Anti-Aging-Forschung bei Kao
Measuring Instruments
3D Fallstudien
Hochmodernes Programm für die 3D-Bildanalyse
Anti-Aging-Forschung bei Kao
Biological Science Laboratories, Kao Corp.
(Haga-gun, Tochigi, Japan)
Eine bleibende Herausforderung - das Verhindern der Hautalterung
Kao Corp. ist ein führendes Unternehmen im Bereich Gesundheit und Kosmetik, das seine Produkte für Sauberkeit, Attraktivität und Gesundheit unter dem Motto "Für einen sauberen, schönen und gesunden Alltag" anbietet. Die "Biological Science Laboratories" von Kao befassen sich mit Forschungsprojekten in den Bereichen Gesundheitsvorsorge, Haut und Haar. Hierbei sollen Grundlagen von biologischen Prozessen geklärt werden. Gleichzeitig geht es um Ergebnisse, welche die Entwicklung hochwertiger innovativer Produkte möglich machen. Die Unternehmenslaboratorien unterstehen dem Forschungsleiter Mitsuyuki Hotta, der insbesondere der Forschung und neuen Messverfahren für die Vermeidung der Hautalterung einen hohen Stellenwert einräumt. Die Forschungsarbeiten werden auch zur Grundlage der Entwicklung von Hautpflegepräparaten aus bekannten, aber auch aus neu entwickelten Grundstoffen.
"Das Interesse an Anti-Aging-Produkten wächst ständig, denn immer mehr Menschen machen sich Gedanken über Hautveränderungen wie Falten oder Tränensäcke. Besonders wichtig nehmen wir die Forschung an Präparaten für den Bereich unterhalb der Augen. Damit war die Einführung eines Verfahrens zur Bewertung der morphologischen Veränderungen im Augenbereich absolut unverzichtbar." (Yuko Fukuda, Forschungsmitarbeiter der Biological Science Laboratories)
Frau Fukuda begann mit ihren Untersuchungen, stieß aber bei der Beurteilung des Tränensackbereiches auf Schwierigkeiten. Quantitative Verfahren zur Messung der Hauterschlaffung sind bekannt: Die eine Methode ermittelt die Verschiebungsrate schlaffer Hautpartien bei einer Veränderung der Haltung, eine zweite Methode arbeitet mit der Messung der Eigenschaften der erschlafften Haut, etwa der Elastizität und Flexibilität. "Wir hielten diese beiden Verfahren jedoch nicht für geeignet zur exakten Beurteilung der Tränensackbildung. Die lokale Verlagerung von schlaffen Hautpartien im Bereich der Lider ist zu gering, um sie mit der ersten Methode zu erfassen. Die anderen Verfahren sind meist Kontaktmethoden, die unangenehm und schmerzhaft für die Probanden sind, wenn sie in der direkten Umgebung des Auges angewandt werden."
Strategie für die Umstellung auf eine 3D-Bildanalyse, die objektive numerische Angaben liefern soll
Zur Bewertung der Erschlaffung von Tränensäcken führte Frau Fukuda zunächst ein Punktesystem ein, bei dem anhand einer Photoskala der anfängliche Grad der Hauterschlaffung in 5 Stufen eingeordnet wurde. Es ergab sich, dass der Erschlaffungsgrad in direktem Zusammenhang mit dem Alter steht. Diese rein visuelle Beurteilung der Haut mit Hilfe einer Photoskala eignet sich für eine grobe Abschätzung der Hauterschlaffung. Sie kann jedoch nicht die minimalen Veränderungen bei einer Einzelperson erfassen, zudem erfordert die Beurteilung sehr viel Geschick und ist nicht wirklich objektiv. Aus diesem Grund wurde die 3D-Bildanalyse als ein Verfahren eingeführt, das minimale Datenabweichungen numerisch darstellen kann und das sich auf objektive Parameter stützt. Wegen seiner Fähigkeit, Scans berührungslos und schnell zu liefern, setzte Frau Fukuda auf den berührungslosen 3D-Digitalisierer VI-900 von Konica Minolta. Im nächsten Schritt sammelte sie mit dem VI-900 bei 97 Frauen die numerischen Daten zur Tränensackbildung, gleichzeitig wurde diese mit Hilfe der Photoskala bewertet. Danach wurde der numerischen Parameter gesucht, welcher die beste Korrelation zu den Punkte-Messergebnissen mit der Photoskala aufweist.
- Aufnahme eines Porträtphotos und eines 3D-Bildes
- Bewertung der Hauterschlaffung mit Hilfe eines Photos
- Ermittlung numerischer Parameter aus dem 3D-Bild
Dazu Mayumi Satoh, ein weiterer Forscher des Labors: "Der VI-900 Scanner ist überaus praktisch, er ist transportableund kann ohne Peripheriegeräte eingesetzt werden. Durch die Wechselobjektive lässt sich immer die Optik verwenden, die den günstigsten Erfassungswinkel für das Scannen eines Gesichtes oder eines ausgewählten Bereiches unterhalb der Augen aufweist. Wenn für bestimmte Regionen eine besonders hohe Messpräzision erforderlich ist, so wie bei unseren Untersuchungen der Tränensäcke, eignet sich der VI-900 wegen seiner hohen Zuverlässigkeit ganz ausgezeichnet."
Entwicklung von "Tränensack-Parametern"
Mit Hilfe der Ergebnisse aus der 3D-Bildanalyse wurde der Tränensack-Parameter folgendermaßen ermittelt:
- Festlegung des Bereichs der Hauterschlaffung in den mit dem VI-900 erfassten 3D-Bildern
- Berechnung der Differenz zwischen der Oberfläche des erschlafften Bereiches (aus den 3D-Bildern) und der projizierten Fläche (aus den 2D-Bildern)
- Bei Verwendung der berechneten Differenz als Parameter wurde die Korrelation mit den Punktwerten zur Erschlaffung verifiziert.
Ergebnis war, dass der aus der 3D-Bildanalyse berechnete Erschlaffungsparameter eine signifikante Korrelation sowohl zu den Punktwerten der Erschlaffungsbeurteilung anhand von Photos wie auch zum Alter aufweist.
Weiterentwicklung der 3D-Bildanalyse bei Kao
Frau Fukuda verifizierte die Verwendbarkeit des mit der 3D-Bildanalyse gewonnenen Parameters. Bei einem Placebo Versuch zur Behandlung von Tränensäcken mit einer Speziallotion gelang es ihr auch, geringe Formveränderung nachzuweisen, was mit dem vorherigen Punkte-Auswertungssystem nicht erreicht werden konnte.
Im biowissenschaftlichen Forschungslabor von Kao werden momentan zwei VI-Geräte genutzt. Seit die 3D-Bildanalyse bei einer Vielzahl von Forschungsprojekten zum Standardverfahren geworden ist, werden beide Geräte inzwischen ganztägig voll beansprucht. "Wir haben bereits begonnen, sie für die Bereiche kleinerer bzw. schmalerer Gesichter zu verwenden," informiert Forschungsleiter Mitsuyuki Hotta. Dazu Frau Ms. Satoh Mayumi: "Wir wollen die Geräte zukünftig nicht nur für die Gesichtsanalyse verwenden, sondern auch für Anwendungen in den Bereichen Gewichtsabnahme und Körperpflege. Möglicherweise können Sie auch bei der Entwicklung von Wegwerf-Windeln sinnvoll genutzt werden."
Die intensive Forschungstätigkeit kommt neben neuen Erzeugnissen auch bekannten Kao-Produkten zugute, etwa Kaos wichtigster Hautpflegemarke "Sofina", und unterstützt gleichzeitig die weitereEntwicklung neuer Angebote, die am Markt große Erfolge erzielen. Als Anwender der VI-Scanner stellt Kao naturgemäß wachsende technische Anforderungen an 3D-Digitalisierer. Frau Yuuko Fukuda meint dazu: "Wir würden uns den Scanner noch leichter wünschen. Und er wäre noch besser, wenn er auch einzelne Haarsträhnen erkennen könnte."