Sex‐ and site‐dependent variations in the thickness and mechanical properties of human skin in vivo
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Auteurs : S. Diridollou ; D. Black ; J. M. Lagarde ; Y. Gall ; M. Berson ; V. Vabre ; F. Patat ; L. VaillantSource :
- International Journal of Cosmetic Science [ 0142-5463 ] ; 2000-12.
Abstract
Synopsis
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DOI: 10.1111/j.1468-2494.2000.00037.x
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<hi rend="bold">Synopsis</hi>
</p><p>A new method for the <hi rend="italic">in vivo</hi> characterization of the physical properties of skin is presented. This comprises an ultrasound device to measure the vertical displacement of the surface of the skin, as well as its thickness and that of the hypodermis under suction. In combination with this, a mathematical model is used to calculate the following skin parameters: Young’s modulus, the initial stress and an index of non‐elasticity. These parameters were evaluated from the volar forearm and the forehead of 30 male and 30 females, of similar ages (28 ± 6‐years‐old).</p><p>The sensitivity of the testing procedure, allowing the characterization of the mechanical parameters of the skin, easily differentiated these two sites, and in some cases, differences between women and men were demonstrated. The main results showed for both sexes that the thickness (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001), Young’s modulus (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001), and the index of non‐elasticity (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001) were greater for the forehead than for the ventral forearm, but that the initial stress was lower (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001). The results show that the skin is thicker, stiffer and less tense and elastic on the forehead than on the ventral forearm, suggesting structural differences between these two sites (collagen fibre network, elastic fibres, epidermis, stratum corneum, microvascularization, actinic damage, presence of sebaceous glands, etc.).</p><p>It is hoped that this device will be useful for the evaluation of certain skin disorders (scleroderma, Ehlers–Danlos syndrome, <hi rend="italic">cutis laxa</hi>, oedema, etc.) and their therapy, as well as being a useful tool in skin ageing and cosmetic product assessment.</p><p>
<hi rend="bold">Résumé</hi>
</p><p>Nous présentons un nouveau dispositif qui permet <hi rend="italic">in vivo</hi> de caractériser les propriétés mécaniques de la peau. Ce système est composé d’une part, d’un appareillage ultrasonore qui permet de mesurer le déplacement vertical de la surface cutanée, et les épaisseurs de l’épiderme‐derme et de l’hypoderme sollicités par une dépression, et d’autre part, d’un modèle biomécanique qui associe la peau à une membrane élastique tendue. Ce dispositif permet de déterminer l’épaisseur cutanée, le module d’Young, la contrainte initiale et un indice de non élasticité de la peau. Ces paramètres ont étéétudiés sur la face antérieure de l’avant‐bras, et sur le front de deux groupes de 30 sujets des deux sexes et de même classe d’âge (28 ± 6 ans).</p><p>La grande sensibilité de la méthode a permis de différencier nettement ces deux sites et dans certains cas de montrer des différences entre les femmes et les hommes. Les résultats les plus significatifs montrent pour les femmes comme pour les hommes, que l’épaisseur cutanée (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001), le module d’Young (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001), et l’indice de nonélasticité (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001) sont plus importants sur le front que sur la face antérieure de l’avant‐bras, alors que la contrainte initiale est plus faible (<hi rend="italic">P</hi> = 0.0001). Ces résultats montrent que le tissu cutané sur le front est plus épais, plus raide, moins élastique et moins tendu que sur l’avant‐bras face antérieure, suggérant des differences de structures (réseaux de fibres de collagène, fibres élastiques, épiderme, stratum corneum, micro‐vascularisation…) entre ces deux sites.</p><p>On espère maintenant, avec un tel dispositif étudier certaines pathologies cutanées (maladies scléreuses, syndrome d’Ehler–Danlos, cutis laxas, maladies oedemateuses, etc.), leur thérapie, le vieillissement cutané, et l’efficacité des produits cosmétiques.</p></abstract><textClass><keywords xml:lang="en"><term xml:id="k1">anatomical site</term><term xml:id="k2">elasticity</term><term xml:id="k3">initial stress</term><term xml:id="k4">sex</term><term xml:id="k5">skin</term><term xml:id="k6">Young’s modulus</term></keywords><classCode scheme="tocHeading1">Original Articles</classCode></textClass><langUsage><language ident="EN"></language></langUsage></profileDesc></teiHeader></istex:fulltextTEI><json:item><extension>txt</extension><original>false</original><mimetype>text/plain</mimetype><uri>https://api.istex.fr/document/C7896D82D228DFBFFA51E75CFE81728279E3E213/fulltext/txt</uri></json:item></fulltext><metadata><istex:metadataXml wicri:clean="Wiley, elements deleted: body"><istex:xmlDeclaration>version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"</istex:xmlDeclaration><istex:document><component version="2.0" type="serialArticle" xml:lang="en"><header><publicationMeta level="product"><publisherInfo><publisherName>Blackwell Science Ltd</publisherName><publisherLoc>Oxford, UK</publisherLoc></publisherInfo><doi origin="wiley" registered="yes">10.1111/(ISSN)1468-2494</doi><issn type="print">0142-5463</issn><issn type="electronic">1468-2494</issn><idGroup><id type="product" value="ICS"></id><id type="publisherDivision" value="ST"></id></idGroup><titleGroup><title type="main" sort="INTERNATIONAL JOURNAL OF COSMETIC SCIENCE">International Journal of Cosmetic Science</title></titleGroup></publicationMeta><publicationMeta level="part" position="12006"><doi origin="wiley">10.1111/ics.2000.22.issue-6</doi><numberingGroup><numbering type="journalVolume" number="22">22</numbering><numbering type="journalIssue" number="6">6</numbering></numberingGroup><coverDate startDate="2000-12">December 2000</coverDate></publicationMeta><publicationMeta level="unit" type="article" position="0042100" status="forIssue"><doi origin="wiley">10.1111/j.1468-2494.2000.00037.x</doi><idGroup><id type="unit" value="ICS37"></id></idGroup><countGroup><count type="pageTotal" number="15"></count></countGroup><titleGroup><title type="tocHeading1">Original Articles</title></titleGroup><copyright>Blackwell Science Ltd</copyright><eventGroup><event type="firstOnline" date="2009-07-31"></event><event type="publishedOnlineFinalForm" date="2009-07-31"></event><event type="xmlConverted" agent="Converter:BPG_TO_WML3G version:2.3.6 mode:FullText source:FullText result:FullText" date="2010-04-20"></event><event type="xmlConverted" agent="Converter:WILEY_ML3G_TO_WILEY_ML3GV2 version:3.8.8" date="2014-01-27"></event><event type="xmlConverted" agent="Converter:WML3G_To_WML3G version:4.1.7 mode:FullText,remove_FC" date="2014-10-23"></event></eventGroup><numberingGroup><numbering type="pageFirst" number="421">421</numbering><numbering type="pageLast" number="435">435</numbering></numberingGroup><correspondenceTo>
Stephane Diridollou
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This comprises an ultrasound device to measure the vertical displacement of the surface of the skin, as well as its thickness and that of the hypodermis under suction. In combination with this, a mathematical model is used to calculate the following skin parameters: Young’s modulus, the initial stress and an index of non‐elasticity. These parameters were evaluated from the volar forearm and the forehead of 30 male and 30 females, of similar ages (28 ± 6‐years‐old).</p><p>The sensitivity of the testing procedure, allowing the characterization of the mechanical parameters of the skin, easily differentiated these two sites, and in some cases, differences between women and men were demonstrated. The main results showed for both sexes that the thickness (<i>P</i> = 0.0001), Young’s modulus (<i>P</i> = 0.0001), and the index of non‐elasticity (<i>P</i> = 0.0001) were greater for the forehead than for the ventral forearm, but that the initial stress was lower (<i>P</i> = 0.0001). The results show that the skin is thicker, stiffer and less tense and elastic on the forehead than on the ventral forearm, suggesting structural differences between these two sites (collagen fibre network, elastic fibres, epidermis, stratum corneum, microvascularization, actinic damage, presence of sebaceous glands, etc.).</p><p>It is hoped that this device will be useful for the evaluation of certain skin disorders (scleroderma, Ehlers–Danlos syndrome, <i>cutis laxa</i>, oedema, etc.) and their therapy, as well as being a useful tool in skin ageing and cosmetic product assessment.</p><p> <b>Résumé</b> </p><p>Nous présentons un nouveau dispositif qui permet <i>in vivo</i> de caractériser les propriétés mécaniques de la peau. Ce système est composé d’une part, d’un appareillage ultrasonore qui permet de mesurer le déplacement vertical de la surface cutanée, et les épaisseurs de l’épiderme‐derme et de l’hypoderme sollicités par une dépression, et d’autre part, d’un modèle biomécanique qui associe la peau à une membrane élastique tendue. Ce dispositif permet de déterminer l’épaisseur cutanée, le module d’Young, la contrainte initiale et un indice de non élasticité de la peau. Ces paramètres ont étéétudiés sur la face antérieure de l’avant‐bras, et sur le front de deux groupes de 30 sujets des deux sexes et de même classe d’âge (28 ± 6 ans).</p><p>La grande sensibilité de la méthode a permis de différencier nettement ces deux sites et dans certains cas de montrer des différences entre les femmes et les hommes. Les résultats les plus significatifs montrent pour les femmes comme pour les hommes, que l’épaisseur cutanée (<i>P</i> = 0.0001), le module d’Young (<i>P</i> = 0.0001), et l’indice de nonélasticité (<i>P</i> = 0.0001) sont plus importants sur le front que sur la face antérieure de l’avant‐bras, alors que la contrainte initiale est plus faible (<i>P</i> = 0.0001). Ces résultats montrent que le tissu cutané sur le front est plus épais, plus raide, moins élastique et moins tendu que sur l’avant‐bras face antérieure, suggérant des differences de structures (réseaux de fibres de collagène, fibres élastiques, épiderme, stratum corneum, micro‐vascularisation…) entre ces deux sites.</p><p>On espère maintenant, avec un tel dispositif étudier certaines pathologies cutanées (maladies scléreuses, syndrome d’Ehler–Danlos, cutis laxas, maladies oedemateuses, etc.), leur thérapie, le vieillissement cutané, et l’efficacité des produits cosmétiques.</p></abstract></abstractGroup></contentMeta></header></component></istex:document></istex:metadataXml><mods version="3.6"><titleInfo lang="en"><title>Sex‐ and site‐dependent variations in the thickness and mechanical properties of human skin in vivo</title></titleInfo><titleInfo type="alternative" contentType="CDATA" lang="en"><title>Sex‐ and site‐dependent variations in the thickness and mechanical properties of human skin in vivo</title></titleInfo><name type="personal"><namePart type="given">S.</namePart><namePart type="family">Diridollou</namePart><affiliation>Institut de recherche Pierre Fabre, Immeuble Zodiaque 2, 3 passage de l’Europe, BP 4404, 31405 Toulouse Cedex 4, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">D.</namePart><namePart type="family">Black</namePart><affiliation>Institut de recherche Pierre Fabre, Immeuble Zodiaque 2, 3 passage de l’Europe, BP 4404, 31405 Toulouse Cedex 4, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">J.M.</namePart><namePart type="family">Lagarde</namePart><affiliation>Institut de recherche Pierre Fabre, Immeuble Zodiaque 2, 3 passage de l’Europe, BP 4404, 31405 Toulouse Cedex 4, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">Y.</namePart><namePart type="family">Gall</namePart><affiliation>Institut de recherche Pierre Fabre, Immeuble Zodiaque 2, 3 passage de l’Europe, BP 4404, 31405 Toulouse Cedex 4, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">M.</namePart><namePart type="family">Berson</namePart><affiliation>GIP Ultrasons et unité INSERM U316, Tours, Faculté de Médecine, 2 bis bd Tonnelé, BP 3223, 37032 Tours Cedex, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">V.</namePart><namePart type="family">Vabre</namePart><affiliation>GIP Ultrasons et unité INSERM U316, Tours, Faculté de Médecine, 2 bis bd Tonnelé, BP 3223, 37032 Tours Cedex, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">F.</namePart><namePart type="family">Patat</namePart><affiliation>GIP Ultrasons et unité INSERM U316, Tours, Faculté de Médecine, 2 bis bd Tonnelé, BP 3223, 37032 Tours Cedex, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><name type="personal"><namePart type="given">L.</namePart><namePart type="family">Vaillant</namePart><affiliation>Service de Dermatologie CHU Trousseau, 37044 Tours Cedex, France</affiliation><role><roleTerm type="text">author</roleTerm></role></name><typeOfResource>text</typeOfResource><genre type="article" displayLabel="article"></genre><originInfo><publisher>Blackwell Science Ltd</publisher><place><placeTerm type="text">Oxford, UK</placeTerm></place><dateIssued encoding="w3cdtf">2000-12</dateIssued><copyrightDate encoding="w3cdtf">2000</copyrightDate></originInfo><language><languageTerm type="code" authority="rfc3066">en</languageTerm><languageTerm type="code" authority="iso639-2b">eng</languageTerm></language><physicalDescription><internetMediaType>text/html</internetMediaType><extent unit="figures">6</extent><extent unit="references">65</extent></physicalDescription><abstract>Synopsis</abstract><abstract>A new method for the in vivo characterization of the physical properties of skin is presented. This comprises an ultrasound device to measure the vertical displacement of the surface of the skin, as well as its thickness and that of the hypodermis under suction. In combination with this, a mathematical model is used to calculate the following skin parameters: Young’s modulus, the initial stress and an index of non‐elasticity. These parameters were evaluated from the volar forearm and the forehead of 30 male and 30 females, of similar ages (28 ± 6‐years‐old).</abstract><abstract>The sensitivity of the testing procedure, allowing the characterization of the mechanical parameters of the skin, easily differentiated these two sites, and in some cases, differences between women and men were demonstrated. The main results showed for both sexes that the thickness (P = 0.0001), Young’s modulus (P = 0.0001), and the index of non‐elasticity (P = 0.0001) were greater for the forehead than for the ventral forearm, but that the initial stress was lower (P = 0.0001). The results show that the skin is thicker, stiffer and less tense and elastic on the forehead than on the ventral forearm, suggesting structural differences between these two sites (collagen fibre network, elastic fibres, epidermis, stratum corneum, microvascularization, actinic damage, presence of sebaceous glands, etc.).</abstract><abstract>It is hoped that this device will be useful for the evaluation of certain skin disorders (scleroderma, Ehlers–Danlos syndrome, cutis laxa, oedema, etc.) and their therapy, as well as being a useful tool in skin ageing and cosmetic product assessment.</abstract><abstract>Résumé</abstract><abstract>Nous présentons un nouveau dispositif qui permet in vivo de caractériser les propriétés mécaniques de la peau. Ce système est composé d’une part, d’un appareillage ultrasonore qui permet de mesurer le déplacement vertical de la surface cutanée, et les épaisseurs de l’épiderme‐derme et de l’hypoderme sollicités par une dépression, et d’autre part, d’un modèle biomécanique qui associe la peau à une membrane élastique tendue. Ce dispositif permet de déterminer l’épaisseur cutanée, le module d’Young, la contrainte initiale et un indice de non élasticité de la peau. Ces paramètres ont étéétudiés sur la face antérieure de l’avant‐bras, et sur le front de deux groupes de 30 sujets des deux sexes et de même classe d’âge (28 ± 6 ans).</abstract><abstract>La grande sensibilité de la méthode a permis de différencier nettement ces deux sites et dans certains cas de montrer des différences entre les femmes et les hommes. Les résultats les plus significatifs montrent pour les femmes comme pour les hommes, que l’épaisseur cutanée (P = 0.0001), le module d’Young (P = 0.0001), et l’indice de nonélasticité (P = 0.0001) sont plus importants sur le front que sur la face antérieure de l’avant‐bras, alors que la contrainte initiale est plus faible (P = 0.0001). Ces résultats montrent que le tissu cutané sur le front est plus épais, plus raide, moins élastique et moins tendu que sur l’avant‐bras face antérieure, suggérant des differences de structures (réseaux de fibres de collagène, fibres élastiques, épiderme, stratum corneum, micro‐vascularisation…) entre ces deux sites.</abstract><abstract>On espère maintenant, avec un tel dispositif étudier certaines pathologies cutanées (maladies scléreuses, syndrome d’Ehler–Danlos, cutis laxas, maladies oedemateuses, etc.), leur thérapie, le vieillissement cutané, et l’efficacité des produits cosmétiques.</abstract><subject lang="en"><genre>keywords</genre><topic>anatomical site</topic><topic>elasticity</topic><topic>initial stress</topic><topic>sex</topic><topic>skin</topic><topic>Young’s modulus</topic></subject><relatedItem type="host"><titleInfo><title>International Journal of Cosmetic Science</title></titleInfo><genre type="journal">journal</genre><identifier type="ISSN">0142-5463</identifier><identifier type="eISSN">1468-2494</identifier><identifier type="DOI">10.1111/(ISSN)1468-2494</identifier><identifier type="PublisherID">ICS</identifier><part><date>2000</date><detail type="volume"><caption>vol.</caption><number>22</number></detail><detail type="issue"><caption>no.</caption><number>6</number></detail><extent unit="pages"><start>421</start><end>435</end><total>15</total></extent></part></relatedItem><identifier type="istex">C7896D82D228DFBFFA51E75CFE81728279E3E213</identifier><identifier type="DOI">10.1111/j.1468-2494.2000.00037.x</identifier><identifier type="ArticleID">ICS37</identifier><accessCondition type="use and reproduction" contentType="copyright">Blackwell Science Ltd</accessCondition><recordInfo><recordContentSource>WILEY</recordContentSource><recordOrigin>Blackwell Science Ltd</recordOrigin></recordInfo></mods></metadata><serie></serie></istex></record>Pour manipuler ce document sous Unix (Dilib)
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