微激光對皮膚美白的效果評價及影響

張雅麗 佘文莉 劉暉

[摘要]目的：觀察850nm波長微激光對皮膚的美白效果以及聯合化妝品（無限極美白精華乳，生產批號20150915）對人體皮膚的調理作用。方法：將60名符合條件的就醫者隨機編號，按照單雙號分為①組和②組。照射光源為850nm微激光（Near Infrared，NIR），照射區域為左前臂內側區域。其中手臂內側區域又分為a和b兩個小區域（a區域最外沿與肘部關節線重合），其中b區域（b區域最內沿與肘部關節線重合）用以涂抹美白化妝品。①組每位就醫者NIR光僅照射左臂2.5min;②組每位就醫者NIR光僅照射左臂5min，隔天照射1次，每周3次，持續8周。右前臂內側a區域不進行光照僅作為空白對照，b區域涂抹美白護膚品作為試劑組。以皮膚的黑色素水平為評價指標，應用光纖光譜儀、皮膚黑色素測試儀測定試驗前后皮膚同一位置的黑色素水平，進行定性、定量分析。結果：試驗前后就醫者手臂內側的黑色素平均值變化較空白對照組明顯，NIR光照射區域的黑色素降低率較空白對照組明顯變小，差異有統計學意義（P<0.05）。試驗中選用了兩種劑量，即照射2.5min和5min（均為850nm光源），兩者引起的美白效果差異不顯著;光照與美白護膚品聯合使用未發現協同效應。結論：NIR（850nm）微激光照射可以有效地減少皮膚中黑色素的含量，具有較好的美白效果。與護膚品的聯合使用在本試驗中未得到較好的協同效果，在試驗結束后的跟蹤觀察中兩者的協同效應表現明顯。

[關鍵詞]微激光;美白護膚品;皮膚美白;效果評價;黑色素水平;協同效應

[中圖分類號]TQ658.2 ? ?[文獻標志碼]A ? ?[文章編號]1008-6455（2019）05-0060-04

Evaluation and Effect of Micro Laser on Skin Whitening

ZHANG Ya-li1，SHE Wen-li1，LIU Hui1，XIE Shan1，XIE Guang-hui1，LIU Zhi-ming2，YE Bing-gang2

（1.Department of Plastic Surgery Laser Cosmetology，the First Affiliated Hospital of Jinan University，Guangzhou 510630，Guangdong，China; 2.Institute of Photon Chinese Medicine，South China Normal University，Guangzhou 510631，Guangdong，China）

Abstract： Objective ?Observe the conditioning effect of 850nm wavelength micro-laser on human skin whitening and the conditioning effect of combined cosmetics on human skin. Methods ?Sixty eligible patients were randomly numbered and divided into group 1 and group 2 according to single or double numbers.The irradiation source was 850nm Near Infrared （NIR）， and the irradiation area was the medial area of the left forearm.The inner side of the arm is divided into two small areas， a and b（the outermost edge of area a coincides with the elbow articular line， and the inmost edge of area B coincides with the elbow articular line）， and the b area is used to apply whitening cosmetics.Group 1 per patient left arm only irradiated with NIR light 2.5 min;Group 2 per patient left the NIR light for only 5 min， once every other day， 3 times a week for 8 weeks.The area inside the right forearm was not illuminated as a blank control group， and the b area was painted with a whitening skin care product as a test group.The melanin level of the skin was used as an evaluation index， and the melanin level at the same position of the skin before and after the test was measured by a fiber spectrometer and a skin melanin tester for qualitative and quantitative analysis. Results ?The mean value of melanin in the inner side of the patient's arm before and after the test was significantly higher than that in the control group. The rate of melanin reduction in the NIR light irradiation area was significantly smaller than that in the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）.In the experiment， two doses of 2.5 min and 5 min irradiation （both 850nm light source） were selected， and there was no significant difference in whitening effect between the two doses; No synergistic effect was found in the combination of light and whitening skin care products. Conclusion ?NIR （850nm） micro laser irradiation can be effectively reduced content of melanin in the skin and has good whitening effect.The combined use of micro-laser irradiation and skin care products did not achieve a good synergistic effect in this test， and the synergistic effect of the two in the follow-up observation after the end of the experiment was obvious.

Key words： micro laser; skin whitening cosmetics ;skin whitening; effect evaluation; melanin levels;synergistic effect

微激光是指在激光生物醫學應用領域中，光源強度不會對生物組織造成不可逆性損傷的低功率激光，主要包括低強度的半導體激光器（Laser Diode，LD）和發光二極管（Light Emitting Diode，LED）。常見的微激光光源是波長為632.8nm的He-Ne激光，目前已有大量文獻證明其具有緩解疼痛、加速傷口愈合、減少瘢痕組織、降低血液粘稠度和增加血細胞變形性等功效。在皮膚學科領域中，LED作為一種安全、小巧的光源已經被用于皮膚的緊致、祛痘及祛斑等用途中，這種基于LED微激光皮膚美容療法是安全、有效的且無副作用，但這種美容效應與LED的波長直接相關[1]。目前最常見的美白方法是涂抹含有美白化學成分的化妝品。現已發現人工合成的多種化學物質具有祛黑色素的功效，如曲酸、乙二胺四乙酸、對苯二酚和熊果苷等。然而，這些化學合成的美白劑常常引起皮膚炎癥反應和紅斑等副作用[2]，甚至有文獻報道其有致癌的可能性[3]，同時化妝品的效果還會受到出汗、雨水等環境因素的干擾。采用物理方法進行皮膚美白能夠在很大程度上避免因與皮膚直接接觸帶來的麻煩。激光祛斑及光子嫩膚是兩種較成熟的祛黑色素的光學方法。這兩種物理美容方法采用的是強激光或強脈沖光為光源，這類光源往往能量大，很容易造成皮膚灼傷、水腫及炎癥后色素沉著等較嚴重的副作用[4];另外，這類美容儀器往往體積龐大，價格昂貴。作為安全性很高的非熱型光源，LED的光生物調制效應也已經受到極大關注。根據Kim等[5]的研究成果，本課題組選用850nm微激光作為美白光源，研究其對皮膚美白效果的影響。

1 ?資料和方法

1.1 臨床資料：就醫者篩選：①入選標準：年齡35～55歲的健康就醫者60例，女性，皮膚Fitzpatrick類型為Ⅲ型和Ⅳ型、能嚴格遵照研究方案的要求并簽署知情同意書;②排除標準：面部有急性炎癥或其他皮膚疾病者、有過敏體質，30d內參加藥物臨床試驗或正在參加其他化妝品人體安全性和功效試驗者，不能配合試驗者;③剔除標準：研究過程中出現不良反應、失訪或違反研究方案以及其他特殊原因要求退出者。

1.2 治療方案：照射光源：NIR光（850nm，40mW/cm2，華南師范大學光子中醫學研究所研制）。照射部位：健康就醫者左前臂內側區域（NIR光）。其中手臂內側區域又分為a和b兩個小區域（a區域最外沿與肘部關節線重合），其中b區域（b區域最內沿與肘部關節線重合）用以涂抹美白化妝品。

1.3 操作方法：a.每組就醫者選用相應的NIR光參數。分組情況：每組30例，組別①每位就醫者NIR光僅照射左臂2.5min;組別②每位就醫者NIR光僅照射左臂5min。照射頻率：隔天照射1次，每周3次，持續8周。單次累積照射劑量分別為①組24J/cm2、②組48J/cm2;b.就醫者提前30min進入測試環境，清潔手臂，操作人員對左右手臂的b區域進行涂抹測試美白化妝品（美白精華乳，無限極（中國）有限公司），靜息15min待測;c.就醫者等待期間，操作人員對照射裝置進行參數設置;d.就醫者坐于測試椅上，手臂平伸，保持內側手臂向上，進行NIR光照射;e.操作人員根據示意圖調整照射裝置保證照射頭正對照射區域，以①組或②組的照射劑量開始照射。右側區域采用虛假光照射（設為對照）;f.照射完成后，關閉照射裝置電源。

1.4 注意事項：①每位就醫者應享有充分的知情權，并簽署知情同意書;②每次操作完成均需做好微激光照射記錄，并需就醫者簽名;③就醫者測試期間應注意受試區域的保護，不可涂抹會干擾實驗的緊致、美白類相關化妝品，建議用不含活性成分的保濕霜對該部位進行日常護理。

1.5 效果評價：美白評價標準：皮膚黑色素水平。檢測儀器：光纖光譜儀（海洋光學，USB2000+UV-VIS）、皮膚黑色素測試儀（Skin Analyzer SHM100（德國CK公司））。

皮膚黑色素測試儀可測定皮膚組織中黑色素的吸收光譜，得出皮膚中黑色素含量的量化值。受試前預先對皮膚原有黑色素水平進行第一次測定，在左右臂每個試驗區域對稱取3點測試，測試結果計算平均值。然后在試驗期每2周進行一次檢測，測試方法同前。量化的數據用于下一步的統計分析。再用光纖光譜儀測定左右臂每個試驗區域的光譜，各3點，數據儲存于計算機中，待試驗結束后分析。

1.6 數據分析：采用PASW 18.0軟件對測量結果進行統計學分析比較，結果以（x?±s）表示。采用t檢驗方法進行顯著性分析檢驗，其中P<0.05表示有顯著性差異，P<0.01表示差異極顯著。

2 ?結果

2.1 試驗前后黑色素水平變化分析：以皮膚中黑色素水平的變化為指標來評價微激光的美白效應。采用光纖光譜儀和黑色素皮膚測定儀對黑色素水平進行定性及定量分析。數據共采集3次（試驗前、試驗中期、試驗結束），每個檢測區域采集3個點，取平均值。采用PASW 18.0數據分析軟件對所有檢測數據進行統計分析。

試驗前后就醫者手臂內側的黑色素平均值的變化情況（見表1）。可以看到黑色素平均值總體上呈現出一個逐漸變小的趨勢。可能由于試驗時間處于冬季，未經任何處理的空白對照組的黑色素值也有一定的降低，但降低幅度不高;試驗組降低的幅度更加明顯。試驗前后照片見圖1～2。

2.2 各處理組間黑色素降低率比較：進一步對上述黑色素降低趨勢進行量化分析，將試驗后的黑色素值除以試驗前的值可得到經過NIR光照處理后的黑色素降低率（見表2）。可以發現，因環境的變化，空白組的黑色素發生了一定的降低。試劑組區域涂抹了美白精華乳（無限極（中國）有限公司），該組黑色素也有一定的降低，但降低幅度不高，僅與空白組相當。選用NIR光照射區域的降低率明顯減小，在兩個照射劑量下分別為0.85±0.074（2.5 min）和0.85±0.049（5min），表明NIR照射能夠較明顯地降低皮膚的黑色素含量。采用單因素方差分析方法對上述數據進行統計分析，得到結果如圖3。試劑組與空白組間并未發現有顯著性差異，可能原因為就醫者在試驗期間使用美白精華乳的次數較少，僅僅在每次微激光照射時才涂抹一點，而微激光照射每周才照射3次，遠少于化妝品的日常使用頻次及用量。NIR光照組的黑色素降低率與空白對照相比，差異有統計學意義，P值分別為0.018（2.5min）和0.021（5min）;另外也顯示這兩種劑量的美白效果是相當的。雖然聯合組的黑色素降低率平均值比空白組小，但是兩者未見顯著性差異。產生這種情況的原因可能是化妝品未起到應有的美白療效，反而干擾了NIR光對皮膚的滲透。NIR光照劑量較高（5min）聯合處理組的黑色素降低率為（0.87±0.050），低于NIR照射2.5min的聯合處理降低率（0.89±0.049）。調整美白精華乳使用方法，增加其使用頻次及時間，使之發揮出較好的皮膚美白功效，再與適量NIR光照配合，應該會獲得更好的皮膚美白效果。

2.3 試驗前后各組反射光譜比較：在試驗前后采用光纖光譜儀對被試區域進行反射光譜，檢測結果見圖4。試驗前各組的反射光譜值均處于一個較低的水平，主要原因是皮膚內的黑色素等生色團對光有很大的吸收，導致反射回去的光子量變少。同時，還可以看到各組的反射光譜靠得非常緊密，表明在試驗前各個區域的光譜值基本處于同一水平，僅有細微的生理差別。NIR光照試驗后的反射光譜值明顯高于試驗前，說明皮膚組織中黑色素等生色物質含量明顯減少。而且，不同處理組間的光譜強度差異開始變大，這是由于采用NIR光照或化妝品導致的。選取差異最大位置510nm的反射值做比較，可以發現每個處理組的反射率均高于空白組，表明不管是采用美白精華乳還是NIR光照處理，或是兩者聯合處理均顯示出了較好的皮膚美白效果。對比發現，有光照參與的處理組美白效果更好，這與黑色素皮膚測定儀得出的結果一致。

3 ?結論

本試驗以健康女性為試驗對象，研究微激光對人體皮膚的調理效果，同時結合美容化妝品研究了微激光與護膚品之間的聯合作用。試驗中選用了中心波長為850nm的微激光源（照射到皮膚功率約為40mW/cm2，華南師范大學光子中醫學研究所研制），每次光照時間分別為2.5min和5min，配合使用美白護膚品。以皮膚黑色素水平為評價指標。結果顯示，所選擇的微激光光源具有較好的皮膚美白效果。

不同光源參數及使用方法呈現出的美白效果存在一定的差異。試驗中選用了兩種劑量，即照射2.5min和5min，但兩者引起的美白效果差異不顯著;NIR光照與美白護膚品聯合使用未發現協同效應，原因是所使用的美白精華乳的美白效果在本試驗中暫未體現，未來應改善美白護膚品與微激光配合使用的方法使兩者協同真正達到美白效果。

4 ?討論

人類皮膚的顏色取決于黑色素的含量與分布，而黑素細胞的結構功能和數量直接影響皮膚中黑色素的含量，這也是產生黑色素的決定因素;當黑色素過速增長且分布不均時，會造成局部皮膚過黑及色素沉著[6]。黑色素的排出途徑包括體內分解代謝和隨老化的角質細胞脫落。目前被廣泛使用的祛黑色素方法有涂抹美白化妝品、激光、強脈沖光治療，其作用原理都是從抑制黑色素合成酶（酪氨酸酶為主）活性、還原黑色素中間體、抑制黑色素合成、促進角質剝離、表皮更新等途徑。美白類化妝品通過作用于酪氨酸酶、黑素細胞和黑色素的轉運代謝途徑， 抑制了黑色素生成， 從而增進肌膚白皙， 淡化色素及色斑， 但其具有較突出的眼刺激作用[7]。美白類產品對人體造成的刺激性和過敏作用已在多篇文章中被報道[8-9]。美白劑通常易被氧化或具有離子性，其穩定性受限[10]。美白護膚品大多為工業合成，長期使用易引起皮膚炎癥、紅斑等反應，使用時需做好防曬。激光祛黑色素及強脈沖光嫩膚技術，在達到治療目的的同時對周圍組織也會產生一定的損傷，往往引起皮膚紅腫、灼熱刺痛、色素沉著等不良反應。相比傳統的強激光器，新型的弱激光器因其安全性高、治療效果佳、無副作用、成本低、價格廉的優勢逐漸被患者所接受，為臨床治療提供了更多的選擇性，也是光電技術發展的一大進步。850nm微激光已被發現能夠減少黑素細胞內酪氨酸酶的表達，進而抑制黑色素的合成[11]。文獻[12]報道，850nm LED光照射后，多數就醫者皮膚干燥粗糙、皺紋粗深、色素沉著表現均有改善。其原理可能是微激光具有良好的生物刺激和調節作用，它可以刺激細胞線粒體的新陳代謝及纖維原細胞的活性，從而促進膠原細胞和彈性細胞的產生，以實現皮膚再生，提升皮膚修復能力[13-22]。本試驗證明了中心波長為850nm的微激光源具有較好的皮膚美白效果。850nm微激光是通過抑制黑色素的產生和酪氨酸酶的表達來達到美白效應，并且在動物模型試驗中運用非侵入式光譜學手段、組織學方法都驗證了在光照2min和5min時，皮膚組織內的黑色素水平最低，美白效應最好。Kim等[5]也證明了850nm波長下的LED光照有效減少了黑色素的合成，不僅在正常的人類黑素細胞的單一培養中，而且在一個3D多細胞類型的共培養模型中，沒有發現任何細胞毒性作用。本次試驗中微激光與美白護膚品的協同效應暫未體現，試驗結束后的跟蹤觀察中兩者的協同效應表現明顯，未來應改善美白護膚品與微激光配合使用的方法，使兩者真正達到協同美白效果。綜上所述，這種微激光治療儀具有小巧輕盈，操作方法簡單，價格低廉，安全性高，生物效應良好的特點，可以在達到同樣治療目的的同時避免了像強激光或強脈沖光帶來的副反應。很大程度上，微激光的應用不僅解決了強激光治療所伴隨的一系列不良反應，而且其良好的生物效應也可以滿足各種皮膚疾病的治療需要，如緊致、祛痘、祛斑等，這一光電技術的進步，給臨床治療提供了更多的選擇，值得進一步推廣使用。

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[收稿日期]2018-10-29

本文引用格式：張雅麗，佘文莉，劉暉，等.微激光對皮膚美白的效果評價及影響[J].中國美容醫學，2019，28（5）：60-64.