基于3D成像的面部提升效果评估新方法
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简述一种基于VECTRA 3D成像的面部提升效果评估新方法及可视化。

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背景

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随着年龄增长,皮肤弹性下降,特别是面部肌肉、脂肪和骨骼萎缩时,皱纹和皮肤下垂会更加明显。这些变化会导致面部轮廓的明显改变,这是衰老的关键视觉标志并对个人的外貌认知和心理健康产生重大影响。

为此,化妆品行业涌现出多种旨在提升皮肤弹性增强提拉效果的产品,甚至面部提拉绷带等神器层出不穷。这促使行业积极研究皮肤提拉效果客观评估方法

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图1. 市售产品

目前常见的评估工具包括基于图谱量表的主观评估可回看《CIRS功效评价与技术实践-第13期 -垮脸怎么评?》脸颊下垂/松弛图谱量表)、仪器测量图像分析

仪器测量法,比如Ballistometer(弹道测量原理)和Cutometer(吸附回弹原理),仅限于局部测量,无法捕捉面部整体的变化,且仅产生数值,视觉可解释性有限。

注:

1.弹道测量法:也叫冲击法,是基于恒定力冲击产生的相互作用,即弹道计通过撞击物体后与物体表面的相互作用来测量皮肤的力学性能。典型设备是DIA-STRON公司的Ballistometer BLS780/785。

图1.Ballistometer

图2. Ballistometer测试仪(图源DIA-STRON官网)

2.吸力法:测试原理是在被测皮肤表面产生一个负压将皮肤轻吸入特定探头内,探头内有非接触式发射器和接收器光学测试系统,测量从施加到消除负压后一段时间内皮肤位移的变化情况,确定皮肤弹性性能。

图3. Cutometer测试仪(图源CIRS人体功效评价实验室 & Courage+Khazaka electronic GmbH官网)

为此,一种基于VECTRA 3D成像系统的面部提升效果创新性评估方法被提出[1]。

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方法介绍

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设定面部特定标志点,计算标志点连线的总长度——“整面部标志点长度”和“下面部标志点长度”——表征面部提拉效果。

指定的标志点长度可以有效评估皮肤下垂情况,这是基于面部骨骼结构随着年龄增长和下垂而发生的变化,以及由此导致的下面部区域变宽。

图4. 面部标志点示意图

下巴中心(CH)、左脸颊(LC)、右脸颊(RC)、左眼外侧(LE)、右眼外侧(RE)、左眉内端(LEB)、右眉内端(REB)

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验证过程

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研究使用Ballistometer,验证了这2个长度参数和弹性值的相关性。

报道人群是40~60岁韩国女性(具备皮肤老化明显特征,包括弹性下降、皱纹及面部下垂),提示在这个年龄段得到方法适用性验证。

受试者连续使用4周市售产品(专为提升皮肤弹性和紧致度而设计)。

D0、D28随访均在22±2 °C,50±5 %RH受控环境中开展。

采集D0、D28的VECTRA 3D图像并进行图像基准匹配,以最大限度减少误差。1.随后,通过计算面部标志点之间的总距离来评估提升效果:包括两侧眉毛的内端、双眼外侧、双颊(定义为从眼睛外侧垂直向下与从鼻尖水平画线的交点)、以及下巴中心。

为比较基于VECTRA 3D的皮肤提拉评估方法与皮肤弹性测量设备(Ballistometer)的一致性,对VECTRA 3D法设定的7个标志点进行Ballistometer弹性测量,每个点测量三次,计算Mean CoR(比率)参数的平均值,并计算了每个标志点的平均值之和。然后将结果与VECTRA 3D分析结果进行相关性分析。

统计分析方法:①为评估产品效果,采用配对t检验比较使用产品前、后面部标志点距离和皮肤弹性值的变化。②为评估面部提拉变化与皮肤弹性之间的关系,采用Pearson相关分析法,对比了VECTRA 3D系统测量的长度参数与Ballistometer测得的平均CoR值。

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验证结果

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1.使用产品前、后的测量结果

VECTRA XT分析显示,整面部和下面部区域的总长度显著缩短(p<0.05,图5和表1):

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图5. 整面部和下面部区域面部标志点之间总长度的变化;

图片展示了使用市售面霜前后面部的变化,该面霜专为提升肌肤紧致度和弹性而配制;

VECTRA XT测得的标志点连线长度缩短,表明存在提升效果。

  1. 产品使用前VECTRA XT整面部标志点长度(350.66 mm);
  2. 产品使用后VECTRA XT整面部标志点长度(345.34 mm),与(a)相比有所减少;
  3. 产品使用前VECTRA XT下面部标志点长度(142.55 mm);
  4. 产品使用后VECTRA XT下面部标志点长度(138.93 mm),与(c)相比有所减少。

使用Ballistometer在相同标志处测得的弹性值总和则显著增加(p<0.05,表1):

表1. VECTRA XT和Ballistometer测量值在使用产品前、后的统计分析结果(n=40)

区域

VECTRA XTmm

Ballistometer® BLS780%)(各标志点弹性值总和)

整面部

-9.061±7.091***

0.106±0.050***

下面部

-5.011±4.696***

0.100±0.025***

注:采用配对t检验计算使用前、后差异;统计学显著性标准为:*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001。

分析各标志点皮肤弹性变化时,发现左脸颊、右脸颊和下巴有显著增加,但眼周和眉毛内端未见显著变化(表2)。

表2. Ballistometer测量值(每个标志点弹性值)在使用产品前、后的统计分析结果(n=40)

区域

Ballistometer® BLS780%)(每个标志点弹性值)

左脸颊(LC)

0.040±0.008**

右脸颊(RC)

0.034±0.014***

下巴中心(CH)

0.026±0.017***

左眼外侧(LE)

0.002±0.019

右眼外侧(RE)

0.002±0.013

左眉内端(LEB)

0.001±0.016

右眉内端(REB)

0.001±0.016

注:采用配对t检验计算使用前、后差异;统计学显著性标准为:*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001。

2.VECTRA 3D和Ballistometer相关性分析

如表3所示:

VECTRA XT分析所得整面部长度值与Ballistometer测量的下面部(r=-0.578,p<0.001)、左脸颊(r=-0.800,p<0.001)、右脸颊(r=-0.651,p<0.001)弹性值之间有显著的负相关。

VECTRA XT分析所得下面部长度值与Ballistometer测量的下面部(r = -0.285,p<0.05)、左脸颊(r = -0.557,p<0.001)和右脸颊(r = -0.476,p<0.001)弹性值之间有显著的负相关。

结果显示:①随着面部标志点长度的缩短(即出现提拉效果),经Ballistometer测量的皮肤弹性显著提升。②但VECTRA XT值与下巴中心(CH)及眼周区域的弹性值之间未发现显著相关性。

表3. VECTRA XT和Ballistometer相关性

 

Ballistometer® BLS 780

整面部

下面部

左脸颊(LC)

右脸颊(RC)

下巴中心(CH)

左眼外侧(LE)

右眼外侧(RE)

左眉内端(LEB)

右眉内端(REB)

VECTRA XT

整面部长度

-0.111

-0.578**

-0.800**

-0.651**

-0.053

0.236*

0.162

0.214

0.159

下面部长度

-0.122

-0.285*

-0.557**

-0.476**

0.166

0.008

-0.063

0.069

0.185

注:采用Pearson相关性分析计算相关系数。*统计学显著相关性(*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001)。

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讨论与总结

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该研究提出了一种新方法,通过VECTRA 3D成像系统、标志点设定和长度分析法来评估面部皮肤提拉效果,并与Ballistometer弹性测量参数进行相关性分析,验证了该方法的可靠性,可作为临床客观评估面部提拉效果的实用工具。此外,研究还发现了区域特异性差异,脸颊和下面部的提拉效果和皮肤弹性改善最为显著,相比之下,眼周区域的变化则相对有限。

[参考文献]

  1. IFSCC 2025 full paper (IFSCC2025-1431). Proposal of a New Analysis Method of Skin Lifting through the Correlation Between VECTRA XT and Ballistometer.

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