如何变“肥”为宝?全球“脂肪医学”百年创新史


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.