本文摘要：摘要：本文主要探討了測試人員在對家用美容儀進(jìn)行安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)的測試時(shí)遇到的一些問題(如有些產(chǎn)品需要直接作用于人體皮膚上才能正常工作)。為了保證測試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，工程師尋找并最終確定瓊脂凝膠作為人造皮膚的合適材質(zhì)，并由此展開的一系列相
摘要：本文主要探討了測試人員在對家用美容儀進(jìn)行安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)的測試時(shí)遇到的一些問題(如有些產(chǎn)品需要直接作用于人體皮膚上才能正常工作)。為了保證測試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，工程師尋找并最終確定瓊脂凝膠作為人造皮膚的合適材質(zhì)，并由此展開的一系列相關(guān)研究。
關(guān)鍵詞：美容儀;射頻;微電流;人造皮膚;硅膠;瓊脂;電阻率
引言
近年來，高科技智能化產(chǎn)品運(yùn)用到各行各業(yè)，護(hù)膚也從“傳統(tǒng)”進(jìn)入“智能”時(shí)代。曾經(jīng)只有在美容院或皮膚科才會(huì)有的美容儀身影，也以“家用”的形式隆重登場，并在護(hù)膚市場占據(jù)了一席之地。家用美容儀參照了院線美容儀的原理，主要利用物理、電子或光學(xué)對皮膚進(jìn)行護(hù)理。目前，市面上的家用小型美容儀主要有微電流脈沖式、超聲波震動(dòng)式、真空吸附式、射頻式、補(bǔ)濕噴霧式以及各色光照式等。
現(xiàn)階段，家用美容儀產(chǎn)品從研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)、測試的角度都處于快速發(fā)展期。在對不同種類的家用美容儀進(jìn)行測試時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)微電流脈沖式和射頻式美容儀這兩種類型的多數(shù)產(chǎn)品都需要接觸人體皮膚才能正常運(yùn)行，并產(chǎn)生穩(wěn)定的預(yù)期輸出。那么為了規(guī)范試驗(yàn)，保證試驗(yàn)過程的可重復(fù)性和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，非常有必要尋找一種材質(zhì)來制備人造皮膚。根據(jù)家用美容儀器具相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，如果測試需要在人造皮膚上進(jìn)行，則其應(yīng)在柔軟度、電阻率、超聲特性等方面模擬人體皮膚的目標(biāo)區(qū)域。
1人造皮膚的選擇
最初試驗(yàn)人員參照有關(guān)器具的標(biāo)準(zhǔn)，選取硅膠作為人造皮膚，制備成型的硅膠塊厚度約10mm，觸感良好，光滑韌性、回彈性、柔軟度等也不錯(cuò)。試驗(yàn)結(jié)果表明，美容儀雖然能夠在接觸硅膠之后啟動(dòng)工作狀態(tài)，但輸出功率不明顯，無法形成正常試驗(yàn)結(jié)果�？偨Y(jié)原因，主要是由于硅膠雖能在物理特性方面盡量貼合人體皮膚，但在電阻率等重要電子特性方面與人體皮膚相差較大。
接下來，工程師改用了新鮮豬皮作為人造皮膚，重復(fù)對美容儀進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果顯示，美容儀雖然能穩(wěn)定工作，但不同厚度及表皮粗糙度的豬皮，測試結(jié)果重復(fù)性不好，不具備太多參考意義。同時(shí)，由于新鮮豬皮容易腐壞變質(zhì)，對于存儲(chǔ)方式和試驗(yàn)時(shí)間的安排都有較苛刻的要求，再加上不同產(chǎn)地豬皮的生物特性肯定有不小差異，所以也不能成為良好的試驗(yàn)用仿人體皮膚材質(zhì)。最終，試驗(yàn)人員經(jīng)過不懈的研究，查閱大量文獻(xiàn)再加上廣泛征求相關(guān)專家的意見，找到了一種較為理想的材質(zhì)——食品級(jí)瓊脂。采用食品級(jí)精純瓊脂粉加上固定配比的水，加熱溶解調(diào)制成凝膠狀，然后冷卻備用。我們制備成型的瓊脂凝膠厚度約10mm，觸感光滑，軟硬適中，柔韌度比硅膠塊稍差。
2瓊脂材質(zhì)性能的研究
經(jīng)過初步試驗(yàn)，美容儀在瓊脂凝膠上的工作和輸出都較為理想。在確定了瓊脂凝膠作為試驗(yàn)用人造皮膚的材質(zhì)后，我們接下來的研究主要分為兩個(gè)步驟：一、測定瓊脂凝膠的電阻率相關(guān)特性;二、分別采用射頻式和微電流式家用美容儀在不同配比、不同純度的瓊脂凝膠上進(jìn)行試驗(yàn)，比對分析試驗(yàn)結(jié)果。
2.1測定瓊脂凝膠的電阻率相關(guān)特性
測試項(xiàng)目：表面電阻率和體積電阻率測試依據(jù)：依照IEC61340-5-3測試條件：23±2℃，50±5%RH測試電極直徑：30mm測試電壓：<10VDC測試樣品：5塊瓊脂凝膠測試;我們將不同產(chǎn)地、純度的瓊脂粉編為不同組別，試驗(yàn)在不同組別的瓊脂凝膠上重復(fù)進(jìn)行，所得數(shù)據(jù)不一一列舉。通過數(shù)據(jù)比對分析我們發(fā)現(xiàn)：1)不同產(chǎn)地瓊脂粉配置的凝膠，測得電阻率的數(shù)量級(jí)一致，結(jié)果數(shù)據(jù)相差較小;2)不同純度瓊脂粉配置的凝膠，測得電阻率的數(shù)量級(jí)一致，結(jié)果數(shù)據(jù)有一定區(qū)別;3)不同時(shí)間段制備的凝膠，測得電阻率的數(shù)量級(jí)一致，但結(jié)果數(shù)據(jù)會(huì)有倍數(shù)差異。
試驗(yàn)結(jié)論：瓊脂凝膠的電阻率與人體電阻率比較接近，是比較理想的人造皮膚材質(zhì);制備的凝膠受產(chǎn)地及純度(精純/高純)的影響不大，其性狀和電阻率變化主要受限于制備時(shí)間。因此，作為家用美容儀安全測試的仿皮膚材質(zhì)時(shí)，我們建議采用精純瓊脂粉制作凝膠，并且在制作完成后盡快投入使用。需要特別注意的是，這種凝膠呈現(xiàn)食品特性，會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸失水萎縮，改變其原有形狀甚至腐壞變質(zhì)，所以如不能即時(shí)使用，一定要在低溫環(huán)境妥善保存，不可存儲(chǔ)較長時(shí)間。
2.2射頻式和微電流式家用美容儀在不同瓊脂凝膠上試驗(yàn)比對分析
2.2.1.射頻美容儀
2.2.1.1測試項(xiàng)目：輸出功率測試設(shè)備：功率計(jì);測試樣品：射頻美容儀S-01，S-02;測試負(fù)載：瓊脂1(常規(guī)濃度瓊脂凝膠)、瓊脂2(稍高濃度瓊脂凝膠)、瓊脂3(混有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基瓊脂凝膠)、真人皮膚、豬皮。將瓊脂制備好后，帶瓊脂模塊冷卻成型后，每間隔1h進(jìn)行1次功率測量，以便了解制備好后瓊脂凝膠雖時(shí)間變化是否會(huì)影響其特性。測試結(jié)果如圖7所示。為了驗(yàn)證美容儀在豬皮上的功率變化是否能反應(yīng)器具在人皮膚身上的工作情況，將美容儀分別作用在豬皮上和人皮膚上工作5min，并通過功率表記錄整個(gè)工作周期內(nèi)的功率變化。
試驗(yàn)在不同負(fù)載上重復(fù)進(jìn)行，通過數(shù)據(jù)比對分析我們發(fā)現(xiàn)：1)不同瓊脂凝膠對比不同時(shí)間在瓊脂上測試的功率值變化曲線波動(dòng)較大;在瓊脂2上測得的功率總體上略大于在瓊脂1上測得的功率，說明瓊脂粉含量增加時(shí)，美容儀的功率隨之略有增加;射頻美容儀在混有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基瓊脂上工作異常，表現(xiàn)為功率劇增和保護(hù)動(dòng)作，去掉營養(yǎng)物質(zhì)后，利用精純瓊脂制備的凝膠則沒有此問題。2)瓊脂與人皮膚對比從積分值來看：S-01在瓊脂上測得的功率值略低于人皮膚上測得的值;S-02取瓊脂上多次測量的算術(shù)平均值與人皮膚上測得的值較為接近。
3)豬皮與人皮膚對比S-01在豬皮上工作穩(wěn)定，功率呈周期性變化，但從積分值來看，豬皮上比人皮膚上測得的功率低;S-02在豬皮上測得的功率積分值與在人皮膚上測得的相近，但測量過程中功率值擺動(dòng)幅度較大。試驗(yàn)結(jié)論：射頻美容儀在瓊脂凝膠的功率曲線比較理想;需采用高純瓊脂粉制備的凝膠，否則試驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到干擾;同種凝膠采用不同濃度配比對試驗(yàn)結(jié)果影響不大，其影響主要體現(xiàn)在制備時(shí)間。
2.2.1.2測試項(xiàng)目：發(fā)熱測試設(shè)備：數(shù)據(jù)采集器、J型熱電偶測試樣品：射頻美容儀S-01，S-02測試負(fù)載：瓊脂1(常規(guī)濃度瓊脂凝膠)、瓊脂2(稍高濃度瓊脂凝膠)、瓊脂3(混有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基瓊脂凝膠)、真人皮膚、豬皮。試驗(yàn)在不同負(fù)載上重復(fù)進(jìn)行，通過數(shù)據(jù)比對分析我們發(fā)現(xiàn)表3~7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)論：從射頻美容儀工作表面溫升來看，其在精純瓊脂凝膠上工作的溫升與在人皮膚上工作的溫升較為相近。
2.2.2微電流美容儀2.2.2.1測試項(xiàng)目：輸出波形測試設(shè)備：示波器;測試樣品：射頻美容儀D-01，D-02;測試負(fù)載：滑動(dòng)變阻器(300Ω、500Ω、800Ω、1kΩ、1.2kΩ、1.5kΩ)、瓊脂1(常規(guī)濃度瓊脂凝膠)、瓊脂2(稍高濃度瓊脂凝膠)、瓊脂3(混有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基瓊脂凝膠)、真人皮膚、豬皮。試驗(yàn)在不同負(fù)載上重復(fù)進(jìn)行，通過數(shù)據(jù)比對分析我們發(fā)現(xiàn)：1)隨著滑動(dòng)變阻器阻值增大，微電流美容儀的輸出電壓增大;2)在三種瓊脂上測得的輸出電壓對比如下：瓊脂1小于瓊脂2，瓊脂1與瓊脂3相近。說明瓊脂粉含量越大，瓊脂塊的阻值越大，測得微電流美容儀的輸出電壓也就越大;3)在人體身上無法測量輸出電壓波形。試驗(yàn)結(jié)論：如果能以阻抗作為穩(wěn)定的負(fù)載進(jìn)行測量，一般情況下無需選用人造皮膚進(jìn)行試驗(yàn)。
3結(jié)論
綜上，對于現(xiàn)階段使用食品級(jí)瓊脂粉制作的凝膠，在家用美容儀安全測試方面中的仿皮膚應(yīng)用領(lǐng)域的一些研究和探討。隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品的發(fā)展，越來越多的新型智能家居誕生，而如何選擇和規(guī)范那些在安全測試中必不可少的輔料，也是今后我們不可或缺的研究方向。
作者：黃凱杰杜娟
醫(yī)療論文投稿刊物：《中國醫(yī)療美容》2011年創(chuàng)刊，以公立醫(yī)院的整形美容科室或民營醫(yī)療美容機(jī)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)營中遇到問題為研究對象，運(yùn)用管理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等研究方法提出具有建設(shè)性的意見與結(jié)論。
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