可视化人体功效检测-专业仪器篇

幸福侠侣

近些年来，随着化妆品功效检测法规的落地与完善，以及品牌科学传播差异化的需求增大。各大品牌和检测公司，在化妆品功效检测仪器上玩起了军备竞赛，尤其是一些可视化的功效检测仪器，VISIA、C&K全家桶、Primos、皮肤镜等这些基础的已经有些拿不上台面，拉曼和双光子也不再是那么高不可攀，已经有了比较广泛地应用。本文将来聊一聊，我观察到的市面上的一些比较有意思，可视化效果比较好的人体功效检测仪器。
Visia-CR和Visia7（美国Canfield公司）

这个不用多说，基本上专业实验室的标配，一些高端的美容院也会配，用来观察使用产品或手术前后的效果很直观。2020万像素，高分辨率全脸成像，具有多光源模式（标准光、、交叉偏振光、平行偏振光、UV光），可用于美白淡斑、皱纹、毛孔、红区、卟啉、均匀度的测试。




仪器详情：https://www.canfieldsci.com/imaging-systems/visia-cr/

除了一些基本应用外，最近看到配套Visia-CR这个仪器，推出了一项图像分析服务，可以用仪器拍一段面部动态表情的视频，然后用AI工具，实时呈现出皱纹的动态变化。通过和供应商咨询，这个服务目前是需要付费使用的，而且只支持Visia-CR，目前Visia-7暂不支持。


德国CK多功能皮肤测试仪 CK-MPA10（CK全家桶）

MPA10（Multi Probe Adapter）系统是德国CK公司皮肤测试仪的一个多功能测试平台，主机自身含一个油脂测试探头和九个皮肤测试探头的连接孔，可连接九个相同或不同的皮肤测试探头。每种探头均有不同的分析软件和显示窗口。所连接的探头包括：Corneometer  CM825（水份测试探头）、Sebumeter SM815（油份测试探头）、Skin-pH-Meter PH905 （酸碱度测试探头）、Mexameter MX18 （黑色素和血红素测试探头）、Tewameter TM300（水分流失测试探头TEWL）、Reviscometer RVM600（弹性纤维组织测试探头）及Temperature＆Rel. Air  humidity (环境温度湿度测试探头)、Frictiometer FR 700（皮肤摩擦力测试探头）、Skin-Thermometer ST 500(皮肤表面温度测试探头）、Colorimeter CL400（皮肤颜色测试探头）、Skin -Glossymeter GL200（皮肤光泽度测试探头）等。



仪器详情：https://www.courage-khazaka.com/en/scientific-products/multi-probe-adapter-basic-systems

三维成像系统Primos Lite（美国Canfield公司）


高分辨率和高精度的快速3D成像系统，主要用于抗皱测试，可计算皱纹数量、皱纹平均面积、皱纹平均长度、皱纹Ra值。




仪器详情：https://www.canfieldsci.com/imaging-systems/primos-cr/

DermaScan（丹麦Cortex公司）皮肤超声

高频超声波信号的提取和数字化处理使它能产生高分辨率和对比度的图像。可用于测量皮肤表皮层和真皮层的厚度、密度。




仪器详情: https://www.cortex.dk/skin-analysis/dermalab-combo/

VisioScan VC20 plus（德国CK公司）皮肤表面纹理测试系统

高分辨率紫外光拍摄系统。可用于分析皮肤表面形态纹理、皮肤粗糙度等。
相关参数有：SEsm皮肤平滑度、SEr-皮肤粗糙度、SEsc-皮肤角质层剥落和SEw-皮肤皱纹。



仪器详情：https://www.courage-khazaka.com/en/scientific-products/visioscan-vc-20plus

皮肤镜

皮肤镜（Dermatoscope）是一种用于观察和评估皮肤病变的医疗工具，尤其在诊断皮肤癌和其他皮肤疾病方面非常有用。它可以帮助医生通过放大和照明皮肤表面，从而更清晰地观察皮肤的纹理、结构、色素分布、血管模式等特征。






此外，有些皮肤镜也做成了手持式的，可以与手机连接，使用更加方便。



Antera 3D（爱尔兰公司）

Antera 3D成像相机系统集光学科技、3D拓扑成像科技及定量分析科技于一体，具有独特的3D拓扑-多光谱-色度精准定量检测分析三大功能，对皮肤色度、皱纹、纹理、毛孔、疤痕、皮肤血红素及黑色素进行定量检测评估。特别适用于检测分析比对白癜风、黄褐斑、痤疮、疤痕等皮肤问题中的相关参数，比较小巧便携。




产品详情：https://www.telemedicare.com.cn/product/antera?id=13


双光子显微镜成像系统（PORTABLE CELL MICROSCOPE IMAGING SYSTEM）

双光子显微镜属于荧光显微镜的一种，荧光显微镜与普通光学显微镜不同，它不是通过普通光源的照明观察标本，而是利用一定波长的光激发显微镜下标本的内荧光物质，使之发射荧光，所以，荧光显微镜的光源所起的作用不是直接照明，而是作为一种激发标本的内荧光物质的能源。我们之所以能观察标本，不是由于光源的照明，而是标本内荧光物质吸收激发的光能后所呈现的荧光现象。在双光子显微镜下：人体角蛋白、细胞质、弹性纤维、细胞间基质可发出TPEF 信号；胶原纤维可发出SHG 信号；而细胞核、血管管腔不发出荧光信号。根据超维景的技术资料显示，他们开发的便携式双光子显微皮肤成像系统具有如下功能特点。




测试图像举例



共聚焦拉曼光谱(Confocal Raman Spectroscopy，CRM)

共聚焦拉曼光谱是一种先进的光谱分析技术，利用拉曼散射原理来提供样品分子结构的详细信息。通过共聚焦系统，CRM可以实现高分辨率的三维成像，能够精确定位样品中的特定区域，并分析该区域内的化学组成和分子结构。
在化妆品功效检测方面的应用：
成分分布分析：CRM可以用于检测化妆品成分在皮肤表面的分布情况，帮助了解产品在皮肤上的吸收和渗透情况，验证化妆品中的活性成分是否有效进入皮肤，并且是否在预期位置起作用。这对于评估护肤品的功效，如保湿、抗衰老等非常重要。
皮肤变化监测：通过CRM，可以观察到使用化妆品后的皮肤分子结构变化，如角质层的水分含量、皮肤中的脂质结构等，从而科学地评估化妆品的效果。
非侵入性检测：CRM是一种非侵入性检测方法，不需要破坏样品即可获得皮肤内部的化学信息，这使得它非常适合用于人体皮肤的功效检测。



光学相干断层扫描OCT

通过光学相干断层扫描血管成像技术，实现血管和结构特征的可视化，同时定量获得血管丛的密度和深度等。



皮肤敏感度测试仪TiVi 700（德国CK）



测试原理
TiVi 700系统是利用血管中红血细胞对绿光吸收的特性而成功地得到了皮肤组织中红血细胞的分布聚集图像。


仪器优势
无需注射、造影剂，甚至无需接触皮肤。
即时图像捕捉。
不受运动伪影影响。
易于使用，可提高皮肤测试效率。
对所研究的微循环或皮肤无影响。
无需校准。
仪器配备有丰富的软件包，可以用来分析色素沉着、斑点、毛孔、皮肤颜色、汗腺、皮损创面、血液含氧量等
应用范围

• 对于护肤品、化妆品的研制和评估，TiVi 700测试系统是一个理想的产品评估设备。
  
• 对皮肤刺激等级分类和斑贴试验，TiVi 700系统可以用客观的测试数据代替用肉眼观察的皮肤刺激性等级分类标准。
  
• 揭示皮肤局部使用化妆品和用药后微血管的反应和变化情况。
  
• 在烧伤整形外科中监测皮肤血流灌注量判断皮肤损伤的程度。
  
• 监测血流灌注量可以评估疾病所引起的微血管病，用以量化药物治疗的效果。
  

产品详情：http://jinhongfan.com.cn/product/show/93
https://wheelsbridge.se/
PeriFlux 5000 激光多普勒血流仪

  Perimed激光多普勒血流仪 PeriFlux 5000已经广泛应用于临床和实验室，用于微血管和大血管功能的精确评估。模块化设计可同时监测微循环血流灌注量、经皮氧分压和/或二氧化碳分压。在舒缓修护类功效评价中应用较多。


VECTRA-H2（美国Canfield公司）



VECTRA H2是一个一体化轻巧便携的拍摄面部、胸部和身体的3D成像系统，采用了可以拍摄高分辨率3D图像的精密光学部件。VECTRA H2提供了两种测距光。 一种是为面部，一种是为身体，这样就保证了最佳的拍摄距离和最好的清晰度。
其面部测试功能和Visia有点类似，但可以获得更多3D层面的皮肤数据，观察面部皮肤的充盈度，脸部不同部位的体积，面部轮廓等要更加直观。


并且最有意思的是，这个仪器可以定量表征皮肤的拉伸、压缩、提升和体积情况，让我们可以清晰地看到皮肤表面的生物力学，对于动态纹的分析非常有用。


官网链接：https://www.canfieldsci.com/imaging-systems/vectra-h2-3d-imaging-system/
EvaFACE-皮肤快速光学成像系统

EvaFACE 是一种三维皮肤快速光学成像系统，能够进行脸部皱纹的三维测量。可评估全脸或局部皮肤的粗糙度，幅度，体积，面积，深度，周长，皱纹密度，目标区域提取，3D 偏差比较，形变模拟等。广泛应用于皮肤研究领域、第三方检测机构、化妆品原料制造商、化妆品生产商，具有高分辨率、高精度、操作简单等特点。但比较占地方，没有VECTRA-H2那么便携。


便携式抗氧化检测仪

这款便携式的抗氧化检测仪我还是第一次见。它有这么几点优势：无需有机溶剂，自由基引发剂，不用另外配酶标仪或紫外分光光度计使用，样品不用预处理和一系列复杂的溶剂配置和生化反应，只用把样品（提取液，唾液，汗液，血液等）滴加到测试芯片上（加样量大概50微升），几秒钟左右就可以可以直接测样品的总抗氧化能力，会在屏幕上出现抗氧化值的量化读数。我觉得这款仪器对于测试少量样品，或是在直播中做demo来说是具有比较大的应用前景的。东西是好东西，就是价格有些贵，据代理商说，这个报价得7w多，配件的测试芯片大概几十块钱一片（原则上是建议一次性使用，但比较稀，好冲洗的样品测个十几次都问题不大），不差钱的老板们可以试试看。




Vplus®智能皮肤分析系统

仿Visia的仪器有很多，但Vplus® 智能皮肤分析系统是目前国内仿的最好的，甚至在AI算法和图像分析等方面，已经超越了Visia，具体对比如下图所示。当然，其价格就没有那么美丽了，但考虑到买这个仪器是送图像分析软件，呈现出的视觉效果要比Visia惊艳不少，再加上其皮肤数据库是基于亚洲人群建立的，更加符合亚洲人的测试要求。倒是对得起其20来万的售价的。（国内很多公司都有买Visia，但舍得另外花10万买图像分析软件的公司少之又少）。




与Visia相比，这个仪器在下面这些场景的应用确实要更加先进一些。


皮肤FF-OCT的AI检测

借助一些AI分析手段，可以帮助我们更好地量化分析一些皮肤图像。如借助AI可以分析皮肤胶原纤维的健康情况和皮肤黑色素的顽固程度。








此外，我们有时候还会在一些原料供应商的产品资料或科技论文中，会看到在不同人体部位用不同颜色标记的人体皮肤map，用以区分不同部位的含水量、色素沉着、出汗情况，甚至情绪状态。其基本原理是在不同的皮肤部位，多点位的采集对于的皮肤参数，然后通过AI软件，将不同的参数对应的颜色合成map，有点像做热图的过程，其视觉呈现效果比其单纯的数字具有更好的视觉视觉呈现效果。


之前也分享过，一个可以分析和识别重叠角质层细胞的轮廓、形状及其相互位置，以揭示不同年龄段和面部不同部位角质层组织结构的差异的人工智能系统。




总的来说，现在功效测试的手段越来越先进，尤其是AI分析技术的引入，让我们可以从平淡无奇的图像中获得更多深层次的信息，也让消费者能够更加可视化的了解皮肤功效检测数据的含义。或许皮肤的图像或生理参数的数据采集工作已经卷到头，更重要的是如何解读和分析数据，甚至是建立大样本量的皮肤数据库，挖掘出特别的规律和趋势，并用来预测，让我们来持续关注功效测试未来的“新卷向”吧。

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