程序员脱发自救：用计算机视觉技术安全植发
程序员脱发自救：用计算机视觉技术安全植发
By 超神经
场景描述：面对日益严重的脱发问题，植发已经成了很多人的救命法宝。但植发市场的扩大，以及专业人员的缺乏，也让这项依赖专业医师的项目变得破朔迷离。而人工智能、机器人等技术的介入，很有可能成为改变这一行业的新势力。那在技术不断进步的情况下，脱发问题能够被彻底根治吗？
关键词：植发 机器人 计算机视觉 3D 打印
脱发已经成了这个时代最严重的一种威胁。
从电商平台上护发产品的热销，到无处不在的植发广告，再到各大论坛里脱发话题的热度，都能窥见人们对于头发的深度焦虑。
发际线问题也是许多影视明星们要面对的日常
但脱发这件事，没有放过任何一个群体。
脱发也偏爱体育界，妖刀吉诺比利
在 NBA 叱咤多年，而头发却过早的退役了
脱发问题自古就有，几千年来，苏格拉底、凯撒、莎士比亚、拿破仑、达尔文、丘吉尔... 无数历史人物，都被脱发所困扰。而鸽子粪、刺猬刺、雪花石膏等清奇的治脱「药材」，也出现在多个记载里面。
而现在的生活节奏和压力，让这一现象得到了激化。
英国王室历代脱发的年龄也越来越提前
甚至有人戏言，「猝死不是当代青年最担忧的问题，脱发才是。」
令人绝望的发际线，谁是它的救命稻草
根据世界卫生组织统计，每 5 个人之中，就有 1 个人被脱发所困扰，而中国的脱发人群，达到了惊人的 2.5 亿。
并且，脱发趋势正走向低龄化，比起上一代人，现在的脱发平均年龄提前了 20 年！90 后也接替 80 后，成了脱发的「主力军」。
程序员也是脱发的重灾区,时常会被拿来开涮
很多流传广泛但颇具玄学的「偏方」：抹生姜、啤酒洗头、生发梳、黑芝麻，也折磨着脱发人士的发量和神经。
人们在 20 世纪初就发现了导致脱发的元凶：雄性激素睾丸酮，它转化生成的「DHT - 双氢睾酮」，会刺激毛囊的生长，导致毛囊坏死，造成头发脱落。
DHT浓度增高会影响某些毛囊分化，抑制头发生长
但治疗脱发的手段，却发展的十分缓慢。在近一个世纪的探索中，有效的治疗手段寥寥无几，目前用到的方法有药物治疗和植发。
得到公认的药物包括米诺地尔（涂抹）和非那雄胺（内服，处方药）。但它们不仅价格昂贵，也存在很大的弊端。米诺地尔会造成依赖性，而非那雄胺则会带来强烈的副作用。
所以很多人都在心底里，将植发当做了最后的救命稻草。
植发这个问题，真叫人头秃
植发技术的概念，是在 1959 年被 Norman Orentreich 提出，其关键的原理沿用至今。
植发的原理示意图，是否要植发需专业医师的诊断
植发是将自身后脑勺部位「坚韧」的头发，通过毛囊搬运，移植到头发稀少的地方。
但植发是一件极其麻烦的工作，存在着依赖医生经验、耗时费力、植发成功率低等问题。
对于发际线过高的普通患者，操作起来就需要移植 1800-2500 个毛囊单位，这对医生，头皮和钱包都是不小的挑战。
此外，植发行业的市场鱼龙混杂，也时常因为虚高的利益链条，衍生出一些骇人的乱象。
在前段时间的一篇报道里，有媒体对植发速成班进行了探底，揭露了令人脊背发凉的内幕。
在他们的暗访中，一个名气很大的植发培训点，竟然只用两三天时间，就完成学员的资格认证。而整个培训的操作规范，流程设置都形同虚设。
练俩小时就给患者植发的培训班黑幕
此类黑心的植发作坊，还并不是少数。除了植发市场的水太深，还反映了植发专业人员的缺乏。
而这一现状，随着机器人植发师、人工培养毛囊技术的出现，也带来了新的转机。
植发机器人上岗，一站式防脱接管
美国机器人公司 Restoration Robotics ，结合机器人和人工智能，打造了一套头发修复技术，推出了植发机器人 Artas 。
它结合机器人工艺和计算机视觉等技术，进行毛囊单位的提取和种植。
通过机器人，只需要一个专业人员协助
就能完成本来需要 10 人的手术
在植发时，机器人先通过数字成像，进行 3D 建模，进而确定出毛囊移植的坐标等信息；随后进行自动提取毛囊，并在种植部位智能均匀打孔；最后由机器人或医生植入毛囊。
相比起人工植发，这款机器人具有很大的优势。
首先是结合患者个体情况来设置参数，能够模拟出植发效果，帮助设计全面的操作方案。
结合人工智能的方法
机器植发能更精确和高效
其次，利用图像识别和智能算法，能更准确地掌握手术中的打孔、位置角度、方向、密度、分布等信息，毛囊提取的成功率也从人工的 50% 提升至了 90%。
最后，机器人的介入，能够减少对医生的依赖，缩减手术时间，降低手术中的不确定性。
不过遗憾的是，也许是机器人技术并未在行业普及，这款 Artas 的价格高昂，超过了市面上的普通植发费用。
但智能算法和机器人的结合，势必会是未来植发的一种走向。
3D 打印带来的变革：人有多大胆，毛囊多大产
植发中还需要解决的是毛囊的来源。无论人工还是机器植发，采用还是自己的毛囊，其实是「挖东墙补西墙」。对于已经没有可用毛囊的患者，只能是爱莫能助了。
而人工培养出毛囊，则可以无视这些限制，帮助更多的人群，同时带来植发行业的革命。
在这个思路下，美国哥伦比亚大学的研究团队开展了相应的研究，他们在最近获得了新的突破。
研究成果发布在 Nature 杂志上
论文地址：www.nature.com/articles/s41467-018-07579-y
这项研究里，研究者利用 3D 打印技术，构建了类似于人类皮肤的生发环境，获得了人工培育下的毛囊，并且成功地生出来头发。
为了在实验中培养出毛囊，有很多人都尝试过研究。但过去使用的平面培养条件、液滴培养条件都见效甚微。
而这次成功的关键在于，使用更精细的 3D 打印，细致地还原了毛囊的生长微环境。
利用 3D 打印的模具，用培养液进行毛囊培养
他们在实验室中，将毛囊的真皮乳头细胞，种进微孔中，并覆盖上角质细胞，利用特制的生长因子混合物进行培养。
在三周之后，生长出了健康的毛囊，并制造出了毛发。
在小鼠皮肤移植后，人造毛囊长出了毛发
项目研究人员 Christiano 教授说，「本质上来讲，我们创建出了一片头发工场。」
3D 模具的方法，除了帮助毛囊生长，另一个巨大的优势在于，可以按照不同植发者的，设计毛发生长的密度或图案，满足多种植发需求。
当然，在这项技术被实际在用于植发之前，还需要一些优化处理。
未来：科技能否解决脱发的千古难题
不知道同样脱发的达尔文
会不会研究脱发和人类进化的关系
人工智能，机器人技术亦或者人造毛囊等方式的出现，在植发方式上带来了新的突破，也是最可能产生根本变革的方式。
但这些新颖的技术，在实现普及化和适用性上，还有一段长路要走。也期待科技能打败脱发的那一天。
而现在，要解决秃头问题，除了远离不靠谱的生发方式，关键还是调理好自己的身体，打造一套健康的生活作息，减少头发的负担。
如果这样做也无法阻挡脱发的强大基因，那就只能期待更强大的技术出现。但愿那些走在一线的研究者们，不会因为开发技术而失去了自己的头发。
琦玉老师：我变秃了，也变强了
—— 完 ——
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