皮膚状態の測定装置及び測定方法
【課題】皮膚の老化状態を数値化して測定する。
【解決手段】皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置であって、皮膚の表面と接触する一対の接触子２１と、該接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部２２とを備えてなり、一対の接触子２１を、動力部２２の制御により、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、取得したデータに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して保持静止ステップで最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率（Ｍ値）を求めて、連続する２サイクル間での反力保持率（Ｍ値）の増加率を求める。
【解決手段】皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置であって、皮膚の表面と接触する一対の接触子２１と、該接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部２２とを備えてなり、一対の接触子２１を、動力部２２の制御により、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、取得したデータに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して保持静止ステップで最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率（Ｍ値）を求めて、連続する２サイクル間での反力保持率（Ｍ値）の増加率を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老化状態などの皮膚の状態を測定するのに好適な測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、皮膚の老化度、ハリ、弾力性などの皮膚の状態を測定するために、様々な測定装置が提案されている。例えば、肌の老化現象の１つとして「たるみ」が挙げられるが、たるみを改善するという効果を明確にするために、様々な測定装置や評価方法が開発され、その定量化が行われている。一般に、これらの装置は、皮膚の粘弾性特性を測ることで、皮膚の状態を調べるものである。
【０００３】
このような皮膚の状態の測定装置として、下記特許文献１には、皮膚変形により生じる反力（特許文献１では「応力」と称されている）を測定することにより、皮膚の表面及び内部構造の物性を測定する装置が開示されている。この装置は、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、該接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、接触子の運動によって生じる反力を検知する検知部と、検知したデータを処理する処理部とを備え、皮膚の表面と接触した接触子を、接触子間距離を縮める接近動作と、接触子間距離を維持する保持静止動作と、接触子間距離を元に戻す復帰動作からなるサイクルにて複数回繰り返し動作させるように構成されている。
【０００４】
特許文献１では、老化やシワの形成に関連するパラメータとして、接近動作による収縮時の反力の最大値、保持静止動作において減衰する反力の最大値、復帰動作における収縮解放時に減衰する反力の最大値、及び、保持静止動作の維持時において反力が最大値からＦ２／ｅ（Ｆ２＝保持静止動作の維持時における減衰する反力の最大値、ｅ＝２．７１８）まで減衰するのにかかる時間が挙げられている。
【０００５】
しかしながら、これらのパラメータは年齢やたるみとの相関が必ずしも十分に高いとは言えず、そのため、皮膚の老化状態を数値化して測定し評価する上で満足の行くものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、年齢やたるみとの相関が高いパラメータを新たに見出し、該パラメータを算出することにより、皮膚の老化状態を数値化して測定することができる新規な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討していく中で、たるんだ皮膚は力を加えたとき、加える前の状態に戻りにくくなっていると予測し、皮膚の戻りにくさを示す指標として、反力保持率の増加率という新たなパラメータを考え出した。そして、この反力保持率の増加率が年齢や見た目のたるみとの間に高い相関があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る皮膚状態の測定装置は、皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置において、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、前記動力部を制御することにより、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部と、取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めるデータ処理部と、を備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係る皮膚状態の測定方法は、皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する方法において、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、を備えたプローブを用いて、皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記反力保持率の増加率は年齢や見た目のたるみとの間に高い相関があるので、該反力保持率の増加率を算出することにより、皮膚の老化状態を客観的に数値化して測定することができ、老化状態の評価を行うことかできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る測定装置を模式的に示した構成図である。
【図２】実施例における測定部位を示す図である。
【図３】（ａ）は接触子の動作を示す説明図であり、（ｂ）はこれにより得られた反力の波形の一例を示す図である。
【図４】図３（ｂ）の反力の波形の一部を拡大した図である。
【図５】（ａ）はＭ値（反力保持率）の増加率と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）はＭ値の増加率と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は１サイクル目のＦ値（最大反力）と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＦ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＦ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は１サイクル目のＦ値（最大反力）と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＦ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＦ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は１サイクル目のＭ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＭ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＭ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）は１サイクル目のＭ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＭ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＭ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は１サイクル目のＲ値（立ち上がり応答率）と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＲ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＲ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は１サイクル目のＲ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＲ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＲ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示された実施形態に係る測定装置１０は、皮膚を変形させることによって生じる反力を測定することにより、皮膚の老化状態を測定するものである。該測定装置１０は、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子２１と、少なくとも１つの接触子２１を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部としてのモータ２２と、皮膚変形により生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部３２と、取得したデータに基づき反力保持率（以下、Ｍ値ということがある。）の増加率を求めるデータ処理部３３とを備えてなる。測定装置１０は、部品構成としては、特に限定するものではないが、一例として、図１に示すように、接触子２１とモータ２２と検知部２３が１つのユニットであるプローブ２０を構成し、上記データ取得部３２及びデータ処理部３３として機能する制御部３１を持つ装置本体３０に、該プローブ２０が接続することで構成することができる。
【００１５】
プローブ２０の構成としては、基本的には上記特許文献１に記載のものと同様のものを用いることができる。すなわち、一対の接触子２１は、その内の少なくとも１つが、皮膚表面に接触した状態で、皮膚表面に沿った方向に動作可能に構成されている。この例では、接触子２１は、位置固定と位置合わせが可能な一対のアーム２４の先端にそれぞれ取り付けられており、モータ２２によりアーム２４を動かすことで、接触子２１間の距離を変化させることができるようになっている。一対の接触子２１は、一方を固定とし他方を可動としてもよく、両方とも可動としてもよい。なお、測定に際しては、皮膚表面との滑りを防止するために、接触子２１の先端に両面テープなどの滑り止め手段（不図示）を設けてもよい。
【００１６】
動力部としてのモータ２２は、上記接触子２１を動かす動力源であり、モータ２２により生じた回転運動はカムやプーリーなどによって直線運動に変換され、接触子２１を皮膚表面に沿った方向に直線的に運動させる。
【００１７】
検知部２３は、接触子２１の動作による皮膚変形によって生じる反力を検知する。すなわち、接触子２１を動作させると、これに伴い皮膚が変形させられるので、該変形によって接触子２１は皮膚から反発力を受ける。検知部２３は、この反発力（即ち、反力）を検知するものであり、例えば歪み計などにより構成することができる。このようにして検知された反力は、電気信号として装置本体３０に伝達される。
【００１８】
装置本体３０は、この例では、図１に示すように、データ取得部３２、データ処理部３３及び評価部３４などとして作用する制御部３１を備えるとともに、各種メモリ等からなる記憶部３５と、スイッチやキーボード等からなる入力部３６と、モニター等の表示部３７とを備えてなる。なお、制御部３１はマイクロコンピュータ等により構成してもよく、また、装置本体３０の全体をパーソナルコンピュータで構成することもできる。あるいはまた、制御部３１のうちデータ取得部３２（又は、データ取得部３２とデータ処理部３３の一部）をマイクロコンピュータ等により１つのユニットとして構成し、データ処理部３３（又は、データ処理部３３の残部）及び評価部３４についてはパーソナルコンピュータで構成して、前記ユニットと接続することにより、全体として上記制御部３１としての機能を発揮するようにしてもよい。
【００１９】
データ取得部３２は、モータ２２を制御することによって皮膚の表面に接触した一対の接触子２１を動作させながら、皮膚変形により生じる反力に関するデータを検知部２３を用いて取得する。モータ２２を制御することによる接触子２１の動作は、接触子間距離を縮める接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて、該サイクルを複数回繰り返すというものである。より詳細には、復帰動作ステップの後に元の接触子間距離を維持する原点静止ステップを更に有し、原点静止ステップ後に次のサイクルの接近動作ステップを行う。上記接近動作ステップは、図１（ａ）に示す状態から、一対の接触子２１間の距離が縮まるように少なくとも一方の接触子２１を直線的に動作させて、図１（ｂ）に示す状態とするステップであり、これにより、皮膚は一対の接触子２１間で摘まれることによって膨れた状態に変形する。上記保持静止ステップは、図１（ｂ）の状態を維持するステップであり、上記復帰動作ステップは、図１（ｂ）の状態から図１（ａ）の状態に戻すステップであり、更に、上記原点静止ステップは、図１（ａ）の状態を維持するステップである。なお、サイクル数は、例えば２〜５回とすることができるが、皮膚に対する刺激を極力少なくするという点から、２回であることが特に好ましい。
【００２０】
図３（ａ）は、サイクル数を２回とした場合における接触子２１の動作パターンの一例を示す図である。この例では、まず、ゲイン調整用動作として、上記接近動作ステップと復帰動作ステップ（保持静止ステップはなし）を行った後に、原点静止ステップを行ってから、１サイクル目の接近動作ステップ、保持静止ステップ、復帰動作ステップ及び原点静止ステップを行い、次いで、２サイクル目の接近動作ステップ、保持静止ステップ、復帰動作ステップ及び原点静止ステップを行う。各サイクルにおける保持静止ステップの時間（静止時間）は、同じ時間に設定されることが好ましい。各サイクルにおける原点静止ステップの時間も、同じ時間に設定されることが好ましく、更に、保持静止ステップの時間と原点静止ステップの時間も同じであることが好ましい。図３（ａ）の例では、これらの時間は全てＴ０として、同一時間に設定している。これらの静止時間Ｔ０は、特に限定するものではないが、通常は１〜１０秒の範囲内である。また、接触子間距離の初期値及びその収縮量Ｄならびに収縮速度は、特に限定されないが、通常は初期値が３〜１０ｍｍ、収縮量Ｄが０．５〜５ｍｍ及び収縮速度０．５〜１５ｍｍ／秒の範囲から選択される。
【００２１】
このように接触子２１を２サイクル連続して動作させることにより、図３（ｂ）に示すような反力の時間変化を示す波形データが得られる。データ処理部３３は、このような反力に関するデータに基づいて、接近動作ステップによる皮膚収縮時の最大反力（Ｆ値）に対して保持静止ステップで該最大反力（Ｆ値）がどれだけ保持されているかを表す反力保持率（Ｍ値）を求めるとともに、複数回のサイクルの内の２つのサイクル間での反力保持率（Ｍ値）の増加率を求める。この例では、サイクル数が２回であるので、１回目のサイクルでの反力保持率（Ｍ値）に対する２回目のサイクルでの反力保持率（Ｍ値）の増加率を算出する。
【００２２】
図４は、図３（ｂ）に示す反力の波形データのうち、１回目のサイクルでの波形データを拡大して示した図である。これに基づき、Ｆ値とＭ値について説明する。図４中、Ｔ１〜Ｔ４及びＦ１〜Ｆ４については以下の通りである。
Ｔ１：接近動作ステップの開始時（収縮を開始した時刻）
Ｔ２：接近動作ステップの終了時（最大収縮に到達した時刻）
Ｔ３：反力が最大値に到達した時刻
Ｔ４：保持静止ステップの終了時（収縮の解除を開始した時刻）
Ｆ１：接近動作ステップの開始時（Ｔ１）での反力の値
Ｆ２：保持静止ステップの終了時（Ｔ４）での反力の値
Ｆ３：接近動作ステップの終了時（Ｔ２）での反力の値
Ｆ４：反力の最大値
【００２３】
最大反力であるＦ値は、接近動作ステップの開始時（Ｔ１）での反力の値（Ｆ１）に対して増加する皮膚収縮時の最大反力であり、次式により求められる。
Ｆ＝Ｆ４−Ｆ１
【００２４】
反力保持率であるＭ値は、最大反力であるＦ値が保持静止ステップでどの程度保持されているかを示す保持率であり、次式により求められる（式中、Ｆｓは保持静止ステップで最終的に保持された反力であり、Ｆｓ＝Ｆ２−Ｆ１である）。
【数１】
【００２５】
Ｍ値の増加率は、次式により求められる（式中、Ｍ１は１回目のサイクルでのＭ値であり、Ｍ２は２回目のサイクルでのＭ値である。）。なお、Ｍ値の増加率は、次式の代わりに、単に１回目のサイクルでのＭ値に対する２回目のサイクルでのＭ値の比として求めてもよい（例えば、Ｍ値の増加率＝（Ｍ２／Ｍ１）×１００）。
【数２】
【００２６】
評価部３４では、上記で算出されたＭ値の増加率に基づいて皮膚の老化状態を評価する。このようにＭ値の増加率によって皮膚の老化度合を評価することができるのは、後記実施例で示されるように、Ｍ値の増加率が年齢やたるみと高い相関があるためである。詳細には、本発明者は、上記のように連続測定することによりＭ値がサイクルごとに増加していくことを見出した。Ｍ値が増加していくのは、図３（ｂ）に示すように、サイクルごとに最大反力（Ｆ値）が減少していくためである。最大反力が減少する原因としては、測定する度に皮膚が測定前の状態に戻りにくくなっていることが考えられる。つまり、力を加えられた皮膚が、再び力を加えられたときに、力を加える前の状態に戻りにくくなっており、この戻りにくさがたるみと関連があるのではないかと考えた。そのため、Ｍ値の増加率をパラメータとして用いることで、たるみの状態を評価することができる。すなわち、Ｍ値の増加率が大きいほど、たるみが大きく、従って皮膚の老化度が進んでいることを示す。ここで、皮膚のたるみとは、主として重力によって皮膚がゆがめられて、そのゆがみに対して皮膚が戻ることができなくなった状態である。そのため、上記のように皮膚の戻りにくさの指標であるＭ値の増加率をパラメータとして用いることにより、皮膚のたるみ状態を有利に評価することができる。
【００２７】
本実施形態では、このようにＭ値の増加率を、皮膚状態を評価する際のパラメータとして用いており、即ち、連続測定したときの物性の変化を利用した点に特徴がある。上記特許文献１に記載された従来技術でも、接近動作、静止保持動作及び復帰動作からなるサイクルを繰り返すことにより測定することが開示され、複数のサイクルで物性にばらつきが見られることが示唆されている。しかしながら、特許文献１では、このようなばらつきをなくすために、特定のサイクルでのデータを採用するものであり、具体的には最後のサイクルで得られた測定値に基づいて解析を実施するものである。そのため、本実施形態のように連続測定したときの物性の変化をそのまま利用する点は、特許文献１には何ら開示されておらず、Ｍ値の増加率についても沈黙しており、上記本実施形態の特徴を示唆するものではない。
【００２８】
評価部３４による評価方法としては、例えば、予め入力部３６を介して入力され又は記憶部３５に記憶されたＭ値の増加率と年齢及び／又はたるみとの関係に基づいて、上記で算出したＭ値の増加率を該関係に当てはめることで、肌年齢を算出したり、たるみの状態を数値化したりすることができる。該関係は、年齢やたるみ状態が様々な多数の個体についてＭ値の増加率を測定することにより得ることができる。
【００２９】
また、例えば、同一の被験者に対して、予めＭ値の増加率を測定しておき、皮膚に何らかの処理を施した後に測定したＭ値の増加率を、予め測定しておいたＭ値の増加率と対比することにより、皮膚の老化度がどの程度改善されたかを評価することができる。例えば、今回測定したＭ値の増加率が、先に測定しておいたＭ値の増加率よりも小さければ、たるみが改善されていると評価することができ、先に測定しておいたＭ値の増加率と同じであったり、より大きい値であれば、たるみが改善されていないと評価することができる。
【００３０】
次に、上記測定装置１０を用いた皮膚の老化状態の測定方法について説明する。
【００３１】
測定に際しては、プローブ２０の上記一対の接触子２１を、測定対象である皮膚の表面に接触させる。測定対象となる皮膚としては、例えば、顔面や腕などが挙げられ、特に限定されない。好ましくは、比較的肉厚があってたるみが生じやすい部分であり、例えば、口元などが挙げられる。
【００３２】
次いで、皮膚の表面に接触させた一対の接触子２１を、上記の動作パターンに従って、複数サイクル動作させる。詳細には、プローブ２０に設けられた不図示のスイッチを押したり、装置本体３０に設けられた入力部３６としてのスイッチ等により、データ取得部３２を機能させて、モータ２２を制御し、一対の接触子２１を上記動作パターンにて動作させる。また、このように動作させながら、検知部２３によって、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得する。このようにして取得したデータは、一旦、記憶部３５に格納される。
【００３３】
その後、得られたデータに基づいて、データ処理部３３により、上記Ｍ値の増加率を算出する。算出されたＭ値の増加率は、記憶部３５に記憶させるとともに、表示部３７に表示される。また、この例では、算出されたＭ値の増加率に基づいて皮膚の老化状態を評価してもよく、例えば、上記に従い、肌年齢を算出したり、たるみ状態を数値化したり、皮膚の老化度やたるみの改善効果を評価したりすることができる。これらの評価結果も、記憶部３５に記憶させるとともに、表示部３７に表示することができる。
【００３４】
上記実施形態では、接触子の動作パターンを２サイクルとして、両者間でのＭ値の増加率を求めるようにしたが、サイクル数を３回以上として、例えば１サイクル目と３サイクル目の間や、２サイクル目と４サイクル目の間でのＭ値の増加率を求めてもよく、従って、Ｍ値の増加率は、複数回のサイクルの内の２つのサイクル間で適宜求めることができる。すなわち、Ｍ値の増加率として、ｎ回目（但し、ｎ≧１）のサイクルでのＭ値に対するｎ＋ａ回目（但し、ａ≧１）のサイクルでのＭ値の増加率を算出することができる。なお、ｎの上限については特に限定しないが、通常は１０回以下であり、より好ましくは５回以下である。好ましくは、２サイクル目と３サイクル目の間や、３サイクル目と４サイクル目の間のように、連続する２サイクル間でのＭ値の増加率（すなわち、ｎサイクル目のＭ値に対するｎ＋１サイクル目のＭ値の増加率）を求めることであり、より好ましくは、上記実施形態のように１サイクル目と２サイクル目の間での増加率を求めることである。
【００３５】
本実施形態に係る測定装置は、例えば、化粧品を販売するコーナーやエステティックサロンなどにおいて、お客様の皮膚の老化度やたるみ状態などを容易に数値化し、判別することができ、また、化粧品の塗布後やエステティックの施術後における老化状態の改善効果などを数値化するのに利用することもできる。また、化粧品などの新製品を開発する際に、開発品による皮膚の老化状態の改善効果を数値化することができ、客観的な製品評価に役立てることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
図１に示された上記実施形態に係る測定装置を用いて、２０代６名、３０代６名、４０代７名、５０代４名、６０代２名の計２５名の被験者に対し、皮膚の老化状態の測定を行った。
【００３８】
詳細には、装置構成としては、有限会社アサヒバイオメッド製「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」をパーソナルコンピュータに接続したものを測定装置として用い、上記Ｆ値（最大反力）、Ｍ値（反力保持率）、及び下記式により求められるＲ値（立ち上がり応答率：負荷に対する皮膚の応答性）とともに、上記Ｍ値の増加率をパーソナルコンピュータで計算できるように構成した。
【数３】
【００３９】
各被験者に対する測定部位は、図２に示すように口元であり、より詳細には、口角から側方（水平方向）に２ｃｍの部位とした。被験者の測定部位を、株式会社アンズコーポレーション製「アトレージュＡＤ＋ フェイスウォッシュＦ」で洗浄し、測定環境下（室温：２０±５℃、湿度５０±１０％）にて２０分間馴化させた。
【００４０】
測定装置の一対の接触子を上記測定部位における皮膚の表面に接触させて、図３（ａ）に示す動作パターンにて接触子を動作させることで、皮膚の状態を測定した。詳細には、接触子が口元部で縦（上下方向）に動くように、一対の接触子を上下に対向させて配置し、皮膚の表面を上下につまんで収縮させるようにした。一対の接触子は、互いに近づく方向に２本とも動くように設定した。測定は連続して２サイクル行い、測定前にゲイン調整用動作を行った。各サイクルにおける保持静止ステップの時間及び原点静止ステップの時間は、ともにＴ０＝３秒とした。接触子間距離の初期値は７ｍｍ、収縮量Ｄは１ｍｍ（従って、最大収縮時の接触子間距離は６ｍｍ）とした。収縮速度は「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」の設定通りとした（８ｍｍ／秒程度）。
【００４１】
なお、接触子が皮膚表面から滑らないように、接触子の先端には両面テープを貼り付けた。また、一対の接触子の左右両側には、測定範囲外の部分による影響を最小化するため、「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」においてプローブ先端に設けられた接触圧アダプタによるガードリングを設定した。
【００４２】
以上の測定により、各被験者について、１サイクル目のＦ値、Ｍ値及びＲ値と、２サイクル目のＦ値、Ｍ値、Ｒ値と、Ｆ値、Ｍ値及びＲ値についての１サイクル目と２サイクル目の平均値と、１サイクル目のＭ値に対する２サイクル目のＭ値の増加率であるＭ値の増加率が、パラメータとして算出される。
【００４３】
一方、各被験者について、口元の見た目のたるみをスコア化した。スコアは以下の１〜４の４段階であり、該基準に従って、５名の評価者が各被験者の顔面写真について目視評価し、その平均値を見た目たるみスコアとした。数値が大きいほど、重度のたるみ状態であることを示す。
スコア１…たるみがない
スコア２…口角からフェイスライン方向へ窪みが存在するが、口角のごく近くに限局されている
スコア３…口角からフェイスライン方向へ明確に窪みとたるみが存在し、その長さも長い
スコア４…口角からフェイスラインに向けて存在するたるみがシワとなっている。
【００４４】
上記で算出した各パラメータと、年齢及び見た目のたるみスコアとの関係は、図５〜１１に示す通りであった。図５は、Ｍ値の増加率と年齢又は見た目たるみスコアとの関係を、図６は、Ｆ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図７は、Ｆ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、図８は、Ｍ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図９は、Ｍ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、図１０は、Ｒ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図１１は、Ｒ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、それぞれ示す。
【００４５】
上記測定結果に基づき、各パラメータと、年齢及び見た目たるみスコアとを比較し、相関係数をスピアマンの順位相関分析によって算出した。なお、スピアマンの順位相関係数は非正規分布で使用することができる相関分析法であり、この分析方法では、サンプルに２種類の順位がつけられている場合（例えば、ある集団の成績の順位と性格の順位）、その２通りの順位の間にどの程度の関連があるかを表す。相関係数は−１から＋１までの値をとり、＋１は二つのデータが完全に一致していること、−１は完全に逆であることを示す。相関係数の絶対値が１に近いほど何らかの相関が高い。順位相関係数の分析結果を下記表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１に示すように、Ｍ値の増加率については、年齢との間についても、また見た目のたるみスコアとの間についても、高い相関が見られた。なお、今回の被験者についての年齢と見た目のたるみスコアとの間の順位相関係数は「0.7614**」であり、年齢と見た目のたるみ状態との間で高い相関を持つ被験者集団であった。
【００４８】
これに対し、その他のパラメータについては、年齢と相関があると従来考えられていたＦ値（最大反力）についても、またＲ値（立ち上がり応答率）についても、１サイクル目、２サイクル目及び平均値のいずれも、年齢や見た目のたるみとの間で相関は見られなかった。Ｍ値（反力保持率）については、１サイクル目のＭ値と平均値において年齢や見た目のたるみとの間にある程度の相関が見られたが、実施例に係るＭ値の増加率との間の方が明らかに相関が高かった。
【００４９】
このことから、実施例に係るＭ値の増加率については、この値が大きいほど、年齢が高く、また、たるみが重度であるとの相関関係があり、従って、Ｍ値の増加率をパラメータとすることで、皮膚の老化の程度をより明確に示すことができ、客観的に数値化できることがわかる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…測定装置 ２０…プローブ ２１…接触子 ２２…モータ
２３…検知部 ３０…装置本体 ３２…データ取得部
３３…データ処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老化状態などの皮膚の状態を測定するのに好適な測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、皮膚の老化度、ハリ、弾力性などの皮膚の状態を測定するために、様々な測定装置が提案されている。例えば、肌の老化現象の１つとして「たるみ」が挙げられるが、たるみを改善するという効果を明確にするために、様々な測定装置や評価方法が開発され、その定量化が行われている。一般に、これらの装置は、皮膚の粘弾性特性を測ることで、皮膚の状態を調べるものである。
【０００３】
このような皮膚の状態の測定装置として、下記特許文献１には、皮膚変形により生じる反力（特許文献１では「応力」と称されている）を測定することにより、皮膚の表面及び内部構造の物性を測定する装置が開示されている。この装置は、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、該接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、接触子の運動によって生じる反力を検知する検知部と、検知したデータを処理する処理部とを備え、皮膚の表面と接触した接触子を、接触子間距離を縮める接近動作と、接触子間距離を維持する保持静止動作と、接触子間距離を元に戻す復帰動作からなるサイクルにて複数回繰り返し動作させるように構成されている。
【０００４】
特許文献１では、老化やシワの形成に関連するパラメータとして、接近動作による収縮時の反力の最大値、保持静止動作において減衰する反力の最大値、復帰動作における収縮解放時に減衰する反力の最大値、及び、保持静止動作の維持時において反力が最大値からＦ２／ｅ（Ｆ２＝保持静止動作の維持時における減衰する反力の最大値、ｅ＝２．７１８）まで減衰するのにかかる時間が挙げられている。
【０００５】
しかしながら、これらのパラメータは年齢やたるみとの相関が必ずしも十分に高いとは言えず、そのため、皮膚の老化状態を数値化して測定し評価する上で満足の行くものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、年齢やたるみとの相関が高いパラメータを新たに見出し、該パラメータを算出することにより、皮膚の老化状態を数値化して測定することができる新規な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討していく中で、たるんだ皮膚は力を加えたとき、加える前の状態に戻りにくくなっていると予測し、皮膚の戻りにくさを示す指標として、反力保持率の増加率という新たなパラメータを考え出した。そして、この反力保持率の増加率が年齢や見た目のたるみとの間に高い相関があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る皮膚状態の測定装置は、皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置において、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、前記動力部を制御することにより、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部と、取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めるデータ処理部と、を備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係る皮膚状態の測定方法は、皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する方法において、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、を備えたプローブを用いて、皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記反力保持率の増加率は年齢や見た目のたるみとの間に高い相関があるので、該反力保持率の増加率を算出することにより、皮膚の老化状態を客観的に数値化して測定することができ、老化状態の評価を行うことかできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る測定装置を模式的に示した構成図である。
【図２】実施例における測定部位を示す図である。
【図３】（ａ）は接触子の動作を示す説明図であり、（ｂ）はこれにより得られた反力の波形の一例を示す図である。
【図４】図３（ｂ）の反力の波形の一部を拡大した図である。
【図５】（ａ）はＭ値（反力保持率）の増加率と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）はＭ値の増加率と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は１サイクル目のＦ値（最大反力）と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＦ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＦ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は１サイクル目のＦ値（最大反力）と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＦ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＦ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は１サイクル目のＭ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＭ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＭ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）は１サイクル目のＭ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＭ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＭ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は１サイクル目のＲ値（立ち上がり応答率）と年齢との関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＲ値と年齢との関係を示すグラフ、（ｃ）はＲ値の平均値と年齢との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は１サイクル目のＲ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｂ）は２サイクル目のＲ値と見た目のたるみとの関係を示すグラフ、（ｃ）はＲ値の平均値と見た目のたるみとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示された実施形態に係る測定装置１０は、皮膚を変形させることによって生じる反力を測定することにより、皮膚の老化状態を測定するものである。該測定装置１０は、測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子２１と、少なくとも１つの接触子２１を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部としてのモータ２２と、皮膚変形により生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部３２と、取得したデータに基づき反力保持率（以下、Ｍ値ということがある。）の増加率を求めるデータ処理部３３とを備えてなる。測定装置１０は、部品構成としては、特に限定するものではないが、一例として、図１に示すように、接触子２１とモータ２２と検知部２３が１つのユニットであるプローブ２０を構成し、上記データ取得部３２及びデータ処理部３３として機能する制御部３１を持つ装置本体３０に、該プローブ２０が接続することで構成することができる。
【００１５】
プローブ２０の構成としては、基本的には上記特許文献１に記載のものと同様のものを用いることができる。すなわち、一対の接触子２１は、その内の少なくとも１つが、皮膚表面に接触した状態で、皮膚表面に沿った方向に動作可能に構成されている。この例では、接触子２１は、位置固定と位置合わせが可能な一対のアーム２４の先端にそれぞれ取り付けられており、モータ２２によりアーム２４を動かすことで、接触子２１間の距離を変化させることができるようになっている。一対の接触子２１は、一方を固定とし他方を可動としてもよく、両方とも可動としてもよい。なお、測定に際しては、皮膚表面との滑りを防止するために、接触子２１の先端に両面テープなどの滑り止め手段（不図示）を設けてもよい。
【００１６】
動力部としてのモータ２２は、上記接触子２１を動かす動力源であり、モータ２２により生じた回転運動はカムやプーリーなどによって直線運動に変換され、接触子２１を皮膚表面に沿った方向に直線的に運動させる。
【００１７】
検知部２３は、接触子２１の動作による皮膚変形によって生じる反力を検知する。すなわち、接触子２１を動作させると、これに伴い皮膚が変形させられるので、該変形によって接触子２１は皮膚から反発力を受ける。検知部２３は、この反発力（即ち、反力）を検知するものであり、例えば歪み計などにより構成することができる。このようにして検知された反力は、電気信号として装置本体３０に伝達される。
【００１８】
装置本体３０は、この例では、図１に示すように、データ取得部３２、データ処理部３３及び評価部３４などとして作用する制御部３１を備えるとともに、各種メモリ等からなる記憶部３５と、スイッチやキーボード等からなる入力部３６と、モニター等の表示部３７とを備えてなる。なお、制御部３１はマイクロコンピュータ等により構成してもよく、また、装置本体３０の全体をパーソナルコンピュータで構成することもできる。あるいはまた、制御部３１のうちデータ取得部３２（又は、データ取得部３２とデータ処理部３３の一部）をマイクロコンピュータ等により１つのユニットとして構成し、データ処理部３３（又は、データ処理部３３の残部）及び評価部３４についてはパーソナルコンピュータで構成して、前記ユニットと接続することにより、全体として上記制御部３１としての機能を発揮するようにしてもよい。
【００１９】
データ取得部３２は、モータ２２を制御することによって皮膚の表面に接触した一対の接触子２１を動作させながら、皮膚変形により生じる反力に関するデータを検知部２３を用いて取得する。モータ２２を制御することによる接触子２１の動作は、接触子間距離を縮める接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて、該サイクルを複数回繰り返すというものである。より詳細には、復帰動作ステップの後に元の接触子間距離を維持する原点静止ステップを更に有し、原点静止ステップ後に次のサイクルの接近動作ステップを行う。上記接近動作ステップは、図１（ａ）に示す状態から、一対の接触子２１間の距離が縮まるように少なくとも一方の接触子２１を直線的に動作させて、図１（ｂ）に示す状態とするステップであり、これにより、皮膚は一対の接触子２１間で摘まれることによって膨れた状態に変形する。上記保持静止ステップは、図１（ｂ）の状態を維持するステップであり、上記復帰動作ステップは、図１（ｂ）の状態から図１（ａ）の状態に戻すステップであり、更に、上記原点静止ステップは、図１（ａ）の状態を維持するステップである。なお、サイクル数は、例えば２〜５回とすることができるが、皮膚に対する刺激を極力少なくするという点から、２回であることが特に好ましい。
【００２０】
図３（ａ）は、サイクル数を２回とした場合における接触子２１の動作パターンの一例を示す図である。この例では、まず、ゲイン調整用動作として、上記接近動作ステップと復帰動作ステップ（保持静止ステップはなし）を行った後に、原点静止ステップを行ってから、１サイクル目の接近動作ステップ、保持静止ステップ、復帰動作ステップ及び原点静止ステップを行い、次いで、２サイクル目の接近動作ステップ、保持静止ステップ、復帰動作ステップ及び原点静止ステップを行う。各サイクルにおける保持静止ステップの時間（静止時間）は、同じ時間に設定されることが好ましい。各サイクルにおける原点静止ステップの時間も、同じ時間に設定されることが好ましく、更に、保持静止ステップの時間と原点静止ステップの時間も同じであることが好ましい。図３（ａ）の例では、これらの時間は全てＴ０として、同一時間に設定している。これらの静止時間Ｔ０は、特に限定するものではないが、通常は１〜１０秒の範囲内である。また、接触子間距離の初期値及びその収縮量Ｄならびに収縮速度は、特に限定されないが、通常は初期値が３〜１０ｍｍ、収縮量Ｄが０．５〜５ｍｍ及び収縮速度０．５〜１５ｍｍ／秒の範囲から選択される。
【００２１】
このように接触子２１を２サイクル連続して動作させることにより、図３（ｂ）に示すような反力の時間変化を示す波形データが得られる。データ処理部３３は、このような反力に関するデータに基づいて、接近動作ステップによる皮膚収縮時の最大反力（Ｆ値）に対して保持静止ステップで該最大反力（Ｆ値）がどれだけ保持されているかを表す反力保持率（Ｍ値）を求めるとともに、複数回のサイクルの内の２つのサイクル間での反力保持率（Ｍ値）の増加率を求める。この例では、サイクル数が２回であるので、１回目のサイクルでの反力保持率（Ｍ値）に対する２回目のサイクルでの反力保持率（Ｍ値）の増加率を算出する。
【００２２】
図４は、図３（ｂ）に示す反力の波形データのうち、１回目のサイクルでの波形データを拡大して示した図である。これに基づき、Ｆ値とＭ値について説明する。図４中、Ｔ１〜Ｔ４及びＦ１〜Ｆ４については以下の通りである。
Ｔ１：接近動作ステップの開始時（収縮を開始した時刻）
Ｔ２：接近動作ステップの終了時（最大収縮に到達した時刻）
Ｔ３：反力が最大値に到達した時刻
Ｔ４：保持静止ステップの終了時（収縮の解除を開始した時刻）
Ｆ１：接近動作ステップの開始時（Ｔ１）での反力の値
Ｆ２：保持静止ステップの終了時（Ｔ４）での反力の値
Ｆ３：接近動作ステップの終了時（Ｔ２）での反力の値
Ｆ４：反力の最大値
【００２３】
最大反力であるＦ値は、接近動作ステップの開始時（Ｔ１）での反力の値（Ｆ１）に対して増加する皮膚収縮時の最大反力であり、次式により求められる。
Ｆ＝Ｆ４−Ｆ１
【００２４】
反力保持率であるＭ値は、最大反力であるＦ値が保持静止ステップでどの程度保持されているかを示す保持率であり、次式により求められる（式中、Ｆｓは保持静止ステップで最終的に保持された反力であり、Ｆｓ＝Ｆ２−Ｆ１である）。
【数１】
【００２５】
Ｍ値の増加率は、次式により求められる（式中、Ｍ１は１回目のサイクルでのＭ値であり、Ｍ２は２回目のサイクルでのＭ値である。）。なお、Ｍ値の増加率は、次式の代わりに、単に１回目のサイクルでのＭ値に対する２回目のサイクルでのＭ値の比として求めてもよい（例えば、Ｍ値の増加率＝（Ｍ２／Ｍ１）×１００）。
【数２】
【００２６】
評価部３４では、上記で算出されたＭ値の増加率に基づいて皮膚の老化状態を評価する。このようにＭ値の増加率によって皮膚の老化度合を評価することができるのは、後記実施例で示されるように、Ｍ値の増加率が年齢やたるみと高い相関があるためである。詳細には、本発明者は、上記のように連続測定することによりＭ値がサイクルごとに増加していくことを見出した。Ｍ値が増加していくのは、図３（ｂ）に示すように、サイクルごとに最大反力（Ｆ値）が減少していくためである。最大反力が減少する原因としては、測定する度に皮膚が測定前の状態に戻りにくくなっていることが考えられる。つまり、力を加えられた皮膚が、再び力を加えられたときに、力を加える前の状態に戻りにくくなっており、この戻りにくさがたるみと関連があるのではないかと考えた。そのため、Ｍ値の増加率をパラメータとして用いることで、たるみの状態を評価することができる。すなわち、Ｍ値の増加率が大きいほど、たるみが大きく、従って皮膚の老化度が進んでいることを示す。ここで、皮膚のたるみとは、主として重力によって皮膚がゆがめられて、そのゆがみに対して皮膚が戻ることができなくなった状態である。そのため、上記のように皮膚の戻りにくさの指標であるＭ値の増加率をパラメータとして用いることにより、皮膚のたるみ状態を有利に評価することができる。
【００２７】
本実施形態では、このようにＭ値の増加率を、皮膚状態を評価する際のパラメータとして用いており、即ち、連続測定したときの物性の変化を利用した点に特徴がある。上記特許文献１に記載された従来技術でも、接近動作、静止保持動作及び復帰動作からなるサイクルを繰り返すことにより測定することが開示され、複数のサイクルで物性にばらつきが見られることが示唆されている。しかしながら、特許文献１では、このようなばらつきをなくすために、特定のサイクルでのデータを採用するものであり、具体的には最後のサイクルで得られた測定値に基づいて解析を実施するものである。そのため、本実施形態のように連続測定したときの物性の変化をそのまま利用する点は、特許文献１には何ら開示されておらず、Ｍ値の増加率についても沈黙しており、上記本実施形態の特徴を示唆するものではない。
【００２８】
評価部３４による評価方法としては、例えば、予め入力部３６を介して入力され又は記憶部３５に記憶されたＭ値の増加率と年齢及び／又はたるみとの関係に基づいて、上記で算出したＭ値の増加率を該関係に当てはめることで、肌年齢を算出したり、たるみの状態を数値化したりすることができる。該関係は、年齢やたるみ状態が様々な多数の個体についてＭ値の増加率を測定することにより得ることができる。
【００２９】
また、例えば、同一の被験者に対して、予めＭ値の増加率を測定しておき、皮膚に何らかの処理を施した後に測定したＭ値の増加率を、予め測定しておいたＭ値の増加率と対比することにより、皮膚の老化度がどの程度改善されたかを評価することができる。例えば、今回測定したＭ値の増加率が、先に測定しておいたＭ値の増加率よりも小さければ、たるみが改善されていると評価することができ、先に測定しておいたＭ値の増加率と同じであったり、より大きい値であれば、たるみが改善されていないと評価することができる。
【００３０】
次に、上記測定装置１０を用いた皮膚の老化状態の測定方法について説明する。
【００３１】
測定に際しては、プローブ２０の上記一対の接触子２１を、測定対象である皮膚の表面に接触させる。測定対象となる皮膚としては、例えば、顔面や腕などが挙げられ、特に限定されない。好ましくは、比較的肉厚があってたるみが生じやすい部分であり、例えば、口元などが挙げられる。
【００３２】
次いで、皮膚の表面に接触させた一対の接触子２１を、上記の動作パターンに従って、複数サイクル動作させる。詳細には、プローブ２０に設けられた不図示のスイッチを押したり、装置本体３０に設けられた入力部３６としてのスイッチ等により、データ取得部３２を機能させて、モータ２２を制御し、一対の接触子２１を上記動作パターンにて動作させる。また、このように動作させながら、検知部２３によって、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得する。このようにして取得したデータは、一旦、記憶部３５に格納される。
【００３３】
その後、得られたデータに基づいて、データ処理部３３により、上記Ｍ値の増加率を算出する。算出されたＭ値の増加率は、記憶部３５に記憶させるとともに、表示部３７に表示される。また、この例では、算出されたＭ値の増加率に基づいて皮膚の老化状態を評価してもよく、例えば、上記に従い、肌年齢を算出したり、たるみ状態を数値化したり、皮膚の老化度やたるみの改善効果を評価したりすることができる。これらの評価結果も、記憶部３５に記憶させるとともに、表示部３７に表示することができる。
【００３４】
上記実施形態では、接触子の動作パターンを２サイクルとして、両者間でのＭ値の増加率を求めるようにしたが、サイクル数を３回以上として、例えば１サイクル目と３サイクル目の間や、２サイクル目と４サイクル目の間でのＭ値の増加率を求めてもよく、従って、Ｍ値の増加率は、複数回のサイクルの内の２つのサイクル間で適宜求めることができる。すなわち、Ｍ値の増加率として、ｎ回目（但し、ｎ≧１）のサイクルでのＭ値に対するｎ＋ａ回目（但し、ａ≧１）のサイクルでのＭ値の増加率を算出することができる。なお、ｎの上限については特に限定しないが、通常は１０回以下であり、より好ましくは５回以下である。好ましくは、２サイクル目と３サイクル目の間や、３サイクル目と４サイクル目の間のように、連続する２サイクル間でのＭ値の増加率（すなわち、ｎサイクル目のＭ値に対するｎ＋１サイクル目のＭ値の増加率）を求めることであり、より好ましくは、上記実施形態のように１サイクル目と２サイクル目の間での増加率を求めることである。
【００３５】
本実施形態に係る測定装置は、例えば、化粧品を販売するコーナーやエステティックサロンなどにおいて、お客様の皮膚の老化度やたるみ状態などを容易に数値化し、判別することができ、また、化粧品の塗布後やエステティックの施術後における老化状態の改善効果などを数値化するのに利用することもできる。また、化粧品などの新製品を開発する際に、開発品による皮膚の老化状態の改善効果を数値化することができ、客観的な製品評価に役立てることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
図１に示された上記実施形態に係る測定装置を用いて、２０代６名、３０代６名、４０代７名、５０代４名、６０代２名の計２５名の被験者に対し、皮膚の老化状態の測定を行った。
【００３８】
詳細には、装置構成としては、有限会社アサヒバイオメッド製「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」をパーソナルコンピュータに接続したものを測定装置として用い、上記Ｆ値（最大反力）、Ｍ値（反力保持率）、及び下記式により求められるＲ値（立ち上がり応答率：負荷に対する皮膚の応答性）とともに、上記Ｍ値の増加率をパーソナルコンピュータで計算できるように構成した。
【数３】
【００３９】
各被験者に対する測定部位は、図２に示すように口元であり、より詳細には、口角から側方（水平方向）に２ｃｍの部位とした。被験者の測定部位を、株式会社アンズコーポレーション製「アトレージュＡＤ＋ フェイスウォッシュＦ」で洗浄し、測定環境下（室温：２０±５℃、湿度５０±１０％）にて２０分間馴化させた。
【００４０】
測定装置の一対の接触子を上記測定部位における皮膚の表面に接触させて、図３（ａ）に示す動作パターンにて接触子を動作させることで、皮膚の状態を測定した。詳細には、接触子が口元部で縦（上下方向）に動くように、一対の接触子を上下に対向させて配置し、皮膚の表面を上下につまんで収縮させるようにした。一対の接触子は、互いに近づく方向に２本とも動くように設定した。測定は連続して２サイクル行い、測定前にゲイン調整用動作を行った。各サイクルにおける保持静止ステップの時間及び原点静止ステップの時間は、ともにＴ０＝３秒とした。接触子間距離の初期値は７ｍｍ、収縮量Ｄは１ｍｍ（従って、最大収縮時の接触子間距離は６ｍｍ）とした。収縮速度は「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」の設定通りとした（８ｍｍ／秒程度）。
【００４１】
なお、接触子が皮膚表面から滑らないように、接触子の先端には両面テープを貼り付けた。また、一対の接触子の左右両側には、測定範囲外の部分による影響を最小化するため、「スキングリップメータＡＳ−ＧＰ１」においてプローブ先端に設けられた接触圧アダプタによるガードリングを設定した。
【００４２】
以上の測定により、各被験者について、１サイクル目のＦ値、Ｍ値及びＲ値と、２サイクル目のＦ値、Ｍ値、Ｒ値と、Ｆ値、Ｍ値及びＲ値についての１サイクル目と２サイクル目の平均値と、１サイクル目のＭ値に対する２サイクル目のＭ値の増加率であるＭ値の増加率が、パラメータとして算出される。
【００４３】
一方、各被験者について、口元の見た目のたるみをスコア化した。スコアは以下の１〜４の４段階であり、該基準に従って、５名の評価者が各被験者の顔面写真について目視評価し、その平均値を見た目たるみスコアとした。数値が大きいほど、重度のたるみ状態であることを示す。
スコア１…たるみがない
スコア２…口角からフェイスライン方向へ窪みが存在するが、口角のごく近くに限局されている
スコア３…口角からフェイスライン方向へ明確に窪みとたるみが存在し、その長さも長い
スコア４…口角からフェイスラインに向けて存在するたるみがシワとなっている。
【００４４】
上記で算出した各パラメータと、年齢及び見た目のたるみスコアとの関係は、図５〜１１に示す通りであった。図５は、Ｍ値の増加率と年齢又は見た目たるみスコアとの関係を、図６は、Ｆ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図７は、Ｆ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、図８は、Ｍ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図９は、Ｍ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、図１０は、Ｒ値（各サイクル及び平均値）と年齢との関係を、図１１は、Ｒ値（各サイクル及び平均値）と見た目たるみスコアとの関係を、それぞれ示す。
【００４５】
上記測定結果に基づき、各パラメータと、年齢及び見た目たるみスコアとを比較し、相関係数をスピアマンの順位相関分析によって算出した。なお、スピアマンの順位相関係数は非正規分布で使用することができる相関分析法であり、この分析方法では、サンプルに２種類の順位がつけられている場合（例えば、ある集団の成績の順位と性格の順位）、その２通りの順位の間にどの程度の関連があるかを表す。相関係数は−１から＋１までの値をとり、＋１は二つのデータが完全に一致していること、−１は完全に逆であることを示す。相関係数の絶対値が１に近いほど何らかの相関が高い。順位相関係数の分析結果を下記表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１に示すように、Ｍ値の増加率については、年齢との間についても、また見た目のたるみスコアとの間についても、高い相関が見られた。なお、今回の被験者についての年齢と見た目のたるみスコアとの間の順位相関係数は「0.7614**」であり、年齢と見た目のたるみ状態との間で高い相関を持つ被験者集団であった。
【００４８】
これに対し、その他のパラメータについては、年齢と相関があると従来考えられていたＦ値（最大反力）についても、またＲ値（立ち上がり応答率）についても、１サイクル目、２サイクル目及び平均値のいずれも、年齢や見た目のたるみとの間で相関は見られなかった。Ｍ値（反力保持率）については、１サイクル目のＭ値と平均値において年齢や見た目のたるみとの間にある程度の相関が見られたが、実施例に係るＭ値の増加率との間の方が明らかに相関が高かった。
【００４９】
このことから、実施例に係るＭ値の増加率については、この値が大きいほど、年齢が高く、また、たるみが重度であるとの相関関係があり、従って、Ｍ値の増加率をパラメータとすることで、皮膚の老化の程度をより明確に示すことができ、客観的に数値化できることがわかる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…測定装置 ２０…プローブ ２１…接触子 ２２…モータ
２３…検知部 ３０…装置本体 ３２…データ取得部
３３…データ処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置において、
測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、
少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、
皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、前記動力部を制御することにより、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部と、
取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めるデータ処理部と、
を備えた皮膚状態の測定装置。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記反力保持率の増加率として、ｎ回目（但し、ｎ≧１）のサイクルでの反力保持率に対するｎ＋ａ回目（但し、ａ≧１）のサイクルでの反力保持率の増加率を算出することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
皮膚の老化状態を測定する装置である請求項１又は２記載の測定装置。
【請求項４】
前記皮膚の老化状態が皮膚のたるみであることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する方法において、
測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、を備えたプローブを用いて、
皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、
取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求める
ことを特徴とする皮膚状態の測定方法。
【請求項１】
皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する装置において、
測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、
少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、
皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、前記動力部を制御することにより、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得するデータ取得部と、
取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求めるデータ処理部と、
を備えた皮膚状態の測定装置。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記反力保持率の増加率として、ｎ回目（但し、ｎ≧１）のサイクルでの反力保持率に対するｎ＋ａ回目（但し、ａ≧１）のサイクルでの反力保持率の増加率を算出することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
皮膚の老化状態を測定する装置である請求項１又は２記載の測定装置。
【請求項４】
前記皮膚の老化状態が皮膚のたるみであることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
皮膚変形により生じる反力を測定することにより皮膚の状態を測定する方法において、
測定対象である皮膚の表面と接触する一対の接触子と、少なくとも１つの前記接触子を皮膚の表面に沿った方向に動作させる動力部と、を備えたプローブを用いて、
皮膚の表面に接触した前記一対の接触子を、接触子間距離を縮めて皮膚を収縮させる接近動作ステップと、縮めた接触子間距離を維持する保持静止ステップと、縮めた接触子間距離を元に戻す復帰動作ステップとからなるサイクルにて複数回繰り返し動作させながら、皮膚収縮によって生じる反力に関するデータを取得し、
取得した前記データに基づき、皮膚収縮時の最大反力に対して前記保持静止ステップで前記最大反力がどれだけ保持されているかを表す反力保持率を求めて、複数回の前記サイクルの内の２つのサイクル間での前記反力保持率の増加率を求める
ことを特徴とする皮膚状態の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１３６２８（Ｐ２０１３−１３６２８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９４１０（Ｐ２０１１−１４９４１０）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（３９７０３０４００）株式会社アンズコーポレーション (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（３９７０３０４００）株式会社アンズコーポレーション (11)
【Ｆターム（参考）】
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