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香港中文大學（中大）工程學院和英國華威大學的科學團隊成功研發可剖析皮膚狀態及結構的嶄新技術，它採用了T射線技術，以精確地檢測皮下結構與皮膚水份含量。新方法有助診斷及治療各類皮膚疾病，如濕疹、銀屑病及皮膚癌。該研究成果已發表在國際學術期刊Advanced Photonics Research。

太赫茲輻射（簡稱T射線），在電磁頻譜上位於紅外線和Wi-Fi之間。T射線能穿透許多常見物料，例如塑膠、陶瓷和衣物，此特性令其在非入侵性檢測範疇具備廣泛的應用潛能。T射線的低能量光子不會產生有害的電離輻射，可安全應用在安檢及醫學檢測工作上。

T射線穿透外層皮膚（角質層及表皮）再反射後的強度仍足以被偵測，但進入皮膚深層的射線則會衰減至無法偵測。由於T射線的反射會隨著皮膚特性而稍微改變，透過比對射入皮膚前後的T射線特性，便可分析皮膚結構。

然而，以標準反射光譜學分析T射線存在一定限制，包括其穿透目標的厚度和折射率均於同一個參數內反映，無法單獨計算各自的數值。於是研究團隊改用橢圓光度計，將T射線從多個角度聚焦於某個皮膚部位，成功從兩個彼此成直角的入射光反射中，準確計算出皮膚的折射率，即是光線穿透皮膚時的速度，這些折射率的差異稱為雙折射。這是首次在人體實驗中測量皮膚的T射線雙折射，提供了重要數據包括皮膚的水份含量，並能計算出皮膚的厚度。

研究文章的第一作者、中大工程學院電子工程系博士後研究員陳學權博士表示：「眾所周知，T射線對皮膚的水份含量十分敏感。然而，我們提出皮膚角質層的細胞結構，亦是影響T射線反射的重要因素。我們設計的技術能夠偵測此特性，從而提供有關皮膚的全面資訊，對準確診斷有很大幫助。」

中大工程學院電子工程系兼英國華威大學物理系的Emma Pickwell-MacPherson教授表示:「濕潤與乾燥的皮膚有著不同的折射率。針對患濕疹或銀屑病等問題的患者，我們的技術可以量化分析及比較他們使用不同護膚產品後的表現及皮膚反應，從而提升產品表現；至於皮膚癌患者，醫療人員可以在手術前利用T射線成像技術檢測，以清楚了解腫瘤的擴散範圍，特別是一些肉眼看不見的皮下病變。」

為了測試這項新技術，研究人員讓志願者在適應實驗室的溫度及濕度後，將手臂放置於T射線儀器的成像窗口上30分鐘。手臂與成像窗口緊接會阻礙皮膚表面的水蒸發，該過程稱為「閉塞」。研究人員在30分鐘期間，每兩分鐘進行四次測量以評估閉塞的效果。隨著水份在皮膚累積，T射線的折射會有明顯的差異，藉此評估不同產品在鎖水方面的有效性。研究團隊未來會集中改良該儀器的檢測過程，以投入實際應用。

Emma-Pickwell MacPherson教授表示：「目前仍未有可供臨床應用的皮膚測量儀器，皮膚科醫生需要一些可將檢測結果量化，並且容易使用的工具。當這項技術變得成熟，患者前往診所把手臂放置於掃描儀上，系統便會偵測及計算他們皮膚的『閉塞』情況，並按照結果推薦適合的皮膚護理產品及藥物，向個人化醫療的方向邁進。」

這項研究得到香港研究資助局以及英國工程和自然科學研究委員會資助。完整版本的文章請參閱：https://doi.org/10.1002/adpr.202000024