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基于图像分析的唇部脱屑量化研究:揭示年龄与性别差异模式
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月09日 来源:Scientific Reports 3.8
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编辑推荐:针对唇部脱屑缺乏客观量化标准的问题,LG生活健康研究院团队开发了基于MediaPipe面部标志点检测和全局阈值分割(T=Mean+2.5SD)的图像分析方法。该研究通过对比55例受试者的胶带剥离法(tape-stripping)和视觉评估(VA),证实图像分析相关性更高(r=0.715),并首次在1000人队列中发现男性随年龄持续下降(r=-0.151)、女性38岁前上升(r=0.234)的独特模式,为无创评估唇屏障功能提供新范式。
针对这些空白,LG生活健康研究院的Hanji Kim团队在《Scientific Reports》发表创新研究。通过开发基于计算机视觉的量化方法,首次揭示唇部脱屑与年龄、性别的非线性关系。研究分为方法学验证(55人)和大规模队列分析(1000人)两阶段,所有图像均采用Janus-III测量系统在标准化黑箱环境中采集。
关键技术包括:1)使用MediaPipe Face Landmarker定位下唇中央8个特征点(编号14-17,84,87,314,317)构建分析区域;2)创新性采用标准差阈值法(T=Mean+2.5SD)分割灰度图像中的脱屑区域,克服传统Otsu算法对长尾分布的误判;3)通过胶带剥离法获取G2-G4级角质层碎片作为对照;4)建立5级VA评分体系(平均组内相关系数0.827)作为金标准。
《Development of quantification method based on image analysis》部分证实,图像分析法与VA评分的相关性(r=0.715)显著优于胶带剥离法(r=0.342),均方误差降低47%。优化后的阈值参数k=2.5在保持高敏感性(检出率0.44%-0.55%)的同时避免过度分割。《Performance comparison with tape-stripping》通过Bland-Altman分析显示,图像法更准确反映肉眼可见的脱屑状态,尤其对G3级(厚度150-220灰度值)薄片检出率提升2.1倍。
《Analysis of lip desquamation according to age and sex》获得突破性发现:男性呈现线性下降趋势(20岁vs 60岁p<0.01),符合已知TEWL随年龄降低规律;而女性呈现"钟型曲线"——38岁前每年增加1.9%(20岁vs 30岁p<0.01),38岁后每年降低0.5%,与雌激素调控的角质细胞神经酰胺(CER)合成周期吻合。性别差异在20岁组最显著(p<0.001),30岁女性脱屑率达峰值(0.552%),是同龄男性的1.3倍。
讨论部分深入阐释了生理机制:男性趋势可能反映皮脂腺活性持续衰减;女性双相模式则对应生育期雌激素峰值(25-30岁)和围绝经期过渡(38岁为拐点)。研究首次将唇部角质层特性与生命周期事件关联,为开发年龄特异性护唇产品提供靶点。方法论上,该图像分析流程可实现门诊快速评估,未来可整合智能手机应用。局限在于未纳入70岁以上人群,且阈值算法对深色唇色适应性待优化。
这项研究开创了唇部屏障功能评估的新范式,其价值体现在三方面:1)临床层面,建立首个客观量化标准;2)机制层面,揭示性二态性的关键年龄节点;3)转化层面,为无创诊断设备开发奠定算法基础。随着图像采集技术普及,该方法有望成为唇部健康研究的基准工具。
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