玻尿酸（HA）填充剂治疗因以下特征而广受欢迎：生物相容性和降解性、总体安全性和耐受性、高亲水性、易于给药、恢复时间短、即时效果和低免疫反应发生率。

 

医疗美容领域常用的HA填充材料通常是化学交联的HA，交联后的HA不太容易受到酶降解，与非交联HA相比，交联的HA也改善了流变性能。

 

需要说明的是，制造过程中的变化，如交联的程度，交联条件（温度，pH），分子起始量和交联后的修饰（筛选/均质化、添加利多卡因等）会改变HA特性。

 

了解HA填充产品的制备技术和工艺，以及对其流变学和物理化学性质的深入理解可以启发式预测治疗的大致效果，也是临床医生合理选择HA治疗不同区域和部位的前提基础。

 

当然，不可否认的是，临床效果不仅和HA材料本身的流变性和理化性质性能特征（如提升能力、抗变形能力和组织整合）有关，也和注射技术（如注入平面、位置、用量）以及填充物与周围组织的相互作用有关。

 

鉴别交联HA填充剂的流变性和理化性质有不同的方法；使用标准化的体外分析可以为了解不同HA填充剂在不同情况下的表现提供基础。

 

本文采用统一的方法测试了不同HA填充剂的流变学和物理化学特性的数据，以允许进行科学客观的比较。本文也提到了HA流变学和物理化学特征与到治疗的面部区域的指导建议，目的是帮助临床医生对HA填充剂的选择做出明智的决定。

 

本篇分为两部分，第一部分主要介绍玻尿酸产品的流变学和理化特性；第二部分主要介绍不同特性玻尿酸产品的临床选择。

 

1、 HA填充剂的流变学和理化特性综述

 

HA填充剂是粘弹性材料，当发生剪切变形时，它们表现出粘性和弹性特性。一旦实施注射，HA会遇到各种力量，如组织层（皮肤、肌肉、脂肪垫、骨骼）之间的相对运动（剪切力）、重力和/或压缩（通过覆盖的组织或外部压力）。

 

因此，评估填充材料对机械应力的反应行为可以提供临床相关信息。

 

而流变学是很好的评估工具，毕竟流变学本身就是对材料变形和机械应力下反应的研究。

 

四个流变参数可以作为凝胶粘弹性特性的主要测量：

 

G*（整体粘弹性特性的测量）

 

G'（弹性特性的测量）

 

G''（粘性特性的测量）

 

δ（Delta，弹性与粘性特性的比率的测量）

 

整体模量（G*）

 

G*测量凝胶的整体粘弹性特性，通常被称为“硬度”。

 

G*描述了填充材料对变形的整体响应，同时考虑了弹性模量（G'）和粘性模量（G''），并通过推导出来这个方程式来表达其变形所需的能量：

 

 

弹性模量（G'）

 

弹性模量即G'，测量凝胶的弹性特性，特别是凝胶在变形后恢复其原始形状的能力。

 

G'也表示了储存在材料中的能量，一旦剪切力被去除，能量恢复使材料的初始形态得到恢复。

 

弹性模量是HA填充材料最常见的描述指标，代表一种固体行为，也是可以重建填充物形状的能力。

 

1.低或中等弹性的填充材料（G'）的特征是软，G'越低材料越软，抗变形能力越差。

 

2.许多制造商利用交联程度和凝胶浓度来影响其材料的柔软度或硬度。增加交联程度会增加凝胶的弹性，从而提高G'。随着交联之间的距离减小，整体基质增强，使凝胶变得更硬或更牢固（更高的G'）。

 

3.减少交联的数量延长了HA分子连接之间的距离，从而减少了使凝胶变形的力，从而导致了一个更软、更少弹性的填充物（较低的G'）。在用相同技术和相同交联程度制造的HA填充材料中，HA浓度的增加会导致G'的增加，从而使填料更牢固。

 

G'传统上被认为是填充材料提升能力的指标。然而，G'和提升力之间并不总是存在线性关系。

 

在成分和交联度相似的填充材料中，G'与总体提升力能力呈正相关，但在比较不同成分或不同交联技术的填充材料时，提升力并不总是与G'的增加相关，因为许多其他参数也会影响提升性能。

 

图1. 在振荡模式下的流变仪的示意图。HA凝胶被放置在两个板之间，弹性模量即G'量化。同样的实验还测量了G''即粘性模量。从这些测量参数中，可以计算出G*和δ（Delta）。

 

表1  HA填料的流变和理化特性

缩写：HA，玻尿酸／透明质酸。

 

粘性模量（G''）

 

粘性模量即G''，测量凝胶的粘性性质，并表示在变形过程中损失的能量。因此，它也被称为“损耗模量”。

 

G''描述了在去除纯应力后，填充材料无法恢复其形状，这与凝胶的液体行为有关（弹性模量也称储存能量，与凝胶的固体行为有关），允许凝胶在注射过程中发生一定程度的变形和流动。

 

HA填充材料往往具有低G''，任何HA填充材料要想有效，都需要具有粘弹性。

 

1.粘性足够才能被注射并成就初始形态。

 

2.足够的弹性才可以抵抗剪切力保持形态。

 

3.才可以在植入软组织后提供持久的矫正效果。

 

值得注意的是，G''不同于粘度，粘度与注射过程中填充材料的流动性有关，但粘度并不影响填充材料的临床效果。

 

δ（Delta）

 

δ是HA凝胶的粘性（G''）和弹性（G'）成分之间的比率并评估每个属性的相对贡献。

 

这个值>1表示粘性填充材料，而<1表示主要为弹性填充材料。大多数HA交联填充材料都是δ<1 （即G'> G''）。这个δ值的特点就是它是一个相对值，并没有提供关于G'和G''的实际大小。

 

内聚力

 

内聚力（也称为内聚性）代表了产品内部相互粘合或聚集的能力。

 

这种能力的重要性体现在从体外填充物变成组织沉积物的特征表现，也就是说，填充剂一旦被注入人体，沉积在组织之中，它是否容易塑形，是否容易扩散，这些特征是由内聚力决定的。

 

通常的说，内聚力低的HA更容易塑型也更容易扩散。

 

1.当受到面部压力时，较低内聚力的HA并不能维持他们的形状和凸起效果。

 

2.压力持续增加增强，低内聚力的HA凝胶就会离开初始注射位置，也就是填充剂迁移。

 

而如果高压力作用于高内聚性凝胶，凝胶的沉积可以更容易抵抗这种情况，并保持其原来的形状。

 

内聚力是和HA浓度和交联程度相关的函数。在相同的交联技术下，增加HA浓度或交联度都会增加内聚力。

 

制造商使用不同的方法来确定HA填充产品的内聚力，实际上并没有标准化的分析方法存在。

 

吸水性

 

吸水性（或膨胀因子）是HA凝胶通过对水的吸收而获得膨胀能力的测量，吸水性和HA浓度和交联程度相关。

 

交联技术的不同工艺很大程度影响了HA填充材料的体外膨胀率，而交联的网状结构的密度则决定了膨胀最大值。

 

随着交联数量的增加，HA分子更紧密地结合在一起，它们分离的自由度变得更加有限，从而降低了产品的膨胀能力。水分吸收的膨胀变化主要发生在注射后即刻，也决定了初始填充增量。

 

有不同的方法来确定HA凝胶在最佳条件下能吸收多少水。与其他措施一样，绝对膨胀因子值取决于实验条件，但在填充材料之间可以观察到一定的范围值。

 

值得注意的是，体外吸水评估代表了凝胶吸水的最大能力（不受限制的吸水），一旦HA填充物被注入人体，许多其他的限制（比如周围组织的成分和含水量，作用于组织的力等）将限制填充材料充分膨胀的能力。

 

HA浓度（mg/mL）

 

该测量值是指单位容积内填充材料中发现的HA总量，包括不溶性交联HA和可溶性HA，交联技术决定了HA浓度和交联程度等变量。

 

使用相同的技术和交联程度制造的填充材料可能会随着HA凝胶浓度的增加而增加弹性（G'），从而产生更大的分子间缠结。

 

假设交联程度一样，初始HA分子量一样，交联后修饰相似的HA凝胶，只是单纯的增加HA浓度就会产生更大的吸水量和更长的持续时间。

 

HA填充材料的流变学和理化测量

 

前面描述的流变学和物理化学特性对于理解HA特性非常重要，这样就可以选择适合每个适应症和面部区域的产品。

 

然而，为了使数值对直接比较有意义，流变学和物理化学性质的研究必须使用一致的方法进行。

 

为了获得不同制造商的HA填料产品的流变学和理化性质信息，我们使用了标准化方法对不同产品进行了G'、G''、δ、内聚力和吸水量的测试。表2报告了使用该方法获得的HA填充产品的流变学和理化值。

 

表2  HA填料的流变学和理化特性。所有的产品都在相同的条件下使用相同的方法进行测试 

 

缩写：HA，玻尿酸／透明质酸。所有被测试的产品都含有利多卡因。

 

2、特定面部区域如何选择不同的HA产品？

 

不同的HA的流变学和物理化学特性对临床表现和效果是有影响的，它们与被治疗的不同面部区域匹配可以帮助优化临床结果。

 

HA填充材料不仅可以在体积不足、皱纹或深褶皱的区域发挥作用，还可以在外观和感觉上营造更自然的效果，这里所说的区域包括静态区域和动态区域。

 

以下是基于相关流变学和物理化学特性使用HA填充材料的指导原则。图2总结了每个面部区域的推荐HA的特征。

 

图2. 不同HA产品特性在面部不同部位美容治疗中的应用推荐。

 

上面部

 

在上面部需要填充和体积恢复的区域，如颞窝，HA填充材料应具有高弹性或抗变形（G'）和中等高的内聚力。

 

为了解决额头轮廓，所选择的填充剂应该有中等到高的G'和低到中等的内聚力，这样的产品既可以成型又有一定程度的扩散，效果会更自然。

 

中面部

 

眶下区域的特征是非常薄的组织覆盖在骨上，皮肤只有几毫米厚。

 

因此，该区域的填充材料应具有低到中等的弹性或抗变形能力（G'）和低内聚力，以便于扩散，防止过度矫正、成块或凸凹不平。

 

1.由于眶周区域的美学对最小的体积变化非常敏感，因此应使用低吸水量的填充材料，以尽量减少眶下肿胀和浮肿的风险。

 

2.颧骨和颧骨下区域会受动态表情的影响而承受剪切力和收缩张力。因此在这些部位使用的填充材料需要有一个中等到高的高弹性模量（G'）产品可以抵抗剪切力，还需要中到高内聚力的产品可以承受覆盖组织的收缩力并保持立体感。

 

中到高内聚力对于确保填充剂和初始组织紧密贴合和避免在重复受力的作用下发生产品位移至关重要。

 

为了提供立体感，要在中面部使用具有较高的提升能力的HA产品。

 

下面部

 

下面部是一个具有高度动态运动特征的区域。

 

1.该区域失去体积和结构支撑，导致木偶纹、鼻唇沟或褶皱纹，可以考虑使用比如中等弹性（G'）和低到中等的内聚力，并具有中等的提升能力的产品。

 

2.这一区域的理想填充材料需要容易成型，低立体感，触感低，并与面部运动很好的协调，因为它将主要受到剪切和轻微的压缩力的影响。

 

然而，为了纠正严重的褶皱，建议使用具有更高内聚力的填充材料，尽管这种材料注射后可能很难塑型。

 

唇部

 

用来丰唇的填充物通常被描述为柔软的，比如具有低到中等的弹性（G'）和低到中等的内聚力，因为在这一领域的挑战是避免边缘突兀和异样隆起。

 

此外，通常建议使用低吸水膨胀性的产品，以避免外观不自然。为了过渡流畅，丰唇产品需要较低的提升能力并容易塑型。从低到中甚至到高内聚力将有助于立体感和丰盈度。

 

有几种HA产品具有适当的弹性、内聚力、柔软性和吸水量，已被证明在丰唇治疗中是有效的。

 

鼻子、下颌缘和下巴

 

下巴、颌缘和鼻背是低剪应力区域，但其特征是高压缩力，骨结构上的皮肤和肌肉绷紧。

 

因此，所选择的增强轮廓和提供结构的填充材料应该具有高弹性（G'）和中到高的内聚力，这样可以提供较高的提升能力和抗变形能力。

 

这样的产品将尽量减少横向扩散，并随着时间的推移保持一个尖锐的垂直立体感。在临床试验中，这些流变特性适当平衡的不同产品已经证明了对这些区域的有效性。

 

1.HA填充产品可以通过填充来改善浅表皱纹，从而顺滑皮肤，导致改善皮肤质量的外观。

 

2.低HA浓度的填充材料具有低到中弹性（G'）和低内聚力，最适合治疗表面细纹，如眶周和口周的细纹。

 

如前所述，具有低内聚力的HA填充材料通常更容易成型，并更容易在组织中扩散。

 

由于这些填充材料通常是体表注入的，它们需要低提升能力、低抗变形能力和良好的组织相容性。

 

这种类型的填充物将与周围组织很好地融合，动态表情表现良好，并不太可能导致可见的边缘线和肿块或被触诊到。

 

总   结

 

面部是一个动态的、复杂的结构，因此在选择填充材料时应该考虑到对面部的每个区域的要求。

 

使用相同方法测量的不同HA产品流变学和理化特性的结果将为临床医生提供有价值的参考资源，使之更好的匹配面部不同区域的治疗，可以帮助临床医生选择正确的产品，使用合适的注射技术以达到最佳的美学效果。