光电技术在家用美容仪中的应用进展

马静雯 罗颖祺

【摘 要】近年来，随着医疗美容的火热兴起，消费者在面部抗衰方面的需求热度呈上升趋势。随着产品技术的进步，由医美机构衍生的美容仪逐步向家庭化发展，家用美容仪因其价格相对低廉、便捷、操作简单，逐步成为了更多消费者的选择。目前我国家用美容仪行业主要的技术路线包括射频RF、强脉冲光、微电流及可见光LED等，主要应用于抗衰、紧致提拉、美白、清洁及脱毛等方面。本文主要针对光电技术原理及其在家用美容仪中的应用进展作一综述。

【关键词】家用美容仪；面部年轻化；射频；LED；微电流；强脉冲光

中图分类号：R75 文献标识码：A 文章编号：1004-4949（2023）03-0151-04

Application Progress of Photoelectric Technology in Household Cosmetic Instrument

MA Jing-wen1， LUO Ying-qi2

（1.Department of Medical Aesthetics， Shanghai Dermatology Hospital， Shanghai 200000， China；2.Medical Department of Lzup Technology Co.， Ltd.， Shanghai 200000， China）

【Abstract】In recent years， with the hot rise of medical aesthetics， the demand of consumers in facial anti-aging has been on the rise. With the advancement of product technology， cosmetic instrument derived from medical beauty institutions have gradually developed towards home use， and household cosmetic instrument have gradually become the choice of more consumers due to their relatively low price， convenience and simple operation. At present， the main technical lines of our national beauty instrument industry include RF radio， intense pulsed light， micro-current and visible light LED， which are mainly used in anti-aging， tightening and lifting， whitening， cleaning and hair removal. This paper mainly reviews the principle of photoelectric technology and its application in household cosmetic instrument.

【Key words】Household cosmetic instrument； Facial rejuvenation； Radio frequency； LED； Micro-current； Intense pulsed light

家用美容仪（household cosmetic instrument）是从医美项目中逐步衍生出来的，随着光电、射频等新技术的发展，该类仪器受到消费市场的高度关注[1]。家用美容仪价格相对低廉、便捷、操作简单，逐步成为了更多消费者的选择。目前我国家用美容仪行业主要的技术路线包括射频RF、强脉冲光、微电流及可见光LED等，主要应用于面部年轻化、紧致提拉、美白等方面，已成为较常见且安全有效的面部年轻化治疗手段[2]。本文主要针对光电技术的原理及其在家用美容仪中应用进展作一综述。

1 射频

射频（radiofrequency，RF）也称射频电流，一般是指频率范围在3×10⁵～3×10¹¹Hz的高频交流电磁波，是抗衰美容领域较常用的一种物理治疗。射频技术通过电磁波在一定温度范围内加热真皮层，作用于胶原组织，使胶原组织变性再生，从而改善皮肤状况；同时射频还可以刺激成纤维细胞，促进新胶原蛋白的形成，从而达到祛除皱纹效果[3-5]。研究显示[6-8]，利用射频技术设计的家用美容仪能够有效减少面部、颈部和其他身体区域的皱纹。目前主要射频种类有单极射频、双极射频和多极射频。现家用美容仪多采用双极射频，主流射频头包括环形电极头、条状电极头和点状电极头。相较于傳统的点状或条状射频场，环形电极头面积大，聚热少，不容易烫伤，如部分家用美容仪采用射频环形圆极技术搭配多频变频射频热场，可覆盖多层次真皮层，产生更深层次、更广范围和更均匀的黄金射频热场，促进皮肤中的胶原蛋白新生，提高提拉淡纹的效果[9]。

2 强脉冲光

强脉冲光（intense pulsed light，IPL）又称“光子嫩肤”，是一种以脉冲形式输出的多波长光，光谱范围通常为500～1200 nm，涵盖可见光和近红外光，治疗原理主要为选择性光热作用、光化学作用、光生物学效应等。由于不同波长作用于皮肤的深度不同，不同靶色基的吸收峰也不同，操作者需根据患者的个体情况和治疗目的选择不同的滤光片进行治疗。强脉冲光较激光光谱范围更广，可以兼具祛红、祛黑、提亮肤色的效果。由于强脉冲光的能量更加温和，比较适用于解决日常护肤问题，对患者的工作和生活影响较小。

目前，强脉冲光在家用美容仪中主要用于进行皮肤年轻化治疗。强脉冲光作用于皮肤后，通过光吸收、热效应及生物刺激等作用增强成纤维细胞的活力，刺激细胞分泌更多胞外基质，促进真皮层的弹力纤维和胶原纤维增生与重排，加快黑色素的代谢，改善皮肤质地，使皮肤恢复弹性。Negishi K等[10]研究发现，73例亚洲人经过5次IPL治疗后，80%受试者毛细管扩张、皮肤质地及色素改善程度高于60%。Li YH等[11]筛选152例光老化受试者进行IPL治疗，结果发现91.4%的受试者皱纹评分降低2～3个等级，89.5%受试者自我感觉满意，并无其他明显不良反应发生。由此说明，IPL能够安全有效地改善面部皱纹情况。此外，强脉冲光也是脱毛的主要手段之一。强脉冲光设备产生的光能被毛囊及毛干吸收，产生光热效应，破坏毛囊结构，同时将热量传导至邻近组织，导致毛囊周围多能干细胞的热损伤，从而抑制毛发的进一步生长，实现脱毛的效果。Trelles MA等[12]选取10名受试者进行4周腋下脱毛治疗，一侧使用家用脉冲仪器治疗，以另一侧作对比，治疗结束后对两部位进行H&E染色和盲法组织学检查，结果显示，实验组受试者的毛囊休止期显著增加，且6个月后，末梢毛发计数减少87%。2015年，Gold MH[13]对17例有面部多毛症患者进行面部脉冲脱毛治疗，并于6次治疗后随访，结果显示，该家用脉冲强光治疗仪治疗后1个月和3个月的毛发减少数和百分比分别为83.3%和78.1%，并且未发现有不良反应事件发生。由此说明，强脉冲光能够安全有效祛除面部多余毛发。

3 微电流

微电流（microcurrent）是一种是依靠仪器和技术传导入人体的仿“生物电”电流，一般是指频率和强度在微安培（μA）范围内的脉冲电流。该技术可以透过肌肉再训练来紧实和舒展身体上较松软、下垂和皱缩的皮肤，是一种特殊的电流。临床上常用于改善皮肤病变和组织修复，具有高安全性、便携性，且为非侵入性治疗手段。此外，微电流能够促进组织的电流内源性流动的改善，通过降低损伤部位的阻抗和促进生物电的进入促进功能恢复，从而重建稳态。微电流的作用平面较深，可以在皮肤和皮下呈现即刻作用，并能够达到肌肉水平，但与射频类仪器比较，微电流即刻效果明显，但作用的持续性相对较差。

不同研究报道中表明[14，15]，低强度电流能够加速伤口愈合，并且能够促进成纤维细胞增殖，减少炎症因子释放、新生血管形成，改善血液循环和增加胶原含量。有研究指出[16]，面部软组织由于胶原蛋白、肌肉等流失会引起面部松垂老化，而运用神经电刺激对脸部肌肉进行特殊运动，能够有效改善面部丰满度，防止肌肉萎缩流失，进而延缓面部衰老。2018年，研究首次报道了一项家用面部肌肉锻炼美容仪对面部提升、皱纹有效改善的影响，要求50名鼻唇、嘴角处有皱纹或皮肤松弛的受试者每天使用该仪器2次（30 s/次，治疗8周），发现面部肌肉锻炼（FME）能有效增加面部肌肉厚度、减少下面部表面积和体积，研究者认为其对面部年轻化有正向效果[17]。Kavanagh S等[18]对108名健康女性进行一项随机、对照试验，均使用神经肌肉电刺激面具（20 min/d，5 d/周，治疗12周），发现大部分受试者按照主观感知认为其面部的肤色、皱纹有改善；根据超声数据显示，与基线相比，试验组颧大肌厚度平均增加了18.7%。目前市售的家用微电流美容仪较多，虽然大部分研究表明微电流有促进胶原蛋白生成，改善血液循环等生理机制，但在皮肤提拉紧致、改善肤质方面的直接证据极少。现有研究还不足以临床证明微电流类美容仪护肤确切有效。因此，对于家用微电流美容仪的确切疗效和安全性，未来仍需大样本多中心、大样本临床试验进一步综合研究。

4 发光二极管光源

发光二极管光源（light emitting diode）即LED光，属于可见光范畴。LED光穿透皮肤组织的深度取决于波长，常用可见光主要包括蓝光（400～470 nm）、黄光（570～590 nm）、红光（630～700 nm）或近红外光（800～1200 nm）。近年來，随着可见光在皮肤治疗领域方面的研究逐渐增多，其改变胶原合成、增加血液循环、抑制炎症等生物效应也越来越引起研究者的关注。LED已广泛用于治疗痤疮、光老化、伤口愈合等多种疾病。多个研究报道指出[19-21]，使用LED波长在面部年轻化、抗炎作用、治疗痤疮及促进伤口愈合等方面具有一定安全性和有效性。由于LED光在家用美容仪中具有低成本、便利、安全有效等特性，其在家用美容仪和皮肤光疗方面也有越来越大的市场。随着美容仪发展，红蓝黄光治疗从传统非固定波段到发展成如今固定波长技术，如日本雅萌MAX美容仪，搭载了630 nm红光、590 nm黄光及470 nm蓝光技术，使得治疗更加精准有效。在可用的波长中，LED红光可以增加Ⅰ型胶原蛋白和MMP-9的表达，使碎裂的胶原蛋白降解，促进胶原新生[22]。LED近红外光可以促进血管舒张以及生长因子产生，从而加速伤口愈合[23]。红光和近红外光都可以作为皮肤生物刺激剂，通过发挥抗氧化和胶原增强活性的作用减缓成纤维细胞衰老[24]。另外，LED黄光能够起到抗炎、促进组织修复、减轻瘢痕等多种作用，能用于治疗多种皮肤疾病[25-27]。而蓝光能够灭活痤疮丙酸杆菌，起到杀灭微生物，抗菌的作用，用于治疗痤疮等细菌感染[28]。2011年， J Shaoul等[20]对40名接受新型LED红光家用美容仪4周治疗的受试者进行皮肤状况评估，并于1、2、3个月后随访，结果发现，受试者面部皮肤皱纹及皮肤质地即刻改善明显，医生对皱纹和皮肤纹理的最高反应分别为23%和25%，证明该仪器改善老化方面具有临床安全性和有效性。2021年，Lee YI等[29]对30名接受家用LED颈部仪器治疗的受试者进行皮肤检测，并在治疗后8周进行随访。发现治疗后受试者的颈部皱纹、皮肤水合、弹性和密度有明显改善，并且甲状腺的形态和功能未受影响，提示LED仪器的日常使用对皮肤年轻化有长期的影响，并且是安全的。

5 总结与展望

近年来，随着人们对美这种追求在不断的提升和医美市场的火热，基于光电原理的医学美容技术得到越来越多的关注。而根据上述，技术研发的家用美容仪因其操作简單、便于携带等多方面优点，消费者市场的需求日益增加，也吸引了许多皮肤科医生的关注。家用美容仪相较于其他医疗美容项目具有副作用小、疼痛感低、可重复使用等特点，有效性及安全性较高。现市场在售的仪器技术包括强脉冲光、射频、发光二极管LED及微电流等，可发挥改善面部老化、除皱、脱毛等作用。未来光电技术的研究重点更应该聚焦在如何更加有效的治疗皮肤病，实现面部年轻化以及多种美容技术的联合应用，且还更应该关注面部皮肤发病的分子机制，探索在基因学水平进行精确诊疗的可行性，进一步促进家用美容仪的发展及应用。

参考文献

[1] 余力.论面部年轻化之方略[J].中国美容整形外科杂志，2018，29（10）：577-580，584.

[2] Scott JA，Banga AK.Cosmetic devices based on active transdermal technologies[J].Therapeutic delivery，2015，6（9）：1089-1099.

[3] 田阳洋.非剥脱性1550 nm点阵激光和剥脱性CO2点阵激光治疗面部皱纹的自身对照观察[D].吉林：吉林大学，2022.

[4] Fitzpatrick R，Geronemus R，Goldberg D，et al.Multicenter study of noninvasive radiofrequency for periorbital tissue tightening[J].Lasers in surgery and medicine，2003，33（4）：232-242.

[5] Shu X，Wan R，Huo W，et al.Effectiveness of a Radiofrequency Device for Rejuvenation of Aged Skin at Home：A Randomized Split-Face Clinical Trial[J].Dermatol Ther（Heidelb），2022，12（4）：871-883.

[6] Shemer A，Levy H，Sadick NS，et al.Home-based wrinkle reduction using a novel handheld multisource phasecontrolled radiofrequency device[J].Journal of Drugs in De rmatology，2014，13（11）：1342-1347.

[7] Beilin G.Home-use TriPollar RF device for facial skin tightening：Clinical study results[J].Journal of Cosmetic and laser therapy，2011，13（2）：69-76.

[8] Judith Hellman，Hela Goren，R.Stephen Mulholland.Safety and Efficacy of a Thermally Regulated Radiofrequency Home-Device for Rhytide and Laxity Treatment[J]. Journal of Cosmetics，Dermatological Sciences and Applications，2015，5（3）：169-175.

[9] 冯育洁，赵俊英.强脉冲光嫩肤疗效评价及病理变化的研究[J].中华医学杂志，2007，87（20）：1394-1397.

[10] Negishi K，Wakamatsu S，Kushikata N，et al.Full-face photorejuvenation of photodamaged skin by intense pulsed light with integrated contact cooling：initial experiences in Asian patients[J].Lasers in surgery and medicine，2002，30（4）：298-305.

[11] Li YH，Wu Y，Chen JZ，et al.Application of a new intense pulsed light device in the treatment of photoaging skin in Asian patients[J].Dermatologic surgery，2008，34（11）：1459-1464.

[12] Trelles MA，Ash C，Town G.Clinical and microscopic evaluation of long-term （6 months） epilation effects of the ipulse personal home-use intense pulsed light（IPL）device[J].J Eur Acad Dermatol Venereol，2014，28（2）：160-168.

[13] Gold MH，Biron JA，Thompson B.Clinical Evaluation of a Novel Intense Pulsed Light Source for Facial Skin Hair Removal for Home Use[J].J Clin Aesthet Dermatol，2015，8（7）：30-35.

[14] Aaron RK，Ciombor DM.Therapeutic effects of electromagnetic fields in the stimulation of connective tissue repair[J].Journal of Cellular Biochemistry，1993，52（1）：42-46.

[15] Kloth LC.Electrical stimulation for wound healing： a review of evidence from in vitro studies，animal experiments，and clinical trials[J].Int J Low Extrem Wounds，2005，4（1）：23-44.

[16] 李凯，崔婷婷，袁芳，等.神经肌肉电刺激对衰老过程骨骼肌功能的研究[J].中国医疗美容，2022，12（1）：77-81.

[17] Hwang UJ，Kwon OY，Jung SH，et al.Effect of a Facial Muscle Exercise Device on Facial Rejuvenation[J]. Aesthet Surg J，2018，38（5）：463-476.

[18] Kavanagh S，Newell J，Hennessy M，et al.Use of a neuromuscular electrical stimulation device for facial muscle toning：a randomized，controlled trial[J].Journal of cosmetic dermatology，2012，11（4）：261-266.

[19] 王翠媚，周均，冯伟军，等.LED红蓝光联合创福康胶原贴治疗面部痤疮效果观察[J].皮肤病与性病，2020，42（01）： 68-669.

[20] J Shaoul，RS Mulholland.Evaluation of the Safety and Efficacy of a Novel Home-Use Device with Diode Arrays and Contact Heating for Facial Skin Rejuvenation[J]. Journal of Cosmetics，Dermatological Sciences and Applications，2011，1（4）：119-124.

[21] Ramos RM，Burland M，Silva JB，et al.Photobiomodulation Improved the First Stages of Wound Healing Process After Abdominoplasty：An Experimental，DoubleBlinded，Non-randomized Clinical Trial[J].Aesthetic plastic surgery，2019，43（1）：147-154.

[22] Almeida Issa MC，Pi？eiro-Maceira J，Farias RE，et al.Immunohistochemical expression of matrix metalloproteinases in photodamaged skin by photodynamic therapy[J].British Journal of Dermatolo gy，2009，161（3）：647-653.

[23] Horwitz LR，Burke TJ，Carnegie D.Augmentation of wound healing using monochromatic infrared energy. Exploration of a new technology for wound management[J]. Adv Wound Care，1999，12（1）：35-40.

[24] LI Y，WEI S，ZHANG K，et al.The inflammation and reactive oxygen species regulated by Nrf2 and NF-κB signaling pathways in 630-nm light-emitting diode irradiation treated THP-1 monocytes/macrophages[J]. Lasers in medical science，2021，36（7）：1411-1419.

[25] DeLand MM，Weiss RA，McDaniel DH，et al.Treatment of radiation-induced dermatitis with light-emitting diode（LED）photomodulation[J].Lasers in surgery and medicine，2007，39（2）：164-168.

[26] Weiss RA，McDaniel DH，Geronemus RG，et al.Clinical trial of a novel non-thermal LED array for reversal of ph otoaging：clinical，histologic，and surface profilometric results[J].Lasers in surgery and medicine，2005，36（2）：85-91.

[27] Hu Y，Zhang C，Li S，et al.Effects of Photodynamic Therapy Using Yellow LED-light with Concomitant Hypocrellin B on Apoptotic Signaling in Keloid Fibroblasts[J].International Journal of Biological Sciences，2017，13（3）：319-326.

[28] Gold MH，Biron JA，Sensing W.Clinical and usability study to determine the safety and efficacy of the Silkn Blue Device for the treatment of mild to moderate inflammatory acne vulgaris[J].Journal of cosmetic and laser therapy，2014，16（3）：108-113.

[29] Lee YI，Lee E，Nam KH，et al.The Use of a LightEmitting Diode Device for Neck Rejuvenation and Its Safety on Thyroid Glands[J].Journal of Clinical Medicine，2021，10（8）：1774.

編辑 刘雯