美业溯源
自体脂肪移植是现在整形美容领域最常用的技术之一,这项被消费者认为“很先进、很新颖”的技术,其实诞生已超过一百年。今天,自体脂肪移植技术广泛应用背后,离不开从事基础医学研究的科学家和一线临床医生的共同努力。
随着技术不断升级和创新,抽脂手术从单纯的去除脂肪,演化到以形体雕塑为目的;脂肪移植也不再局限于美容填充,而是发展到皮肤再生、放射性损伤甚至是关节疾病的治疗。
和其他很多学科一样,脂肪医学的边界在不断扩展、并与更多技术进行融合并发展成为一个全新的细分领域,去匹配和满足新一代的市场需求。本文及后续文章中,我们将从不同维度来解读脂肪移植技术的进化过程。
文 / “皮囊研究猿”,整形外科在读博士研究生,研究方向为脂肪移植
编辑 龚伟
刀耕火种,脂肪医学的诞生
▷ 公认的第一例脂肪移植手术出现在1893年,由德国外科医生Gustav Neuber首次在德国外科学年会上报道了脂肪移植手术。他将手臂上的一块脂肪取下,植入眶下缘以矫正骨髓炎后的凹陷畸形。由于会议记录仅在德国发表,便限制了这项创新性技术向非德语国家的传播。获取脂肪的方式都是通过切取,这种方式创伤大,操作也有一定的困难,获得的脂肪块则直接植入所需部位。
Gustav Neuber
▷ 比较有意思的是,Gustav Neuber也是第一个提出建立“手术室”概念的医生,以提供手术操作无菌环境,他是现代无菌术的奠基人,他的个人诊所是世界上第一个拥有无菌技术的医院。
20世纪初,大腿脂肪切取过程
▷ 1910年,来自德国的另外一名外科医生Hollander 想到了像注射生理盐水一样注射脂肪,该方法的缺点是脂肪很快就被吸收。于是他在人的脂肪里混入羊脂肪以提高脂肪组织的硬度,虽然注射后的几天可能会出现疼痛、皮疹,但这种方法似乎取得了不错的效果。Hollander是世界上第一个使用注射方式移植脂肪的医生。
现代脂肪移植技术
▷ 为第一次世界大战中毁容的士兵们进行身体修复和重建,促进了现代整形外科的急速发展。1921年,一战结束后第4年,法国医生Dujarrier尝试了为一位芭蕾舞女演员进行腿型改善的手术。Dujarier是法国著名的外科医生,同时是上肢固定绷带“Dujarier bandage”的发明者。在这次手术中,他用尖头的子宫刮匙去除膝盖及小腿的脂肪,但因切口去除过多皮肤导致无法缝合,在使用绷带强行包扎后最终导致小腿坏疽,不得不截肢以挽救生命。
Dujarrier
▷ 这次事故不仅轰动一时,并且闹上了法庭,虽然最终判决Dujarier无过错,但他仍然受到了很大的打击,没多久便郁郁而终。首次尝试的失败,使得此后局部减脂手术鲜有人问津。
▷ 1950年,Lyndon Peer进行了首次人类脂肪移植存活的科学研究。他认为,脂肪移植物在1年左右大约损失45%的重量和体积,主要是因为移植脂肪细胞的破裂和死亡造成的。保存完整的脂肪细胞倾向于存活,从而形成了有效体积。但Peer研究中所展示的脂肪吸收率,使得人们对于脂肪移植的热情逐渐消退。
Lyndon Peer
▷ Lyndon peer同时也是著名耳整形再造专家,早在整形外科独立出来之前,他就协助成立了美国整形与重建外科协会(American Society of Plastic and Reconstructive Surgery),这是第一个整形外科领域的医学学会。并且,他还撰写了第一本书来介绍组织移植内容。
▷ 随着社会发展和审美演变,通过医学手段减脂塑形的需求日益增长。为了减少获取脂肪的创伤,缩小抽脂的切口,一些整形外科医生尝试了使用刮匙刮取脂肪的方式。1972年,两名妇产科医生开发了一种全新的抽吸设备“cellusuctiotome”,开启了真正意义上的现代抽脂技术。
第一台抽脂机发明者Arpad Fischer和Giorgio Fischer,父子俩同是妇产科医生
▷ Cellusuctiotom由有一个负压吸引器以及抽脂手柄构成,手柄上连接抽脂针。抽脂针内部设计有刀头,脂肪被负压吸入抽脂针,同时刀头旋转剪碎组织,脂肪被快速吸出。
第一代抽脂机,分为可携带式和不可携带
Cellusuctiotom的抽脂手柄
▷ 随着吸脂术的流行,很多公司开始开发自己的抽脂机和抽脂针。医学会议上关于抽脂技术的改进、抽脂针以及机器的改良都成为热议话题。不过,抽脂机器万变不离其宗,主体包括一个负压泵和储脂容器。
▷ 1986年,拥有药理学背景的美国整形外科医生Jeffrey Klein发明了“肿胀麻醉技术”,革命性的解决了手术中的出血问题,使得抽脂手术得以前所未有的规模开展。目前,美国每年吸脂手术的总量在整形手术中排名第2,仅低于隆乳术。
Jeffrey Klein
▷ 20世纪80年代,特别是吸脂术(lopiextraction)流行以后,脂肪移植技术又重新引起人们的兴趣。
Sydney Coleman,第一个将脂肪移植技术标准化的医生,现代脂肪移植技术的奠基人
▷ 1997年,Sydney Coleman提出了结构性脂肪移植技术,并且创造了“lipostructure”一词。他提出更为具体和明确的操作流程,使用3mm口径抽脂针、离心去除组织中的肿胀液、油,采用18G注射针进行多孔道注射,将脂肪颗粒均匀的移植到组织中,周围的活性组织紧密包绕移植组织并提供营养,该技术被普遍认为是自体脂肪移植技术的金标准。2004年Sydney Coleman出版的著作中,更细节地展示了他的结构性脂肪移植技术及临床应用效果。
脂肪的再生医学时代
▷ 2001年,Patricia A. Zuk发现脂肪组织中存在有大量间充质干细胞,取名为ADSCs,并证明这些干细胞具有向骨、软骨、脂肪及肌细胞分化的能力,一举将脂肪移植从单纯的容量填充推向了再生医学。脂肪组织也不再是储能组织,而是具有丰富功能的器官。
Patricia A. Zuk 似乎是一位非常低调的研究者, 只找到了这一张模糊的证件照
▷ 脂肪来源干细胞的出现,也让大家对脂肪移植后的保留机制,有了新的认识。最早Peer的研究认为主要是有活性的脂肪细胞移植后在机体存活。而最近的研究发现,脂肪移植后细胞因为缺血、缺氧,移植脂肪细胞大量坏死,保留的有效体积则是机体新生脂肪组织代替原有组织,这其中脂肪干细胞起到了关键的成血管及诱导成脂的作用。
Gino Rigotti
▷ 2007年,Gino Rigotti首次在乳腺癌术后患者的放疗部位,使用脂肪来源干细胞辅助脂肪移植治疗放射性损伤组织,首次在临床上验证了脂肪组织的再生治疗潜能。此后,脂肪组织及脂肪来源干细胞的再生治疗成为脂肪医学界的研究热点,关于这个话题的第一本著作就是由Sydney Coleman主编的《Fat Injection:From Filling to Regeneration》。
这本书有中文译本,脂肪医生必读书目之一
▷ 脂肪移植后的肤质改善,被认为是干细胞发挥作用的表现之一。在之前的脂肪移植理论中,一直强调的都是尽量保持脂肪结构的完整性,但是颗粒脂肪直径大、难以进行精确注射,而干细胞的提取过程复杂、同时需要使用外源性的消化酶。
▷ 神来之笔是Patrick Tonnard对脂肪进行了物理破坏,使固体的脂肪变成汤一样的物质,而其中的干细胞得以保留,他为这种新的脂肪产物取名“Nanofat”,中文翻译为“纳米脂肪”。
Patrick Tonnard
▷ 纳米脂肪可以像注射药物那样对黑眼圈、细小皱纹进行治疗,并且取得了良好的临床效果。它的出现将传统的脂肪移植引入细针注射、细胞疗法的时代。
纳米脂肪专用的乳化器、滤网及滤器
▷ 在纳米脂肪出现之后,引起了脂肪移植领域的一番震动,医生们纷纷尝鲜。但是纳米脂肪含有大量的肿胀液和油滴,质地稀薄,在临床使用中存在明显的肿胀期。那么就有医生对这汤一样的物质再次产生了想法:如果去掉油和水会变成什么样呢?
▷ 于是机缘巧合但又是必然的,新一代的脂肪产物再次出现了。目前已有的研究证实,脱去油和水的纳米脂肪产物,不仅仍然能够进行细针注射,并且干细胞的浓度更是高于纳米脂肪,同时满足了容量填充和再生治疗的需求,将是未来脂肪移植的新宠。而对脂肪移植后的保留来说,从尽量保留完整细胞到主动破坏成熟脂肪细胞,这也将是对脂肪存活机制的颠覆。值得一提的是,我国科学家在这方面的研究走在了世界领先位置。
资料资料:
1. Melvin A. Shiffman, Alberto Di Giuseppe。Liposuction: Principles and Practice.
2. Adrien E Aiache, Melvin A Shiffman. Atlas of liposuction.
3. Jajini Varghese, Historical overview of stem cell biology and fat grafting.
4. Patrick Tonnard, nanofat grafting_ basic research and clinical spplications.
5. Riccardo F. Mazzola, the fascinating history of fat grafting.