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结合曲面成像和压痕技术的人体面部皮肤的体内力学表征

王世斌、魏惠新、李立安、陈文建、戴安安、王志勇、李传伟

体内研究面部皮肤主要由表皮、真皮和皮下组织组成的力学特性，特别是实验装置的研制和实验方法的优化非常重要。本研究研制了一套由压痕装置和摩擦装置组成并与三摄像头CCD合理结合组成的面部皮肤软组织力学性能测量设备。使用一个CCD连接的透明压头来观察接触区域和测试区域的形貌。另外两个在实验过程中获取测试区域周围的图像，然后利用数字图像相关技术获得变形场。该装置不仅可以获得力-位移曲线，还要观察测试区域的形貌以及周围测试区域的变形情况。可以更准确地获得面部软组织的力学特性。与经典赫兹理论中的公式相比，新公式计算的接触力与实验结果更加吻合。

我们对人体面部皮肤进行了体内压痕测试以评估杨氏模量。更好地了解人类面部皮肤的粘合行为对于皮肤病学或化妆品应用非常重要。通过对六名志​​愿者进行压痕实验，获得了不同条件下人体面部皮肤的真实接触半径，并研究了其粘附行为。除了不同条件下的粘附力外，我们还将理论粘附能和理论脱粘半径与实验结果进行了比较。考虑到超弹性模型通常更适合皮肤研究，