測(cè)量皮膚表皮上層的電學(xué)特性是一種方便的非侵入性方法，用于評(píng)估角質(zhì)層的水合狀態(tài)。水合與角質(zhì)層的一系列結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)。目前可用的方法都提供了與測(cè)量探頭大小相關(guān)的平均水合數(shù)據(jù)。因此不能揭示皮膚表面水合的不均勻性，也不能評(píng)估探頭對(duì)粗糙皮膚表面的部分貼合的影響。這種情況顯然干擾了對(duì)整體水合狀態(tài)的評(píng)估。這些不確定性促使人們尋求新技術(shù)。近年來(lái)，一種新的非光學(xué)皮膚表面成像系統(tǒng)，稱為皮膚電容成像（SCI）。能夠在皮膚表面每50微米間隔測(cè)量電容。所得的非光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)于皮膚電容成像。這個(gè)新工具精確地顯示皮膚表面的凹凸圖案，包括皮膚紋理、淺皮膚線條和深度皺紋。皮膚表面水合的紋理異質(zhì)性得以可視化呈現(xiàn)。此外，能夠觀察到汗腺和毛囊開(kāi)口的活動(dòng)情況。這些新特性為皮膚科學(xué)帶來(lái)了更全面的信息和價(jià)值。
測(cè)量原理
皮膚的角質(zhì)層（Stratum Corneum）含有角蛋白和水分。角蛋白是皮膚的主要結(jié)構(gòu)蛋白，其介電常數(shù)（也稱為介電系數(shù)：ε，是物質(zhì)的電容率與真空的電容率之比）相對(duì)較低（角蛋白約為2），而水分則具有較高的介電常數(shù)（水約為80）。Epsilon E100 是一種使用對(duì)電容有響應(yīng)的指紋傳感器的接觸式成像系統(tǒng)。當(dāng)合計(jì)76800個(gè)傳感器接觸皮膚表面時(shí)，它會(huì)測(cè)量皮膚表面的電容值。由于水分的介電常數(shù)較高，皮膚的電容會(huì)隨著水分含量的增加而增加。設(shè)備會(huì)記錄不同區(qū)域的電容值，并將這些值轉(zhuǎn)換為皮膚水分的映射圖像，顯示出皮膚表面不同區(qū)域的水合水平。
Biox Epsilon皮膚水分成像測(cè)試儀特點(diǎn)
皮膚水分二維（2D）可視成像
捕捉皮膚與測(cè)量傳感器接觸的高分辨率二維圖像，每個(gè)像素點(diǎn)都包含該微小區(qū)域的電學(xué)特性數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)設(shè)備相比，Epsilon 2D技術(shù)通過(guò)過(guò)濾接觸不良、皮紋、毛發(fā)及表面水分等干擾因素，能以更高的分辨率評(píng)估皮膚水分的變化，提供了更詳細(xì)的皮膚水分分布信息。
更全面的皮膚特性描述
Epsilon 2D技術(shù)不僅能夠測(cè)量皮膚的水分含量，還能夠提供關(guān)于皮膚電學(xué)特性的全面描述，包括標(biāo)準(zhǔn)差、柱狀分布圖等工具來(lái)描述皮膚的水分均勻性狀態(tài)。通過(guò)動(dòng)態(tài)視頻、靜態(tài)圖片雙模式呈現(xiàn)皮膚含水量分布情況。
ROI區(qū)域評(píng)估
圖像可分成不同電容率分?jǐn)?shù)的區(qū)域，這有助于更精確地分析皮膚的不同測(cè)量部分，而傳統(tǒng)方法通常提供單一數(shù)值來(lái)表示整個(gè)測(cè)量區(qū)域的平均水分狀態(tài)。通過(guò)排除實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的干擾因素，如接觸不良、皮膚紋理、毛發(fā)、表面水分等的影響實(shí)現(xiàn)更好的測(cè)量。
皮膚柔軟度和貼合度
由于干燥的皮膚比保濕的皮膚更不靈活，因此在使用Epsilon 2D測(cè)量時(shí)，干燥皮膚的貼合度較差，這會(huì)影響水分測(cè)量結(jié)果。能夠評(píng)估局部保濕產(chǎn)品使用后皮膚水分和柔軟度的變化，這有助于保濕護(hù)膚類產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和效果評(píng)估。
受試者反饋相關(guān)性
Epsilon 2D技術(shù)提供的數(shù)據(jù)能夠更好地與受試者對(duì)產(chǎn)品使用效果的主觀反饋相關(guān)聯(lián)，這有助于更好地理解消費(fèi)者對(duì)局部保濕產(chǎn)品的感知。
技術(shù)規(guī)格
測(cè)量原理 | 電容測(cè)量法 |
介電常數(shù)測(cè)量范圍 | 0-85（空氣=1，水=80） |
圖像分辨率 | 50μm |
深度分辨率 | 5μm |
測(cè)量區(qū)域 | 12.8 x 15 mm（256 x 300 pixels ） |
視頻幀率 | 240 frames/minute |
圖像捕捉模式 | 快照模式 連拍模式（3-99張照片） 視頻模式（1min-2997min） |
皮膚紋理分析 | AI(各向異性指數(shù)) NC（角密度） TNI(交叉線總數(shù)) |
檢測(cè)器 | CMOS指紋整列 厚度2μm SiO2保護(hù)層 |
標(biāo)準(zhǔn)通訊接口 | USB 2.0 |
數(shù)據(jù)格式 | TIFF,AVI,TSV |
探頭尺寸 | 約27mm x 30mm |
重量 | 約200g |
軟件 | Epsilon 3.1 |
系統(tǒng) | Windows 7,10,11 |
Biox Epsilon皮膚水分成像測(cè)試儀應(yīng)用
1. 保濕產(chǎn)品效果評(píng)估：通過(guò)比較使用保濕產(chǎn)品前后的皮膚電容圖像，可以評(píng)估保濕產(chǎn)品對(duì)皮膚水合水平的影響。
2. 皮膚老化研究：觀察隨著年齡增長(zhǎng)和紫外線老化造成的皮膚微觀形態(tài)的變化，如皮膚線條密度的減少和皮膚表面紋理的變化。
3. 皮膚病理學(xué)研究：通過(guò)測(cè)量皮膚表面的電容反映角質(zhì)層（stratum corneum）的水合水平，這對(duì)于評(píng)估皮膚保濕和干燥狀況非常重要。用于如銀屑病、花斑癬等角化性皮膚病的樣本區(qū)域，以及它們的活動(dòng)性和治療后效果的比較分析。
4.痤瘡和皮膚毛孔特征分析：可以得到痤瘡區(qū)域和毛孔的電學(xué)特性，幫助研究痤瘡的發(fā)展和治療。
5.皮膚對(duì)表面活性劑的反應(yīng)：觀察皮膚對(duì)清潔產(chǎn)品中表面活性劑的即時(shí)和延遲反應(yīng)，如角化細(xì)胞的膨脹和皮膚表面干燥效應(yīng)。
6.皮膚出汗活動(dòng)的研究：能夠檢測(cè)到不可見(jiàn)的出汗活動(dòng)，這對(duì)于理解皮膚功能和評(píng)估某些皮膚測(cè)試方法的準(zhǔn)確性非常重要。
7. 皮膚表面紋理的觀察和定量分析：提供高分辨率的圖像，顯示皮膚的微觀紋理，如皮膚線條、毛孔、皺紋等。可以測(cè)量并分析皮膚紋理的AI(各向異性指數(shù))和角密度（CD），這些參數(shù)有助于更深入地了解皮膚表面的特性。
