脂肪注入定着率详细解析!从吸收机制到提高定着率的最新技术
自体脂肪注入(脂肪移植)用于面部轮廓塑形和年轻化,具有高安全性和自然效果,因此在美容医学中非常受欢迎。但是,对患者和医生来说最大的课题是「注入的脂肪能存活多少(定着率)」这一点。脂肪的一部分会被体内吸收,因此结果难以预测。本文基于科学和医学证据,详细解析脂肪注入的吸收机制、荟萃分析的准确定着率、以及最大限度提高定着率的要点和最新的纳米脂肪技术。此外,还介绍了定着率容易较低的人群特征,以及基于这些特征制定合理治疗方案的方法。
1. 吸收机制:为什么注入的脂肪会减少?
脂肪注入后体积减少的背景在于,移植的脂肪细胞所处的严酷环境,以及伴随的坏死机制。移植的脂肪要存活,必须获得周围组织提供的营养和氧气。
在脂肪移植的初期阶段,移植的脂肪组织还没有建立专门的血管网络(血液供应)。因此,移植后最初的24至48小时内,营养和氧气只能通过周围组织液的渗透或直接扩散获得(Wei 2017)。与此相关,进行脂肪移植存活重要研究的Carpaneda等人发现,移植脂肪的存活率强烈依赖于「脂肪块的厚度和几何形状」。
根据他们提出的「边界带(borderland)」概念,移植脂肪块周缘1.5 ± 0.5 mm边界区域内的组织约40%能存活。换句话说,如果注入直径超过3 mm的大脂肪块,脂肪块中心部分无法获得周围组织液的扩散供应,会导致血浆吸收障碍。结果,中心部的脂肪组织陷入持续缺血和低氧状态,最终坏死并液化(Chou 2017)(Wei 2017)。因此,注入的脂肪块越大,存活率与其直径成反比下降。
此外,移植后体积减少初期阶段的机制还包括:与脂肪一起注入的肿胀液(sham fluid)或已失去存活能力的非存活细胞被体内吸收。而且,初期体积减少稳定后,在移植后12个月内仍可能看到缓慢的体积减少。这可能是由于存活下来的成熟脂肪细胞在适应环境变化的过程中释放脂质(脱脂质化),分化为无脂质的成纤维细胞样细胞所致(Lv 2020)。
2. 荟萃分析显示的实际定着率 (Lv2020: 平均47%)
关于脂肪注入的定着率,以往多见基于医生主观判断和经验的评估。但近年研究中,使用MRI、CT、3D扫描进行了客观的体积测量。Lv等人在2020年发表的系统综述和荟萃分析整合了使用客观测量方法的27项研究(共1011名患者)的数据,提供了极高的可信度(Lv 2020)。
根据该荟萃分析,面部脂肪注入的定着率在研究间存在26%至83%的波动,但在使用21项符合条件的研究的汇总数据中,最新随访时点的平均定着率为47%(95%置信区间:41%~53%)(Lv 2020)。换言之,认为注入脂肪的略少于一半最终会定着是合理的。
此外,按随访期间进行的亚组分析明确了脂肪何时会减少的时间表。定着率随时间推移逐渐下降,术后3个月时为53%,6个月时为49%,12个月时为41%。从此数据可知,移植脂肪的最大体积减少发生在术后最初的3个月内(Lv 2020)。
有趣的是,体积测量方法的不同也会导致报告的定着率出现显著差异。使用3D扫描测量体积的15项研究的平均定着率为43%,而使用CT的5项研究的平均定着率则较高,为57%。这表明CT评估可能会略微高估定着率(Lv 2020)。
3. 提高定着率的5个要点
为了将被吸收的脂肪比例降至最低并最大限度提高定着率,需要在手术手技和脂肪处理方法上加以改进。现介绍从既往临床研究中得出的5个提高定着率的重要要点。
- 细脂肪注入(显微脂肪移植)如前述吸收机制所说,脂肪块体积过大时,中心部分会发生坏死。为防止这种情况,Lin等人于2006年提出的「显微自体脂肪移植(MAFT)」概念建议,注入脂肪的单个区隔(块)的体积应控制在1/100 mL(0.01 mL)以下。通过将脂肪块半径保持在约1.3 mm以下,可使组织液中的营养物质扩散更容易到达中心部分,从而避免坏死和囊肿形成等并发症。采用专用注射器(如MAFT-GUN)进行精密注入,每次触发注入1/120 mL(0.0083 mL)的极微量脂肪,这项技术是有效的(Chou 2017)。
- 多层·多途径分散注入(多平面·多通道)与其将脂肪集中注入一处,不如将脂肪分散注入多个层次(多平面)或多条途径(多通道),这是增加移植脂肪与周围血管床接触面积的非常有效的方法(Lv 2020)。例如,在额部轮廓塑形的情况下,通过在三个不同深度进行细致的脂肪散布移植,即骨膜上方的深层、额肌的肌肉内层(中间层)以及真皮下的皮下组织层(浅层),可以优化移植脂肪的血液供应(Chou 2017)。
- 通过离心分离或过滤进行适当的脂肪处理从吸取的脂肪中去除血液、油分、肿胀液等杂质的过程也很重要。根据荟萃分析数据,采用「离心分离法」或「过滤(过滤法)法」作为脂肪处理技术时,与单纯静置分离的「沉淀(沉淀法)法」相比,倾向于获得更一致和稳定的存活率。采用离心分离法的16项研究显示存活率为47%,采用过滤法的4项研究显示存活率为36%,且研究间差异较小,而沉淀法的存活率为46%,但研究间异质性非常高,结果不稳定(Lv 2020)。
- 第2次及以后的追加注射(修复注射)已知通过多次进行脂肪注入,定着率会显著提高。在荟萃分析的比较中,第1次注入的平均定着率为45%(4项研究),而第2次注入的平均定着率达到了63%(4项研究)。这个原因可能是,通过第1次脂肪移植,受体部位(移植目标部位)的软组织厚度增加,形成了血流丰富的基础,因此第2次脂肪容易存活的环境得以形成(Lv 2020)。
- 与SVF、PRP等细胞、生长因子的联合使用抽脂脂肪中包含的基质血管细胞群(SVF)和从患者自身血液中提取的富血小板血浆(PRP)等被混合在脂肪中进行移植的技术也备受关注。元分析所涵盖的研究报告了一种独特现象:当辅助使用SVF或PRP时,患者在术后3个月内经历初期体积减少,随后在3至12个月期间平均体积逐渐增加和恢复。这些辅助因子强有力地促进血管新生,不仅改善缺血状态,还通过促进干细胞增殖和向脂肪细胞分化,支持脂肪存活和体积恢复(Lv 2020)。
4. 纳米脂肪干细胞及其强大效果 (Wei2017)
近年来,在皮肤年轻化和脂肪存活率提高方面带来革命性效果的是"纳米脂肪(nanofat)"技术。Wei等人的研究详细报告了使用纳米脂肪进行自体结构脂肪移植的卓越临床效果及其背后的生物学机制(Wei 2017)。
通过脂肪抽吸获得的基质血管细胞群(SVF)富含多种细胞,包括脂肪源干细胞(ASCs)、成熟脂肪细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞和周皮细胞等,这些细胞已被证实能促进移植部位的快速血管新生,提高存活率。在Wei等人的方法中,采集的脂肪颗粒通过在注射器之间连续3分钟的相互推挤进行机械乳化,转变为液体状态。随后,通过超微细过滤器,生成直径约50~100 μm的极小"纳米脂肪"。有趣的是,从这种纳米脂肪中分离培养的细胞(纳米脂肪源干细胞:NFSCs)无需胶原蛋白酶消化,即表现出与间充质干细胞相似的形态和功能,并保持分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞的能力(Wei 2017)。
纳米脂肪的尺寸远小于传统脂肪颗粒,因此与同时注入的较大结构脂肪颗粒(structural fat)和SVF的接触表面积大幅增加。这样,脂肪移植中SVF有益的旁泌作用(对周围细胞产生影响的作用)得以最大程度地发挥(Wei 2017)。
Wei等人进一步研究了从患者自身血液制备的富血小板纤维蛋白(PRF)的联合效果。PRF含有大量组织修复和再生相关的生长因子,包括血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF-β)和表皮生长因子(EGF)等。在体外共培养中,PRF以剂量和时间依赖的方式强有力地促进了NFSCs的生长和增殖。14天培养后,脂肪生成标志基因(PPARγ2、C/EBPα、ADD1)的mRNA表达水平相比对照组显著升高,证明了PRF促进干细胞脂肪分化的作用(Wei 2017)。
在该基础研究的临床应用试验中,对62名存在面部软组织凹陷和严重老化迹象的患者(测试组)进行了手术,移植了富含SVF的新分离纳米脂肪、PRF和自体结构脂肪的混合物。将其与仅接受传统自体脂肪移植的77名对照组患者进行了比较。结果显示,接受纳米脂肪+PRF混合移植的组别不仅面部凹陷症状显著改善,而且使用VISIA和SOFT5.5等仪器进行的客观评估中,皮肤质地、弹性、毛孔大小和水分含量相比术前显著改善。皱纹和色斑也显示了改善趋势。这归因于纳米脂肪中SVF的旁泌效应和PRF中细胞因子的抗衰老作用(Wei 2017)。
在术后12个月和24个月的长期随访中,纳米脂肪组患者的平均满意度远超90%,而对照组的满意度不足70%,结果压倒性地高。此外,测试组的62名患者中,仅有9人(14.5%)需要进行第二次注射,大多数患者通过一次注射就获得了令人满意的效果。未观察到脂肪硬结、液化、囊肿形成等严重并发症,证实了纳米脂肪与PRF相结合的方法是一种非常安全、效果持久的优异治疗方法(Wei 2017)。
5. 定着率低的人的特征
脂肪注入的定着率存在个体差异,研究表明患者的年龄和治疗目的也会影响治疗结果。
高龄患者年龄可能成为脂肪定着率的负面因素。根据Gerth等人和Denadai等人的研究,高龄患者组的体积定着率与年轻患者组相比显著较低。其原因在于,随着年龄增长,脂肪组织中的脂肪干细胞(ASCs)的增殖动态恶化,分化能力也下降(Lv 2020)。衰老的干细胞在移植后难以克服严酷的缺血环境,重建新血管或产生新脂肪细胞的能力减弱,因此吸收率相应增加。
希望通过脂肪注入进行美容增大(体积填充)的患者荟萃分析的亚组分析按治疗"适应症(目的)"比较定着率时,接受脂肪注入用于美容增大(Cosmetic augmentation)的患者平均定着率为42%(8项研究)。而接受脂肪注入用于面部半侧萎缩症(Romberg病)等先天性畸形(Congenital deformities)重建治疗的患者平均定着率为51%(8项研究),显示先天性畸形患者的定着率更好。对此原因仍有讨论,但推测先天性畸形患者的软组织为移植的脂肪细胞形成了"疏松支架(loose scaffold)",提供充足的营养和空间,使脂肪更容易存活(Lv 2020)。反之,在美容目的健康组织中强行增加体积时,组织压力容易升高,血流受阻,定着率可能略有下降。
6. 明智的治疗计划:以定着率为基础的方法
如前所述的证据所示,注入的脂肪不会100%定着。基于荟萃分析显示的"平均47%"定着率和术后最初3个月内体积大幅下降的事实(Lv 2020),医生和患者需要制定现实且战略性的治疗计划。
实施过度注入(超量矫正)考虑到定着率的局限性,手术时通常会进行"过度注入(超度纠正)",即故意注入比期望最终效果体积更多的脂肪。例如,Wei等人的研究方案中,将吸收的部分纳入计算,注入的脂肪量比目标最终体积多25%至30%(Wei 2017)。这样设计是为了在数个月后脂肪被吸收后,恰好保留理想体积。但是,过度注入会增加组织内压,引起血流障碍导致的坏死和疤痕,因此需要了解一次注入量存在限制这一事实。
"两次及以上治疗"为前提与其试图通过一次手术实现完美体积,不如从一开始就制定以"多次治疗"为前提的计划,这是提高最终满意度的聪明选择。如前所述,元分析证明第二次脂肪注入的定着率(63%)明显高于第一次注入(45%)(Lv 2020)。由于第一次移植脂肪构建血管网络,扩张皮肤和组织打造基础,第二次脂肪的存活率会显著提高。在Chou等人的临床研究中,在第一次MAFT(微自体脂肪移植)后4个月至6个月,对希望获得进一步体积或微调的患者进行"第二次触顶修饰疗程"被证实是有效的。该研究中,接受包含触顶修饰在内的两次MAFT的患者满意度惊人,86.4%表示"非常满意",13.6%表示"满意",共计100%的患者对结果感到满意(Chou 2017)。
彻底执行安全且确实的注入技术为了防止并发症,同时提高存活率,医生的精细技术是必不可少的。为了防止血管内误注入导致的栓塞(失明或脑梗塞等),在注入前必须拉动注射器的柱塞,确认没有血液混入(抽吸)。此外,注入需要以尽可能低的压力进行,并缓慢进行。为了防止脂肪在一个位置堆积导致血流阻断,需要在扇形摆动针的同时,进行多层细微线条状的注入(多平面·多通道注入),这是实现安全且高存活率的关键(Wei 2017)。
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7. 总结
脂肪注入(脂肪移植)由于使用自身组织,不存在异物反应的风险,能够长期实现自然的年轻化和轮廓塑形,是一种非常出色的治疗方法。然而,正如客观荟萃分析数据所示,注入脂肪的平均存活率约为47%,其中约一半会在术后3个月左右因体积减少而被吸收(Lv 2020)。
脂肪被吸收的主要原因是中心部缺血和低氧导致的坏死(Wei 2017)。为了防止这种情况,必须采用半径1.3毫米以下的极小脂肪颗粒(微脂肪)分散注入多个层次的技术(Chou 2017)。此外,进行适当的离心分离等处理也有助于提高存活率的稳定性(Lv 2020)。
近年来,出现了将通过机械乳化获得的超微细「纳米脂肪」与血液来源的「PRF(富血小板纤维蛋白)」相结合的最新技术。通过结合纳米脂肪来源干细胞(NFSCs)的功能和PRF生长因子促进血管新生和脂肪分化的效果,这一方法不仅能够实现体积增加,还被证实能够带来皮肤质量的显著改善(年轻化)和极高的患者满意度(90%以上)(Wei 2017)。
另一方面,需要理解的是,对于老年患者或希望增大用于美容目的的患者,由于干细胞活性下降和组织空间不足,存活率可能会略有降低(Lv 2020)。
成功进行脂肪注入的最聪明方法是制定「基于脂肪被吸收前提的治疗计划」。通过进行25-30%左右的过量注入(过度矫正)(Wei 2017),第一次建立基础,然后在存活率大幅提高的第二次(63%)追加注入(触摸修饰)中完成(Lv 2020),就能够安全而确实地获得理想的面部线条和年轻肌肤(Chou 2017)。
参考文献
- Lv Q, Li Y, Fan Y, et al. Fat Grafting for Facial Rejuvenation: A Systematic Review and Meta-analysis of Volume Retention. Aesthetic Plastic Surgery. 2020DOI
- Egro F, Roy E, Rubin J, et al. Evolution of the Coleman Technique. Plastic & Reconstructive Surgery. 2022DOI
- Firriolo J, Condé-Green A, Pu L. Fat Grafting as Regenerative Surgery: A Current Review. Plastic & Reconstructive Surgery. 2022DOI
- Wei H, Gu S, Liang Y, et al. Nanofat-Derived Stem Cells with Platelet-Rich Fibrin for Facial Rejuvenation. Oncotarget. 2017DOI
本文作者
中村 宏光医师
Zetith Beauty Clinic 银座・大阪・福冈
具有国内及国际学会研究发表经验,参与Zetith Beauty Clinic整体技术指导和教育工作。专门从事基于解剖学基础的精准美容医疗,追求根据每位患者的骨骼和组织特点实现自然的效果。