СОЗДАНА ТЕХНОЛОГИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩАЯ РАССМОТРЕТЬ КАПИЛЛЯРЫ В КОЖЕ

12.11.2019

Капилляры выполняют важную функцию в системе кровообращения, поскольку через них происходит обмен веществ между кровью и клетками ткани, то есть они снабжают ткань кислородом и питательными веществами и удаляют из ткани продукты обмена. Интенсивность такого обмена меняется в зависимости от состояния кожи и воздействия на нее различных внешних факторов. Однако механизм, с помощью которого капилляры регулируют кровоток, отличается от такового у вен и артерий — капиллярный кровоток регулируется концентрацией кислорода в ткани и метаболической активностью.

Многое во взаимосвязи между работой капилляров, функциями и метаболизмом кожи и ее внешним видом пока остается неизвестным. Еще в 2015 году исследователи из японского концерна Као обнаружили, что люди с более слабой способностью к регулированию кровотока в ответ на изменения окружающей среды имели, как правило, более сухую кожу. Также сообщалось, что сосудистая реактивность зависит от уровня психоэмоционального состояния. В 2017 г. ученые исследовали капилляры кожи у 98 японских женщин в возрасте от 20 до 60 лет при помощи микроскопа с целью установить корреляцию между состоянием кожи и способностью капилляров регулировать кровоток после локального воздействия теплой воды (32°C), насыщенной углекислым газом, а также площадью, длиной и плотностью капилляров в состоянии покоя. Результаты показали, что со способностью капилляров регулировать кровоток связано большее количество параметров состояния кожи. Так, у молодых женщин в возрасте от 20 до 30 лет с лучшим функционированием регуляции кровотока была лучше текстура кожи, чем у их ровестниц с меньшей реактивностью капилляров. А у женщин в возрасте от 50 до 60 лет хорошая регуляция работы капилляров оказалась связана с более активным обновлением эпидермиса.

Однако до сих пор было невозможно точно визуализировать и измерить очень мелкие капилляры, распознав их среди окружающих тканей. Наличие меланина в коже и волосах затрудняет измерение капилляров с помощью традиционных методов визуализации, поскольку они имеют схожие спектры поглощения. Но и с этой задачей успешно справились японские ученые, разработав новую технологию для детального исследования капиллярного кровотока кожи.

Что было предложено? Первоначально изображения капилляров внутри кожи необходимо разделить на отдельные независимые спектральные компоненты: гемоглобин, меланин и тени. Затем изображения гемоглобина обрабатывают с помощью фильтров для визуального выделения капилляров, основываясь на их трубчатой структуре. После выполняется маскирование с использованием изображений, сгенерированных из рисунка теней, чтобы ослабить относящийся к другим объектам (в т.ч. к волосам) шум. С помощью этого метода исследователи Као построили алгоритм, который позволяет точно выделять капилляры на изображениях, полученных с помощью микроскопа.

Чтобы подтвердить точность новой технологии, результаты ее использования сравнили с результатами, полученными традиционным способом, когда специалисты вручную размечают расположение капилляров на микрофотографиях. В этом сравнении 96,6% всех выделенных изображений совпадали с размеченной областью. Капилляры в коже визуализировались с высокой точностью за считанные секунды.

Разработка нового метода оценки, сочетающего алгоритм визуального выделения и количественного замера капилляров на изображениях кожи, полученных при помощи микроскопа, позволит оценить состояние и функционирование капилляров и более полно исследовать их связь с состоянием кожи лица.

Подробнее об этом и других инновационных методах диагностики кожи читайте в ближайшем номере журнала «Косметика и медицина» №4/2019. Следите за нашими обновлениями!

Источник:

https://www.kao.com/global/en/news/rd/2019/20190919-002/