微激光对皮肤美白的效果评价及影响

[摘要]目的：觀察850nm波长微激光对皮肤的美白效果以及联合化妆品（无限极美白精华乳，生产批号20150915）对人体皮肤的调理作用。方法：将60名符合条件的就医者随机编号，按照单双号分为①组和②组。照射光源为850nm微激光（Near Infrared，NIR），照射区域为左前臂内侧区域。其中手臂内侧区域又分为a和b两个小区域（a区域最外沿与肘部关节线重合），其中b区域（b区域最内沿与肘部关节线重合）用以涂抹美白化妆品。①组每位就医者NIR光仅照射左臂2.5min;②组每位就医者NIR光仅照射左臂5min，隔天照射1次，每周3次，持续8周。右前臂内侧a区域不进行光照仅作为空白对照，b区域涂抹美白护肤品作为试剂组。以皮肤的黑色素水平为评价指标，应用光纤光谱仪、皮肤黑色素测试仪测定试验前后皮肤同一位置的黑色素水平，进行定性、定量分析。结果：试验前后就医者手臂内侧的黑色素平均值变化较空白对照组明显，NIR光照射区域的黑色素降低率较空白对照组明显变小，差异有统计学意义（P<0.05）。试验中选用了两种剂量，即照射2.5min和5min（均为850nm光源），两者引起的美白效果差异不显著;光照与美白护肤品联合使用未发现协同效应。结论：NIR（850nm）微激光照射可以有效地减少皮肤中黑色素的含量，具有较好的美白效果。与护肤品的联合使用在本试验中未得到较好的协同效果，在试验结束后的跟踪观察中两者的协同效应表现明显。

[关键词]微激光;美白护肤品;皮肤美白;效果评价;黑色素水平;协同效应

[中图分类号]TQ658.2    [文献标志码]A    [文章编号]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医学应用领域中，光源强度不会对生物组织造成不可逆性损伤的低功率激光，主要包括低强度的半导体激光器（Laser Diode，LD）和发光二极管（Light Emitting Diode，LED）。常见的微激光光源是波长为632.8nm的He-Ne激光，目前已有大量文献证明其具有缓解疼痛、加速伤口愈合、减少瘢痕组织、降低血液粘稠度和增加血细胞变形性等功效。在皮肤学科领域中，LED作为一种安全、小巧的光源已经被用于皮肤的紧致、祛痘及祛斑等用途中，这种基于LED微激光皮肤美容疗法是安全、有效的且无副作用，但这种美容效应与LED的波长直接相关[1]。目前最常见的美白方法是涂抹含有美白化学成分的化妆品。现已发现人工合成的多种化学物质具有祛黑色素的功效，如曲酸、乙二胺四乙酸、对苯二酚和熊果苷等。然而，这些化学合成的美白剂常常引起皮肤炎症反应和红斑等副作用[2]，甚至有文献报道其有致癌的可能性[3]，同时化妆品的效果还会受到出汗、雨水等环境因素的干扰。采用物理方法进行皮肤美白能够在很大程度上避免因与皮肤直接接触带来的麻烦。激光祛斑及光子嫩肤是两种较成熟的祛黑色素的光学方法。这两种物理美容方法采用的是强激光或强脉冲光为光源，这类光源往往能量大，很容易造成皮肤灼伤、水肿及炎症后色素沉着等较严重的副作用[4];另外，这类美容仪器往往体积庞大，价格昂贵。作为安全性很高的非热型光源，LED的光生物调制效应也已经受到极大关注。根据Kim等[5]的研究成果，本课题组选用850nm微激光作为美白光源，研究其对皮肤美白效果的影响。

1  资料和方法

1.1 临床资料：就医者筛选：①入选标准：年龄35～55岁的健康就医者60例，女性，皮肤Fitzpatrick类型为Ⅲ型和Ⅳ型、能严格遵照研究方案的要求并签署知情同意书;②排除标准：面部有急性炎症或其他皮肤疾病者、有过敏体质，30d内参加药物临床试验或正在参加其他化妆品人体安全性和功效试验者，不能配合试验者;③剔除标准：研究过程中出现不良反应、失访或违反研究方案以及其他特殊原因要求退出者。

1.2 治疗方案：照射光源：NIR光（850nm，40mW/cm2，华南师范大学光子中医学研究所研制）。照射部位：健康就医者左前臂内侧区域（NIR光）。其中手臂内侧区域又分为a和b两个小区域（a区域最外沿与肘部关节线重合），其中b区域（b区域最内沿与肘部关节线重合）用以涂抹美白化妆品。

1.3 操作方法：a.每组就医者选用相应的NIR光参数。分组情况：每组30例，组别①每位就医者NIR光仅照射左臂2.5min;组别②每位就医者NIR光仅照射左臂5min。照射频率：隔天照射1次，每周3次，持续8周。单次累积照射剂量分别为①组24J/cm2、②组48J/cm2;b.就医者提前30min进入测试环境，清洁手臂，操作人员对左右手臂的b区域进行涂抹测试美白化妆品（美白精华乳，无限极（中国）有限公司），静息15min待测;c.就医者等待期间，操作人员对照射装置进行参数设置;d.就医者坐于测试椅上，手臂平伸，保持内侧手臂向上，进行NIR光照射;e.操作人员根据示意图调整照射装置保证照射头正对照射区域，以①组或②组的照射剂量开始照射。右侧区域采用虚假光照射（设为对照）;f.照射完成后，关闭照射装置电源。

1.4 注意事项：①每位就医者应享有充分的知情权，并签署知情同意书;②每次操作完成均需做好微激光照射记录，并需就医者签名;③就医者测试期间应注意受试区域的保护，不可涂抹会干扰实验的紧致、美白类相关化妆品，建议用不含活性成分的保湿霜对该部位进行日常护理。

1.5 效果评价：美白评价标准：皮肤黑色素水平。检测仪器：光纤光谱仪（海洋光学，USB2000+UV-VIS）、皮肤黑色素测试仪（Skin Analyzer SHM100（德国CK公司））。

皮肤黑色素测试仪可测定皮肤组织中黑色素的吸收光谱，得出皮肤中黑色素含量的量化值。受试前预先对皮肤原有黑色素水平进行第一次测定，在左右臂每个试验区域对称取3点测试，测试结果计算平均值。然后在试验期每2周进行一次检测，测试方法同前。量化的数据用于下一步的统计分析。再用光纤光谱仪测定左右臂每个试验区域的光谱，各3点，数据储存于计算机中，待试验结束后分析。

1.6 数据分析：采用PASW 18.0軟件对测量结果进行统计学分析比较，结果以（x¯±s）表示。采用t检验方法进行显著性分析检验，其中P<0.05表示有显著性差异，P<0.01表示差异极显著。

2  结果

2.1 试验前后黑色素水平变化分析：以皮肤中黑色素水平的变化为指标来评价微激光的美白效应。采用光纤光谱仪和黑色素皮肤测定仪对黑色素水平进行定性及定量分析。数据共采集3次（试验前、试验中期、试验结束），每个检测区域采集3个点，取平均值。采用PASW 18.0数据分析软件对所有检测数据进行统计分析。

试验前后就医者手臂内侧的黑色素平均值的变化情况（见表1）。可以看到黑色素平均值总体上呈现出一个逐渐变小的趋势。可能由于试验时间处于冬季，未经任何处理的空白对照组的黑色素值也有一定的降低，但降低幅度不高;试验组降低的幅度更加明显。试验前后照片见图1～2。

2.2 各处理组间黑色素降低率比较：进一步对上述黑色素降低趋势进行量化分析，将试验后的黑色素值除以试验前的值可得到经过NIR光照处理后的黑色素降低率（见表2）。可以发现，因环境的变化，空白组的黑色素发生了一定的降低。试剂组区域涂抹了美白精华乳（无限极（中国）有限公司），该组黑色素也有一定的降低，但降低幅度不高，仅与空白组相当。选用NIR光照射区域的降低率明显减小，在两个照射剂量下分别为0.85±0.074（2.5 min）和0.85±0.049（5min），表明NIR照射能够较明显地降低皮肤的黑色素含量。采用单因素方差分析方法对上述数据进行统计分析，得到结果如图3。试剂组与空白组间并未发现有显著性差异，可能原因为就医者在试验期间使用美白精华乳的次数较少，仅仅在每次微激光照射时才涂抹一点，而微激光照射每周才照射3次，远少于化妆品的日常使用频次及用量。NIR光照组的黑色素降低率与空白对照相比，差异有统计学意义，P值分别为0.018（2.5min）和0.021（5min）;另外也显示这两种剂量的美白效果是相当的。虽然联合组的黑色素降低率平均值比空白组小，但是两者未见显著性差异。产生这种情况的原因可能是化妆品未起到应有的美白疗效，反而干扰了NIR光对皮肤的渗透。NIR光照剂量较高（5min）联合处理组的黑色素降低率为（0.87±0.050），低于NIR照射2.5min的联合处理降低率（0.89±0.049）。调整美白精华乳使用方法，增加其使用频次及时间，使之发挥出较好的皮肤美白功效，再与适量NIR光照配合，应该会获得更好的皮肤美白效果。

2.3 试验前后各组反射光譜比较：在试验前后采用光纤光谱仪对被试区域进行反射光谱，检测结果见图4。试验前各组的反射光谱值均处于一个较低的水平，主要原因是皮肤内的黑色素等生色团对光有很大的吸收，导致反射回去的光子量变少。同时，还可以看到各组的反射光谱靠得非常紧密，表明在试验前各个区域的光谱值基本处于同一水平，仅有细微的生理差别。NIR光照试验后的反射光谱值明显高于试验前，说明皮肤组织中黑色素等生色物质含量明显减少。而且，不同处理组间的光谱强度差异开始变大，这是由于采用NIR光照或化妆品导致的。选取差异最大位置510nm的反射值做比较，可以发现每个处理组的反射率均高于空白组，表明不管是采用美白精华乳还是NIR光照处理，或是两者联合处理均显示出了较好的皮肤美白效果。对比发现，有光照参与的处理组美白效果更好，这与黑色素皮肤测定仪得出的结果一致。

3  结论

本试验以健康女性为试验对象，研究微激光对人体皮肤的调理效果，同时结合美容化妆品研究了微激光与护肤品之间的联合作用。试验中选用了中心波长为850nm的微激光源（照射到皮肤功率约为40mW/cm2，华南师范大学光子中医学研究所研制），每次光照时间分别为2.5min和5min，配合使用美白护肤品。以皮肤黑色素水平为评价指标。结果显示，所选择的微激光光源具有较好的皮肤美白效果。

不同光源参数及使用方法呈现出的美白效果存在一定的差异。试验中选用了两种剂量，即照射2.5min和5min，但两者引起的美白效果差异不显著;NIR光照与美白护肤品联合使用未发现协同效应，原因是所使用的美白精华乳的美白效果在本试验中暂未体现，未来应改善美白护肤品与微激光配合使用的方法使两者协同真正达到美白效果。

4  讨论

人类皮肤的颜色取决于黑色素的含量与分布，而黑素细胞的结构功能和数量直接影响皮肤中黑色素的含量，这也是产生黑色素的决定因素;当黑色素过速增长且分布不均时，会造成局部皮肤过黑及色素沉着[6]。黑色素的排出途径包括体内分解代谢和随老化的角质细胞脱落。目前被广泛使用的祛黑色素方法有涂抹美白化妆品、激光、强脉冲光治疗，其作用原理都是从抑制黑色素合成酶（酪氨酸酶为主）活性、还原黑色素中间体、抑制黑色素合成、促进角质剥离、表皮更新等途径。美白类化妆品通过作用于酪氨酸酶、黑素细胞和黑色素的转运代谢途径， 抑制了黑色素生成， 从而增进肌肤白皙， 淡化色素及色斑， 但其具有较突出的眼刺激作用[7]。美白类产品对人体造成的刺激性和过敏作用已在多篇文章中被报道[8-9]。美白剂通常易被氧化或具有离子性，其稳定性受限[10]。美白护肤品大多为工业合成，长期使用易引起皮肤炎症、红斑等反应，使用时需做好防晒。激光祛黑色素及强脉冲光嫩肤技术，在达到治疗目的的同时对周围组织也会产生一定的损伤，往往引起皮肤红肿、灼热刺痛、色素沉着等不良反应。相比传统的强激光器，新型的弱激光器因其安全性高、治疗效果佳、无副作用、成本低、价格廉的优势逐渐被患者所接受，为临床治疗提供了更多的选择性，也是光电技术发展的一大进步。850nm微激光已被发现能够减少黑素细胞内酪氨酸酶的表达，进而抑制黑色素的合成[11]。文献[12]报道，850nm LED光照射后，多数就医者皮肤干燥粗糙、皱纹粗深、色素沉着表现均有改善。其原理可能是微激光具有良好的生物刺激和调节作用，它可以刺激细胞线粒体的新陈代谢及纤维原细胞的活性，从而促进胶原细胞和弹性细胞的产生，以实现皮肤再生，提升皮肤修复能力[13-22]。本试验证明了中心波长为850nm的微激光源具有较好的皮肤美白效果。850nm微激光是通过抑制黑色素的产生和酪氨酸酶的表达来达到美白效应，并且在动物模型试验中运用非侵入式光谱学手段、组织学方法都验证了在光照2min和5min时，皮肤组织内的黑色素水平最低，美白效应最好。Kim等[5]也证明了850nm波长下的LED光照有效减少了黑色素的合成，不仅在正常的人类黑素细胞的单一培养中，而且在一个3D多细胞类型的共培养模型中，没有发现任何细胞毒性作用。本次试验中微激光与美白护肤品的协同效应暂未体现，试验结束后的跟踪观察中两者的协同效应表现明显，未来应改善美白护肤品与微激光配合使用的方法，使两者真正达到协同美白效果。综上所述，这种微激光治疗仪具有小巧轻盈，操作方法简单，价格低廉，安全性高，生物效应良好的特点，可以在达到同样治疗目的的同时避免了像强激光或强脉冲光带来的副反应。很大程度上，微激光的应用不仅解决了强激光治疗所伴随的一系列不良反应，而且其良好的生物效应也可以满足各种皮肤疾病的治疗需要，如紧致、祛痘、祛斑等，这一光电技术的进步，给临床治疗提供了更多的选择，值得进一步推广使用。

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[收稿日期]2018-10-29

本文引用格式：张雅丽，佘文莉，刘晖，等.微激光对皮肤美白的效果评价及影响[J].中国美容医学，2019，28（5）：60-64.

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