Профессиональная косметика и материалы для эстетической медицины

Совершать покупки могут только салоны красоты и дипломированные специалисты

Бесплатный номер

8-800-700 33 62

Ежедневно с 8 до 18 ч (сб-вс с 9 до 16) время московское
Ваша корзина
Корзина пуста!

Улучшение косметической медицины в области лица: автоматический трехмерный анализ системы омоложения лица. Часть 2

Источник: Molton M, Shah SAA, Bennamoun M. Improving the Face of Cosmetic Medicine: An Automatic Threedimensional Analysis System for Facial Rejuvenation. J Aesthet Reconstr Surg. 2016, 2:2

Перевод: Delis.pro; при перепечатке статьи гиперссылка на www.delis.pro в начале и в конце статьи обязательна.

Гипотеза

Гипотеза исследования заключалась в том, что при увеличении объема в ключевых точках использования кожных наполнителей на лице возможно точно измерить степень изменения в месте инъекции.

Учебные материалы и методы

Количественная оценка выполнялась до и после лечения с использованием недорогого, портативного, нелазерного видеосканирующего устройства с трехмерным структурированным светом с наличием инженерного программного обеспечения для сканирования пациентов, получающих инъекции в области лица, как показано на рисунке 1.

До лечения

После лечения

Рисунок 1: 2D изображение лица (первый ряд: вид спереди; второй ряд: вид сбоку): (а) до лечения; (b) после лечения. Красные круги указывают на области лечения в 3D-изображении лица.

Результаты

Наблюдалась последовательная корреляция значительных перпендикулярных изменений высоты, соответствующих области лечения, как признано и зарегистрировано оборудованием, используемым в исследовании. Однако также были выявлены и измерены очевидные эффекты в местах, удаленных от места инъекции (рисунок 2).

Рисунок 2: Количественный анализ объемного омоложения кожи лица.

Таким образом, можно сделать вывод, что количественный анализ объемного омоложения кожи лица как в месте инъекции, так и в удаленных от нее местах измеряется с помощью трехмерного структурного светового видеосканирования инженерного качества.

Обсуждение

Сбор, обработка и сравнительный анализ отнимает много времени с использованием установленных методов и материалов. Управление ручной камерой таким образом, чтобы записать захват оптимальных данных и применить его на практике, требует от оператора достаточной ловкости и концентрации. В отличие от существующих 3D-систем, используемых в эстетической медицине, используемая камера была способна записывать несколько миллионов триангуляций в секунду. Во время исследования все другие системы, применяемые в клинической практике, использовали двухкамерное статическое устройство, выполняющее одну стереоскопическую фотографию. Однако используемая в исследовании камера была 3D видеоустройством, способным выполнить несколько кадров в секунду с 3D-разрешением 0,1 мм и 3D-точностью 0,05 мм.

В целом, 3D-технологии при захвате физического присутствия субъекта (процесса, известного как «регистрация») выполняются в сопровождении программного обеспечения, которое усредняет данные для заполнения небольших пробелов в шкале, или «отверстий». В первую очередь одноцветное изображение отражает морфологию поверхности (так называемый «рельеф»). Одноцветное изображение известно как MESH-файл и именно это изображение используется в процессе выравнивания при пред- и постморфологии. «Выравнивание» представляет собой сложный процесс наложения двух MESH-файлов для определения различий в перпендикулярной высоте одного изображения, которое демонстрирует изменения видимого рельефа на поверхности лица. Методы выравнивания несколько отличаются друг от друга с использованием технологии «облака точек», в других используется «триангуляция» или метод полигонального наилучшего соответствия.

Другими словами, все методы похожи на разъединение двух завершенных почти идентичных составных паззлов, а затем распознавание того, какие части присоединяются к какому паззлу и друг к другу с целью сравнения соответствующих полученных различий между этими двумя повторно собранными составными паззлами. (Подобно тому, как некоторые составные паззлы имеют большие или меньшие составляющие, маленькое или большое количество паззлов, существуют значительные вариации в количестве точек в облаке точек или триангуляций в зависимости от различного программного обеспечения и устройств захвата).

 

Одиночные MESH-​файлы могут быть дополнительно обработаны путем «текстурирования», которое представляет собой процесс получения цветного изображения с отображением видимого состояния поверхности кожи субъекта, в частности, ее тона и цвета. Тем не менее, на данный момент алгоритмы измерения текстурных изменений не совсем понятны и не являются предметом нашего исследования.

Ход реализации научно-исследовательского проекта

Первой задачей проекта был поиск компьютерных алгоритмов, которые бы лучше подходили для лица и формы человека. Например, программное обеспечение, используемое в исследовании, было позаимствовано из инженерных решений, а именно, для контроля качества продукции для сравнения продуктов с шаблонами.

В то время как процесс регистрации с использованием инженерной системы «вне полки» требовал наличия короткой учебной кривой, среднее время обработки выравнивания MESH-файлов составило семнадцать минут и включило в себя множество ручных операций. Тем не менее усовершенствованные возрастающие интервалы (+/- 0,05 мм) приводили к появлению одного изображения, в котором детализированы перпендикулярные изменения высоты. Полученное сравнительное изображение принимает форму контурных ландшафтов очерченных областей, где в результате вмешательства произошли изменения вверху и внизу.

Это отображено на рисунке 2. Зеленые участки представляют собой области, где не произошло никаких изменений. Более теплые цвета иллюстрируют подъем перпендикулярной высоты, а более холодные цвета указывают на падение перпендикулярной высоты. По существу, в этом примере кожный филлер инъецировали по средне-латеральной поверхности лица. Это отражается в увеличении теплых тонов. Это воздействие также можно увидеть в области подбородка, где перпендикулярная высота уменьшается, что указывает на общее повышение передне-верхних отделов средней и нижней части лица.

Задача сокращения и автоматизирования процесса выравнивания, сохраняя при этом чувствительность, заняла значительное количество времени у команды аспирантов, и оказалось сложной задачей. В настоящее время мы разработали алгоритм автоматического выравнивания, который позволил сократить время выравнивания до менее десяти (10) секунд, но со значительно более широкой инкрементной точностью и усовершенствованием, что явилось основным фокусом нашего исследования. Завершение этой задачи будет соответствовать первой цели нашего проекта.

До сих пор число случаев, к которым мы смогли получить доступ, с полученным у пациентов согласием, составляло менее ста (100). Для разработки алгоритмов необходимо большее число случаев. Идеальное число случаев превышает одну тысячу (1000). Это требует большего числа участников. Авторы были бы очень рады принять предложения желающих участвовать в проекте.

Анализ результатов

n = 72 означает перпендикулярное изменение высоты в области лечения = 1,020 мм, стандартное отклонение = 0,566 мм (P = 0,05).

Среднее число областей лечения n = 3,61, коэффициент участия = 69,39 или 95,05%, ДИ = 4,98.

При применении статистической значимости исследования нулевая гипотеза оказалась опровергнутой.

Окрашенные в зеленый цвет области накопления на экране (рисунок 2) не представляют каких-либо изменений по высоте между сканированием до или после лечения, в пределах допустимого отклонения 0,500 мм. Зоны от желтого до красного цвета представляют собой положительные изменения перпендикулярной высоты более 0,500 мм выше предыдущего состояния. Синие цвета представляют отрицательные изменения перпендикулярной высоты менее -0,500 мм по сравнению с предыдущим состоянием. Результаты, где изменения перпендикулярной высоты составляли менее -0.500 мм, также являются значимыми, а это означает, что перпендикулярная высота снижается, несмотря на объем выполненной в данной области инъекции. У субъекта 02 не было отмечено наличия какой-либо корреляции между лечением и повторным сканированием, что демонстрирует отрицательный результат (как существенное увеличение перпендикулярной высоты) в лобной области, где не проводилось никакого лечения. Субъекта 02, который получил только 0,6 мл заместительного объема, распределенного в нескольких областях, процесс сканирования вызвал неприятные ощущения, и он не смог перенести процедуру сканирования. Субъекту 05 потребовались дополнительные инъекции для местной анестезии в области правого инфраорбитального нерва, что проиллюстрировано асимметричным изменением перпендикулярной высоты. У субъекта 01, которого лечили только инъекцией ботулинического токсина типа А, наблюдались небольшие изменения высоты в нижней части лица, вероятно, представляющие собой незначительные изменения экспрессии, как это показано на рисунке 1. У субъекта 25 был отмечен необъяснимый негативный результат в левой оральной комиссуральной области со снижением перпендикулярной высоты в месте, где не проводилось никакого лечения. Однако, степень этого изменения не существенна и составляет не более 0,500 мм.

Имелось 63/72 (87,5%) результатов, которые продемонстрировали значительные (более 0,500 мм) положительные изменения перпендикулярной высоты, соответствующие выполненному в данной области лечению, а в 8,3% пролеченных областей были зарегистрированы незначительные положительные результаты, что также не является отрицательным результатом. Хотя предполагалось, что инъекции ботулинического токсина А не должны продемонстрировать значительные позитивные изменения из-за быстрой абсорбции препарата, методология была достаточно чувствительной, чтобы определить изменения объема 0,025 мл - 0,1 мл из-за   использования физраствора в качестве растворителя для инъецируемого препарата. Например, субъект 25 получил инъекции в дозе 6 Ед в верхнюю лобную мышцу в нескольких местах (фактическое число не записывается). Если инъекции выполнялись в 6 точках это будет означать 1 Ед (0,025 мл в месте инъекции, растворение 100 Ед: 2,5 мл физиологического раствора в качестве растворителя). Никаких результатов у субъекта 25 в области лобной мышцы зарегистрировано не было, что позволяет предположить, что этот объем не позволил зарегистрировать существенного изменения перпендикулярной высоты, принятой в качестве контроля. Надежность контроля, вероятно, скомпрометирована в результатах, где в месте инъекции было использовано более 2 Ед препарата (0,05 мл). Если мы принимаем, что инъекция 2 Ед ботулинического токсина А (0,05 мл) приводит к временному локальному увеличению объема и последующему локальному изменению перпендикулярной высоты, а инъекция 1 Ед (0,025 мл) нет, мы избегаем ошибки I типа. Таким образом, корреляция регистрации положительных изменений перпендикулярной высоты в тех областях, где имело место добавления объема, служит в пользу гипотезы того, что количественное измерение способно служить доказательством проводимой объем-заместительной терапии с использованием технологии, применяемой в исследовании. Показан ряд субъектов, которые демонстрируют существенные различия перпендикулярной высоты в области шеи при сканировании до и после лечения. Никакого лечения в области шеи не выполнялось. Изменения, скорее всего, связаны с различным постуральным позиционированием головы - вперед или назад - но без заметной разницы в выражении лица, с различиями между SAFV-сканированием до и после лечения.

Непрогнозируемое научно-техническое достижение открытия отдельного мощного контроля качества заключается в том, что при применении используемой технологии тонкие изменения выражения отождествляются с использованной технологией. Этот усложняющий потенциал был идентифицирован при цветовой кодировке изменений контурирования смежных областей (рисунок 1). Различия выражений между фотографиями до и после сканирования субъекта, вероятно, менее заметны в представленных  результатах 2D фотографий. Это исследование не учитывает интервариабельность метода или особенностей навыков между отдельными клиницистами. В какой-то степени интравариабельность лечащего терапевта может также приводить в тупик. Большие, многоцентровые исследования с объединенными данными с использованием стандартного подхода могли бы определить, является ли данный момент существенным фактором, влияющим на результаты.

Выводы

Эстетическая медицина должна быть реальной медициной, но в настоящее время ей по-прежнему не хватает поддающегося оценке правдоподобия по целому ряду причин, не последней из которых является понимание очевидного отсутствия желания выполнять количественные доказательства результатов вмешательства. Эмпирически большинство специалистов в области эстетической медицины оказываются удовлетворены субъективной оценкой. Существует уверенность в одобрении пациента как меры успешного результата лечения, что не является полезным в постоянном профессиональном развитии выполняемых процедур. Как у практикующих врачей, у нас есть долг перед наукой, который включает в себя постоянную оценку эффективности с целью ее повышения и проведение надлежащим образом выполненных испытаний для оценки эффекта новых эстетических технологий.

В качестве компонента нашего исследования, неожиданное побочное преимущество использования      3D-системы визуализации высоко оценено пациентами. Опираясь только на захват текстурирования перед лечением, пациенты отмечают значительное повышение ценности изображения перед процедурой. Пространные объяснения пациентам относительно различных доступных вариантов лечения требуются редко. Поскольку 3D-изображение пациента поворачивается по всем осям, пациенты имеют возможность просматривать реалистичные изображения с углов и точек зрения, которые ранее не оценивались. Пациенты также хотят быть более уверенными, что произошедшие изменения их внешнего вида сохранятся и в последующем. Это особенно важно для пациентов, получающих эстетические процедуры, которые озабочены тем, чтобы последствия вмешательства отражали их тонкие, природные черты. Перед применением нашего авторского универсального 3D-изображения пациенты часто выражают неуверенность относительно произошедших изменений. Принимая во внимание высокую относительную стоимость некоторых вмешательств, важно обладать способностью количественно продемонстрировать интервенционные изменения как представление инвестиций в пациента, а 3D изображения, как представляется, обеспечивают значительную уверенность пациенту в том, что деньги были потрачены не зря.

В результате этих побочных преимуществ доход от одного пациента от программ лечения значительно возрос, легко возвращая инвестиции в капитальные затраты на 3D-систему. Это создало взаимовыгодную ситуацию для специалистов-практиков и пациентов. Практикующим врачам больше не требуется адоптировать методы для убеждения пациента в необходимости продаж, так как внешний вид является самоочевидным в деталях трех измерений, а не просто является отражением в зеркале, или неубедительной и ненадежной двумерной фотографией с малым количеством данных.

Практикующий врач может сосредоточиться исключительно на получении информированного согласия и различных компонентах ухода, в том числе на выполнении самой процедуры. И, наконец, всеобщее принятие любого искреннего усилия, направленного на связь нашей деятельности с наукой, может обеспечить аутентификацию эстетической медицины, предоставляя значительное отличие от псевдонаучных сервисных провайдеров, с которыми мы часто ошибочно связываемся.

Использованная литература

1.       Anderson J, Hallam MJ, Nduka C, Osorio D (2015) The challenge of objective scar colour assessment in a clinical setting: using digital photography. Journal Wound Care 24: 379-387.

2.       Becker DG, Tardy ME Jr (1998) Standardized photography in facial plastic surgery: pearls and pitfalls. Facial Plastic Surgery 15: 93-99.

3.       Hlináková P, Dostálová T, Dank J,Nedoma J, Hlavácek I (2010)Temporo-mandibular joint and its two-dimensional and three-dimensional modeling. Journal Mathematics and Computers in Simulation80: 1256-1268.

4.       Yip JM, Mouratova N, Jeffery RM, Veitch DE, Woodman RJ, et al. (2012) Accurate assessment of breast volume: a study comparing the volumetric gold standard (direct water displacement measurement of mastectomy specimen) with a 3d laser scanning technique.Ann PlastSurg 68: 135-141.

5.       Akazaki S, Nakagawa H, Kazama H, Osanai O, Kawai M, et al. (2002) Age-related changes in skin wrinkles assessed by a novel three-dimensional morphometric analysis. British Journal of Dermatology 147: 689-695.

6.       6.Hatzis J (2004) The wrinkle and its measurement: A skin surface profilometric method. Micron 35: 201-219.

7.       Carruthers J, Flynn TC, Geister TL, Gortelmeyer R, Hardas B, et al. (2012) Validated assessment scales for the mid face. Dermatologic Surgery 38: 320-332.

8.       Flynn TC, Carruthers A, Carruthers J, Geister TL, Gortelmeyer R, et al. (2012) Vali-dated assessment scales for the upper face. Dermatologic Surgery 38: 309-319.

9.       Carruthers A, Carruthers J (2010) A validated facial grading scale: the future of facial ageing measurement tools? Journal of Cosmetic and Laser Therapy 12: 235-241.

10.   Lemperle G, Holmes RE, Lemperle SSM (2001) A classification of facial wrinkles. Plastic and Reconstructive Surgery 108: 1735-1750.

11.   Buchner L, Vamvakias G, Rom D (2010) Validation of a photonumeric wrinkle assessment scale for assessing nasolabial fold wrinkles. Plastic and Reconstructive Surgery 126: 596-601.

12.   Narins RS, Brandt F, Leyden J, Lorenc ZP, Rubin M, et al. (2003) A randomized, double-blind, multicenter comparison of the efficacy and tolerability of restylane versus zyplast for the correction of nasolabial folds. Dermatologic Surgery 29: 588-595.




Расскажите друзьям и коллегам:



Статьи зарубежных авторов переведены компанией "Делис". Активная ссылка на www.delis.pro в начале и в конце статьи обязательна.