人工智能（AI）在图像分类领域的优势使其在皮肤科的应用取得了长足的进步，比如对于皮肤癌的智能诊断。然而，目前尚少有针对皮肤衰老研究开发的AI及深度学习算法。基于此，本研究团队开发了一套基于AI算法的自动化评分系统，用于评估面部皮肤衰老的9项临床指标，经验证适用于不同种族和年龄的男性和女性。AI评分系统对智能手机拍摄的自拍图像进行分析，算法开发阶段的训练数据来自于全球范围内的自拍图像，志愿者来自法国、德国、西班牙等欧洲国家，中国、韩国、日本、印度、印度尼西亚等亚洲国家，以及巴西、墨西哥、美国等美洲国家。
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人工智能（AI）在图像分类领域的优势使其在皮肤科的应用取得了长足的进步，比如对于皮肤癌的智能诊断。然而，目前尚少有针对皮肤衰老研究开发的AI及深度学习算法。基于此，本研究团队开发了一套基于AI算法的自动化评分系统，用于评估面部皮肤衰老的9项临床指标，经验证适用于不同种族和年龄的男性和女性。AI评分系统对智能手机拍摄的自拍图像进行分析，算法开发阶段的训练数据来自于全球范围内的自拍图像，志愿者来自法国、德国、西班牙等欧洲国家，中国、韩国、日本、印度、印度尼西亚等亚洲国家，以及巴西、墨西哥、美国等美洲国家。
采用与皮肤科临床相同的评分量表进行训练，该AI评分系统能够对医师评分进行预测。此前的一致性检验结果显示，不同的光照条件和拍摄角度下AI评分结果均具有良好的一致性，并且与医师评分高度相关。本研究旨在通过AI评分系统对健康人面部皮肤进行大样本研究，从而比较中国和欧洲女性皮肤衰老特征的异同。
通过具有深度学习功能的智能手机应用程序（SkinconsultAI，Vichy，法国）采集志愿者的面部皮肤图像。志愿者招募要求：①拍摄设备为配备高清摄像头（≥ 400万像素）的智能手机（品牌不限）；②志愿者可熟练自拍；③无明显面部皮肤病。纳入研究的手机机型多为欧洲和中国市场的主流型号，其分布情况在所有年龄段基本一致。志愿者首先输入其年龄和居住地，随后在日常环境下将面部置于距手机镜头一定距离和角度的最佳位置，以中性表情自拍，以保证拍摄图像的质量。
详见原文。
本研究通过AI算法对研究采集的544 603张自拍图像进行评分，该算法的详细描述参见团队的前期研究。对不同地区、不同皮肤类型和不同机型进行的一致性检验结果表明，AI评分与医师评分具有一致性。此外，为了真实反映皮肤状况，研究者还规定了拍摄距离、对焦角度和光照条件。纳入分析的9项面部指标包括：额纹、眉间纹、眼周皱纹、法令纹、木偶纹、色素沉着（色斑密度，包括各类色素性皮损）、皮肤松弛下垂（下面部）、面颊部毛孔粗大和血管问题（明显的皮肤泛红和毛细血管扩张，深肤色人群未行此项测量）。为了标化流程，所有量表均采用0 ~ 5分评分。取5项皱纹指标的平均分，以反映志愿者面部皱纹的整体严重程度。AI算法的训练数据是基于已发表的面部老化图谱进行的评分，与皮肤科医生在欧洲和亚洲人群中进行的现场评分结果高度一致。
详见原文。
2019年10月至2020年2月，通过手机应用程序累计收集465 587例欧洲女性（18 ~ 85岁）和79 016例中国女性（18 ~ 69岁）的面部自拍图像。欧洲志愿者来自俄罗斯、法国、意大利、罗马尼亚、荷兰等18个国家，其中俄罗斯女性占60%，主要来自俄罗斯西部地区。
欧洲和中国两组人群的9项面部指标均受到年龄因素的影响，多数评分随年龄的增长而显著增加（P < 0.000 01），所有结构性变化（皮肤皱纹和皮肤松弛下垂）自20岁起持续增加。其中欧洲女性随着年龄增长，皮肤皱纹评分呈线性增加；而与欧洲女性相比，中国女性年轻组的皮肤皱纹评分更低且增长更为缓慢。同样地，中国女性的皮肤松弛下垂评分也呈现与皱纹变化相似的趋势。
中国女性的色素沉着评分呈两段式变化，18 ~ 40岁逐渐升高，40 ~ 60岁趋于稳定，60岁以上年龄组再次升高；而欧洲女性的色素沉着评分较低，并且随年龄增长持续缓慢升高。血管评分在欧洲女性中随年龄增长持续升高，而在中国女性中随年龄增长未见到明显的变化。毛孔粗大评分在两组人群中的变化规律相似，在中国女性中随着年龄增长而升高，40岁后趋于稳定；而在欧洲女性中数值较低，60岁后趋于稳定。
各项指标与年龄组间的相关系数与P值详见原文。除了中国女性的血管和色素沉着两项指标外，中国和欧洲女性的各项指标评分和年龄的相关性均具有统计学意义。此外，欧洲人群中大部分女性来自俄罗斯，为了避免这一因素所引起的潜在偏倚，剔除俄罗斯样本后的结论与原欧洲人群基本一致。
比较欧洲和中国女性人群，除了60 ~ 69岁组的眉间纹、额纹和眼周皱纹外，各年龄组的各项面部指标差异均具有统计学意义。皱纹、血管和松弛下垂问题在欧洲女性中较为严重，并且在18 ~ 29岁组已经出现。不同于欧洲女性，色素沉着和毛孔粗大问题在中国女性中更为严重，最早出现于18 ~ 29岁组。
对于中东国家（黎巴嫩和土耳其）和欧洲其他地区的两个亚组分析显示，虽然皮肤皱纹、松弛下垂、毛孔粗大和色素沉着的变化趋势相近，但欧洲其他地区的血管评分显著高于中东人群，这一差异在剔除俄罗斯样本后仍然具有统计学意义。
根据地理分布研究特定人群的衰老规律，对于针对性地制定抗衰老策略以及研发护肤品尤为重要。初步研究显示，与欧洲人群相比，中国人群出现皱纹的时间较晚，但皮肤色斑的发生率更高。研究结果还提示，欧洲女性的皱纹随年龄呈线性增加，但在中国女性中未观察到明显的加重趋势。另一项研究显示，与德国人群相比，中国和日本人群面颊部色素性皮损数量明显增多，然而3组人群中，年长组的面部色斑发生率相同。本研究结果显示，与中国女性相比，欧洲女性的皱纹更多且出现时间更早，尽管这一差异在年长组（60 ~ 69岁）中有所缩小，但欧洲女性的皱纹严重程度始终高于中国女性。两组人群皮肤松弛下垂的时间曲线与皱纹随时间变化的趋势一致，提示可能受到共同的基因调控。相反，色素沉着问题在中国女性中更为严重，而且色素性皮损最早可出现于18 ~ 29岁组。提示对于这一人群应尽早采取预防措施，避免色素沉着的发生。在30岁以后，色斑数量在中国女性中基本稳定，而在欧洲女性继续随年龄而增多。欧洲女性的毛孔评分随年龄的增长没有出现明显变化，而中国女性的毛孔评分在30 ~ 39岁明显升高，在40 ~ 49岁进入平台期。
本研究还显示，欧洲女性的血管评分随年龄呈线性增加，亚组分析显示欧洲各国的数值差异并不显著。然而，欧洲其他地区女性的血管评分增幅快于中东女性，而中东女性的血管评分与中国人群更为相近。
研究的局限性可能来自缺乏对皮肤衰老影响因素的统计数据，如皮肤类型、日晒、吸烟、睡眠不足、营养不良、精神压力、污染等生活方式相关因素。不同遗传背景下暴露组对皮肤衰老影响的研究还十分有限，尽管本研究达到了大样本量，还需要进一步评估暴露组的影响，以更好地制定抗衰老策略。
综上所述，通过大样本研究首次比较了欧洲和中国女性皮肤衰老的临床进程，中欧女性的皮肤衰老表型在皱纹、松弛下垂、毛孔粗大、色素沉着和血管等方面均存在显著差异。研究结果提示，中欧女性皮肤衰老表型的不同可能主要来自两组人群基因组的差异。此外，本研究还验证了借助AI实现对自拍图像进行自动分析的可行性。基于上述研究结果，有望实现个性化护理产品的开发，为各年龄段人群提供精准高效的抗衰老方案。
