
光对于毛发生长的作用,根据波长、脉宽、能量级的不同,可产生抑制或促进的双向作用。随着光疗法的不断完善和发展,基于光能的治疗方法在临床上被广泛应用。该文根据已有文献,综述了各种光疗法对毛发生长抑制、促进的作用机制,并着重分析了不同光技术各自的特点,旨在为今后的临床工作和基础研究提供参考。
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多毛或脱发一直以来都影响着很多人的生活质量,人们对于毛发干预的需求不断上升。光疗法作为美容整形外科领域的重要组成部分,在调控人体毛发生长方面具有安全性高、舒适度好、恢复期短、并发症少等特点。通过选择合适的光设备及设定适宜的参数,光疗法可以达到满意的脱毛或促进毛发生长的效果[1,2]。本文综述了临床常用的调节毛发生长的光设备,总结了各种光疗法的作用机制、有效性及安全性,旨在为今后临床工作和基础研究提供参考。
1983年,Anderson和Parrish[3]首次提出了选择性光热效应理论,此理论成为了推动激光技术快速发展的奠基石。光疗法治疗毛发过多的机制也可以用该理论进行解释:光作用于皮肤表面会被反射、散射、传导或吸收,皮肤吸收的光可加热皮肤中的目标发色团,当光的波长、能量密度和脉冲持续时间被设定在适宜参数时,光可对目标发色团造成选择性热损伤。黑色素作为常见的发色团之一,可以选择性吸收300~1200 nm波长范围内的光,导致位点特异性、热介导的损伤。毛球和毛干内富含黑色素,因此可利用该波长范围内的光破坏毛发结构、抑制毛发生长,达到减少毛发的目的。另外,位于毛囊外根鞘隆突部中的毛囊干细胞虽不含有黑色素,但它们也会被传导而来的热量所损伤,这种对干细胞的损害可阻止毛发的再生[4]。故目前认为,光疗法有效作用于毛质母细胞和毛囊干细胞时,可达到满意的脱毛效果。
光疗法能有效抑制毛发生长的另一重要因素是光具有一定的穿透性,在280~1 300 nm的范围内,光的波长越长,光穿透的组织层次越深。由于表皮内的黑色素可与毛囊及毛干内的黑色素竞争性吸收光能,表皮黑色素吸收过多光能后会影响脱毛效果,也会导致灼伤、水泡等并发症的发生。然而随着光疗深度的增加,更多能量作用于皮肤深层,减少了表皮内黑色素对脱毛的干扰,从而进一步减少了脱毛的不良反应。但是,随着波长的增加,黑色素的吸光率也会逐渐下降,为保障较好的脱毛效果及安全性,最适合脱毛的波长范围是590~900 nm[2]。
对于脉宽而言,黑色素靶向的、毫秒范围内的长脉冲光是破坏毛囊的必要条件。长脉冲是指介于表皮的热弛豫时间(3~10 ms)和毛囊的热弛豫时间(40~100 ms)之间的脉宽[5],在此范围内,热损伤能在毛囊黑色素中累积,皮肤却能进行有效的散热。此外,由于肤色越深,皮肤散热所需的时间越长,因此在肤色较深的人群中,适当增大脉宽可更大程度地降低光对皮肤的损害。
皮肤类型、毛发颜色、毛发粗细和密度、性激素水平以及光的波长、能量密度、光斑尺寸和脉冲持续时间等,均是影响光疗法脱毛效果的因素[6]。因此,在治疗时,需要在严格把握适应证的基础上根据不同患者选择合适的参数,以达到最佳的临床效果。
目前临床上用于抑制毛发生长的光设备可根据波长的不同分为694 nm红宝石激光设备、755 nm翠绿宝石激光设备、810 nm半导体激光设备、掺钕钇铝石榴石激光(Nd:YAG;1 064 nm)设备及强脉冲光(intense pulse light,IPL)设备,亦有新型同步多波长激光脱毛装置应用于临床[7]。已有研究表明,不论使用何种光疗脱毛,其效果与治疗次数有关,毛发的数量和直径均随治疗次数的增加而减少。
1996年694 nm红宝石激光器正式成为第一台激光脱毛设备[8]。Dierickx等[9]、McCoy等[10]的早期研究表明使用红宝石激光经过疗程治疗后,可显著延长毛囊的休止期、减低毛囊密度,从而使毛发长时间不生长,而再生的毛发也以细毛和毳毛为主。但由于它治疗时间较长,且由于黑色素在此波段对光的高吸收[11],表皮黑色素会对治疗造成较大干扰,导致红斑、烫伤等不良反应增加,因此限制了其临床应用。近年来已少有关于红宝石激光脱毛的研究。
长脉冲翠绿宝石激光的波长位于黑色素吸收光谱的中段,因此是针对毛囊的最佳选择[12]。有文献表明,翠绿宝石激光尤其适用于皮肤白皙、发色较浅的患者[13]。另有文献表明,肤色较深的患者使用翠绿宝石激光脱毛也是安全且有效的[14,15]。
Russe等[16]2020年发表的回顾性研究中评估了755 nm激光脱毛的长期疗效和安全性,表明长脉冲755 nm翠绿宝石激光是一种安全有效的治疗方法,可减少多余的体毛,效果持久,患者满意度高。
810 nm半导体激光可深达真皮层,可有效治疗位于深层的毛发,且黑色素在该波长下的吸光率进一步下降,表皮黑色素对脱毛的干扰进一步减少。因此,该激光可应用于肤色较深的患者。其代表性设备包括以色列Alma Soprano半导体冰点激光脱毛仪、科医人三代月光脱毛仪。
Tulpule等[17]的一项研究共纳入55例Fitzpatrick皮肤分型为Ⅲ~Ⅴ型的受试者,采用810 nm半导体激光脱毛,3个疗程结束时,所有受试者终毛生长平均减少了61.25%,且在后续2年的随访中,54例有持续性毛发减少;4例治疗后出现了短期不良反应,如浅表性烧伤、色素沉着、痤疮样疹、反常性毛发增生,均在后续随访中消失,无长期不良反应遗留。
由于波长较长,黑色素的吸光率相对更低,是用于深肤色患者脱毛的最佳激光系统,其对浅色毛发的作用效果不佳,因此,近年来许多研究将掺钕钇铝石榴石激光与翠绿宝石激光进行联合应用。
Ross和Domankevitz [18]的研究共纳入了36例受试者,使用能同时发射755 nm/1 064 nm波长的激光设备进行脱毛治疗,在治疗后1周内评估不良反应,并在最终治疗结束2个月后评价疗效,结果显示,序贯发射755 nm和1 064 nm波长的激光,对于肤色较深且毛发较浅的患者可产生更明显的脱毛效果,并且不良反应少见,同时可保持较低的疼痛感,实现更安全、有效且痛苦更少的脱毛。
激光和IPL均是被广泛使用的光疗脱毛手段,两者的区别在于激光属于单色、相干性光源,而IPL是一种高能广谱光源,能提供多色非相干光的高强度脉冲,通过使用不同的滤光片可以调整不同的波长范围(500~1 200 nm)[19]。又由于IPL较大的光斑尺寸,较激光而言可以覆盖更大的治疗区域,所以IPL对于大面积的治疗具有较大优势。
有研究显示在其系统回顾和荟萃分析中得出以下结论。(1)有效性方面:IPL与810 nm半导体激光及掺钕钇铝石榴石激光设备具有相似的短期脱毛率和总体满意度,而相比之下,翠绿宝石激光较IPL能更显著地减少毛发数量;长期来看,激光设备可能较IPL设备有更良好的脱毛效果。(2)安全性方面:红宝石激光脱毛在肤色深的患者中较易引起不良反应;IPL与810 nm半导体激光、翠绿宝石激光有相似的色素沉着率;掺钕钇铝石榴石激光的色素沉着发生率低于IPL,但会产生更强烈的疼痛感[20]。
根据毛囊所处身体部位的不同,毛囊完整生长的周期也各不相同,需要4~12个月。所以评估光疗法对毛发生长抑制作用的效果,随访时长最好超过12个月,而目前Russe等[16]对翠绿宝石激光的脱毛安全性及有效性的研究将随访时间延长至16年;Tulpule等[17]对810 nm半导体激光脱毛安全性及有效性的研究将随访时间延长至2年。未来还需要更多基于不同参数的前瞻性研究,对光疗法抑制毛发生长的疗效进行长期评价。
由于与毛囊相邻的皮肤结构中的黑色素也能以相同的原理竞争性吸收光能,导致到达靶部位的能量减少,这不仅降低了脱毛的效能,还增加了治疗风险。激光及IPL脱毛的常见不良反应为治疗后的红斑和灼痛,更严重者可能产生水泡、结痂、色素沉着、瘢痕等[21,22],因此在激光或IPL脱毛时,还需要使用附加冷却措施(制冷接触窗、强制通风、同步动态冷却等)来保护表皮和浅层真皮。
除上述因光热效应导致的常见不良反应外,偶尔可见毛发反常性增多(hypertrichosis,PH)的并发症,目前其发生机制尚不明确,有学者认为与局部组织对光介导的炎症应答及患者体内激素水平有关[23,24,25]。Snast等[26]对20项有关激光或IPL脱毛治疗后出现PH的研究进行了系统回顾和荟萃分析,结果表明有3%的接受激光或IPL脱毛的患者发生了PH,其发生与治疗位置(面部、颈部)有关,在面颈部以外区域治疗的病例中PH的发生率仅有0.08%;而治疗方式和治疗间隔对PH的发生几乎没有影响,亦没有足够的数据来确定性别和皮肤类型与PH之间的关联。此外,在大多数患者(3/4)的病例中,PH可随着后续治疗逐渐改善,故在PH区域继续脱毛治疗可能是最合适的解决方法。
随着激光技术的飞速发展,利用激光促进毛发生长取得了显著成效。目前存在可以阻止脱发进展,甚至有助于长出新毛发的多种激光治疗方式[27],如低能级激光疗法、308 nm准分子激光疗法、点阵激光疗法等。根据波长及能量级的不同,各种激光促进毛发生长的作用原理也各不相同。
低能级激光是指功率密度低的红光或近红外光。低能级激光疗法(low level laser therapy,LLLT)对生物组织产生的效应被称为光调效应,该效应促毛发生长的作用机制尚未有定论,较为被认可的理论包括:(1)促进处于休止期的毛囊进入生长期,延长生长期,增加活跃生长期毛囊的增殖速度,防止毛囊过早进入休止期。(2)LLLT能调节毛囊中一氧化氮和活性氧的含量,这些分子能激活毛囊和毛囊周围细胞中氧化还原相关的信号通路,最终促进毛囊的能量代谢。(3)减少炎症因子的表达并增加抗炎因子的表达[28]。
目前已有多篇文献报道了LLLT促进毛发生长的有效性及安全性。Mahe等[29]利用LLLT对64名雄激素性脱发男性进行每天1次、连续3 d的临床研究,随后对受试者头皮的全基因组进行了分析,结果显示头皮炎症标志物(如AP1/FOSB信使RNA和miR21)显著下调。此外,他们还对135名脱发志愿者进行了LLLT与2%米诺地尔联合治疗的研究,结果发现LLLT能够提高2%米诺地尔的毛发再生活性,可达到浓度约为5%的米诺地尔的疗效。
Liu等[30]的随机对照试验共纳入了90例受试者,平均分为LLLT治疗组(A组)、5%米诺地尔治疗组(B组)和联合治疗组(C组);A组每隔1 d使用低能级激光头盔治疗30 min, B组每天涂抹2次5%米诺地尔,C组联合上述2种治疗方法;治疗6个月后利用毛发显微镜检测的数据效果进行评价,发现C组治疗前后的毛发密度和毛发直径有显著改善,此外还发现头发油脂的减少可能与LLLT有关。Egger等[31]、Gentile和Garcovich [32]分别在2020、2021年对以往利用LLLT生发的文献进行了系统性回顾,结果表明LLLT作为一种非侵入性疗法在治疗男性和女性脱发方面有显著疗效,且具有良好的安全性,几乎无不良反应。
临床上常用的LLLT光多为红色和近红外波长范围的光。但近几年,Buscone等[33,34]的临床研究表明低能量的453 nm蓝光能对离体毛发生长产生积极影响,且该促进作用可能是通过CRY1介导的。
有研究表明,生长期毛囊对效应T细胞具有排斥特性,具体表现为生长期毛囊周围可产生免疫抑制分子,如转化生长因子-β1 (transforming growth factor-β,TGF-β1)、白细胞介素10(Interleukin-10,IL-10)等,以及显著下调角质形成细胞中主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ类分子的表达[35],毛囊因此被归类为免疫赦免器官。倘若该免疫抑制作用被破坏,可导致病理性脱发。而长波长紫外线被证实具有免疫抑制效应,308 nm准分子激光作为该波长范围内的光,被广泛用于治疗由免疫因素介导的脱发。
斑秃是一种复杂的、免疫介导的脱发,已有一些研究表明CD8+NKG2D+T淋巴细胞在斑秃的发生和发展中起关键作用,目前认为准分子激光治疗斑秃的机制可能与诱导T淋巴细胞凋亡导致的免疫抑制作用有关[36]。
Li等[36]对34例斑秃患者进行了自身对照试验。试验以脱发病灶的中心为界,划分为治疗侧和对照侧,双侧病灶均涂抹2%米诺地尔2次/d,治疗侧加用308 nm准分子激光照射,2次/周,治疗12周后进行效果评价,其中21例(44.1%)治疗侧毛发再生大于50%;与对照侧相比,治疗侧的毛发数量和直径显着增加,差异有统计学意义。可见308 nm准分子激光可作为单发或多发斑秃有效且安全的治疗方法,联合涂抹2%米诺地尔可获得更好的临床效果。此外,研究还发现该联合疗法尤其适用于年龄较小或病变面积较小的患者。
Lee等[37]、Gupta和Carviel[38]分别在2020、2021年对使用308 nm准分子激光治疗斑秃的疗效进行了系统评价,结果认为308 nm准分子激光治疗可对斑秃患者产生良好的治疗效应,且具有无创、无全身效应的优点,今后应鼓励斑秃患者使用准分子激光疗法。
点阵激光作用于皮肤时,可对其产生微观热损伤效应[39,40]。其中,非剥脱性点阵激光可以在保留完整角质层的同时对表皮-真皮交界处造成微观损伤;剥脱性点阵激光则能同时破坏角质层及表皮-真皮连接处[41]。此种微观热损伤效应与前文所述针对脱毛的光热效应不同,点阵激光的靶点为皮肤内的水分子,而非黑色素[42]。所以它可在不破坏毛囊的前提下,有效增加局部血流量,为伤口愈合提供良好的环境,同时促进毛发生长。点阵激光所产生的微观热损伤效应还可以促进局部生长因子的表达,如成纤维细胞生长因子家族等,从而诱导静止期毛囊向生长期转化,进而促进毛发生长[43]。此外,点阵激光也可以诱导T细胞的凋亡,临床上也可用于斑秃的治疗[44]。同时,剥脱性点阵激光所造成的角质层破坏可增强生发药物的渗透作用,提高毛囊周围的药物浓度并促进药物的透皮吸收[1,45]。
Huang等[46]对28例受试者进行了基于左、右半头的随机试验。所有受试者在双侧头部涂抹药物的基础上对单侧半头叠加CO2点阵激光治疗,6个疗程后使用扫描电子显微镜来进行效果评价。结果表明联合组及单独药物组受试者的平均头发密度分别从(114±27)/cm2、(113±24)/cm2增长到(143±25)/cm2、(134±19)/cm2 (P < 0.001),且无受试者出现治疗后脱发的不良反应。
Bertin等[47]将4例雄激素性脱发患者纳入研究,先用非剥脱点阵激光(1 550 nm铒激光)治疗,然后立即局部涂抹0.05%非那雄胺和生长因子,共进行了8次治疗,在最后一次治疗后2周进行结果评价。发现与治疗前相比,所有患者头发再生情况和头发密度均发生了显著改善,且没有观察到明显的不良反应。
非剥脱点阵激光疗法还可应用于烧伤部位植发的辅助治疗。与健康皮肤不同,瘢痕组织较差的生物学和机械性能会降低植发的存活率。Agaoglu等[48]的研究结果初步验证了非剥脱点阵激光疗法作为辅助手段促进毛发生长的有效性,但由于混杂因素较多,该效应仍需深入探究。
光疗法作为一种无创外科方法,在调节毛发生长方面有广阔的发展前景。在治疗过程中,根据患者的需求选择适当的治疗参数尤为重要。通过对光通量、光斑大小、波长、能量密度等参数的调整,大多数并发症都可以预防。故此类光技术需要由对治疗原理和操作手法有透彻了解的专业人员开展。还需注意的是,一部分患者毛发过多或过少的问题是由内分泌失衡引起的。因此,在治疗前应仔细采集病史,充分评估适应证,对内分泌疾病患者应在光疗的同时予内分泌干预以达到预期的临床效果。
对于抑制毛发生长方面,光疗法不仅可以通过选择性光热分解的原理有效破坏毛发结构,从而减少毛发数量以达到脱毛目的。当治疗参数恰当时,光疗法还能在不明显减少毛发的同时,将"终毛"变成"毳毛",这对于整形外科而言具有较大的价值。目前已经有学者证实了光疗法可以作为一种非手术方法,用于矫正前额发际线部位植发后毛发过于浓密的现象,使植发手术后的发际线外观更加自然[49,50]。对于促进毛发生长方面,激光生发技术给饱受脱发困扰的患者以及因烧伤瘢痕等其他因素导致局部毛发缺失的患者带来了希望。
尽管如此,目前相关研究仍存在不充分、不系统的问题,国内外亦无针对有关最佳波长、最佳功率、最佳治疗时长及最佳治疗间隔等问题的共识。因此,今后需要更多前瞻性研究来优化激光模式、完善相关指南。尽管以往的许多文献都证实了光疗法抑制或促进毛发生长的安全性及有效性,但大多数研究都仅限于短期疗效方面,随访时间过短是目前研究存在的一大问题,光疗法能否对毛发的生长产生长期的作用仍有待进一步探究。此外,由于光对于毛发生长具有双重作用,目前已有期待脱毛的患者出现反常性毛发增生不良反应的报道。而期待生发的患者是否会由于光参数的设置不当或过度治疗,产生毛发生长抑制的不良反应也有待得到更广泛地关注。
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