唇红、面部皮肤颜色测量及其相关性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0201

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
赝复体：是一种由高分子材料制作的，模拟人体器官解剖形态和颜色，通过各种方式固定后来弥补人体因先天缺陷或后天创伤导致的肢体缺损和残疾的医疗产品，常说的义眼、义耳、义鼻和义手等都属于赝复体的范畴。
CIELAB表色系统：在CIE中每种颜色都可以用3个坐标值L，a，b来标定，CIE制定了L*，a*和b*值来测量色值，这种测量方法称为CIELAB。L*值代表着明度，从明亮(此时L*=100)到黑暗(此时L*=0)之间变化。a*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，而b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化。

摘要
背景：在颌面部肿瘤和创伤造成的颌面部软组织缺损的修复中，赝复体仿真性至关重要。关于唇红等软组织颜色方面的研究却较少，面部皮肤和唇红颜色相关性的研究则更少。
目的：采集人群唇红、面部皮肤的色度值数据，明确人群唇红、面部多个部位皮肤色度值范围及其相关性。
方法：采用日本柯尼卡美能达CM-700d分光测色计采集、测定202例志愿受试者唇红、面部皮肤色度值，测定结果用CIELAB表色系统来描述，以L*值代表着明度；a*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化；分析唇红、颊部皮肤色度值之间的相关性。
结果与结论：①受试者202例人群中唇红的色度值L * 53.25±3.42，a * 11.19±1.70，b * 8.77±2.12；颊部皮肤色度值L * 61.87±3.59，a * 7.21±1.29，b * 12.98±1.64；②有牙颌人群中唇红L *值与唇红a *值呈负相关，与唇红b *值呈正相关，与颊部皮肤L *值呈正相关，与颊部皮肤a *值呈负相关；唇红a *值与颊部皮肤a *值呈正相关；唇红b *值与与颊部皮肤b *值呈正相关；颊部皮肤L *值与唇红b *值呈正相关，与颊部皮肤a *值呈负相关；颊部皮肤a *值与唇红b *值呈负相关，颊部皮肤a *值与颊部皮肤b *值呈负相关；③结果说明，通过此项研究初步得出唇红、面部皮肤色度值范围及其相关性，为赝复体制作及临床医生选色提供了依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0001-8167-897X(姜采弟)

关键词: 唇红, 面部皮肤, 色度学, 相关性

Abstract:

BACKGROUND: Prosthesis simulation is critical for maxillofacial defects caused by maxillofacial tumor and trauma. Few studies have been reported on the vermilion color, much less the correlation between facial skin color and vermilion color.
OBJECTIVE: To collect thecolorimetric values of human vermilion and facial skin, so as to determine the colorimetric value range and its relevance.
METHODS: The colorimetric values of vermilion and facial skin in 202 volunteers were measured by Japanese Konica Minolta CM-700d spectrophotometer, L* (brightness), a* (from –a* (green) to +a* (red)), b* (from –b* (yellow) to +a* (blue)) values were surveyed and calculated, and then analyzed with CIELAB color system. The correlation between colorimetric values of the vermilion and cheek skin color was analyzed.
RESULTS AND CONCLUSION: For the vermilion color in 202 volunteers, L* value was 53.25±3.42, a* value was 11.19±1.70, and b* value was 8.77±2.12; for the cheek skin color, L* value was 61.87±3.59, a* value was 7.21±1.29, and b* value was 12.98±1.64. L* value of the vermilion was negatively correlated with its a* value, positively correlated with its b* value, positively correlated with L* value of cheek skin and negatively correlated with a* value of the cheek skin. a* value of the vermilion was positively correlated with a* value of the cheek skin. b* value of the vermilion was positively correlated with b* value of the cheek skin. L* value of the cheek skin was positively correlated with b* value of the vermilion, and negatively correlated with its a* value. a* value of the cheek skin was negatively correlated with b* value of the vermilion, and negatively correlated with its b* value. In summary, we preliminarily determine the colorimetric value range of the facial skin and vermilion, as well as their relevance, which provide a basis for prosthesis production and choice of colors in clinic.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Lip, Face, Skin, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

姜采弟，汪大林，王少海，刘军，李洪娇. 唇红、面部皮肤颜色测量及其相关性[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(12): 1841-1845.

Jiang Cai-di, Wang Da-lin, Wang Shao-hai, Liu Jun, Li Hong-jiao. Measurement and correlation analysis of vermilion and facial skin color[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(12): 1841-1845.

图/表（结果） 2

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引言

随着人们生活水平的提高，人们对美观的要求也相应提高，颌面部肿瘤和创伤造成的颌面部软组织缺损的患者越来越多，而且越来越年轻化。随着医学的不断进步，疾病的治愈率越来越高，对于牙列缺损或缺失或颌面部缺损的患者来说，除了治愈疾病本身，后期的面容是他们很关心的问题。可见修复体和赝复体的外观是很重要的，而外观方面最重要的就是修复体的设计和高仿真性。这样在设计方面就要求设计者在修复体设计方面尽量使金属卡环、连接体等不外露或改为隐形卡环，在形态上尽量与对侧相称、与邻接处相匹配。在材料方面除了生物性能好、耐用以外，尽量增加义齿基托和赝复体的仿真性，高仿真性最重要最直观的一点就是义齿基托和赝复体的颜色了。而随着人们对于个体形象的注重，对于健康的个体尤其女性来说，越来越关注面部肤色问题。而健康的肤色范围，肤色和唇红色的相匹配方面的研究可以作为护肤品化妆品的参考。关于牙齿、皮肤颜色方面的研究已相当多，唇红等软组织颜色方面的研究却较少，面部皮肤和唇红颜色相关性的研究则更少。

跟牙齿颜色的复现相似，实现软组织颜色的复现即一个完整的比色过程包括两个过程：①通过比色选择与软组织颜色一致的比色片；②尽量实现成品与所选比色片一致的颜色。即光源-牙齿/牙槽黏膜、皮肤等软组织-眼睛-患者比照-医师描述-技工。实现①要求光源、样本符合条件，医生选色知识经验等，比如选择诊室的北窗，可控制的条件还有比色板色度分布范围广、排列合理且有规律、分布均匀，使用方便，更重要的是，在色度空间上，软组织颜色分布密集区有较多的色片分布，两者重合性好，比色效率高。作者研究面部软组织颜色对于这些数据的搜集整理有重要意义。对于牙齿颜色比色板来说，研究应用较多，比较成熟了，而软组织颜色的比色不是很完善。实现②厂家材料性能及技术设备有关，比如颜色复现需要的材料和材料配比。

纵观口腔颌面部软组织颜色测量的发展，从表色系统到测量仪器都有所不同，一种为目测法：根据孟塞尔颜色系列的顺序，制作若干色卡，再与被测物颜色作比较，用大体观察以确定软组织颜色的色调、彩度、明度。目测法具有成本低，可操作性强等优点，但它受主观因素的影响，医技人员对颜色的主观感觉不同会造成比色和配色的结果缺乏稳定性。另一种是仪器测试法：常用分光测色仪来测定，测定结果用CIELAB表色系统来描述；在CIE中每种颜色都可以用3个坐标值L，a，b来标定，CIE制定了L*，a*和b*值来测量色值，这种测量方法称为CIELAB。L*代表着明度，从明亮(此时L*=100)到黑暗(此时L*=0)之间变化。a*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，而b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化。

测色仪分接触式和非接触式。接触式测色仪因为不透光对环境限制较少，对测试者的手法和经验要求不高，此法是将物体表面颜色量化，得到的结果不受主观因素影响，是现今最常用的测量颜色的方法。本实验所用的日本柯尼卡美能达CM-700d分光测色计就是接触式测色仪。还有用数码照相计算机测色，大量用于牙体颜色和皮肤颜色的研究。数字成像系统由光源、数字摄像头、图像分析软件等组成，能够快速、敏感、准确的测定各部位的色度值^[1]，是一项非常有前途的牙齿颜色和颌面部软组织颜色检测技术，必将在更多的医疗研究单位得到普及、应用。

实验宗旨在于通过对在海军军医大学第一附属长海医院就诊的患者及本院工作人员的唇红、面部皮肤颜色的初步测量得出此人群的唇红、面部皮肤色度值数据库，为以后口腔颌面部唇红、皮肤赝复体比色板的制作及化妆品生产提供依据，以便提高赝复体的仿真性和满足美容需求。同时得出此人群唇红和面部皮肤色度值之间的相关性，为赝复体制作及护肤品的研制提供一定的依据。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

1.1 设计单一样本观察。

1.2 时间及地点试验于2011年2月至2015年8月在长海医院门诊口腔科完成。

1.3 对象来本院就诊的患者及本院医生护士健康志愿者202例。

患者纳入标准：①无系统性疾病；②愿意为这项研究花费时间；③所测部位皮肤及唇红无炎症。

排除标准：皮肤疾病及传染病等。

受试者：男性90例，女性112例；年龄在12-95岁。

测色仪器：日本柯尼卡美能达CM-700 d分光测色计。测量口径可在直径8 mm和3 mm之间选择。本实验选择直径3 mm。

测色部位：唇红选择6点，上唇左侧唇峰，唇珠，上唇右侧唇峰，下唇左侧唇峰，下唇唇红正中，下唇右侧唇峰。皮肤选择左颊，右颊，鼻尖，额。

1.4 方法受试者在测量前用洗面奶洁面，去粉底，擦干，去除口红，不涂化妆品。测量前仰卧于牙椅休息5 min，以防止因过度活动引起的血液循环加速而影响肤色。在测试的过程中，避开色痣、红斑或毛发密集的部位。

用分光光度计直接接触来测定唇红和面部皮肤颜色。测定结果用1976CIELAB表色系统来描述。仪器探头符合CIE1976标准的D65光源，垂直照射。每次测量前在空气中自动进行零矫正3次，再用配套的标准白板对测色仪进行校准3次，消除因光电信号不稳定带来的测量误差。让受试者平躺于椅位上，被测者知情同意。测试者手持日本柯尼卡美能达CM-700d分光测色计对其上面提出的皮肤、唇红各部位进行测色，在保持测色部位基本不变的情况下，将探头轻轻接触被测者皮肤、唇红，以不漏光、被测者无压力感为标准，防止重压影响该部肤色，每个位置自动连续测色3次，自动输入测色计软件系统处理后，得出均值，表格记下被测者基本信息和L*，a*和b*值。L*代表着明度，从明亮(此时L*=100)到黑暗(此时L*=0)之间变化；a*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，而b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化。

1.5 主要观察指标受试者唇红、皮肤各部位色度值分析。

1.6 统计学分析应用SPSS 13.0统计软件对各项指标进行分析，组间指标比较若方差齐性用两样本t 检验，若方差不齐则用非参数检验。相关性检验用Pearson相关系数。显著性检验水平为P < 0.05。

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讨论

人是社会化的个体，患者已不是单单满足于治好病，对于自己的外貌也是非常在意的。作者在病房期间曾有一年轻患者上颌骨缺损塌陷，每次追问以后他的面部缺损怎么修复。随着生活水平的提高，人们对美观的要求也越来越高，而颜色作为比较直观的体现越来越受到重视。如何做到最高的仿真性是面临的挑战。首先，选择什么样的材料，决定赝复体的质地和生物性能；其次，材料的最佳配比和染料的添加是颜色的决定因素，这些都是后面面临的问题。目前本实验测量唇红、面部皮肤色度值，为以后口腔颌面部唇红、皮肤赝复体比色板的制作及化妆品生产提供依据，以便提高赝复体的仿真性和满足美容需求。

临床上在行植皮及远位皮瓣转移术时要选择与受区颜色相近的供皮区，多根据实践经验和目测标准进行选择，常因肤色不配，而影响美观。Yamamoto等^[2]经测量足背及前臂的皮肤与面部皮肤的色差最小，那么在手术难度和皮瓣存活率差别不大的情况下，是不是可以优先考虑足背和前臂来修复面部。Over等^[3]应用Minolta 色度计对15名健康人的肤色进行测量，并用硅树脂色块进行复制。所以本研究最终是实现颜色的复现，达到美观要求。另外，很多女性化妆后给人面部肤色很不自然，或者口红和肤色不匹配，就需要考虑是不是化妆品的颜色超出了所能接受的正常范围，或者口红和隔离打底选的不协调。近年来各种测色仪器被用于皮肤色素性疾病的量化诊断和疗效判断，而且可以帮助确定疗效标准和量化治愈标准。

肤色是人体表面最为显著的特征之一，给人最为直观的印象，同时人的皮肤像一面镜子，反映人的生命活力和健康状况。人的肤色具有黑、黄、红、白和棕色等许多种，同一种族的人，也有很大差别。皮肤颜色分为“构成性肤色”(constitutive skin color)和“选择性肤色”(facultative skin color)^[4]。

选择性肤色是指由于季节不一样，环境不一样，还有激素水平、病理影响等各种因素，使人们的肤色不同；可是人体的固有肤色是由父母的遗传基因来决定的，该差异主要是因为黑素小体的数量、大小、形态、分布和降解不同。Dawson等^[5]发现皮肤组织血液中的氧含量变化会明显影响皮肤颜色。皮肤的颜色不仅仅取决于位于表皮基底层的黑色素或主要位于真皮层的血红蛋白这些载色体，类胡萝卜素、胆红素、核苷酸的嘌呤和嘧啶碱基、氨基酸等都会影响皮肤颜色，且基于光反射的测量结果很大程度上也受空气和角质层的交界面(入射角度、微细皮纹、鳞屑等)的影响^[6]。同时胶原纤维氧化量、红色的氧合血红蛋白量、身体姿势、血管舒缩、内分泌变化及疾病血管活性药物和其他的物质如咖啡因、烟碱、乙醇、室温、探头压力等也影响皮肤的颜色^[7]。袁超等^[8]研究发现，保湿剂的使用可以升高曝光部位的L*值，降低曝光部位的a*值。

牙龈和牙槽黏膜颜色的相关因素已有报道：年龄，性别，部位(左，右，上颌，下颌)皮肤类型，血压，牙龈炎症，卫生习惯及吸烟等外部因素^[9]。

人对颜色辨别是一个非常复杂的过程，涉及到光学、视觉生理、视觉心理等诸多因素，因此用科学仪器对颜色进行定量化测定以给出客观评价是十分必要的。分光测色仪选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者，可计算出客观的L*a*b*值。由于分光测色仪对颜色的客观描述，如今，分光测色仪已用于医学、汽车、机械、食品、农业、印刷等各个领域。

本实验颊部与鼻尖、额部L*、a*、b*值有显著差异。额部亮度值L*值最小，鼻尖及额部a*值较颊部a*值大，鼻尖b*值较颊部及额部b*值大。与通常认为的颊部皮肤偏红有一定差异。Han等^[10]用CR-300分光测色计测量600个受试者12个部位得出前额亮度值最小，颊部a*值最大。与本实验得出的额部亮度值最小一致。侯伟等^[11]使用Minolta 300色度计对122名女性的颌面部皮肤和前臂皮肤进行颜色测量，分别列出了前额、左颊、右颊、左前臂、右前臂皮肤的亮度、色调角和饱和度的均值，并得出前额皮肤以中间白居多，左右面颊以白色皮肤居多的结论。与本实验额部L*值较颊部小一致。机体不同部位的皮肤颜色不同，主要反映了各部位组织结构、皮肤黝黑的程度、血管形成、血细胞比容和血容量的差异。本实验唇红a*值11.19±1.70，较皮肤a*值7.21±1.29明显大，可能因为在唇部和黏膜等角质层较薄或没有角质层的部位，氧合血红蛋白的红色更明显。

本实验测得结果唇红L*(34.23-63.64)，a*(5.24-18.16)，b*(2.64-16.60)；面部皮肤L*(46.63- 70.25)，a*(3.69-13.01)，b*(6.04-19.64)与国外测得嘴唇：L*(12.6-64.8)， a*(7.5-34.6)，b*(5.3-19.8)；皮肤 L*(23.7- 60.1)，a* (12.1-27.8)，b*(10.5-24.4)有出入^[12]，与师敏等^[13]用数码相机比色法测得唇红色度值有差异；由于人种、环境、测色仪器等的差异使得结果有所不同。本实验鼻部L*61.62±3.25，a*8.36±1.49，b*14.80±2.09与许利平测得的124例女性鼻部L*60.26±2.30，a*15.47±2.81，b*6.86± 1.09明显不同可能与性别及年龄构成、地域差异、测色仪器不同有关。本实验颊部L*61.87±3.59，a*7.21±1.29，b*12.98±1.64；前额L*59.67±2.97，a*8.32± 1.43，b*13.32± 1.89与袁超测量的上海159名健康志愿者(男51例，女109例)颊部L*59.47±3.28，a*6.01± 2.02，b*12.01±1.81；前额L*58.08±2.98，a*6.36±2.12，b*14.61± 1.65差别较小，可能与地域、生活习性、年龄和性别构成相近有关。

对于每个个体的唇红L*、a*、b*、颊部皮肤L*、a*、b* 6个数值间的相关性得出：唇红L*值与唇红a*值呈负相关，与唇红b*值呈正相关，与颊部皮肤L*值呈正相关，与颊部皮肤a*值呈负相关；唇红a*值与颊部皮肤a*值呈正相关；唇红b*值与与颊部皮肤b*值呈正相关；颊部皮肤L*值与唇红b*值呈正相关，与颊部皮肤a*值呈负相关；颊部皮肤a*值与唇红b*值呈负相关，颊部皮肤a*值与颊部皮肤b*值呈负相关。同一研究对象皮肤与唇红L*值、a*值、b*值为正相关，无可厚非，同一研究对象皮肤和唇部血液、激素水平、激素关饮食习惯、工作环境、光照等密切相关。唇红L*值与唇红、颊部皮肤a*值呈负相关，与唇部b*值呈正相关，说明唇红越红则唇红亮度值越小，越黄则亮度值越大。同样，颊部皮肤L*值与颊部皮肤a*值呈负相关说明颊部皮肤越红亮度值越小。Heydecke等^[14]得出牙龈和牙槽黏膜与皮肤颜色相关性，认为皮肤越暗牙龈越红。这些结果可以为今后赝复体颜色制作提供依据，比如颊部皮肤L*值与唇红b*值呈正相关，面部皮肤亮的唇红可以加入黄色颜料成分，或者唇红黄的可以颊部提亮颜色，为赝复体和护肤品制作提供一定参考。

本研究有一些局限性，样本量较小及区域限制，由于人力物力有限，而且影响肤色和唇红色的因素多种多样，本实验没有将一些因素细分。此次实验更多的是探讨，未来会更加完善样本和实验设计，从多因素、多样本、多部位考虑做更准确的研究。其次，分光光度计在要兼顾不漏光和对皮肤无压力两个问题上会有一定偏差，因为皮肤是多曲面，非平面对仪器比色有影响^[15]，未来会用更适合皮肤测量的精密仪器。

综上所述，本实验得出唇红、皮肤色度值范围及其相关性，为今后植皮及口腔颌面缺损修复、赝复体和化妆品选色配色提供了依据。也为未来的软组织颜色方面的研究提供一定的参考。本文未描述性别、年龄的差异，今后的实验会展开讨论。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程