爱美是人的天性，拥有完美无瑕的肌肤更是许多的人梦想。工研院所开发的“手持式肤质光学断层扫描仪技术”（Handheld Skin Quality Tomography），以非侵入式的高阶光学影像技术，即时呈现皮下断层结构影像，只要拿起小小的探头，往脸上一照，下一秒就知道皮下的胶原蛋白含量，仿佛皮肤瞬间被看透，堪称国际医美级光学扫描仪器创举！
“手持式肤质光学断层扫描仪技术”可提供即时、易操作、客观的肤质检测，也是第一个科学证明，能够看到真皮层胶原蛋白含量的产品化手持式光学扫描系统，堪称国际上皮肤检测扫描仪器的创举，因而入围 2018 全球百大科技研发奖。
工研院生医与医材研究所专案副组长张奇伟说，“手持式肤质光学断层扫描仪技术”采用的是“光学同调断层扫描技术”（Optical Coherence Tomography；OCT），这是一种非侵入式的高阶光学影像技术，利用光线扫描，可以即时呈现皮肤组织的断层结构影像，提供表皮与真皮层交界面皱褶程度、胶原蛋白密度、血管形态、毛囊状况等肤质评估所需要的重要资讯，是目前医美皮肤分析仪器无法做到的。张奇伟补充，和传统扫描仪的差异在于，手持式肤质光学断层扫描仪技术是新一代光学影像技术，能够看到皮下 2 毫米（mm）的皮肤组织状况，恰好是医界与民众最所关心的皮肤资讯所在。
▲ 工研院生医所专案副组长张奇伟（右4）率领研发团队，打造出第一个经由科学证明，可看到真皮层胶原蛋白含量的产品化手持式光学扫描系统。
说起研发的缘由，张奇伟表示，4 年前，原本希望将光学扫描仪应用于皮肤疾病诊断。不过，经过半年的研究，发现应用于疾病诊断的时机尚未成熟，反而是皮肤照护（Skin Care）市场大有可为。研调机构 Chameleon Pharma Consluting 统计，2017 年全球化妆保养品市场产值达到 2,920 亿美元，其中皮肤照护部分就占了整个市场的三分之一，近千亿美元的商机，不可小觑。
另一个策略的关键，在于皮肤照护产业缺乏科学证据验证，张奇伟说：“市场搞不清楚哪些产品有效？我们刚好进去补这个缺口。”他认为，将光学扫描仪用于皮肤照护市场，“是一个非常完美的匹配”，因此将皮肤照护作为产品发展的阶段性布局。
然而，产品与市场匹配得再怎么完美，研发初期难免卡关。张奇伟说，手持式肤质光学断层扫描仪技术从得到稳定的影像，进而分析影像，再将结果与肤质、肤况连结作出精确解释，牵涉到资讯电子和生物学跨领域整合。
成功链接资电和生物跨域整合
整合不同领域的人并不容易，“光专业术语就不一样，”张奇伟说，更伤脑筋的是，在建立肤质参数模型时，两个不同背景的研发人员，对“生物个体差异”与“精准”的认知不同，“我们决定找医师来作裁判。”
张奇伟和研发团队从研读文献开始，和医师群合作进行动物实验及人体临床实验。经过不断讨论与修正，终于打造出兼容生物差异与精准性的模型；同时也将文献资料、实验结果与专业知识，透过深度学习整合到仪器的判读软件内，让检测解读更准确。另一个困难点在于如何让产品轻量化、平价化。传统光学断层扫描仪大而笨重，要让保养品业者、医美诊所买单，价格亲民、单手好操作，才有吸引力。研发团队和光谱仪公司合作，试着将大又贵的光谱仪缩小为手持式，只要一秒，就可以看到皮下结构，快速又方便。医界人士也给予正面回响，像是国卫院的皮肤病理学专家，即采用为皮肤老化研究的工具。
张奇伟说，手持式肤质光学断层扫描仪技术可提供业者作为保养品功效的科学证据，也能缩短新产品开发时间。他期待，未来研发团队搜集的数据愈来愈多、也越来越成熟、稳定时，手持式肤质光学断层扫描仪技术将有机会成为肤质检测领域的国际验证标准。
（首图来源：工研院）
