozesse begünstigt<br />

und so Gewebeverhärtungen vermindert.<br />

• Eine sympathikushemmende Wirkung auf das vegetative Nervensystem, die eine<br />

starke, lokal begrenzte Erweiterung der Blutgefäße in der Haut erzeugt.<br />

• Eine metabolische Wirkung, die verschiedene Stoffwechselprozesse in den Zellen<br />

stimuliert, insbesondere in den Fibroblasten, wodurch sich deren Abgabe von<br />

Kollagen und Elastin erhöht.<br />

• Eine thermische Tiefenwirkung. Es ist zu beachten, dass dieser thermische Effekt<br />

die Wirkung der bereits genannten metabolisch-phoretischen <strong>Effekte</strong> deutlich<br />

verstärkt.<br />

• Die eigentliche biologische Wirkung der durch Ultraschall hervorgerufenen<br />

Kavitation, aus der sich aus einige grundlegende <strong>Effekte</strong> ergeben, wie<br />

beispielsweise die Reduzierung der intermolekularen Kohäsion mit einer daraus<br />

folgenden Verflüssigung der Körperflüssigkeiten, die Mikroionisierung von<br />

verhärtetem Bindegewebe, die Verringerung von Ödemen und die Förderung der<br />

anschließenden Verstoffwechselung.<br />

• Die Übertragung verschiedener kosmetischer Substanzen durch die Haut mittels<br />

Sonophorese, die nach Aufnahme im Gewebe langsam über einen längeren<br />

Zeitraum abgegeben werden.<br />

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Anwendungsmethoden für Behandlungen am Körper<br />

• Bei der Basisanwendung zur lokalen Cellulite- und Fettreduzierung ist die<br />

Verwendung von zwei Handstücken vorgesehen, ein lineares Handstück und ein<br />

Fokussierhandstück.<br />

• Das lineare Handstück (glatte Oberfläche) darf nur für folgende Zonen verwendet<br />

werden: Gesäß, Beine, Arme. Auf der Behandlungszone wird eine bestimmte<br />

Menge Celluson verteilt, dann wird das lineare Handstück auf die<br />

Behandlungszone aufgesetzt, wobei die Oberfläche komplett aufliegen muss (eine<br />

Behandlung mit der Kante des Handstücks ist zu vermeiden). Anschließend das<br />

Handstück sehr langsam kreisförmig bewegen, bis eine leichte Rötung der<br />

behandelten Zone eintritt. An stärker betroffenen Stellen kann es sinnvoll sein, die<br />

Behandlung eine Minute lang zu konzentrieren.<br />

• Das Fokussierhandstück ist dagegen hauptsächlich für Behandlungen am Bauch<br />

und an den Seiten zu verwenden. Grundsätzlich ist wie folgt vorzugehen (genauere<br />

Erläuterungen finden sich in den nachstehenden Abschnitten): Zunächst wird auf<br />

der Behandlungszone etwas CELLUSON verteilt, der zu behandelnde Teil wird<br />

mit den Fingern angehoben und das Fokussierhandstück senkrecht auf diese Zone<br />

aufgesetzt und höchstens eine Minute lang dort belassen. Dabei ist eine<br />

Ausrichtung des Strahls auf die inneren Organe aus Sicherheitsgründen zu<br />

vermeiden. Diese Behandlungsweise kann auch an den Zonen vorgenommen<br />

werden, für die normalerweise das lineare Handstück verwendet wird, vorwiegend<br />

an sehr hartnäckigen Fettdepots.<br />

• Der Kunde bzw. die Kundin muss ein leises Pfeifen im Ohr und eine leichte<br />

Erwärmung an der Oberfläche und in der Tiefe wahrnehmen; Diese<br />

Wahrnehmungen müssen positiv sein und dürfen keinesfalls als unangenehm<br />

empfunden werden.<br />

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