面部自体脂肪移植成活率的研究进展

2018-10-31 10:52张瑞娟宋慧锋高全文
中国美容医学 2018年7期

张瑞娟 宋慧锋 高全文

[摘要]面部自体脂肪移植技術是根据面部不同区域的不同生理结构有选择性的进行填充,来实现面部整体的对称及美观。对获取的脂肪进行物理机械加工或添加外源性因子,提高了移植脂肪的成活率,延长了脂肪填充的有效时间,对面部美容及畸形修复疗效确切,且并发症少。目前,脂肪移植面临的最大挑战是自体吸收现象,由于面部生理结构复杂,因此,影响面部脂肪移植存活率的因素也相对复杂。本文就面部自体脂肪移植成活率的研究进展综述如下。

[关键词]面部自体脂肪移植;面部脂肪移植成活率;面部生理结构;脂肪填充体积;自体脂肪吸收

[中图分类号]R622+.9 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2018)07-0142-04

Abstract:The technology of facial autologous fat grafting is based on the different physiological structures of different regions of the face, injecting selectively to achieve facial symmetry and beauty. Physical and mechanical processing or adding exogenous factors to the obtained fat lengthening the effective time of fat filling. It has exact effect on facial deformity repair and facial beauty, and has fewer complications. However, the biggest challenge facing fat transplantation is the phenomenon of autologous absorption. Because of the complex physiologic structure of the face, the factors that affect the survival rate of facial fat transplantation are also relatively complex. The research progress of facial autologous fat transplantation survival rate is reviewed.

Key words: facial autologous fat grafting; survival rate of facial fat transplantation; facial physiologic structure; fat injecting volume; autologous fat absorption

自体脂肪移植技术已有100余年的发展历史,由于其独特的优势及显著的临床效果,目前已经成为整形美容领域研究的一大热点。第1例自体脂肪移植手术是由德国的整形外科医生Gustav Neuber于1893年实施的,选取上肢的脂肪移植到眶周,以修复眶周继发结核性骨髓炎后的缺损。1895年,Viktor Czerny成功地利用自体脂肪移植修复了乳房切除术后的缺损,实现了双侧乳房的对称性。但两者使用的方法均是开放式脂肪移植,随后的近100年时间也均是采取类似方法,造成的创伤大而且并发症多。1980年,Illouz和Fournier发明了封闭式吸脂法,将脂肪移植技术带入了新的高度。1985年,Klein发明了肿胀液技术,允许术者在局麻下使用直径小的吸脂针吸脂,加速了脂肪填充的进程。1987年,Sydney Coleman发表的文章中具体描述了脂肪的获取、离心、移植的非创伤性手术步骤,成为公认的自体脂肪移植的标准技术操作。自体脂肪不仅可以弥补体积上的缺损,还因为脂肪干细胞强大的再生及分化、分泌功能使受区获得一定程度的修复,加之来源广、无排斥反应、手感真实、创伤小、可重复性好、方便移除等优势,使得自体脂肪移植技术在面部畸形修复及美容方面的应用越来越广泛。Aust等[1]研究发现每立方厘米脂肪组织中多能干细胞的含量是骨髓组织中的1 000倍,并且抽取的每500ml脂肪组织中可获得2×108脂肪来源的干细胞(Adipose tissue-derived stem cells,ADSCs)。

1 面部脂肪注射层次的研究

脂肪注射在面部的不同层次起到的作用不相同,注射在深层,如:肌肉层、骨膜上一般起到结构支撑的作用,注射在表浅的皮下层或脂肪层一般起到改善轮廓、修饰外形的作用,但由于面部各区域生理结构的差异,同时考虑到注射的安全性,对于注射层次也应有相应的选择性。Kanchwala等[2]在鼻唇沟进行脂肪填充时,皮下、真皮下及肌肉内均进行脂肪注射,眉间注射时将脂肪注射入皱纹及临近组织内,进行下眼睑注射时将少量脂肪注射入眶骨骨膜上。Rohrich等[3]通过尸体解剖发现面部皮下脂肪分为多个独立的解剖小室,中间有筋膜互相隔离,并且同时分为浅层和深层脂肪小室,按照面部脂肪小室进行脂肪填充可使面部立体感增强,避免面部获得气球样外观。由于老化过程中脂肪小室内的脂肪会发生不同程度的生理性减少或萎缩,在进行面部脂肪填充时应考虑到该部位生理性分布发生的变化。Zhanqiang Li等[4]也是在面部脂肪小室的解剖结构指导下进行面部脂肪填充。面部脂肪填充首先从上颌前区开始,将脂肪注射到上颌骨表面,并呈扇形分布,然后通过鼻孔黏膜进入到上颌前区将脂肪注射到相同位置的皮下层。对眉区进行脂肪填充可以使面部向前的立体感增强,从眉尾进针,只在皮下层进行填充,眉中间区注射的脂肪多于两侧。前额和颞部也是从眉尾进针,前额的填充层次为帽状腱膜下,而颞部的填充层次为皮下层。对于颊部及下颌骨区,术者认为在皮下层注射微量脂肪足够使颧弓与颊部及下颌区域的过渡看起来自然。Yun Xie等[5-6]行面部自体脂肪填充时,在皮下层及肌肉腱膜的浅层均进行脂肪注射,低于7%的患者在注射后的效果评估中被认为不满意。Amar等[7]主张在面部肌肉层进行自体脂肪注射,并发现80%~90%的患者只需进行一次注射就可达到理想效果,并且效果能维持3~5年。Francesco Arcuri等[8]在行面部脂肪填充时,只选择在皮下层进行脂肪注射,以防止面部血管或神经束的损伤,发现81%的患者只需进行一次脂肪注射就可达到满意结果。Nicole Lindenblatt等[9]在颧骨区域进行脂肪注射时将脂肪注射到颧骨上,填充下颌区域时,在颏部则沿下颌骨进行注射。Hua Lei等[10]在颞部进行脂肪注射时,只在肌肉浅层进行注射,并不在皮下层进行注射,以防止血肿和外观畸形;行颊部脂肪注射时,皮下层及肌肉浅层均进行注射;行颧弓部脂肪注射时,脂肪被注射到肌肉下、肌肉内及皮下层。Su-Shin Lee等[11]将颞部分为三个层次进行自体脂肪填充,深层即颞骨上,中间层即颞肌层,浅层即皮下,并认为浅层注射量应为深层或中间层的1.5倍,由于人们对于颞部丰满度的不断追求心理,一次脂肪注射后的满意率才达77%,更多的患者希望进行二次注射。根据以上临床观察结果可见,对于面部不同区域脂肪注射层次的选择现在并无统一结论,还需进一步进行相关研究。

2 面部脂肪注射量的研究

Yun Xie等[5-6]注射的脂肪量为实际所需脂肪量的120%~130%,并且认为不应高于此范围,否则局部易有肿块形成。吕晓杰等[12]进行面部自体脂肪注射时,注射量为实际所需的120%~130%,局部注射量以凹陷程度而定。张俊等[13]认为注射量应为预测量的120%~130%。Jie Li等[14]面部注射的脂肪量超过实际所需的20%~30%。Hua Lei等[10]在面部软组织缺陷区注射的脂肪总量为预测脂肪量的110%~120%。张卓然[15]认为面部凹陷区域注射的脂肪量应该为实际缺损体积的120%~130%,对于半侧颜面萎缩的患者,脂肪填充量应控制在15~20ml内,若皮肤张力不是很大可以适当增加脂肪量。Hua Wei等[16]对面部凹陷的区域脂肪填充量为实际所需量的125%~130%。由于存在自体脂肪吸收的现象,故在进行脂肪填充时需要在所需脂肪体积的基础上适当增加脂肪的填充体积,但并不是填充的越多效果越好,因为面部软组织缺损空间是一定的,若填充过多会造成局部空间压力过大,使组织灌流量减少,脂肪细胞间也会相互挤压,造成缺血坏死[17],反而加速脂肪的自体吸收甚至发生相应的并发症,如:脂肪液化、坏死、囊肿、血肿、肿块形成等。

因此,术前对面部各区域组织缺损体积进行详细评估是十分必要的,术中在所需脂肪体积的基础上增加10%~30%的脂肪体积被认为是目前最安全有效的。

3 面部不同区域脂肪移植吸收率的差异性

Ali Mojallal等[18]通过长期调查发现,面部脂肪注射一段时间后效果最佳的是颧骨和两侧颊部区域,最令患者不满意的是颞部和上下唇周围。Despoina Kakagia等[19]研究发现脂肪注射在面部运动较多的区域眉间和唇部相对难以修正体积缺损,而运动较少的区域颧部和颊部较易修正体积缺损。Nicole Lindenblatt等[9]观察发现颧骨和颏部区域脂肪注射后吸收率为15%左右,而唇部的脂肪吸收率相对较大,为50%左右。Rafael Denadai等[17]在研究中发现,两侧颊部区域效果保持最好,而额部注射后的效果最差。Kanchwala等[2]认为运动越少的区域越有助于移植脂肪的血管再生,运动较多的区域不利于移植脂肪的血管再生及稳定,颧骨、眶周、下颌骨正中联合区脂肪填充后效果明显较其他区域好,唇部和口角周围都属于运动相对多的区域,脂肪吸收率高,3~6个月内需进行二次脂肪注射。Yan Shi等[20]通过实验研究发现肌肉内注射脂肪的留存率与肌肉运动有关,肌肉运动可能会抑制ADSCs的成熟分化,因此,肌肉越发达,运动越多的区域脂肪的留存率越低,运动少的区域越有助于ADSCs的成熟分化且有助于脂肪的血管再生。分析可能的原因:①面部分为相对静止区域和活动区域;②面部不同区域的脂肪组织生理结构不同,如:颧骨和颊区共有三个脂肪小室且面积都较大,是面部脂肪注射量最大的区域,因此,此区域内移植脂肪更易存活。

4 提高面部脂肪移植成活率的方法

面部自体脂肪移植目前面临的最大难题是自体吸收,大部分发生在移植后的前3个月内,吸收率高达50%以上,主要原因就是脂肪移植后未能及时建立有效的血供,大多数学者认为脂肪颗粒离动脉血供超过2mm就会造成移植脂肪营养不足,部分脂肪细胞发生坏死,最后液化吸收,因此,在移植早期提供给移植脂肪足够的营养非常重要[21]。近年来,细胞辅助移植技术[19]和因子辅助移植技术得到快速发展,目前主要的形式有纳米脂肪(nano-fat)、间质血管基质成分SVF(stromal vascular fraction)、富血小板纤维蛋白(PRF,Platelet-rich fibrin)及外源性因子。

4.1 脂肪来源的干细胞(ADSCs):近年来,人们对于脂肪来源的干细胞研究十分火热,发现ADSCs具有与骨髓源性的间充质干细胞相同的分化潜能,可以向其他多种组织进行分化,如:肌肉、骨、软骨、神经、血管、脂肪、造血组织等,同时也可以分泌多种细胞因子,如:血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、肝细胞生长因子(HGF)等[22],有助于血管再生及创面愈合。因此,脂肪来源的干细胞在修复颜面部凹陷畸形及老化时,不仅能分化为成熟的脂肪细胞,使脂肪组织再生,还能通过分泌功能促进移植脂肪的存活以及改善受区环境,是脂肪移植技术能够成功的重要因素。YiYuan等[23]在脂肪移植过程中加入外源性的脂肪来源的干细胞,发现移植脂肪明显提高了留存率,并且其血管化的脂肪组织比未加入脂肪来源的干细胞的对照组多,血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)的表达水平也是加入外源性脂肪来源的干细胞实验组高。外源性的脂肪来源的干细胞可能没有直接参与血管形成及脂肪组织的生长,但可能通过旁分泌的形式影响了游离脂肪组织的间质细胞,从而间接促进了游离脂肪的成活。脂肪来源的干细胞首次由Zuk在2001年从脂肪组织中提取出来并命名。Kolle等[24]发现脂肪来源的干细胞浓度为每毫升2×107,在脂肪移植中确实提高了脂肪的留存体积。脂肪来源的干细胞目前主要从两种形式中获得:纳米脂肪(nano-fat)和间质血管基质成分(SVF)。纳米脂肪(nanofat)是一种自体脂肪经过机械乳化后得到的脂肪颗粒,一般10ml的脂肪组织经一系列处理后能得到1ml纳米脂肪。纳米脂肪颗粒体积小,直径一般50~100?m,与相同体积的未加工过的传统脂肪组织相比,其含有更多的ADSCs,并且能夠增加SVF与较大的脂肪颗粒之间的接触面积,利于脂肪颗粒的再生和存活。SVF也是从脂肪组织中经过物理机械作用提取的一种悬浮液,除了包含大量ADSCs也包括其他多种类型的细胞,如:前脂肪细胞、内皮细胞、周细胞、造血系细胞及成纤维细胞,并且也包含多种细胞因子,能够为移植脂肪组织提供营养,改善受区情况,也能分化为成熟的脂肪细胞,使移植的脂肪组织保持一定体积。Patrick Tonnard等[25]经过临床实验证明纳米脂肪在面部注射6个月后皮肤质量得到明显改善。Jie Li等[14]将38例患者分为实验组和对照组,实验组中26例患者进行脂肪组织+SVF联合移植,对照组中12例患者只进行脂肪组织移植,随访6个月后,通过搜集的数据计算得出实验组脂肪的留存率为(64.8±10.2)%,对照组脂肪的留存率为(46.4±9.3)%,两组存在统计学差异,可以发现SVF对于移植脂肪体积的保存具有积极影响。孙凯等[26]经过临床随访12~24个月后发现,实验组进行SVF+脂肪组织面部填充后移植脂肪基本没有被吸收,92%的患者不需进行二次脂肪填充,而对照组单纯采用脂肪填充74%的患者需进行二次脂肪填充,术者认为SVF可以提高自体移植脂肪的存活率及留存率。Natale Ferreira Gontijo-de-Amorim 等[27]将30例面部软组织不对称患者分为两组,实验组中患者注射的脂肪组织富含SVF,而对照组的患者则只注射脂肪组织,12个月后进行CT扫描发现实验组实现了更好的脂肪留存率和外观,并且根据随访发现富含SVF的脂肪组织注射后患者的皮肤质量和色调都有明显改善。Yao Yao等[28]创新性的研究出了制作细胞外基质间质血管成分SVF胶,是SVF悬浮液的胶体状,并通过实验验证此种SVF胶中80.5%脂肪干细胞及74.2%血管内皮细胞被保留了下来,而且比传统的SVF悬浮液有更好的治疗修复效果。纳米脂肪和SVF能够有效辅助脂肪移植最主要的原因就是一方面能够促进移植脂肪组织的存活,另一方面能够保持受区脂肪的再生。因此,纳米脂肪或SVF配合自体脂肪组织移植是一种更好的联合脂肪移植形式。

4.2 富血小板纖维蛋白(PRF,Platelet-rich fibrin):PRF富含血小板,血小板脱颗粒后可释放大量的生长因子,如:PDGF-BB、VEGF、FGF-2、EGF、IGF-1、TGF-β,对于预防免疫排斥及减少移植并发症,组织的修复和再生都有积极影响。龚正兴等[29]将60例患者分为实验组和对照组,实验组行PRF联合自体脂肪颗粒移植,对照组行单纯自体脂肪颗粒移植,随访6个月后,实验组优良率的评价高达83.3%,对照组为56.7%,两组存在统计学差异,认为PRF能够促进移植脂肪的血管化及生长,提高存活率。张蕴珍[30]首先将PRF联合自体脂肪注射的患者分为一组,然后将单纯进行自体脂肪注射的患者分为另一组,并按注射部位不同再次分组,随访6个月后,发现PRF联合自体脂肪移植的成活率高于单纯自体脂肪移植的成活率,并且术后并发症及需二次注射的概率均较低,同时发现受区位置对PRF联合自体脂肪移植的成活率影响不明显,但对于单纯自体脂肪移植的成活率有影响。Hua Wei等[16]将进行面部自体脂肪移植的患者分为实验组和对照组,实验组采用纳米脂肪联合富血小板纤维蛋白(PRF)及自体脂肪颗粒三者结合进行面部自体脂肪移植,对照组则采用传统的自体脂肪移植方法,即不对抽取的脂肪进行机械乳化处理。实验组中脂肪组织经机械乳化处理后得到的纳米脂肪颗粒直径小于100?m,富含间质血管成分(SVF)。经过12个月的随访,结果显示实验组中85.48%的患者仅需一次脂肪填充即可达到满意结果,14.52%的患者需要二次填充,吸收率和相应的并发症也很少,相反对照组中有更高比例的患者需要进行二次脂肪填充,并且形成囊肿及脂肪液化的概率也更高。经过2年随访,结果显示实验组的联合移植方法患者满意率超过90%,而对照组采用传统脂肪移植方法患者满意率低于70%。

4.3 细胞因子:Feng Lu等[31]将VEGF通过基因转染ADSC,发现其能够增加移植脂肪组织生成毛细血管的数量,并减少脂肪移植后坏死和纤维化并发症的发生。Chen等[32]通过实验研究发现VEGF加速了ADSC的增殖,并且能够使ADSC分化为脂肪细胞、软骨细胞及成骨细胞后保持稳定。Li等[33]通过实验研究发现EGF可以通过ERK1/2和JNK通路促进ADSC分泌多种细胞因子。

5 总结与展望

综上,自体脂肪移植在治疗面部畸形及面部美容方面均有积极的效果,不仅能弥补软组织的缺损,还能改善面部的皮肤质量,是一项快速、安全、有效的治疗措施。面部有软组织及骨组织,有相对静止区和运动区,有凹陷区和凸起区,同时又发现存在相互隔离的脂肪小室,这些都是影响面部脂肪填充效果的因素,因此,面部脂肪填充对于区域及层次的选择仍有待研究。虽然目前有多种形式的脂肪辅助移植技术来减少脂肪的自体吸收,但其未来的体积留存率仍具有不可预测性,可能需要进行2次甚至3次补充移植,因此,在提高脂肪的存活率及留存率方面还需要进一步研究。

[参考文献]

[1]Aust L,Devlin SJ,evlin B,et al.Yield of human adipose-derived adult stem cells from liposuction aspirates[J].Cytotherapy,2004,6(1):7-14.

[2]Kanchwala SK, Bucky LP.Facial fat grafting:the search for predictable results[J].Facial Plast Surg,2003,19(1):137-146.

[3]Rohrich RJ,Pessa JE.The fat compartments of the face:anatomy and clinical implications for cosmetic surgery[J].Plast Reconstr Surg,2007,119(7):2219-2227.

[4]Li Z,Li J,Ma J,et al.Panfacial fat injection approach in young asian patients for facial contouring: a goal-oriented classification method based on the facial fat compartments theory[J].Plast Reconstr Surg,2017,140(2):253-260.

[5]Xie Y,Li Q,Zheng D,et al.Correction of hemifacial atrophy with autologous fat transplantation [J].Ann Plast Surg,2007,59(6):645-653.

[6]Xie Y,Zheng DN,Li QF,et al.An integrated fat grafting technique for cosmetic facial contouring [J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2010,63(2):270-276.

[7]Amar RE,Fox DM.The facial autologous muscular injection (FAMI) procedure:an anatomically targeted deep multiplane autologous fat-grafting technique using principles of facial fat injection [J].Aesthetic Plast Surg,2011,35(4):502-510.

[8]Arcuri F,Brucoli M,Baragiotta N,et al.The role of fat grafting in the treatment of posttraumatic maxillofacial deformities[J].Craniomaxillofac Trauma Reconstr,2013,6(2):121-126.

[9]Lindenblatt N,Van hulle A,Verpaele AM,et al.The role of microfat grafting in facial contouring[J].Aesthet Surg J,2015,35(7):763-771.

[10]Lei H,Ma GE.Evaluation of repairing facial depression deformities secondary to lupus erythematosus panniculitis with autologous fat grafting[J].J Craniofac Surg,2016,27(7):1765-1769.

[11]Lee SS,Huang YH,Lin TY,et al.Long-term outcome of microautologous fat transplantation to correct temporal depression[J].J Craniofac Surg,2017,28(3):629-634.

[12]呂晓杰,刘洋,陈俊男,等.自体颗粒脂肪移植重塑面部轮廓并改善皮肤质地[J].中国美容医学,2012,21(7):1104-1106.

[13]张俊,牟行蓉,肖峰,等.自体颗粒脂肪游离移植在面部美容中的临床应用[J].口腔医学研究,2012,28(7):685-686.

[14]Li J,GaoJ,Cha P,et al.Supplementing fat grafts with adipose stromal cells for cosmetic facial contouring[J].Dermatol Surg,2013,39(3pt1):449-456.

[15]张卓然.自体脂肪颗粒注射移植在面部凹陷及轻度半侧颜面萎缩症的临床应用[J].中国美容医学,2017,26 (7):22-24.

[16]Wei H,Gu SX,Liang YD,et al.Nanofat-derived stem cells with platelet-rich fibrin improve facial contour remodeling and skin rejuvenation after autologous structural fat transplantation[J].Oncotarget, 2017,8(40):68542-68556.

[17]Denadai R,Raposo-Amaral CA,Pinho As,et al.Predictors of autologous free fat graft retention in the management of craniofacial contour deformities[J].Plast Reconstr Surg,2017,140(1):50e-61e.

[18]Mojallal A,Shipkov C,Braye F,et al.Influence of the recipient site on the outcomes of fat grafting in facial reconstructive surgery[J].Plast Reconstr Surg,2009,124(2):471-483.

[19]Kakagia D.Autologous fat grafting:in search of the optimal technique[J].Surg Innov,2014,21(3):327-336.

[20]Shi Y,Yuan Y,Dong Z,et al.The fate of fat grafts in different recipient areas:subcutaneous plane, fat pad,and muscle[J].Dermatol Surg,2016,42(4):535-542.

[21]Cai J,Li B,Liu K,et al.Macrophage infiltration regulates the adipose ECM reconstruction and the fibrosis process after fat grafting[J]. Biochem Biophys Res Commun,2017,490(2):560-566.

[22]Wang WZ,Fang XH, Williams SW,et al.Elimination of reperfusion-induced microcirculatory alterations in vivo by adipose-derived stem cell supernatant without adipose-derived stem cells[J].Plast Reconstr Surg,2015,135(4):1056-1064.

[23]Yuan Y,Zhang S,Gao J,et al.Spatial structural integrity is important for adipose regeneration after transplantation[J].Arch Dermatol Res,2015,307(8):693-704.

[24]Kolle SF,Fischernielsen A, Mathiasen AB,et al.Enrichment of autologous fat grafts with ex-vivo expanded adipose tissue-derived stem cells for graft survival:a randomised placebo-controlled trial[J].Lancet, 2013,382(9898):1113-1120.

[25]Tonnard P,Verpaele A,Peeters G,et al.Nanofat grafting:basic research and clinical applications[J].Plast Reconstr Surg,2013,132(4):1017-1026.

[26]孫凯,甄永环,刘永葆.血管基质成分提升面部脂肪移植存活率的临床观察[J].中国美容医学,2014,23(4):267-269.

[27]Gontijodeamorim NF,L.Charlesdesa L,Rigotti G.Mechanical supplementation with the stromal vascular fraction yields improved volume retention in facial lipotransfer:a 1-year comparative study[J]. Aesthet Surg J,2017,37(9):975-985.

[28]Yao Y,Dong Z,Liao Y,et al.Adipose extracellular matrix/stromal vascular fraction gel:a novel adipose tissue-derived injectable for stem cell therapy[J].Plast Reconstr Surg,2017,139(4):867-879.

[29]龚正兴,赵宇.富血小板纤维蛋白辅助的面部自体颗粒脂肪注射治疗[J].中国临床研究,2016,29(4):491-493.

[30]张蕴珍.富血小板纤维蛋白在脂肪填充中的临床研究[D].唐山:华北理工大学,2016.

[31]Lu F,Li J,Gao J,et al.Improvement of the survival of human autologous fat transplantation by using VEGF-transfected adipose-derived stem cells[J].Plast Reconstr Surg,2009,124(5):1437-1446.

[32]Chen G,Shi X,Sun C,et al.VEGF-mediated proliferation of human adipose tissue-derived stem cells[J].PLoS One,2013,8(10):e73673.

[33]Liao HT,Marra KJ,Rubin JP.Application of platelet-rich plasma and platelet-rich fibrin in fat grafting: basic science and literature review[J].Tissue Eng Part B Rev,2014,20(4):267-276.

[收稿日期]2018-04-20 [修回日期]2018-06-10

编辑/李阳利