JP3798550B2

JP3798550B2 - Method and apparatus for quantitative determination of components in skin

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Publication number: JP3798550B2
Application number: JP10651798A
Authority: JP
Inventors: 勇二舛田; 元次高橋; 雅英伊藤; 美帆島田
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JPH11299743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は皮膚の成分の求める定量方法及び装置に関し、特に重回帰分析の手法を利用して皮膚の反射スペクトルから皮膚の成分量を求める定量方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
皮膚の色はそれを構成する色素成分によって決まるが、所謂「色白」にすることが一般に求められる美容上の観点、また不健康な状態を示す一つの指針とされる「目の下のクマ」が示すように健康状態を診断するという観点からも、人にとって重要な特性である。
【０００３】
色白の肌を得るという美容上の美白の観点においては、皮膚の色は最終的な目標となるものであるが、具体的な達成方法としては、その存在量の多少が皮膚の色の濃色化と色白化に反映されるメラニン色素の生成を抑制することによるのが一般的である。
メラニンの生成を抑え、所謂色白の肌を得るため、化粧品の分野においては美白化粧品と一般に称される化粧品の開発が盛んに行なわれている。
【０００４】
そして、この美白化粧品の開発に際しては、美白効果の指針として、皮膚の色に加えて、メラニンの量を直接に定量したいとする要求が従来からある。
即ち、皮膚中のメラニンに対する効果を直接に評価することで、美白化粧品の美白効果の一つを正確に評価することが求められている。
しかし従来は、皮膚中のメラニン量を定量する簡単な方法は無く、評価対象となる皮膚の最終的な目標である色から判断するより他はなかった。
【０００５】
従って、実際にメラニン量を評価しようとする場合、皮膚の色から評価はなされ、従来からある測色機で皮膚の色を測り、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系にかかるＬ^*を評価して行なっている。つまり、美白化粧品を皮膚に適用し、Ｌ^*値が下がるとメラニンば増え、Ｌ^*値が上がるとメラニンは減少したと判断し、美白化粧品のメラニンに対する効果、即ち美白効果を評価していた。
【０００６】
しかしながら、メラニンが増加すれば確かにＬ^*値は低下するが、Ｌ^*値が高いからといって必ずしもメラニンが多いとは言えないことが分かっている。即ち、皮膚に炎症（紅斑）が生じ、皮膚中の血液が増加して色素であるヘモグロビン（酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンを含む）が増加することによっても皮膚のＬ^*値は低下する。
【０００７】
従って、皮膚のＬ^*値が低下する場合、メラニンの増加によるものなのか、炎症によるヘモグロビンの増大によるものなのか、区別して判断ができず、Ｌ^*値が増大しても美白化粧品の美白効果、特にメラニンの生成を抑える効果として正確に評価することはできなかった。
また、健康維持の必要などから、人の健康状態を測るという観点においては、例えば「目の下のクマ」等の鬱血した部分に対し、その色味を評価するのみでは足りず、これを構成する成分の特定と定量、特に特定のヘモグロビン種の特定と定量が求められつつある。しかしながら、それを簡便に評価する方法はない。
【０００８】
つまり、例えば上記と同様の従来の測色を例えば「目の下のクマ」等の鬱血した部分に対し適用することが考えられるが、測色によりその色は明確になるものの、鬱血した部分がどのような皮膚の成分によりどのような比率で構成されているかは十分に判断できず、「目の下のクマ」等の鬱血した部分を評価することによっても、人の健康状態の正確な把握や維持のために十分に役立てることは出来ない。
【０００９】
このような状況の中、従来の測色機が物一般を評価対象とするのに対し、皮膚のメラニン量とヘモグロビン量を直接に評価することを目的とする測定器として、メキサメーター（Ｍｅｘａｍｅｔｅｒ：Ｃ＋Ｋ社製）が開発され、皮膚の評価に用いられるようになっている。
このメキサメーターは、評価対象である皮膚においてＧｒｅｅｎとして図１１中に示される５６８ｎｍ（Ｇｒｅｅｎと称す。）、Ｒｅｄとして図１１中に示される６６０ｎｍ（Ｒｅｄと称す。）及びＩｎｆｒａｒｅｄとして図１１中に示される８８０ｎｍ（Ｉｎｆｒａｒｅｄと称す。）の３点の波長の反射率測定を行なう反射率測定部と、得られたデータを解析してメラニン量（ｍｘ）とヘモグロビン量（ｅｘ）を算出・表示する制御部からなる装置である。
【００１０】
図１１は、メキサメーターの測定原理を説明する図であり、式１及び式２はメキサメーターの測定原理を表す関係式である。

この図１１と式１及び式２を用いてメキサメーターの測定原理の概略を説明するが、メラニン量の評価においては、ＲｅｄからＩｎｆｒａｒｅｄの間には血液の吸収はほとんど無いため、Ｒｅｄでの測定で得られた反射率より求めた吸光度から、Ｉｎｆｒａｒｅｄでの測定で得られた反射率より求めた吸光度を差し引くことにより、メラニンの量が求められる。
【００１１】
同様に血液の評価においては、血液がＧｒｅｅｎ近辺に吸光度のピークを有し、Ｒｅｄでの吸収はほとんど無いため、Ｇｒｅｅｎでの測定で得られた反射率から求めた吸光度から、Ｒｅｄでの測定で得られた反射率より求めた吸光度を差し引くことにより、血液の量、ひいてはヘモグロビン（酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンを両方含んでいる）量が求められる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このメキサメーターはその評価方法に欠点を有し、特に血液の測定原理に欠点を有している。つまり、Ｇｒｅｅｎから求めた吸光度から、Ｒｅｄから求めた吸光度を差し引くことにより、確かにヘモグロビン量は求められるが、メラニンの吸光度もそれらの波長域で差があり、そのまま差し引くことによりメラニン量が算出されるヘモグロビン量に過剰に足されてしまうことになる。
【００１３】
かかる欠点はこの測定装置の測定精度に影響して、それを低下させている。
以上より、従来は人の肌の色を構成する成分やその量に対し、肌の色から大体の予測をつけていたが、それは色からの経験的な判断によるものであり、メラニンやヘモグロビン等皮膚から見えているおそらく皮膚色を構成していると思われているもの自身を測っているわけではなかった。
【００１４】
また、それに対しメラニンやヘモグロビン等を皮膚の吸光度を基にして測定し、従来の測色による方法を改善しようとする例も見られるが、測定・評価の精度に不十分な点があり、従来の問題点が十分に解決されてはいない。
そこで、本発明の課題は上記従来技術の問題点を解決しうる新規な皮膚中の成分の定量方法及び装置を提供することである。
【００１５】
また、本発明の別の課題は、皮膚の色を測定し、それを構成していると思われるものでそれぞれ分解して、肌の色味が肌成分のどのような構成から成っているのか、即ち肌の成分の正確な定量を可能とすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、皮膚中の成分の定量方法であって、皮膚の反射スペクトル、ランベルト−ベールの法則における透過率を皮膚の反射率に置き換えた吸光度モデル及び皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行うことにより、皮膚中の成分の量を求めることを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の皮膚中の成分の定量方法において、５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域内で重回帰分析を実施することを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の皮膚中の成分の定量方法において、前記皮膚中の成分は、メラニン、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの少なくとも一つであることを特徴とする。請求項４記載の発明は、請求項３記載の皮膚中の成分の定量方法において、前記吸光度モデルは、式
ｌｏｇ _１０（１／Ｒ）＝ｍＣ _Ｍ＋ｈ _０Ｃ _ＨＯ＋ｈＣ _Ｈ＋Ｄ
で示され、Ｒは、皮膚の反射率、Ｃ _M は、メラニン量、Ｃ _HO は、酸化ヘモグロビン量、Ｃ _H は、還元ヘモグロビン量、Ｄは、真皮の見かけ上の吸光度、ｍは、メラニンの吸光係数、ｈ _o は、酸化ヘモグロビンの吸光係数、ｈは、還元ヘモグロビンの吸光係数であることを特徴とする。

【００１８】
請求項５記載の発明は、皮膚中の成分の定量装置であって、皮膚の反射率を測定する反射率測定部と、該反射率測定部により得られた反射率データから皮膚の反射スペクトルを求めると共に、該反射スペクトル、ランベルト−ベールの法則における透過率を皮膚の反射率に置き換えた吸光度モデル及び皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行うことにより、皮膚中の成分の量を求める制御部を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の皮膚中の成分の定量装置において、前記制御部は、５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域内で重回帰分析を実施することを特徴とする。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の皮膚中の成分の定量装置において、前記皮膚中の成分は、メラニン、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの少なくとも一つであることを特徴とする。請求項８記載の発明は、請求項７に記載の皮膚中の成分の定量装置において、前記吸光度モデルは、式
ｌｏｇ _１０（１／Ｒ）＝ｍＣ _Ｍ＋ｈ _０Ｃ _ＨＯ＋ｈＣ _Ｈ＋Ｄ
で示され、Ｒは、皮膚の反射率、Ｃ _M は、メラニン量、Ｃ _HO は、酸化ヘモグロビン量、Ｃ _H は、還元ヘモグロビン量、Ｄは、真皮の見かけ上の吸光度、ｍは、メラニンの吸光係数、ｈ _o は、酸化ヘモグロビンの吸光係数、ｈは、還元ヘモグロビンの吸光係数であることを特徴とする。請求項１記載の発明によれば、一般的な測色機でも計測可能な皮膚の反射スペクトルから皮膚中の成分量を求めることができる。
【００２２】
よって、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。また、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用いることにより、皮膚のスペクトルを構成している皮膚中の全ての成分を、一般的な測色機でも計測可能な該皮膚のスペクトルを用いて、独立に評価の対象とすることができる。
【００２３】
また従来技術に見られたように数点の吸光度測定から成分を定量しようとするものではなく、ある波長幅を有した皮膚のスペクトルについて重回帰分析を行なうものであり、他の成分から受ける影響を従来より小さくして該皮膚中の全ての成分を独立かつ正確に定量が可能である。
従って、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、所謂光の可視領域において、皮膚の真皮等での光の散乱係数が大きい５００ｎｍ未満の波長領域を分析対象とせず、特に５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域内で皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を実施することにより、成分の定量における皮膚での光の散乱の影響を小さくすることが可能となる。
【００２５】
よって、皮膚での光の散乱の影響を事実上受けることなく、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用い、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析をすることが可能であり、誤差の少ない分析、すなわち皮膚の成分の定量が可能となる。請求項３記載の発明によれば、メラニンは美容上の美白の観点からその定量が求められるものであり、ヘモグロビンは紅斑を形成する原因となる色素であり、皮膚の色を構成しうる皮膚中の主要な色素を正確かつ簡便に定量することが可能となる。
【００２６】
また、ヘモグロビンについては、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンをそれぞれ独立に定量することが可能であり、皮膚成分の詳細な定量が可能となる。
請求項５記載の発明によれば、一般的な測色方法により計測可能な皮膚の反射スペクトルから皮膚中の成分量を求めることの可能な装置を提供することができる。
【００２７】
よって、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。また、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用いることにより、皮膚のスペクトルを構成している皮膚中の全ての成分を、一般的な測色方法により計測可能な該皮膚のスペクトルを用いて、独立に評価の対象とすることの可能な装置を提供することができる。
【００２８】
また該装置は、従来技術に見られたように数点の吸光度測定から成分を定量しようとするものではなく、ある波長幅を有した皮膚のスペクトルについて、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行なうよう構成されており、他の成分から受ける影響を従来より小さくして該皮膚中の全ての成分を独立かつ正確に定量が可能である。
【００２９】
従って、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。請求項６記載の発明によれば、所謂光の可視領域において、皮膚の真皮等での光の散乱係数が大きい５００ｎｍ未満の波長領域を分析対象とせず、特に５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域内で皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を実施するよう構成されることにより、成分の定量における皮膚での光の散乱の影響を小さくすることが可能となる。
【００３０】
よって、皮膚での光の散乱の影響を事実上受けることなく、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用い、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析をすることが可能であり、誤差の少ない分析、すなわち皮膚の成分の定量が可能な装置を提供することができる。請求項７記載の発明によれば、メラニンは美容上の美白の観点からその定量が求められるものであり、ヘモグロビンは紅斑を形成する原因となる色素であり、皮膚の色を構成しうる皮膚中の主要な色素を正確かつ簡便に定量することが可能装置を提供することができる。
【００３１】
また、ヘモグロビンについては、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンをそれぞれ独立に定量することが可能であり、皮膚成分の詳細な定量が可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が従う測定原理、及びそれの基づく本発明の実施形態について、図面や関係式を用いて説明する。
図１は、皮膚の光学モデルを説明する図であり、皮膚１に入射した光２は、その５％程度が表皮３の表面で反射し、表皮３の中で約１０％が乱反射し、一部が表皮３と真皮４で吸収され、残りが真皮４の表面で反射により皮膚の外に出射してくる。本発明はかかる皮膚の光学モデルを基にする。
【００３３】
つまり、皮膚の色は、皮膚に光が当たって入射し、その入射光が表皮３を通って真皮４の表面で反射することにより目に関知されるものであるが、具体的には表皮３中にある色素成分であるメラニンや、真皮上層血管膜中の酸化及び還元ヘモグロビンにより入射する光の一部が吸収され、その吸収が起こることにより特有の肌の色として目に関知されている。
【００３４】
物体内での光の吸収による光の変化の現象については、式３に示されるランベルト−ベール(Lambert-Beer)の法則がある。
ｌｏｇ₁₀｛１／（Ｉ／Ｉ₀）｝＝εＣｄ（式３）
ここで、Ｉ₀＝入射光
Ｉ＝透過光の強さ
ε＝光吸収物質の吸光係数
Ｃ＝光吸収物質の濃度
ｄ＝光吸収物質の厚み
このランベルト−ベール(Lambert-Beer)の法則を用い、皮膚の反射率を吸光度に置き換えて、皮膚の色として現れて人に関知されうる皮膚での光の吸収現象について、式４に示される吸光度モデル、即ち皮膚の吸光度は色素成分であるメラニン、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、及びその他ビルビリン等残りの物のそれぞれの吸光度の足し合わせ（線型結合）で表されるとするモデルをたてることができる。
【００３５】
ｌｏｇ₁₀（１／Ｒ）＝ｍＣ_M＋ｈ₀Ｃ_HO＋ｈＣ_H＋Ｄ（式４）
ここで、Ｒ＝皮膚の反射率
Ｃ_M＝メラニン量
Ｃ_HO＝酸化ヘモグロビン量
Ｃ_H＝還元ヘモグロビン量
Ｄ＝真皮の見かけ上の吸光度
ｍ＝メラニンの吸光係数
ｈ_o＝酸化ヘモグロビンの吸光係数
ｈ＝還元ヘモグロビンの吸光係数
かかるモデルに従い、皮膚固有の吸光度スペクトルは、メラニン、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、及びその他残りの物それぞれの吸光度スペクトルの足し算（重ね合わせ）により構成することができる。
【００３６】
そしてメラニン、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、及びその他残りの物それぞれの吸光度スペクトルの重ね合わせにおいて、各成分スペクトルの重ね合わせの指針は、当然に、かかる重ね合わせにより得られたスペクトルと、皮膚の吸光度スペクトルが最も良く一致するようにするということである。
このような精度良い一致を得るための手法として、重回帰分析が利用される。すなわち、皮膚の吸光度スペクトルを酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、及びその他残りの物それぞれの固有の吸光係数スペクトルｍ，ｈ_o，ｈで波長毎に重回帰分析する。
【００３７】
そしてその結果、最も良いスペクトル形状の一致を示す合成スペクトルを得て、かかる合成スペクトルにおける各成分の吸光度スペクトルの寄与の程度、上記式４においては、各成分の量Ｃ_M，Ｃ_HO，Ｃ_Hが求められる。
こうして得られた各成分の量Ｃ_M，Ｃ_HO，Ｃ_Hは、重回帰分析により得られた合成にかかる吸光度スペクトルと実際の皮膚の吸光度スペクトルの一致の程度、若しくは該合成にかかる吸光度スペクトルを変換して反射率スペクトルとしたものと実際の皮膚の反射率スペクトルの一致の程度が良いほど正確な値を有することになる。
【００３８】
以上より、皮膚の反射スペクトルから、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを置くことにより、皮膚中の各成分の量が、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析により決まることになる。
よって、一般的な測色機でも計測可能な皮膚の反射スペクトルから、皮膚中の成分量を求めることができる。
【００３９】
従って、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。
以上の皮膚中の成分量の定量方法は、所謂目の下のクマ、肌のくすみや透明感、更には美白化粧品等の評価に応用することが可能である。
【００４０】
尚、この時、式４に示されるランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルは、光の吸収のみを考慮したものである。しかし、肌では、実際には図１の光学モデルにも示されるように光の散乱現象が生じており、それは真皮は短波長側に比較的大きな散乱係数を有することによる。
よって、可視波長域の短波長側から長波長側にかけて全域で重回帰分析を行なおうとする場合、真皮での短波長側の光の散乱により重回帰分析における計算のずれ、つまり合成にかかるスペクトルと実際のスペクトルが良く一致しないという結果を生じうる。
【００４１】
従って、このような散乱現象の影響を抑えて、精度良い成分の定量を行なうためには、所謂光の可視領域において、皮膚の真皮等での光の散乱係数が大きい５００ｎｍ未満の波長領域を分析対象とせず、特に５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域内で重回帰分析を実施することが望ましい。
こうすることにより、成分の定量における皮膚での光の散乱の影響を小さくすることが可能となる。
【００４２】
よって、皮膚での光の散乱の影響を事実上受けることなく、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用い、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析をすることが可能であり、誤差の少ない分析、すなわち誤差の少ない皮膚の成分の定量が可能となる。
次に、本発明の一実施形態である皮膚中の成分の定量装置について説明する。
【００４３】
図２は、本発明の一実施形態である皮膚中の成分の定量装置の要部構成を説明する図である。
本発明の一実施形態である皮膚中の成分の定量装置１０は、筒状の本体１５の先端に開口部分１１を有し、その内部には強度が知られた少なくとも可視域の光を含む光を出射することの可能な光源（図示されない）と、開口部分１１から入射する光の強度を関知可能なセンサ部（図示されない）とを有し、この開口部分１１を測定対象となる皮膚に押し当てて皮膚の光の反射率を測定する反射率測定部１２を含む。
【００４４】
そして、反射率測定部１２と電気的に接続され、反射率測定部１２により得られた反射率データから皮膚の反射スペクトルを求め、上記した本発明に従うランベルト−ベール(Lambert-Beer)の法則に基づく吸光度モデルを置くことにより、具備する記憶手段に記憶している定量対象となる皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行い、該反射スペクトルから皮膚中の成分の量を求める制御部１３を含む。
【００４５】
制御部１３は、上記したような散乱の寄与を抑える目的から、その重回帰分析を行なう波長領域を任意に選択することが可能なように構成されており、例えば、その重回帰分析を前記反射スペクトルの５００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲に含まれる波長領域について行なうようことが可能なように構成されている。
また、制御部１３には、適当な表示手段を備えることができ、重回帰分析による合成スペクトルと実際のスペクトルの一致の程度を図示したり、皮膚成分の定量結果を表示したりすることが可能である。そして更に適当なプリント手段を具備することにより、これらデータのプリントアウトも可能である。
【００４６】
以上のような構成を有する皮膚中の成分の定量装置１０は、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用いることにより、皮膚のスペクトルを構成している皮膚中の全ての成分を、一般的な測色方法により計測可能な該皮膚のスペクトルを用いて、独立に評価の対象とすることの可能な装置を提供することができる。
【００４７】
また装置１０は、従来技術に見られたように数点の吸光度測定から成分を定量しようとするものではなく、ある波長幅を有した皮膚のスペクトルについて皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行なうよう構成されており、他の成分から受ける影響をより小さくして、皮膚中の全ての成分を独立かつ正確に定量が可能である。
【００４８】
従って、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。
以上の皮膚中の成分量の定量装置は、所謂目の下のクマ、肌のくすみや透明感、更には美白化粧品等の評価に応用することが可能である。
【００４９】
尚、本発明にかかる一実施形態である皮膚中の成分の定量方法及び定量装置は上記式４に示される吸光度モデルに従い、式４に示される吸光度モデルにおいては、メラニン、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの３種を用いてモデルが構成されているが、本発明においては定量対象をかかる３種に限定する必要はない。
【００５０】
即ち、皮膚の色を構成する皮膚の成分であれば、その成分固有の吸光係数スペクトルを用意し、式４をその成分を考慮した形に適宜変形することにより、本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法及び定量装置を用いて、他の成分とは実質的に独立にその量を定量できる。
具体的には、黄疸症状の現れた肌における黄疸の色の原因となるビリルビンの定量も、ビルビリンの吸光係数スペクトルを用意し、上記式４をビリルビンを考慮した形に変えて同様に各成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行なうことにより可能となる。
【００５１】
次に、本発明の実施例を示すと共に、本発明の効果を明らかにする。
【００５２】
【実施例】
（実施例１）重回帰分析による皮膚成分の定量
上記式４に示す吸光度モデルを用い、皮膚の吸光度スペクトルから皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行い、皮膚中のメラニン量、酸化ヘモグロビン量及び還元ヘモグロビン量を定量した。
【００５３】
即ち、図３に示す皮膚の反射スペクトルから算出した皮膚の吸光度スペクトルを、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す４種の各成分の吸光係数スペクトルを使用し、５００ｎｍから７００ｎｍの波長領域で、重回帰分析した。
得られた皮膚構成成分量から合成したスペクトル（反射スペクトルに変換してある）と皮膚の反射スペクトル（図３の吸光度スペクトルを反射率スペクトルに変換した物）の一致状況は図５に示される。
【００５４】
非常に良いスペクトルの一致が見られ、このとき、重相関係数は０．９９３２、残差の分散は０．０００５、最大残差は０．０６１８、最大残差波長は５９０ｎｍであった。
図５に示される良い一致から正確な各成分の定量が行なえて、こうして得られた各成分量と真皮の吸光度（式４のＤ）は、メラニン量（Ｃ_M）は１．３１５８モル・ｃｍ、酸化ヘモグロビン量（Ｃ_HbO）は１．１９９６モル・ｃｍ、還元ヘモグロビン量（Ｃ_Hb）は１．０６７９モル・ｃｍ、真皮の吸光度（Ｄ）は０．１０８９であった。
【００５５】
次に、重回帰分析による皮膚成分の定量を、図３に示す皮膚の吸光度スペクトルと、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す各成分の吸光係数スペクトルを使用し、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域で同様に行なった。
得られた皮膚構成成分量から合成したスペクトル（反射スペクトルに変換してある）と皮膚の反射スペクトル（図３の吸光度スペクトルを反射率スペクトルに変換した物）の一致状況は図６に示される。
【００５６】
図５に示されるほどのスペクトルの良い一致は見られなかった。
このとき、重相関係数は０．８９３６、残差の分散は０．００９０、最大残差は０．１８９２、最大残差波長は５７０ｎｍであった。
こうして得られた各成分量と真皮の吸光度（式４のＤ）は、メラニン量（Ｃ_M）は１．３９２８モル・ｃｍ、酸化ヘモグロビン量（Ｃ_HbO）は−０．０８９１モル・ｃｍ、還元ヘモグロビン量（Ｃ_Hb）は−０．０４８７モル・ｃｍ、真皮の吸光度（Ｄ）は０．１８７９であった。
【００５７】
（実施例２）加熱により生じた赤みを有する肌での皮膚成分の評価
本発明にかかる皮膚成分の定量方法及び定量装置の精度を従来技術と比較して確認するために以下の検討を行なう。
本実施例においては、皮膚が温められ、赤みを帯びた場合、即ちヘモグロビンが著しく増加した場合、本発明にかかるメラニンの定量に与える影響を評価する。
【００５８】
評価方法は、評価部位を人前腕内側部（測定箇所ｎ＝５か所、後の評価結果はこの５か所の平均値を用いている。）とし、これを４７°Ｃのお湯に３分間浸漬した。
次に、このお湯浸漬により赤みを生じた前腕内側部の肌のメラニン量とヘモグロビン量を本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法に従い所定時間毎に測定し、そして予め本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法に従い測定された浸漬前の通常時のメラニン量とヘモグロビン量と比較した。尚、本実施例において示すヘモグロビン量は、独立に求められた酸化ヘモグロビン量と還元ヘモグロビン量を合わせたものである。
【００５９】
結果を図７に示すが、図７は、ヘモグロビンが著しく増加した場合に本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法におけるメラニンの定量に与える影響を示す図である。
図７に示すように、お湯浸漬前に比べ、お湯浸漬により著しくヘモグロビン量は増加しており、お湯浸漬による肌の赤みの発生と良く対応する。
【００６０】
しかし、かかるお湯浸漬の条件程度では変化しないとされている皮膚のメラニン量も少量増加するという結果が得られた。このメラニンに対する測定結果は、その定量においてヘモグロビンの著しい増加が影響したものと推定されるが、従来技術に比べ軽微なものである。
次に、比較例として従来技術であるメキサメーター（ＭｅｘａｍｅｔｅｒＭＸ−１６，Ｃ＋Ｋ社製）を使用し、同様の検討を行なった。
【００６１】
結果は同様に図８に示す。
図８に示すように、お湯浸漬前に比べ、お湯浸漬により著しくヘモグロビン量は増加しており、お湯浸漬による肌の赤みの発生と良く対応する。
しかし、かかるお湯浸漬の条件程度では変化しないとされている皮膚のメラニン量がお湯浸漬により、大きく減少するという結果が得られた。このメラニンに対する測定結果は、上記実施例におけるメラニン定量の場合と同様に、その定量においてヘモグロビンの著しい増加が影響したものと推定される。
【００６２】
このとき、メラニン量の変動の程度は、ヘモグロビン量の変化の程度を基準とすると、上記実施例にかかるメラニン量の変動の程度に比べ２倍程度大きいことが分かった。
以上より、お湯により皮膚が温められ、赤みを帯びた場合、即ちヘモグロビンが著しく増加した場合、かかるヘモグロビンの増加が本発明にかかるメラニンの定量に与える影響は、従来技術の約半分に低減されることが分かった。
【００６３】
（実施例３）紫外線照射により生じた赤みを有する肌での皮膚成分の評価
本発明にかかる皮膚成分の定量方法及び定量装置の精度を従来技術と比較して確認するために以下の検討を行なう。
本実施例においては、皮膚が紫外線照射を受け日焼けし、赤みを帯びた場合、即ちヘモグロビンが著しく増加すると共にメラニンが徐々に増加した場合、本発明にかかるメラニンとヘモグロビンの定量に与える影響を評価する。
【００６４】
評価方法は、評価部位を人前腕内側部（測定箇所ｎ＝１２か所、後の評価結果はこの１２か所の平均値を用いている。）とし、これに２ＭＥＤの紫外線を照射し、日焼けを起こさせた。
次に、この紫外線照射を行なった前腕内側部の肌のメラニン量とヘモグロビン量を本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法に従い所定日数毎に測定し、そして予め本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法に従い測定された紫外線照射を受ける前の通常時のメラニン量とヘモグロビン量と比較した。尚、本実施例において示すヘモグロビン量は、独立に求められた酸化ヘモグロビン量と還元ヘモグロビン量を合わせたものである。
【００６５】
結果を図９に示すが、図９は、日焼けした肌を本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法によって評価した結果を示す図である。尚、図９（ａ）にはメラニン計測値＝１及び１．６付近に横線が示されているが、これは女性６０名の頬のメラニン量計測値の範囲を参考として示すものである。同様に、図９（ｂ）にはヘモグロビン計測値＝１及び３付近に横線が示されているが、これは女性６０名の頬のヘモグロビン計測値の範囲を参考として示すものである。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、紫外線照射前に比べ、紫外線照射により徐々にメラニン量が増加している。
一方、ヘモグロビン量は、紫外線照射直後に著しく増加し、９日後位から紫外線照射前と同程度までその量が低下していることが示される。
以上のメラニン量とヘモグロビン量の変化挙動は、日焼け直後に肌が赤くなり、数日後にはその赤みがとれて、一方で皮膚の色が徐々に黒っぽくなりながら落ちついてくるという一般的な現象に良く対応する。
【００６７】
次に、比較例として従来技術であるメキサメーター（ＭｅｘａｍｅｔｅｒＭＸ−１６，Ｃ＋Ｋ社製）を使用し、同様の検討を行なった。
結果は同様に図１０に示すが、図１０は、日焼けした肌を従来技術であるメキサメーターを使用して評価した結果を示す図である。尚、図１０（ａ）にはメラニン量計測値（ｍｘ）＝４５０及び５１５付近に横線が示されているが、これは女性６０名の頬のメラニン量計測値（ｍｘ）の範囲を参考として示すものである。同様に、図１０（ｂ）にはヘモグロビン量計測値（ｅｘ）＝５７５及び６４０付近に横線が示されているが、これは女性６０名の頬のヘモグロビン量計測値（ｅｘ）の範囲を参考として示すものである。
【００６８】
図１０（ａ）に示すように、紫外線照射前に比べ、紫外線照射２日後にメラニン量が減少し、その後増加に転じている。
一方、ヘモグロビン量は、紫外線照射直後に著しく増加し、９日後位から低下しはじめるが、紫外線照射前の量に比べて多い量のままで安定してしまっている。
【００６９】
以上のメラニン量とヘモグロビン量の変化挙動は、日焼け直後に肌が赤くなり、数日後にはその赤みはとれて、一方で皮膚の色が徐々に黒っぽくなりながら落ちついてくるという一般的な現象と対応しない。
このような不一致の原因は、従来技術であるメキサメーターを使用した評価では、紫外線照射２日後の評価において、メラニン量の定量に対し、増大しているヘモグロビン量の影響が大きく現れたものと推定される。
【００７０】
また、一方でヘモグロビン量の定量においては、９日後等に見られるように、皮膚に沈着して増加したメラニンの量の影響が大きく影響しているものと推定される。
以上より、皮膚への紫外線照射により日焼けが起こされ、ヘモグロビン量とメラニン量が増大した場合、かかるヘモグロビン量とメラニン量の増加が本発明にかかるメラニン及びヘモグロビンの定量に与える影響は、従来技術に比べ低減されることが分かった。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。
従って、所謂目の下のクマ、肌のくすみや透明感、更には美白化粧品等の評価に応用することが可能である。
【００７２】
請求項２記載の発明によれば、皮膚での光の散乱の影響を事実上受けることなく、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用い、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析をすることが可能であり、誤差の少ない分析、すなわち皮膚の成分の定量が可能となる。
【００７３】
請求項３記載の発明によれば、皮膚の色を構成しうる皮膚中の主要な色素を正確かつ簡便に定量することが可能となる。また、ヘモグロビンについては、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンをそれぞれ独立に定量することが可能であり、皮膚成分の詳細な定量が可能となる。請求項５記載の発明によれば、皮膚の成分量を生体におけるそのままの状態で、特に皮膚サンプルの採取等の手段を用いることなく、簡便に測定することが可能であり、非常に素早く、正確な皮膚中の成分量の定量が可能となる。
【００７４】
従って、所謂目の下のクマ、肌のくすみや透明感、更には美白化粧品等の評価に応用することが可能である。
【００７５】
請求項６記載の発明によれば、皮膚での光の散乱の影響を事実上受けることなく、ランベルト−ベールの法則に基づく吸光度モデルを用い、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析をすることが可能であり、誤差の少ない分析、すなわち皮膚の成分の定量が可能な装置を提供することができる。請求項７記載の発明によれば、皮膚の色を構成しうる皮膚中の主要な色素を正確かつ簡便に定量することが可能装置を提供することができる。
【００７６】
また、ヘモグロビンについては、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンをそれぞれ独立に定量することが可能であり、皮膚成分の詳細な定量が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において採用される皮膚の光学モデルを説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態である皮膚中の成分の定量装置の要部構成を説明する図である。
【図３】本発明にかかる実施例において使用する皮膚の吸光度スペクトルである。
【図４】本発明にかかる実施例において使用する各成分の吸光係数スペクトルである。
【図５】本発明にかかる実施例において得られた皮膚構成成分量から合成したスペクトルと皮膚の反射スペクトルの一致状況を示すグラフである。
【図６】本発明にかかる別の実施例において得られた皮膚構成成分量から合成したスペクトルと皮膚の反射スペクトルの一致状況を示すグラフである。
【図７】ヘモグロビン量が著しく増加した場合に本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法におけるメラニンの定量に与える影響を示す図である。
【図８】ヘモグロビン量が著しく増加した場合に、本発明にかかる比較例であるメキサメーターの使用の定量方法におけるメラニンの定量に与える影響を示す図である。
【図９】日焼けした肌を本発明にかかる皮膚中の成分の定量方法によって評価した結果を示す図である。
【図１０】日焼けした肌を従来技術であるメキサメーターを使用して評価した結果を示す図である。
【図１１】メキサメーターの測定原理を説明する図である。
【符号の説明】
１皮膚
２光
３表皮
４真皮
１０皮膚中の成分の定量装置
１１開口部分
１２反射率測定部
１３制御部
１５筒状の本体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a quantification method and apparatus for obtaining skin components, and more particularly, to a quantification method and apparatus for obtaining the amount of skin components from a skin reflection spectrum using a multiple regression analysis technique.
[0002]
[Prior art]
The color of the skin is determined by the pigment components that make it up, but the so-called “white skin” generally requires a cosmetic point of view, and the “bear under the eyes”, which is one guideline for unhealthy conditions It is also an important characteristic for people from the viewpoint of diagnosing their health condition.
[0003]
From the viewpoint of cosmetic whitening to obtain fair skin, the color of the skin is the ultimate goal, but as a specific achievement method, the abundance is a dark color of the skin color. Generally, it is based on suppressing the production of melanin pigments reflected in whitening and whitening.
In order to suppress the production of melanin and obtain a so-called fair skin, in the field of cosmetics, development of cosmetics generally referred to as whitening cosmetics has been actively conducted.
[0004]
In the development of this whitening cosmetic, there has been a demand for directly quantifying the amount of melanin in addition to the skin color as a guideline for the whitening effect.
That is, it is required to accurately evaluate one of the whitening effects of whitening cosmetics by directly evaluating the effect on melanin in the skin.
Conventionally, however, there is no simple method for quantifying the amount of melanin in the skin, and there was nothing other than judging from the color that is the final target of the skin to be evaluated.
[0005]
Therefore, when actually trying to evaluate the amount of melanin, the evaluation is made from the color of the skin, and the color of the skin is measured with a conventional colorimeter.^*a^*b^*L for the color system^*It is done by evaluating. That is, whitening cosmetics are applied to the skin and L^*When the value decreases, the melanin increases, L^*When the value increased, it was judged that the melanin decreased, and the effect of the whitening cosmetic on the melanin, that is, the whitening effect was evaluated.
[0006]
However, if melanin increases, it is certainly L^*The value drops, but L^*It is known that a high value does not necessarily mean that there is a lot of melanin. In other words, inflammation (erythema) occurs in the skin, blood in the skin increases, and hemoglobin (including oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin) increases as a pigment.^*The value drops.
[0007]
Therefore, the skin L^*When the value decreases, it is not possible to distinguish whether it is due to an increase in melanin or an increase in hemoglobin due to inflammation.^*Even if the value increased, it could not be accurately evaluated as a whitening effect of a whitening cosmetic product, particularly an effect of suppressing the formation of melanin.
In addition, in terms of measuring human health due to the need to maintain health, for example, it is not sufficient to evaluate the color of a congested part such as “bear under the eyes”, but the constituents thereof There is a growing demand for the identification and quantification of specific hemoglobin species, in particular the identification and quantification of specific hemoglobin species. However, there is no method for simply evaluating it.
[0008]
In other words, for example, the conventional colorimetry similar to the above may be applied to a congested part such as “bear under the eye”, but the color is clarified by colorimetry, but what is the congested part? It is not possible to fully determine what proportion is composed of the components of the skin, and by evaluating congested parts such as “bear under the eyes”, it is also necessary to accurately grasp and maintain human health It can not be fully used.
[0009]
Under such circumstances, a conventional colorimeter is intended to evaluate general objects, whereas a measuring instrument for directly evaluating the amount of melanin and hemoglobin in the skin is a mexameter (C + K). Have been developed and used for skin evaluation.
This mexameter is 568 nm (referred to as Green) shown in FIG. 11 as Green in the skin to be evaluated, 660 nm (referred to as Red) shown in FIG. 11 as Red, and shown in FIG. 11 as Infrared. A reflectance measuring unit that measures reflectance at three wavelengths of 880 nm (referred to as Infrared), and a control unit that analyzes the obtained data to calculate and display the amount of melanin (mx) and the amount of hemoglobin (ex) It is the apparatus which consists of.
[0010]
FIG. 11 is a diagram for explaining a mexameter measurement principle. Equations 1 and 2 are relational expressions representing the mexameter measurement principle.

The outline of the mexameter measurement principle will be described with reference to FIG. 11 and Equations 1 and 2. In the evaluation of the melanin amount, blood is hardly absorbed between Red and Infrared. The amount of melanin can be obtained by subtracting the absorbance obtained from the reflectance obtained by measurement with Infrared from the absorbance obtained from the obtained reflectance.
[0011]
Similarly, in blood evaluation, blood has a peak of absorbance in the vicinity of Green and there is almost no absorption in Red. Therefore, from the absorbance obtained from the reflectance obtained in Green, the measurement in Red can be performed. By subtracting the obtained absorbance from the obtained reflectance, the amount of blood, and consequently the amount of hemoglobin (including both oxygenated and reduced hemoglobin), is obtained.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, this mexameter has drawbacks in its evaluation method, and in particular, in the blood measurement principle. In other words, by subtracting the absorbance obtained from Red from the absorbance obtained from Green, the amount of hemoglobin is certainly obtained, but the absorbance of melanin is also different in the wavelength range, and the amount of melanin is calculated by subtracting as it is. It will be excessively added to the amount of hemoglobin.
[0013]
Such drawbacks affect the measurement accuracy of the measuring device and reduce it.
Based on the above, in the past, the components and amounts of human skin color were roughly predicted from the skin color, but this was based on empirical judgment from color, such as melanin and hemoglobin. It was not measuring the skin itself that was probably supposed to make up the skin color.
[0014]
On the other hand, there are cases where melanin, hemoglobin, etc. are measured based on the absorbance of the skin to improve the conventional colorimetric method, but there are insufficient points in the accuracy of measurement and evaluation. The problem is not fully resolved.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel method and apparatus for quantifying components in skin that can solve the above-mentioned problems of the prior art.
[0015]
Another object of the present invention is to measure the color of the skin and dissect each of what seems to constitute it, and what kind of composition the skin tone consists of skin components That is, it enables accurate quantification of skin components.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 is a method for quantifying components in skin,The amount of components in the skin is determined by performing multiple regression analysis using the skin reflection spectrum, the absorbance model in which the transmittance in the Lambert-Beer law is replaced with the skin reflectance, and the absorption coefficient spectrum of the skin components. Characterized by seeking.
[0017]
  Claim2The invention described in the above is a method for quantifying components in skin according to claim 1,The multiple regression analysis is performed in the wavelength region of 500 nm to 700 nm.. Claim3The invention described in claim 1Or 2In the method for quantifying ingredients in the skin describedThe component in the skin is at least one of melanin, oxygenated hemoglobin, and reduced hemoglobin. The invention according to claim 4 is the method for quantifying components in the skin according to claim 3, wherein the absorbance model is an equation.
log ₁₀ (1 / R) = mC _M + H ₀ C _HO + HC _H + D
R is skin reflectance, C _M Is the amount of melanin, C _HO Is the amount of oxygenated hemoglobin, C _H Is the amount of reduced hemoglobin, D is the apparent absorbance of the dermis, m is the extinction coefficient of melanin, h _o Is an extinction coefficient of oxygenated hemoglobin, and h is an extinction coefficient of reduced hemoglobin.

[0018]
  The invention according to claim 5 is an apparatus for quantifying components in skin,A reflectance measuring unit for measuring the reflectance of the skin, and obtaining a reflectance spectrum of the skin from the reflectance data obtained by the reflectance measuring unit, and determining the reflectance spectrum and the transmittance in the Lambert-Beer law to reflect the reflectance of the skin Characterized in that it has a control unit that obtains the amount of the component in the skin by performing multiple regression analysis using the absorbance model replaced with the rate and the extinction coefficient spectrum of the skin component.
[0020]
  Claim6The invention described in the above is a device for quantifying components in the skin according to claim 5,The controller performs a multiple regression analysis within a wavelength region of 500 nm to 700 nm..
[0021]
  Claim7The invention described in claim 5Or 6In the apparatus for quantitative determination of components in the skin,The component in the skin is at least one of melanin, oxygenated hemoglobin, and reduced hemoglobin. The invention according to claim 8 is the apparatus for quantifying components in skin according to claim 7, wherein the absorbance model is an equation.
log ₁₀ (1 / R) = mC _M + H ₀ C _HO + HC _H + D
R is skin reflectance, C _M Is the amount of melanin, C _HO Is the amount of oxygenated hemoglobin, C _H Is the amount of reduced hemoglobin, D is the apparent absorbance of the dermis, m is the extinction coefficient of melanin, h _o Is an extinction coefficient of oxygenated hemoglobin, and h is an extinction coefficient of reduced hemoglobin.According to the first aspect of the present invention, the amount of components in the skin can be determined from the reflection spectrum of the skin that can be measured by a general colorimeter.
[0022]
  Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, without using any means such as collecting a skin sample. Is possible.Also,By using an absorbance model based on the Lambert-Beer law, all components in the skin constituting the skin spectrum can be independently determined using the skin spectrum that can be measured by a general colorimeter. Can be evaluated.
[0023]
In addition, it is not intended to quantify the components from absorbance measurements at several points as seen in the prior art, but to perform multiple regression analysis on the skin spectrum with a certain wavelength range, and it is affected by other components. It is possible to quantitate all components in the skin independently and accurately by reducing the size of the skin.
Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, and without using a means such as collecting a skin sample. Is possible.
[0024]
  Claim2According to the described invention, in the so-called visible region of light, the wavelength region of less than 500 nm, which has a large light scattering coefficient in the dermis of the skin, is not analyzed, and the constituent components of the skin particularly in the wavelength region of 500 nm to 700 nm By performing the multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum, it is possible to reduce the influence of light scattering on the skin in quantifying the components.
[0025]
  Therefore, it is possible to perform multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum of the skin components using the absorbance model based on the Lambert-Beer law without being substantially affected by light scattering on the skin. Analysis with less error, that is, quantification of skin components, becomes possible. Claim3According to the described invention, melanin is required to be quantified from the viewpoint of cosmetic whitening, and hemoglobin is a pigment that causes erythema, and is a major pigment in the skin that can constitute the color of the skin. The dye can be accurately and simply quantified.
[0026]
As for hemoglobin, oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin can be quantified independently, and detailed quantification of skin components becomes possible.
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide an apparatus that can determine the amount of components in the skin from the reflection spectrum of the skin that can be measured by a general colorimetric method.
[0027]
  Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, without using any means such as collecting a skin sample. Is possible.AlsoBy using an absorbance model based on the Lambert-Beer law, all components in the skin constituting the skin spectrum can be independently measured using the skin spectrum that can be measured by a general colorimetric method. It is possible to provide an apparatus that can be evaluated.
[0028]
In addition, the apparatus does not attempt to quantify the components from absorbance measurements at several points as seen in the prior art, but uses the extinction coefficient spectrum of the skin component for the skin spectrum having a certain wavelength range. Thus, multiple regression analysis is performed, and it is possible to independently and accurately quantify all the components in the skin by making the influence from other components smaller than before.
[0029]
  Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, and without using a means such as collecting a skin sample. Is possible. Claim6According to the described invention, in the so-called visible region of light, the wavelength region of less than 500 nm, which has a large light scattering coefficient in the dermis of the skin, is not analyzed, and the constituent components of the skin particularly in the wavelength region of 500 nm to 700 nm By performing the multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum, it is possible to reduce the influence of light scattering on the skin in quantifying the components.
[0030]
  Therefore, it is possible to perform multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum of the skin components using the absorbance model based on the Lambert-Beer law without being substantially affected by light scattering on the skin. Thus, it is possible to provide an apparatus capable of performing analysis with less error, that is, quantifying the components of the skin. Claim7According to the described invention, melanin is required to be quantified from the viewpoint of cosmetic whitening, and hemoglobin is a pigment that causes erythema, and is a major pigment in the skin that can constitute the color of the skin. An apparatus capable of accurately and simply quantifying a dye can be provided.
[0031]
As for hemoglobin, oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin can be quantified independently, and detailed quantification of skin components becomes possible.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a measurement principle according to the present invention and an embodiment of the present invention based thereon will be described with reference to the drawings and relational expressions.
FIG. 1 is a diagram for explaining an optical model of the skin. About 5% of the light 2 incident on the skin 1 is reflected on the surface of the epidermis 3 and about 10% is irregularly reflected in the epidermis 3. The part is absorbed by the epidermis 3 and the dermis 4, and the rest is emitted from the skin by reflection on the surface of the dermis 4. The present invention is based on such an optical model of the skin.
[0033]
That is, the color of the skin is known to the eyes when light strikes the skin and enters the skin, and the incident light is reflected by the surface of the dermis 4 through the epidermis 3. A part of the incident light is absorbed by melanin, which is a pigment component therein, and oxidized and reduced hemoglobin in the vascular membrane of the upper dermis, and this absorption is known as a unique skin color.
[0034]
Regarding the phenomenon of light change due to light absorption in an object, there is the Lambert-Beer law shown in Equation 3.
log_Ten{1 / (I / I₀)} = ΕCd (Formula 3)
Where I₀= Incident light
I = intensity of transmitted light
ε = absorption coefficient of light absorbing material
C = concentration of light absorbing material
d = thickness of light absorbing material
Using this Lambert-Beer law, the light reflectance phenomenon expressed by the equation 4 is used for the phenomenon of light absorption in the skin that appears as the skin color and is known to humans by replacing the reflectance of the skin with the absorbance. A model can be established in which the absorbance of the skin is expressed by the sum of the absorbances of each of the remaining components such as melanin, oxidized hemoglobin, reduced hemoglobin, and other bilvirins (linear combination). .
[0035]
log_Ten(1 / R) = mC_M+ H₀C_HO+ HC_H+ D (Formula 4)
Where R = skin reflectance
C_M= Melanin content
C_HO= Amount of oxygenated hemoglobin
C_H= Reduced hemoglobin amount
D = Apparent absorbance of the dermis
m = extinction coefficient of melanin
h_o= Absorption coefficient of oxygenated hemoglobin
h = extinction coefficient of reduced hemoglobin
According to such a model, the intrinsic absorbance spectrum of the skin can be constructed by adding (superposing) the absorbance spectra of melanin, oxygenated hemoglobin, reduced hemoglobin, and other remaining substances.
[0036]
In the superposition of the absorbance spectra of melanin, oxygenated hemoglobin, reduced hemoglobin, and other remaining materials, the guideline for superposing each component spectrum is naturally the spectrum obtained by such superposition and the absorbance spectrum of the skin. Is the best match.
Multiple regression analysis is used as a method for obtaining such a high-precision match. That is, the absorbance spectrum of the skin is expressed as the intrinsic extinction coefficient spectrum m, h of each of oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, and the rest._o, H, and multiple regression analysis for each wavelength.
[0037]
As a result, a synthesized spectrum showing the best spectral shape match is obtained, and the degree of contribution of the absorbance spectrum of each component in the synthesized spectrum,_M, C_HO, C_HIs required.
The amount C of each component thus obtained_M, C_HO, C_HIs the degree of coincidence between the absorbance spectrum of the synthesis obtained by multiple regression analysis and the absorbance spectrum of the actual skin, or the reflectance spectrum obtained by converting the absorbance spectrum of the synthesis to the reflectance of the actual skin The better the degree of spectral matching, the more accurate the value.
[0038]
From the above, by placing an absorbance model based on the Lambert-Beer law from the skin reflection spectrum, the amount of each component in the skin is determined by multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum of the skin component. Become.
Therefore, the amount of components in the skin can be obtained from the reflection spectrum of the skin that can be measured by a general colorimeter.
[0039]
Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, and without using a means such as collecting a skin sample. Is possible.
The above method for quantifying the amount of components in the skin can be applied to the evaluation of so-called bears under the eyes, dullness and transparency of the skin, and whitening cosmetics.
[0040]
At this time, the absorbance model based on the Lambert-Beer law shown in Equation 4 considers only light absorption. However, in the skin, a light scattering phenomenon actually occurs as shown in the optical model of FIG. 1 because the dermis has a relatively large scattering coefficient on the short wavelength side.
Therefore, when trying to perform multiple regression analysis over the entire region from the short wavelength side to the long wavelength side of the visible wavelength range, the calculation shift in the multiple regression analysis due to light scattering on the short wavelength side in the dermis, that is, the spectrum for synthesis And the actual spectrum may not match well.
[0041]
Therefore, in order to suppress the influence of such a scattering phenomenon and accurately quantify the components, in the so-called visible region of light, the wavelength region of less than 500 nm where the light scattering coefficient in the dermis of the skin is large is analyzed. In particular, it is desirable to perform multiple regression analysis within the wavelength region of 500 nm to 700 nm, not the object.
By doing so, it becomes possible to reduce the influence of light scattering on the skin in quantifying the components.
[0042]
Therefore, it is possible to perform multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum of the skin components using the absorbance model based on the Lambert-Beer law without being substantially affected by light scattering on the skin. Analysis with less error, that is, quantification of skin components with less error becomes possible.
Next, an apparatus for quantifying components in skin according to an embodiment of the present invention will be described.
[0043]
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the main part of the apparatus for quantifying components in skin according to an embodiment of the present invention.
An apparatus 10 for quantifying a component in skin according to an embodiment of the present invention has an opening 11 at the tip of a cylindrical main body 15, and light containing at least visible light with known intensity. A light source (not shown) capable of emitting light, and a sensor unit (not shown) capable of knowing the intensity of light incident from the opening portion 11, and pressing the opening portion 11 against the skin to be measured. A reflectance measuring unit 12 that measures the reflectance of light on the skin is applied.
[0044]
Then, it is electrically connected to the reflectance measuring unit 12, and the reflectance spectrum of the skin is obtained from the reflectance data obtained by the reflectance measuring unit 12, and in accordance with the above-described Lambert-Beer law. By setting an absorbance model based on the result, a multiple regression analysis is performed using the extinction coefficient spectrum of the constituent component of the skin to be quantified stored in the storage means, and the amount of the component in the skin is obtained from the reflection spectrum. A control unit 13 is included.
[0045]
The control unit 13 is configured to be able to arbitrarily select a wavelength region for performing the multiple regression analysis for the purpose of suppressing the contribution of scattering as described above. It is configured such that it can be performed for a wavelength region included in a wavelength range of 500 nm to 700 nm in the spectrum.
Further, the control unit 13 can be provided with an appropriate display means, and can display the degree of coincidence between the synthesized spectrum and the actual spectrum by multiple regression analysis, or display the quantitative result of the skin component. It is. Further, by providing a suitable printing means, it is possible to print out these data.
[0046]
The apparatus 10 for quantifying components in the skin having the above-described configuration uses a light absorbance model based on Lambert-Beer's law to obtain all the components in the skin constituting the skin spectrum in a general manner. By using the skin spectrum that can be measured by the colorimetric method, an apparatus that can be independently evaluated can be provided.
[0047]
In addition, the apparatus 10 does not attempt to quantify the components from the absorbance measurement at several points as seen in the prior art, but uses the extinction coefficient spectrum of the skin constituent component for the skin spectrum having a certain wavelength width. It is configured to perform multiple regression analysis, and it is possible to quantitate all components in the skin independently and accurately by reducing the influence from other components.
[0048]
Therefore, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in the living body, and without using a means such as collecting a skin sample. Is possible.
The above-described apparatus for determining the amount of components in the skin can be applied to the evaluation of so-called bears under eyes, dullness and transparency of skin, and whitening cosmetics.
[0049]
In addition, the quantification method and quantification apparatus of the component in the skin which is one Embodiment concerning this invention follow the absorbance model shown by said Formula 4, and in the absorbance model shown by Formula 4, melanin, oxyhemoglobin, and reduced hemoglobin are shown. Although the model is configured using three types, it is not necessary to limit the quantification target to the three types in the present invention.
[0050]
That is, if it is a skin component constituting the skin color, an extinction coefficient spectrum specific to the component is prepared, and the component in the skin according to the present invention is appropriately modified by taking Equation 4 into a form that takes into account the component. The amount can be quantified substantially independently of the other components using the quantification method and quantification apparatus.
Specifically, quantification of bilirubin which causes jaundice color in skin with jaundice symptoms is also prepared by preparing an extinction coefficient spectrum of bilirubin, and changing the above formula 4 into a form that takes into account bilirubin. This is possible by performing multiple regression analysis using the extinction coefficient spectrum.
[0051]
Next, while showing an example of the present invention, the effect of the present invention will be clarified.
[0052]
【Example】
(Example 1) Quantification of skin components by multiple regression analysis
Using the absorbance model shown in the above equation 4, multiple regression analysis was performed using the absorbance coefficient spectrum of the skin component from the absorbance spectrum of the skin, and the amount of melanin, oxidized hemoglobin, and reduced hemoglobin in the skin were quantified.
[0053]
That is, the absorbance spectrum of the skin calculated from the reflection spectrum of the skin shown in FIG. 3 is used as the absorption coefficient spectrum of each of the four types of components shown in FIGS. Multiple regression analysis was performed on the area.
FIG. 5 shows the coincidence of the spectrum synthesized from the obtained skin component amount (converted into a reflection spectrum) and the skin reflection spectrum (the product obtained by converting the absorbance spectrum of FIG. 3 into a reflectance spectrum).
[0054]
A very good spectral match was observed, where the multiple correlation coefficient was 0.9932, the residual variance was 0.0005, the maximum residual was 0.0618, and the maximum residual wavelength was 590 nm.
From the good agreement shown in FIG. 5, each component can be accurately quantified, and the amount of each component thus obtained and the absorbance of the dermis (D in Equation 4) are the melanin amount (C_M) Is 1.3158 mol · cm, the amount of oxyhemoglobin (C_HbO) Is 1.1996 mol · cm, the amount of reduced hemoglobin (C_Hb) Was 1.0679 mol · cm, and the absorbance (D) of the dermis was 0.1089.
[0055]
Next, quantification of the skin component by multiple regression analysis was performed using the absorbance spectrum of the skin shown in FIG. 3 and the extinction coefficient spectrum of each component shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d). The same was done in the wavelength region.
FIG. 6 shows the coincidence of the spectrum synthesized from the obtained skin component amount (converted into a reflection spectrum) and the skin reflection spectrum (the product obtained by converting the absorbance spectrum of FIG. 3 into a reflectance spectrum).
[0056]
There was no good agreement of the spectrum as shown in FIG.
At this time, the multiple correlation coefficient was 0.8936, the residual variance was 0.0090, the maximum residual was 0.1892, and the maximum residual wavelength was 570 nm.
The amount of each component thus obtained and the absorbance of the dermis (D in Formula 4) are calculated based on the amount of melanin (C_M) Is 1.3928 mol · cm, the amount of oxyhemoglobin (C_HbO) Is −0.0891 mol · cm, the amount of reduced hemoglobin (C_Hb) Was -0.0487 mol · cm, and the absorbance (D) of the dermis was 0.1879.
[0057]
(Example 2) Evaluation of skin components in skin having redness caused by heating
In order to confirm the accuracy of the skin component quantification method and the quantification device according to the present invention in comparison with the prior art, the following examination is performed.
In this example, when the skin is warmed and reddish, that is, when hemoglobin is remarkably increased, the influence on the quantification of melanin according to the present invention is evaluated.
[0058]
In the evaluation method, the inner part of the human forearm (measurement point n = 5 points, and the average value of these five points is used for the subsequent evaluation results) is set in 47 ° C. hot water for 3 minutes. Soaked.
Next, the amount of melanin and the amount of hemoglobin in the inner part of the forearm where redness is caused by immersion in hot water are measured every predetermined time according to the method for quantifying components in the skin according to the present invention, and the skin according to the present invention is previously measured. The amount of melanin and the amount of hemoglobin in a normal state before immersion were measured in accordance with the quantitative determination method of the components. In addition, the amount of hemoglobin shown in this example is a combination of the amount of oxygenated hemoglobin and the amount of reduced hemoglobin obtained independently.
[0059]
The results are shown in FIG. 7, and FIG. 7 is a diagram showing the influence on the quantification of melanin in the method for quantifying components in the skin according to the present invention when hemoglobin significantly increases.
As shown in FIG. 7, the amount of hemoglobin is markedly increased by immersion in hot water as compared with that before immersion in hot water, which corresponds well with the occurrence of redness of the skin due to immersion in hot water.
[0060]
However, the result was that the amount of melanin in the skin, which is said not to change under the condition of such hot water immersion, also increased by a small amount. The measurement result for melanin is estimated to have been affected by a significant increase in hemoglobin in its quantification, but it is slight compared with the prior art.
Next, a mexameter (Mexameter MX-16, manufactured by C + K), which is a conventional technique, was used as a comparative example, and the same examination was performed.
[0061]
The results are also shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the amount of hemoglobin is remarkably increased by immersion in hot water as compared with that before immersion in hot water, which corresponds well with the occurrence of redness of the skin due to immersion in hot water.
However, the results showed that the amount of melanin in the skin, which is said not to change under the condition of soaking in hot water, is greatly reduced by soaking in hot water. The measurement results for melanin are presumed to be affected by a significant increase in hemoglobin in the quantification, as in the case of melanin quantification in the above examples.
[0062]
At this time, it was found that the degree of change in the amount of melanin was about twice as large as the degree of change in the amount of melanin according to the above example, based on the degree of change in the amount of hemoglobin.
From the above, when the skin is warmed and reddish with hot water, that is, when hemoglobin is remarkably increased, the influence of the increase in hemoglobin on the quantification of melanin according to the present invention is reduced to about half that of the prior art. I understood that.
[0063]
(Example 3) Evaluation of skin components in skin having redness caused by ultraviolet irradiation
In order to confirm the accuracy of the skin component quantification method and the quantification device according to the present invention in comparison with the prior art, the following examination is performed.
In this example, when the skin was sunburned and reddish by UV irradiation, that is, when hemoglobin increased significantly and melanin increased gradually, the effect on the quantification of melanin and hemoglobin according to the present invention was evaluated. To do.
[0064]
In the evaluation method, the inner part of the human forearm (measurement point n = 12, the average value of the subsequent evaluation is the average value of these 12 points) is used, and this is irradiated with 2 MED ultraviolet rays for sunburn. Was caused.
Next, the amount of melanin and the amount of hemoglobin of the skin on the inner side of the forearm that has been irradiated with ultraviolet rays are measured every predetermined number of days according to the method for quantifying the components in the skin according to the present invention, and the components in the skin according to the present invention are previously measured The amount of melanin and the amount of hemoglobin at the normal time before being irradiated with ultraviolet rays were measured according to the quantitative method. In addition, the amount of hemoglobin shown in this example is a combination of the amount of oxygenated hemoglobin and the amount of reduced hemoglobin obtained independently.
[0065]
The results are shown in FIG. 9, and FIG. 9 is a diagram showing the results of tanned skin evaluated by the method for quantifying components in the skin according to the present invention. In FIG. 9A, horizontal lines are shown in the vicinity of melanin measurement values = 1 and 1.6, and this shows the range of melanin measurement values on the cheeks of 60 women as a reference. Similarly, in FIG. 9B, horizontal lines are shown in the vicinity of the hemoglobin measurement values = 1 and 3, and this shows the range of hemoglobin measurement values on the cheeks of 60 women as a reference.
[0066]
As shown to Fig.9 (a), the amount of melanin is increasing gradually by ultraviolet irradiation compared with before ultraviolet irradiation.
On the other hand, it is shown that the amount of hemoglobin increases remarkably immediately after the ultraviolet irradiation, and the amount decreases from about 9 days later to the same level as before the ultraviolet irradiation.
The above behavior of changing the amount of melanin and hemoglobin is due to the general phenomenon that the skin turns red immediately after sunburn, the redness is removed after a few days, while the skin color gradually fades and becomes darker. Corresponds well.
[0067]
Next, a mexameter (Mexameter MX-16, manufactured by C + K), which is a conventional technique, was used as a comparative example, and the same examination was performed.
The results are also shown in FIG. 10, which is a diagram showing the results of evaluating sunburned skin using a conventional mexameter. In FIG. 10 (a), horizontal lines are shown in the vicinity of the measured melanin amount (mx) = 450 and 515. This is based on the range of the measured melanin amount (mx) on the cheeks of 60 women. It is shown. Similarly, in FIG. 10B, horizontal lines are shown in the vicinity of the measured hemoglobin amount (ex) = 575 and 640, which refers to the range of the measured hemoglobin amount (ex) on the cheeks of 60 women. It is shown as
[0068]
As shown in FIG. 10 (a), the amount of melanin decreased after 2 days of UV irradiation and then increased after that compared to before UV irradiation.
On the other hand, the amount of hemoglobin increases markedly immediately after UV irradiation and begins to decrease after about 9 days, but it remains stable at a larger amount than before UV irradiation.
[0069]
The above behavior of changing the amount of melanin and hemoglobin is a general phenomenon that the skin becomes red immediately after sunburn, the redness is removed after a few days, while the skin color gradually fades and becomes darker. Do not correspond.
The reason for this discrepancy is that in the evaluation using the conventional mexameter, the influence of the increased amount of hemoglobin on the quantification of the amount of melanin is estimated to be significant in the evaluation two days after the ultraviolet irradiation. The
[0070]
On the other hand, in the determination of the amount of hemoglobin, it is estimated that the influence of the amount of melanin deposited and increased on the skin has a great influence, as seen after 9 days.
From the above, when sunburn is caused by ultraviolet irradiation to the skin and the amount of hemoglobin and melanin increases, the effect of the increase in the amount of hemoglobin and melanin on the determination of melanin and hemoglobin according to the present invention is related to the prior art. It was found that it was reduced compared.
[0071]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in a living body without using a means such as collecting a skin sample, and it is very quick and accurate. The amount of components in the skin can be quantified.
Therefore, it can be applied to the evaluation of so-called bears under eyes, dullness and transparency of skin, and whitening cosmetics.
[0072]
  Claim2According to the described invention, a multiple regression analysis is performed by using an absorbance model based on Lambert-Beer's law and using an extinction coefficient spectrum of a skin component without being substantially affected by light scattering on the skin. It is possible to analyze with less error, that is, to quantify skin components.
[0073]
  Claim3According to the described invention, it is possible to accurately and easily determine the main pigments in the skin that can constitute the color of the skin. As for hemoglobin, oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin can be quantified independently, and detailed quantification of skin components becomes possible. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily measure the amount of skin components as they are in a living body, particularly without using a means such as collection of a skin sample, and it is very quick and accurate. The amount of ingredients in the skin can be quantified.
[0074]
  Therefore, it can be applied to the evaluation of so-called bears under eyes, dullness and transparency of skin, and whitening cosmetics.
[0075]
  Claim6According to the described invention, a multiple regression analysis is performed by using an absorbance model based on Lambert-Beer's law and using an extinction coefficient spectrum of a skin component without being substantially affected by light scattering on the skin. Therefore, it is possible to provide an apparatus capable of analyzing with less error, that is, capable of quantifying the components of the skin. Claim7According to the described invention, it is possible to provide an apparatus capable of accurately and easily quantifying main pigments in the skin that can constitute the color of the skin.
[0076]
As for hemoglobin, oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin can be quantified independently, and detailed quantification of skin components becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an optical model of skin employed in the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an apparatus for quantifying components in skin according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an absorbance spectrum of the skin used in the examples according to the present invention.
FIG. 4 is an extinction coefficient spectrum of each component used in an example according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the coincidence of the spectrum synthesized from the amount of the skin constituents obtained in the example according to the present invention and the reflection spectrum of the skin.
FIG. 6 is a graph showing the coincidence of the spectrum synthesized from the amount of skin constituents obtained in another example according to the present invention and the reflection spectrum of the skin.
FIG. 7 is a diagram showing the influence on the quantification of melanin in the method for quantifying components in skin according to the present invention when the amount of hemoglobin is significantly increased.
FIG. 8 is a diagram showing the influence of a mexameter, which is a comparative example according to the present invention, on the determination of melanin when the amount of hemoglobin is significantly increased.
FIG. 9 is a diagram showing the result of tanning skin evaluated by the method for quantifying components in skin according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a result of evaluating sunburned skin using a mexameter which is a conventional technique.
FIG. 11 is a diagram for explaining the measurement principle of a mexameter.
[Explanation of symbols]
1 Skin
2 light
3 epidermis
4 dermis
10 Quantitative device for components in skin
11 Opening
12 Reflectance measurement unit
13 Control unit
15 Tubular body

Claims

The amount of components in the skin is determined by performing multiple regression analysis using the skin reflection spectrum, the absorbance model in which the transmittance in the Lambert-Beer law is replaced with the skin reflectance, and the absorption coefficient spectrum of the skin components. A method for quantifying components in skin, characterized in that it is obtained.

2. The method for quantifying components in skin according to claim 1, wherein multiple regression analysis is performed within a wavelength region of 500 nm to 700 nm.

The method for quantifying a component in skin according to claim 1 or 2, wherein the component in the skin is at least one of melanin, oxygenated hemoglobin, and reduced hemoglobin.

  The absorbance model is given by the formula
  log _１０10 (1 / R) = mC _ＭM + H _０0 C _ＨＯHO + HC _ＨH + D
Indicated by
  R is skin reflectance, C _MM Is the amount of melanin, C _HOHO Is the amount of oxygenated hemoglobin, C _HH Is the amount of reduced hemoglobin, D is the apparent absorbance of the dermis, m is the extinction coefficient of melanin, h _oo 4. The method for quantifying components in skin according to claim 3, wherein is an extinction coefficient of oxyhemoglobin, and h is an extinction coefficient of reduced hemoglobin.

A reflectance measuring unit for measuring the reflectance of the skin;
The reflectance spectrum of the skin is obtained from the reflectance data obtained by the reflectance measuring unit, and the reflectance spectrum, the absorbance model in which the transmittance in the Lambert-Beer law is replaced with the reflectance of the skin, and the absorbance of the constituent components of the skin An apparatus for quantifying a component in skin, comprising: a control unit that obtains the amount of the component in skin by performing multiple regression analysis using a coefficient spectrum.

The apparatus for quantifying components in skin according to claim 5, wherein the control unit performs multiple regression analysis within a wavelength region of 500 nm to 700 nm.

The apparatus for quantifying a component in skin according to claim 5 or 6, wherein the component in the skin is at least one of melanin, oxygenated hemoglobin, and reduced hemoglobin.

  The absorbance model is given by the formula
  log _１０10 (1 / R) = mC _ＭM + H _０0 C _ＨＯHO + HC _ＨH + D
Indicated by
  R is skin reflectance, C _MM Is the amount of melanin, C _HOHO Is the amount of oxygenated hemoglobin, C _HH Is the amount of reduced hemoglobin, D is the apparent absorbance of the dermis, m is the extinction coefficient of melanin, h _oo 8. The apparatus for quantifying components in skin according to claim 7, wherein is an extinction coefficient of oxyhemoglobin, and h is an extinction coefficient of reduced hemoglobin.