彻底解析脂肪注入存活率!从吸收机制到提高存活率的最新技术
面部轮廓塑形和年轻化目的的自体脂肪注射(脂肪移植)因其安全性高、效果自然而在美容医疗中极为受欢迎。然而,患者和医生面临的最大课题是"注射的脂肪存活率有多少"这一问题。由于脂肪的一部分会被体内吸收,结果难以预测。本文将基于科学和医学证据,详细解释脂肪注射的吸收机制、荟萃分析得出的准确存活率、以及最大化提升存活率的要点和最新纳米脂肪技术。此外,还将介绍存活率容易较低的人群特征,以及基于此制定聪明治疗计划的方法。
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峻环境,以及伴随其而来的坏死机制。移植的脂肪要存活下来,必须得到周围组织提供的营养和氧气供应。
在脂肪移植的初期阶段,移植的脂肪组织还没有建立专有的血管网络(血液供应)。因此,移植后最初的24小时到48小时,营养和氧气仅来自周围组织液的渗透或直接扩散(Wei 2017)。与这一事实相关,进行了脂肪移植生存相关重要研究的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"边界地带(borderland)"概念,移植脂肪块周缘1.5 ± 0.5 mm的边界区域内约40%的组织能够存活。反过来说,当注入直径超过3 mm的大脂肪块时,脂肪块的中心部分无法获得周围组织液的扩散供应,导致血浆吸收障碍。结果是中心部脂肪组织陷入持续缺血和低氧状态,最终坏死液化(Chou 2017)(Wei 2017)。因此,注入脂肪块越大,存活率就越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包括:与脂肪一起注入的肿胀液(sham fluid)以及已失去生存能力的非生存细胞被机体吸收。即使初期体积减少稳定后,在移植后12个月内仍可能观察到缓慢的体积减少。这可能是因为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),分化为不含脂质的成纤维细胞样细胞(Lv 2020)。
2. 元分析显示的实际定着率 (Lv2020: 平均47%)
关于脂肪注入的定着率,迄今为止多见基于医生主观判断和临床经验的评估。但近年来的研究采用MRI、CT、3D扫描等客观的体积测量方法。Lv等人在2020年发表的系统评价和元分析整合了27项采用客观测量方法的研究(共1011名患者),提供了非常可信的数据(Lv 2020)。
根据该元分析,面部脂肪注入的定着率在研究间的差异为26%至83%,但使用21项符合条件的研究进行的整合数据显示,最后追踪时的平均定着率为47%(95%置信区间:41%~53%)(Lv 2020)。换句话说,可以认为注入脂肪的不足一半最终会定着。
此外,按追踪期间进行的亚组分析也明确了脂肪何时减少的时间表。定着率随时间推移逐步下降,术后3个月时为53%,6个月时为49%,12个月时为41%。从该数据可以看出,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存在显著差异。采用3D扫描测量体积的15项研究的平均定着率为43%,而采用CT的5项研究的平均定着率高达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
为了最大程度减少脂肪吸收的比例,最大限度提高定着率,需要在手术技巧和脂肪处理方法上下功夫。现介绍从既往临床研究中总结出的5个重要要点,以改善定着率。
- 细颗粒脂肪注射(微脂肪移植)如前述吸收机制所述,当脂肪团块过大时,其中心部分会发生坏死。为了防止这种情况,Lin等人在2006年提出的"微量自体脂肪移植(MAFT)"概念建议,注入脂肪的单个区隔(团块)体积应小于1/100 mL(0.01 mL)。通过将脂肪团块的半径保持在约1.3 mm以下,可以使组织液中的营养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。使用专用注射器(如MAFT-GUN)进行精密注射技术是有效的,每次触发注入1/120 mL(0.0083 mL)极少量的脂肪(Chou 2017)。
- 多层·多途径分散注射(多平面·多通道)将脂肪注入到多个层次(多平面)和多条通路(多通道)中进行分散注入,而不是将脂肪集中注入到单一位置,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,通过将脂肪细致地分散注入到三个不同深度——即骨膜直上的深层、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)。
- 通过离心分离和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,在脂肪处理技术中,使用"离心分离法"或"过滤法"相比仅通过静置分离的"沉淀法",能够获得更加稳定一致的存活率。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%,研究间的差异较小,而沉淀法的存活率虽为46%,但研究间的异质性非常高,结果不稳定(Lv 2020)。
- 第2次及以后的追加注射(补充)已知通过多次进行脂肪注射,存活率会显著提高。在荟萃分析的比较中,第1次注射的平均存活率为45%(4项研究),而第2次注射的平均存活率达到63%(4项研究)。这一原因被认为是:第1次脂肪移植使得移植受体部位(移植目标部位)的软组织厚度增加,形成了血流丰富的基础,从而为第2次脂肪的存活创造了良好的环境(Lv 2020)。
- 联合使用SVF和PRP等细胞和生长因子脂肪吸取物质中所含的基质血管细胞群(SVF)或从患者自身血液中提取的富血小板血浆(PRP)等与脂肪混合后进行移植的手法也备受关注。元分析所包含的研究表明,当辅助使用SVF或PRP时,在术后3个月内经历初期体积减少后,3至12个月间平均体积逐渐增加并恢复,这是一种独特现象。这些辅助因子能强有力促进血管新生,改善缺血状态,同时促进干细胞增殖和向脂肪细胞的分化,从而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升中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优异临床效果及其背后的生物学机制(Wei 2017)。
通过脂肪吸引获得的基质血管细胞群(SVF)含有丰富的脂肪来源干细胞(ASCs)、成熟脂肪细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞、周细胞等多种细胞,已知这些细胞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,采集的脂肪颗粒在注射器之间连续3分钟进行乳化处理,转变为液态。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」颗粒。有趣的是,从这种纳米脂肪中未经胶原蛋白酶消化分离培养的细胞(纳米脂肪来源干细胞:NFSCs)具有与间充质干细胞相似的形态和功能,保持了向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化的能力(Wei 2017)。
纳米脂肪的体积远小于传统脂肪颗粒,因此与同时注入的大型结构脂肪颗粒(structural fat)和SVF的接触面积显著增加。这样,脂肪移植中SVF的有益的旁分泌效应(对周围细胞的作用)得以最大程度发挥(Wei 2017)。
此外,Wei等人还研究了由患者自身血液制作的富血小板纤维蛋白(PRF)的联合效应。PRF含有大量血管内皮生长因子(VEGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)等促进组织修复和再生的生长因子。在体外共培养中,PRF以浓度和时间依赖性方式强有力促进了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上升,证明PRF能促进干细胞的脂肪分化(Wei 2017)。
在此基础研究的临床应用中,对62名患者(试验组)进行了治疗,这些患者表现为面部软组织凹陷和严重的衰老迹象,使用含有丰富SVF的新分离纳米脂肪、PRF和自体结构脂肪混合移植。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。结果表明,接受纳米脂肪+PRF混合移植的组别不仅面部凹陷症状明显改善,而且在使用VISIA和SOFT5.5等仪器进行的客观评价中,肌肤质感、弹性、毛孔大小、含水量相比术前显著提升。皱纹和色斑也显示出改善趋势。这被认为是源于纳米脂肪中SVF的旁分泌效应和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大幅超过90%,而对照组的满意度低于70%,显示出压倒性的优势。此外,试验组的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,证实纳米脂肪与PRF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. 定着率低的患者特征
脂肪注入的定着率存在个体差异,研究表明患者的年龄和接受治疗的目的也会影响结果。
高龄患者年龄可能对脂肪的定着率产生负面影响。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,脂肪组织内存在的脂肪来源干细胞(ASCs)的增殖动态恶化,分化能力也随之下降(Lv 2020)。衰老的干细胞在移植后的严酷缺血环境中构建新血管和产生新脂肪细胞的能力减弱,因此被吸收的比例增加。
希望因美容目的增大(体积增加)的患者在荟萃分析的亚组分析中,按治疗的「适应症(目的)」比较定着率,发现因美容目的增大(Cosmetic augmentation)而接受脂肪注入的患者平均定着率为42%(8项研究)。相比之下,作为半面体萎缩症(伦贝格病)等先天性畸形(Congenital deformities)重建治疗而接受脂肪注入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呈现更好的趋势。关于其原因尚有争议,但推测先天性畸形患者的软组织为移植的脂肪细胞形成「松散支架(loose scaffold)」,提供丰富的营养和空间,使脂肪更容易存活(Lv 2020)。反过来说,对于美容目的下的健康组织强行增加体积,组织压力容易升高,血流受阻,定着率可能略有下降。
6. 聪明的治疗计划:以定着率为基础的方法
从迄今为止的证据可以看出,注入的脂肪不会100%定着。考虑到荟萃分析显示的「平均47%」的定着率,以及术后最初3个月内体积大幅减少的事实(Lv 2020),医生和患者需要制定现实且战略性的治疗计划。
实施过量注入(矫正过度)考虑到定着率的局限性,手术时通常会实施「过量注入(矫正过度)」,即故意注入比期望最终效果体积更多的脂肪。例如,在Wei等人的研究方案中,考虑到被吸收的部分,注入的脂肪量比目标最终体积多25%至30%(Wei 2017)。这样设计可以确保数月后脂肪被吸收后,剩余的体积恰好达到理想效果。但是,需要注意的是,过度注入会提高组织内压,可能因血流障碍导致坏死和瘢痕,因此一次注入的量存在限制。
以「两次或以上治疗」为前提与其试图在一次手术中达到完美体积,不如从一开始就制定「多次治疗」计划,这是提高最终满足度的明智选择。如前所述,荟萃分析证明第二次脂肪注入的定着率显著高于第一次注入(定着率45%),定着率为63%(Lv 2020)。第一次移植脂肪构建血管网络并扩张皮肤和组织形成基础,使第二次脂肪的存活率大大提高。在Chou等人的临床研究中,在第一次MAFT(微自体脂肪移植)后4至6个月进行「第二次修饰疗程」对希望进一步增加体积或进行微调的患者是有效的。在该研究中,接受包括修饰在内的两次MAFT治疗的患者满意度令人惊叹,86.4%表示「非常满意」,13.6%表示「满意」,总计100%的患者对结果感到满意(Chou 2017)。
彻底执行安全可靠的注射技术为了防止并发症同时提高定착率,医生的精细技术是必不可少的。为了防止血管内误注导致栓塞(失明或脑梗塞等),注入前必须拉动注射器活塞,确认是否混入血液(抽吸)。此外,注入应尽可能以低压力、缓慢进行。为了防止脂肪在一处堆积阻断血流,应在转动针的扇形范围内,以多层次细致地描绘线条的方式进行注入(多平面·多通道注入),这是实现安全且高定着率的关键(Wei 2017)。
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7. 总结
脂肪注入(脂肪移植)因为采用自身组织,不存在异物反应的风险,能够实现长期自然的年轻化和轮廓塑形,是一种出色的治疗方法。但是,客观的荟萃分析数据表明,注入脂肪的平均存活率约为47%,大约一半的脂肪会在术后3个月左右开始体积减少并被吸收(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,需要采用将半径1.3毫米以下的超小脂肪块(微脂肪)分散注入多个层次的技术(Chou 2017)。此外,进行离心分离等适当处理也有助于稳定存活率(Lv 2020)。
近年来,出现了将通过机械乳化获得的超微细「纳脂肪」与血液来源的「PRF(富血小板纤维蛋白)」相结合的最新技术。这种方法通过结合纳脂肪来源干细胞(NFSCs)的力量和PRF生长因子促进血管新生和脂肪分化的效果,不仅可以实现简单的体积增加,还已被证明能够带来皮肤质量的大幅改善(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,对于高龄患者或希望进行美容增大的患者,由于干细胞功能下降和组织余量不足,存活率往往会略微降低(Lv 2020)。
脂肪注入成功的最明智的方法是建立「以脂肪被吸收为前提的治疗计划」。进行25~30%的过量注入(过度矫正)(Wei 2017),第一次注入建立基础,通过第二次注入(存活率达到63%)的追加注射(修饰)来完成(Lv 2020),这样可以安全而确实地获得理想的面部轮廓和年轻的肌肤(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. 2020 DOI
- Egro F, Roy E, Rubin J, et al. Evolution of the Coleman Technique. Plastic & Reconstructive Surgery. 2022 DOI
- Firriolo J, Condé-Green A, Pu L. Fat Grafting as Regenerative Surgery: A Current Review. Plastic & Reconstructive Surgery. 2022 DOI
- Wei H, Gu S, Liang Y, et al. Nanofat-Derived Stem Cells with Platelet-Rich Fibrin for Facial Rejuvenation. Oncotarget. 2017 DOI
本文作者
中村 宏光 医生
Zetith Beauty Clinic 银座·大阪·福冈
拥有在日本国内及国际学会的研究发表实绩,同时参与Zetith Beauty Clinic整体的技术指导和教育。专门从事基于解剖学根据的精密美容医疗,追求根据每个患者的骨骼和组织特点实现自然的效果。