醫用高分子材料在整形美容醫學領域的研究進展

[摘要]整形美容是臨床醫學的重要組成部分，臨床需求的迅猛增加極大推動了整形美容行業的蓬勃發展。醫用高分子材料是整形美容醫學必不可少的組成部分。本文綜述了目前國內外醫用高分子材料及其制品在整形美容醫學領域的最新應用及研究進展，主要包括皮膚護理材料、面部年輕化材料、皮膚祛皺材料、皮膚祛瘢痕材料、填充假體及塑形材料等6大類。期望對開發能夠滿足臨床新需求的新型醫學美容高分子材料及其制品有所啟發。

[關鍵詞]醫用高分子；整形美容；美容醫學；假體；壓力紡織品；面膜

[中圖分類號]R622" " [文獻標志碼]A" " [文章編號]1008-6455（2024）11-0179-06

Research Progress of Medical Polymer Materials in Medical Cosmetic Field

LIANG Wenkui1， RAO Xiwen2， SHANG Xinxin2， LAN Yuting2， ZHANG Yifei2， GUAN Guoping2，3，4，

WANG Lu2，3，4

（ 1.Shanghai Bata-Medical Device Ltd. Company， Shanghai 201108， China; 2.College of Textiles， Donghua University， Shanghai 201620， China; 3.Key Laboratory of Textile Science and Technology of Ministry of Education， Donghua University， Shanghai 201620， China; 4.Key Laboratory of Textile Industry for Biomedical Textile Materials and Technology， Donghua University， Shanghai 201620， China ）

Abstract： Medical plastic surgery is an important part of clinic medicine. Rapid increase of clinic demands has greatly promoted booming development of medical plastic surgery. Medical polymer materials are an indispensable part of medical plastic surgery. This paper reviews the latest applications and research progresses of domestic and international medical polymer materials and products in the field of medical plastic surgery， mainly including skin care materials， facial rejuvenation materials， skin wrinkle removing materials， skin scar removing materials， filling prostheses and shaping materials. It is expected that this review can provide inspirations for developing new polymers and products that can meet emerging clinic needs.

Key words： medical polymer; plastic surgery; aesthetic medicine; prosthesis; pressure textile; facial mask

現代醫學整形美容興起于19世紀初的歐洲，20世紀80年代進入我國并得到了快速發展。醫學整形美容滿足了個體對于美的追求和實現，對提高個體的生命質量具有重要意義。隨著社會進步和人們的審美提升，整形美容需求不斷攀升[1]。根據國際美容整形外科學會和相關調研數據，2017年全球醫學美容人數為2 339萬例，全球醫學美容服務市場規模約為1 258億美元，預計2022年將達到1 782億美元。

整形美容通常包括美白嫩膚、祛皺、面部年輕化、局部組織填充、假體膨體、塑形等諸多方面（見圖1）。該行業的蓬勃發展離不開醫用材料科技的進步。其中，天然材料包括透明質酸、纖維素、膠原蛋白、明膠等。合成材料包括聚己內酯、聚乳酸、聚對二氧環己酮、硅橡膠等。常見的制品形式包括面膜、線材、皮膚填充物、敷貼、假體、塑形衣等。

近年來，國內整形美容需求呈指數增長，且向多樣化、精細化方向發展，這就亟需更先進的醫用高分子材料的研發及更豐富的整形美容產品的開發。因此，本文綜述了目前在整形美容醫學領域常見的醫用高分子材料及其制品的應用及研究進展，以期為將來進一步開發新產品提供啟發和參考。

1" 皮膚護理材料

在皮膚護理方面，面膜是最常見的產品之一。面膜通常包括液體組分及基底材料，液體組分主要包括精華液、保濕劑、增稠劑和防腐劑等，基底材料主要分為纖維素類無紡布、蠶絲無紡布和水凝膠等[2]。纖維素類面膜的原材料主要有棉纖維、竹炭纖維和再生纖維素纖維，具有親膚、透氣、保水和鎖水等特點。蠶絲面膜以天然蠶絲蛋白纖維和活性蠶絲蛋白為主要原料，柔順性、貼膚性和生物相容性良好。水凝膠面膜富含大量水分，貼膚性好，退熱舒緩的效果明顯，對皮膚熱損傷有較好的效果。妝字號面膜是以達到清潔、保濕為目的，適用于健康人群。在醫生指導下使用的面膜屬于醫療器械，通常分為三類：①外科敷料，分為可吸收和不可吸收敷料；②接觸性創面敷料，分為急性創面敷料和慢性創面敷料；③包扎固定敷料。目前市場上常見的面膜產品見表1。

2" 面部年輕化線材

人體面部隨著年齡增長會出現老化松弛現象，主要表現為眼角下垂、面頰溝形成、鼻唇褶皺加深、“魚尾紋”形成等。近年來，面部年輕化微創手術日益受到青睞[3]，埋線提升術（線雕）是最常見的微創手術之一。該技術是通過在體表組織的不同層次內埋置線材以提升松垂組織、填充凹陷、改善膚質，最終達到重塑外觀的美容外科技術[4]。線材包括不可吸收線、可吸收線和長效慢吸收線。目前可吸收線在面部年輕化治療中占主導地位，如強生藍鉆魚骨線、QUILL快翎線、悅升線等。目前常見的商用可吸收線產品信息見表2。

2.1 不可吸收線：20世紀90年代末，俄羅斯整形外科醫師Sulamanize開創了使用帶刺線APTOS的縫合技術。2002年，開發了Woffles線用作縫合懸吊帶，將面部軟組織提升至顳深筋膜。Isse于2005年報道了一種內行漸進式面部提升縫合術，是對Sulamanize技術的改進[5]。上述縫線多為不可吸收的聚丙烯縫合線，使用后副作用較多，包括擠壓和遷移、螺紋脫落、模糊、肉芽腫形成和長期疼痛等。因此，FDA于2009年不再批準使用APTOS的美容方法[6]。如今，具有良好生物相容性和可吸收性的面部提升線已應用臨床。

2.2 可吸收線：可吸收線的原材料主要有聚乳酸-羥基乙酸共聚物[Poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA]、聚對二氧環已酮[Poly（P-dioxanone），PPDO]和聚乳酸己內酯[Poly（lactic-co-caprolactone），PLCL]等，具有并發癥少、力學性能及生物相容性良好、炎癥反應低等優勢。

PLGA降解產物為乳酸和羥基乙酸，可被人體完全代謝。其拉伸強度為60 Mpa以上，植入1個月后可刺激周圍膠原的形成，6個月后開始局部吸收[7]。Ogilvie MP等[8]的研究結果表明，提升效果最顯著時間為治療后3～6個月，其中83%的就醫者認為提升作用是有效的。目前應用最廣泛的可吸收線為PPDO線，植入體內后4～6個月被身體完全吸收。這種吸收是通過水解來完成的，通過促進成纖維細胞的生成，在靶區產生更多的膠原蛋白[9]。Yoon JH等[10]發現PPDO縫線可導致周圍組織發生特定變化，包括新膠原蛋白形成、纖維融合效應、脂肪減少、組織攣縮和血管環境的改善。李佳旭等[11]發現術后常見并發癥包括腫脹、疼痛、皮膚不平整等，但數周后可消退。強生魚骨線是一種抗菌倒刺單股合成可吸收縫線[12]。陳曉東等[13]對面部皮膚松弛的就醫者應用強生魚骨線聯合顳部小切口除皺術，發現鼻唇溝、中面部皮膚松弛等衰老癥狀均得到明顯改善，就醫者滿意度較高。PLCL是由丙交酯、乙交酯和ε-己內酯的環狀酯單體開環聚合制成的聚酯。與PPDO相比，PLCL降解時間更長[14]。PLCL降解產物為乳酸和6-羥基己酸，最終通過特定的代謝途徑被人體吸收。PLCL降解過程大約持續9～12個月，給組織再生提供充足時間，因此可以產生持續的提升效果。Wong V等[14]對PLCL縫線的形態、拉伸強度、流變蠕變、恢復和機械強度進行了評估，結果發現PLCL線可植入機體真皮層、脂肪層或筋膜層，無特殊炎癥反應，術后被完全吸收的時間至少需要12個月。

2.3 長效慢吸收線：長效慢吸收線的主要代表是聚已內酯（Polycaprolactone， PCL），與PPDO（4～6個月）和PLCL（12個月）相比，PCL線的優點是能夠根據生產工藝將吸收期控制在12～36個月。此外，PCL可以通過與其他材料共聚控制紗線的吸收期、柔韌性和剛度[15]。Ha YI等[15]為了研究不同提升線的體內表現，在大鼠背部兩側分別植入PPDO和PCL縫合線。結果表明，PCL線可誘導更多的膠原蛋白形成和組織反應。PCL線在組織中的停留時間比PPDO長，組織緊致效果更好。Cho SW等[5]通過在聚合過程中改變溶劑的比例開發了一種殘留單體更少、分子量更大的新型PCL線，結果顯示新型PCL線膠原合成顯著增加。與其他線相比，新型PCL線在第8周時皮膚皺紋面積減少，這表明新型PCL線具有卓越的皮膚再生效果。對于面部凹陷嚴重、衰老程度高的患者，單純埋線提升術后常出現表情不自然、缺少立體感等問題，為彌補單純埋線的缺陷，臨床上常與肉毒毒素、透明質酸、自體脂肪移植等注射美容項目聯合運用[16]。

3" 皮膚填充材料

皮膚填充是指通過注射或微創手術將醫用材料放置在皮下或皮內以達到改善面部凹陷、消除皺紋、重塑面部特征等目的[17]。其中，注射填充是目前較為常用的手段。注射填充方便快捷、創傷小、恢復快，但是不當的注射仍可能會造成結塊、過敏、紅腫等不良反應，嚴重的會堵塞血管，造成組織壞死[18]。面部注射還可能發生眼肌麻痹、視力下降甚至致盲[19]。因此，對材料及術式都有很高的要求。目前市場上常見的注射材料有高分子材料類和生物制劑類。高分子材料類包括透明質酸（Hyaluronic acid， HA）、PCL、聚乳酸（Polylactic acid， PLA）等。生物制劑類包括肉毒桿菌毒素，簡稱肉毒素或肉毒毒素。按照產品的形態，又可分為凝膠類和溶液類。

3.1 透明質酸：透明質酸（HA）又稱玻尿酸，是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰葡萄胺聚合而成的可降解生物材料，最早是從牛眼玻璃體中分離出來的。HA天然存在于人體的結締組織中[20]，具有優良的生物相容性，已經被廣泛應用于眼科、藥物控釋及皮膚填充等領域[21]。

HA作為面部填充材料的安全性和低免疫原性目前是公認的，但其不能誘導面部組織的再生。HA在進入人體后會迅速降解[22]，HA降解后面部形態將恢復至注射前的狀態，故需要多次反復注射。為了使HA在體內不會過快降解，產品中的HA都經過了交聯[23]。按交聯方式，可分為單相（均質網狀鏈凝膠）和雙相交聯（均質網狀鏈凝膠顆粒懸浮在未交聯的透明質酸基質內）。單相交聯的HA更適合于軟組織提升，而雙相交聯的HA更適合于皺紋填充[24]。雖然HA被認為是低免疫原性且安全的，但國內外面部注射HA的不良事件卻屢被報道。交聯的HA會有潛在的炎癥風險，會發生紅腫、纖維增生等不良反應[25]。嚴重的并發癥往往是由血管栓塞引起的，可以通過注射透明質酸酶溶解HA以緩解癥狀[26]。

3.2 聚乳酸：聚乳酸（PLA）是常見的醫用高分子材料，已廣泛應用于手術縫線、藥物控釋、組織工程支架、骨折內固定材料等領域[27]。用于面部皮膚填充的PLA通常為左旋聚乳酸[Poly（L-lactic acid）， PLLA]。只有韓國的AestheFillTM使用的是雙旋聚乳酸。PLLA在皮膚組織內會降解為乳酸單體，最后代謝為二氧化碳和水。因此，PLLA的安全性已經被接受[28]。

根據Zhang YX等[29]的研究，PLLA可以誘導I型和III型膠原蛋白再生，可以使得面部的年輕化維持較長時間。但膠原的再生需要時間，患者對其滿意度隨著時間的推移而逐漸升高[30]。但是，皮膚淺層注射（如唇部注射）容易引起結節[31]。在持久性方面，PLLA的表現優于HA。美國2009年就有通過了FDA認證的用于醫美行業的PLLA產品[32]，而國內的艾維嵐童顏針TM于2021年才獲得了國家藥品監督管理局的首個批準文件。PLLA在國內面部注射領域的發展才剛起步，目前尚未發現不良事件。國外有報道過神經病理性疼痛以及皮膚壞死等情況[33]，基本是注射操作和位置不當導致的。

3.3 聚己內酯：聚己內酯（PCL）的組織相容性較好，完全降解后得到CO2和H2O，作為面部填充材料的安全性及有效性已被證實[34]，但有報道稱PCL皮下注射可能會導致肉芽腫[35]。Kim JS[36]的研究表明，PCL注射后的患者面部真皮厚度增加，PCL微粒周圍存在成纖維細胞、新增的毛細血管、膠原以及彈性纖維。Ellansé是PCL面部注射材料的商品名，由PCL微球與羧甲基纖維素（Carboxymethylcellulose， CMC）組成。Ellansé注射是即刻起效的，CMC作為載體對皮膚起機械支撐作用，PCL促進膠原再生使皮膚緊致。PCL與PLLA類似，都可以促進軟組織再生，且作用時間可長達4年[17]。

3.4 肉毒毒素：肉毒毒素祛皺的機理與上述其他填充材料不同，它作用于神經，通過拮抗乙酰膽堿的釋放而限制肌肉的運動，從而去除由平滑肌運動產生的動態皺紋（如抬頭紋、魚尾紋）。注射肉毒毒素后的面部由于肌肉活動受限，表情會比較僵硬，這是注射肉毒毒素的缺點。值得一提的是，目前有許多研究者致力于將肉毒毒素與其他面部填充材料聯合使用，或與面部埋線提升術結合，以探求更好的面部年輕化效果[37]。

4" 皮膚祛瘢痕輔助材料

形成瘢痕的原因復雜，通常包括術后創面、燒傷、燙傷或其他創傷等[38]。目前，對皮膚瘢痕的治療主要包括手術治療和非手術治療兩種。手術治療主要針對較成熟的瘢痕疙瘩，通過再次制造創傷、調控傷口愈合過程來減少或祛除瘢痕。非手術治療主要針對輕度的、尚未成熟的瘢痕組織，通過藥物、壓力以及其他方式減少或祛除瘢痕。

4.1 減少針孔與張力的材料：手術治療是中、大型瘢痕的一線治療方法，但術后復發率非常高[39]。傷口縫合針孔和傷口張力是導致瘢痕形成的重要因素。因此，減少縫合及縫合張力，是預防瘢痕形成的有效手段。無創皮膚縫合器主要由鎖條、鎖扣和膠粘帶等組成，可以有效減少傷口張力[40]。無創皮膚縫合器的膠粘帶成分多樣，通常具備致敏性低、透氣性好、易拉伸、粘合力和持粘性好、可裁剪等特點。目前常見的無創皮膚縫合器見表3。

4.2 敷貼材料：淺表性的瘢痕、增生期的瘢痕或身體狀況不能承受手術的情況下，可以采用非手術療法。非手術療法通常也作為手術療法的輔助手段。常用的非手術療法包括壓力療法、藥物療法及其他療法。

壓力療法是采用壓力衣、加壓海綿和彈力繃帶等，對傷口部位持續壓迫而預防或治療肥厚性瘢痕和瘢痕疙瘩[41]。卜平元等[42]研究結果顯示，3D打印壓力材料可以維持穩定的壓力，提升瘢痕治療效果。然而，當前壓力療法的有效率較低，因為不能做到個性化定制及精準壓力調控。常用的藥物治療方法包括敷貼和注射。敷貼治療的有效成分以硅凝膠為主，背襯材料常使用聚氨酯無紡布。藥物注射的主要成分包括皮質類固醇、5-氟尿嘧啶、博來霉素等。可以抑制成纖維細胞的增殖，減少瘢痕膠原蛋白的合成，從而促使瘢痕萎縮、軟化、變平。此外，激光、冷凍、光動力、超聲波、中醫中藥等也是治療瘢痕的輔助手段。目前常見的硅膠類敷貼產品信息見表4。

表4" 硅膠類敷貼

產品名 " " " " " " " " " 公司" " "國家" " " 材料與結構

美皮護軟聚硅酮敷貼 " " " Molnlycke" "瑞典" "片狀聚氨酯無紡布

Silicone scar sheets" " "Scaraway" " 美國 片狀硅膠

Soft silicone scar tape" Nuvadermis" 美國 帶狀硅膠

5" 假體

5.1 鼻假體：鼻假體主要應用于隆鼻術，隆鼻術能夠減輕患者由鼻部缺陷或畸形造成的心理負擔[43]。目前人工鼻假體材料主要有硅橡膠、膨體聚四氟乙烯、高密度聚乙烯等。超體TM是以美國NuSil醫用純硅膠作為基質，通過“3D蒙孔”技術，將硅膠與膨體聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene， ePTFE）巧妙融合，增加了假體的穩定性，減少了透光率[44]。申麗[45]證明了膨體聚四氟乙烯隆鼻效果優于硅膠假體，與高揚等[46]的研究結果一致。張少軍等[43]發現高密度多孔聚乙烯材料的抗感染能力強，術后恢復效果好。隨著鼻整形術的逐漸發展，假體聯合自體軟骨的鼻綜合整形手術也越來越多[44]。目前市場常見的鼻假體見表5。

5.2 乳房假體：乳房假體主要應用于乳腺癌手術后的乳房重建以及隆乳手術中，目前市場上的乳房假體多采用硅膠材料，但硅膠的置入會導致包膜攣縮等并發癥。有研究表明，可選擇使用毛面代替光面從而降低包膜攣縮率[47]。有學者也研究了聚氨酯和聚乙烯醇作為乳房假體的可能性，但仍不成熟[48]。目前市場上的部分乳房假體歸納見表6。

6" 醫用塑身材料

塑身衣又稱彈力衣、壓力衣，原材料以聚酰胺、聚氨酯纖維為主。醫用塑身衣是針對抽脂、燒傷、外科植皮手術等開發的一種高彈性康復醫療產品。能夠促進創面愈合，減少瘢痕增生，防止并發癥等[49]。醫用塑身衣對手術部位壓迫要具有針對性，壓力大小精準可調，同時要求穿戴方便。吸脂術術后穿著塑身衣可起到持續加壓、止血和消腫的作用，能輔助軟組織恢復形態，塑造身體外形[50]。主流產品有美國的Marena?、中國的懷美、韓國的美迪塑、法國的KJ等。而且，塑身衣能為燒傷創面持續加壓，減少瘢痕增生[51]。主流產品有美國的Design Veronique?和Leonisa?、中國的普瑞仕、英國Jobskin?的 Premium?與 Classic? 系列等。醫用塑身衣可根據應用部位有針對性地開發，見表7。

7" 小結和展望

醫學美容近些年已經取得了長足的發展，醫用高分子材料及制品也獲得了極大的豐富。然而，各種新的臨床需求不斷涌現，對醫用高分子材料及制品的需求更加多樣及旺盛。未來，創新產品及前沿研究的重點可能存在于以下方面：生物相容性更好、降解速率可控的新型醫用高分子的設計與合成；新型醫用功能纖維材料的開發；具有誘導脂肪組織、結締組織、平滑肌組織再生的三維支架的研究；個性化、精準壓力調控、快速制備的壓力衣研究；生物相容性優異、形態精準匹配、可降解的填充假體材料的開發等。

利益沖突聲明：本文不涉及利益沖突。

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[收稿日期]2023-01-28

本文引用格式：梁文魁，饒希文，尚欣欣，等.醫用高分子材料在整形美容醫學領域的研究進展[J].中國美容醫學，2024，33（11）：179-185.