コーセー、肌バリア機能を画像から簡便かつ迅速に計測する技術を開発　トポロジカルデータアナリシスと機械学習で画像解析

研究の背景

現在、肌バリア機能は経皮水分蒸散量（TEWL）※3の測定により評価されることが主流となっていますが、TEWLの測定値は外部環境により大きく変わってしまうため、一定環境が作れる特殊な部屋で測定する必要があり、さらに測定には一定の時間を要するため、これまで簡便に肌のバリア機能を測定することは困難であった。今回、簡便かつ迅速な肌バリア機能測定を可能とするため、理化学研究所医科学イノベーションハブ推進プログラムを活用し、慶應義塾大学医学部皮膚科学教室の協力のもと、画像から肌バリア機能を推測するプログラム技術の開発に取り組んだ。 ※3　

トポロジカルデータアナリシス※2による肌バリア機能の計測

マイクロスコープを用いて肌の画像を撮影し、トポロジカルデータアナリシスを主体とする一連の解析行程を経て抽出した特徴量はTEWLと高い相関性を有していることが明らかになった。この特性を利用し、肌画像から抽出した肌表面の位相的特徴量とその他年齢などの因子を基に機械学習アルゴリズムの一つであるランダムフォレスト回帰を行うことによりTEWLを精度よく推測することが可能となったのである。この研究成果はSociety for Investigative Dermatology 77th Annual meeting（2019年5月8～11日、シカゴ）ならびに第44回日本香粧品学会（2019年6月28・29日、東京）にて発表された。

Future Outlook

本手法は特殊環境や特殊装置を必要とせず、簡便かつ迅速に肌のバリア機能を計測することができ、さらに、肌情報の取得と解析を遠隔にて実施することが可能な技術である。本技術は、これらの特徴を生かし医療分野など多方面への展開が期待されている。今後は、店頭カウンセリングにおいても本技術の活用を検討し、顧客の肌状態をより正確に把握することで、一人ひとりの肌状態に適したスキンケアの提案を目指していく。
この取り組みは、理化学研究所主催の「高精度の予測に基づく予防医療の実現に向けた疾患ビッグデータ主導型イノベーションハブ最終報告会」にて研究成果の社会還元事例の一例として報告されている。

■高精度の予測に基づく予防医療の実現に向けた疾患ビッグデータ主導型イノベーションハブ最終報告会

https://www.mih.riken.jp/news/news_20191206.html

株式会社コーセーは、顧客一人ひとりに適したスキンケアを提唱するための研究開発を今後も推進していく。

ワード解説

※1肌バリア機能
皮膚は水分など生体に欠かすことのできない物質が体外に放出されたり、異物や外敵が体内に侵入したりするのを防ぐといったバリアとしての機能を果たしている。この機能を肌バリア機能と呼んでいる。肌バリア機能の異常はアトピー性皮膚炎をはじめとする多くの皮膚疾患の要因となる。

※2トポロジカルデータアナリシス
Topological Data Analysis（位相的データ解析）。データ解析手法の1つで比較的新しく高度な解析手法。データの集合を幾何学的にとらえて解析するという特徴を持っており、高次元で複雑な情報の解析での応用検討が進んでいる。

※3経皮水分蒸散量（TEWL）
Trans-epidermal Water Loss。肌表面から単位時間あたりに蒸散する水分量。肌のバリア機能の程度を示すパラメーターとして広く認知されている。測定は恒温恒湿環境下で一定時間安静に過ごした後に実施する必要がある。

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