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資生堂、AIを活用した皮膚解析の新技術『デジタル3DスキンTM』を開発 -超高精細に、そして自在に、皮膚解析は次の時代へ-
[20/04/28]
提供元：PRTIMES
提供元：PRTIMES
資生堂は国際医療福祉大学医学部形成外科学 松崎恭一主任教授と自治医科大学、生理学研究所との共同研究により、AIを活用し、皮膚を超高精細にコンピューター上に再現して解析する『デジタル3DスキンTM』技術を開発しました。これにより、コンピューター操作で、皮膚内部の超微細構造まで3次元で自在に解析することが可能となりました。この皮膚解析の革新的な技術、デジタル3DスキンTMを活用し、様々な製品・サービスの開発を進めていきます。
本研究成果の一部は化粧品技術者の世界大会「国際化粧品技術者会連盟ミュンヘン大会2018（IFSCC※1 Congress 2018）」で口頭発表し、最優秀賞を受賞しました。
※1 IFSCC (The International Federation of Societies of Cosmetic Chemists): 世界中の化粧品技術者が集い、より高機能で安全な化粧品技術の開発へ向けて取り組む国際機関
《複雑な皮膚内部を理解する難しさ》
皮膚の状態は見た目の印象を左右します。皮膚の状態を決める要因を解き明かすには、皮膚を内部まで詳細に観察して、理解する必要があります。しかし皮膚の内部では、コラーゲンや細胞等、様々な構造が複雑に入り組んでいるため、その立体的な形状や分布、関係性等を観察することは困難でした。
《コンピューター上に皮膚をデジタル情報として再現、自在な解析を可能に》
今回、電子顕微鏡で観察した皮膚を、コンピューター上に超微細構造まで再現して解析する、デジタル3DスキンTM技術を開発しました（図1）。これにより、コンピューター上で皮膚内部を、3次元で自在に解析できるようになりました。例えば、皮膚の構造の分離、特定の構造の単離、周囲の構造との関係性の解析等、皮膚内部を統合的に理解するための様々なアプローチが可能となりました。
■図1 デジタル3DスキンTMによる皮膚内部の自在な解析
⇒画像はリリースPDFをご確認ください。
https://corp.shiseido.com/jp/newsimg/2897_n7c87_jp.pdf?rt_pr=trf92
a)皮膚の超微細構造までコンピューター上に3次元で再現したデジタル3DスキンTM（表皮と真皮の境界付近を例示。視認性向上のため、各種構造を色分けして表示）。コンピューター操作により、b) 皮膚の構造の分離、c) 特定の構造の単離（シミに関係する色素細胞の単離例）、d) 周囲の構造との関係性の解析（色素細胞と表皮細胞の結合の解析例）等、自在な解析が可能。
《AIを活用し、膨大な皮膚の画像を解析》
デジタル3DスキンTMの開発には、人工知能 （AI: Artificial intelligence）の活用が鍵となりました。コンピューター上で自在に皮膚を解析するには、皮膚の多様な構造をあらかじめ分類する必要があります。しかし皮膚内部の膨大な構造を、人間の力で分類することは非常に困難です。そこで皮膚の構造をAIに学習させ、自動的に分類する手段を確立しました。これにより、分類時間を大幅に軽減して、デジタル3DスキンTMを確立できました。
《デジタル3DスキンTMを活用し、皮膚の真実を解明していく》
今回開発した皮膚解析の革新的な技術、デジタル3DスキンTMは、皮膚内部の理解を飛躍的に進める様々な手段を提供します。またこの技術は、共有も容易なことから、領域を超えた様々なコラボレーションを可能とします。このような先進性を活用し、自由な発想と多様なアプローチにより、皮膚の実態解明と健やかな皮膚の実現に貢献していきます。
《参考：関連する過去の技術リリース》
・2018年：第30回 国際化粧品技術者会連盟（IFSCC）ミュンヘン大会2018で7大会連続「最優秀賞」受賞
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002530&rt_pr=trf92
・2018年：資生堂、肌内部で起きる「老化の伝播」を解明
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002569&rt_pr=trf92
・2020年：資生堂、真皮の細胞が織りなす『線維芽細胞ネットワーク』を解明
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002898&rt_pr=trf92
▼ ニュースリリース
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002897&rt_pr=trf92
▼ 資生堂グループ企業情報サイト
https://corp.shiseido.com/?rt_pr=trf92
本研究成果の一部は化粧品技術者の世界大会「国際化粧品技術者会連盟ミュンヘン大会2018（IFSCC※1 Congress 2018）」で口頭発表し、最優秀賞を受賞しました。
※1 IFSCC (The International Federation of Societies of Cosmetic Chemists): 世界中の化粧品技術者が集い、より高機能で安全な化粧品技術の開発へ向けて取り組む国際機関
《複雑な皮膚内部を理解する難しさ》
皮膚の状態は見た目の印象を左右します。皮膚の状態を決める要因を解き明かすには、皮膚を内部まで詳細に観察して、理解する必要があります。しかし皮膚の内部では、コラーゲンや細胞等、様々な構造が複雑に入り組んでいるため、その立体的な形状や分布、関係性等を観察することは困難でした。
《コンピューター上に皮膚をデジタル情報として再現、自在な解析を可能に》
今回、電子顕微鏡で観察した皮膚を、コンピューター上に超微細構造まで再現して解析する、デジタル3DスキンTM技術を開発しました（図1）。これにより、コンピューター上で皮膚内部を、3次元で自在に解析できるようになりました。例えば、皮膚の構造の分離、特定の構造の単離、周囲の構造との関係性の解析等、皮膚内部を統合的に理解するための様々なアプローチが可能となりました。
■図1 デジタル3DスキンTMによる皮膚内部の自在な解析
⇒画像はリリースPDFをご確認ください。
https://corp.shiseido.com/jp/newsimg/2897_n7c87_jp.pdf?rt_pr=trf92
a)皮膚の超微細構造までコンピューター上に3次元で再現したデジタル3DスキンTM（表皮と真皮の境界付近を例示。視認性向上のため、各種構造を色分けして表示）。コンピューター操作により、b) 皮膚の構造の分離、c) 特定の構造の単離（シミに関係する色素細胞の単離例）、d) 周囲の構造との関係性の解析（色素細胞と表皮細胞の結合の解析例）等、自在な解析が可能。
《AIを活用し、膨大な皮膚の画像を解析》
デジタル3DスキンTMの開発には、人工知能 （AI: Artificial intelligence）の活用が鍵となりました。コンピューター上で自在に皮膚を解析するには、皮膚の多様な構造をあらかじめ分類する必要があります。しかし皮膚内部の膨大な構造を、人間の力で分類することは非常に困難です。そこで皮膚の構造をAIに学習させ、自動的に分類する手段を確立しました。これにより、分類時間を大幅に軽減して、デジタル3DスキンTMを確立できました。
《デジタル3DスキンTMを活用し、皮膚の真実を解明していく》
今回開発した皮膚解析の革新的な技術、デジタル3DスキンTMは、皮膚内部の理解を飛躍的に進める様々な手段を提供します。またこの技術は、共有も容易なことから、領域を超えた様々なコラボレーションを可能とします。このような先進性を活用し、自由な発想と多様なアプローチにより、皮膚の実態解明と健やかな皮膚の実現に貢献していきます。
《参考：関連する過去の技術リリース》
・2018年：第30回 国際化粧品技術者会連盟（IFSCC）ミュンヘン大会2018で7大会連続「最優秀賞」受賞
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002530&rt_pr=trf92
・2018年：資生堂、肌内部で起きる「老化の伝播」を解明
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002569&rt_pr=trf92
・2020年：資生堂、真皮の細胞が織りなす『線維芽細胞ネットワーク』を解明
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002898&rt_pr=trf92
▼ ニュースリリース
https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002897&rt_pr=trf92
▼ 資生堂グループ企業情報サイト
https://corp.shiseido.com/?rt_pr=trf92
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