JP7631265B2 - Skin index estimation method - Google Patents
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Description
本発明は、赤外吸収スペクトル情報を用いて皮膚指標を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technology for estimating skin indices using infrared absorption spectrum information.
下記特許文献1には、皮膚の角層の赤外吸収スペクトルから1610~1570cm‐1の波数領域における信号強度A及び蛋白質由来の信号強度Bを観測し、信号強度Aから抽出されたカルボキシレートアニオン逆対称伸縮振動の信号強度A'と信号強度Bとの比から角層中の天然保湿因子NMF量を測定する方法が開示されている。
下記特許文献2には、ヒトの皮膚の角層を対象として赤外分光法によって赤外吸収スペクトルを測定し、この赤外吸収スペクトルにおける蛋白質二次構造に由来するアミドI吸収帯のピークから、αへリックスとランダムコイルの重畳したピーク及びβシートのピークを分割し、αへリックスとランダムコイルの重畳したピークの面積及びβシートのピーク面積を算出して、〔βシートのピーク面積〕/〔αへリックスとランダムコイルの重畳したピークの面積〕で定義されるピーク面積比β/αを算出し、算出された比β/αの値を指標として皮膚の角層の性状を医療行為以外の目的で評価する方法が開示されている。
下記特許文献3から5には、テープ剥離により取得された角層を対象にして得られた赤外吸収スペクトルを用いて角層の性状等を簡便かつ安定的に評価可能とする手法が開示されております。
The following
Patent Document 2 listed below discloses a method for evaluating the properties of the stratum corneum of human skin for purposes other than medical treatment, in which an infrared absorption spectrum is measured by infrared spectroscopy, an amide I absorption band peak derived from the secondary structure of the protein in the infrared absorption spectrum is divided into a peak of superimposed α-helix and random coil and a peak of β-sheet, the areas of the peak of superimposed α-helix and random coil and the peak area of β-sheet are calculated, and a peak area ratio β/α defined as [peak area of β-sheet]/[peak area of superimposed α-helix and random coil] is calculated, and the calculated ratio β/α is used as an index to evaluate the properties of the stratum corneum of skin for purposes other than medical treatment.
The following
上述の各種手法は、角層の赤外吸収スペクトルにおける特定波数領域のピークの信号強度、ピーク形状等に基づいて角層の性状等を評価している。
本発明は、角層の赤外吸収スペクトル情報を用いてより高精度に角層特性又は皮膚表面特性の指標値を推定可能な技術を提供する。
The various methods described above evaluate the properties of the stratum corneum based on the signal intensity, peak shape, etc. of a peak in a specific wavenumber region in the infrared absorption spectrum of the stratum corneum.
The present invention provides a technique that makes it possible to estimate index values of stratum corneum characteristics or skin surface characteristics with higher accuracy by using infrared absorption spectrum information of the stratum corneum.
本発明によれば、一以上のプロセッサが、被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程と、複数のサンプル提供者における皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報と既知の目的指標値との複数のデータセットを用いて得られた推定モデルに、前記取得された赤外吸収スペクトル情報を入力することにより、前記被評価者の目的指標値を推定する推定工程と、を実行し、前記赤外吸収スペクトル情報は、所定の波数領域における複数の強度値を含み、前記目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である皮膚指標推定方法が提供され得る。
また、一以上のプロセッサ及びメモリを少なくとも備える皮膚指標推定装置であって上述の皮膚指標推定方法を実行可能な皮膚指標推定装置なども提供され得る。
According to the present invention, a skin index estimation method can be provided in which one or more processors execute an acquisition step of acquiring infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of a subject, and an estimation step of estimating a target index value of the subject by inputting the acquired infrared absorption spectrum information into an estimation model obtained using multiple data sets of infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of multiple sample providers and known target index values, wherein the infrared absorption spectrum information includes multiple intensity values in a predetermined wavenumber range, and the target index value is an index value regarding the stratum corneum characteristics or skin surface characteristics.
Also, a skin index estimation device including at least one processor and a memory and capable of executing the above-mentioned skin index estimation method may be provided.
本発明によれば、角層の赤外吸収スペクトル情報を用いてより高精度に角層特性又は皮膚表面特性の指標値を推定可能な技術を提供することができる。 The present invention provides a technology that can estimate index values of stratum corneum characteristics or skin surface characteristics with higher accuracy using infrared absorption spectrum information of the stratum corneum.
以下、本発明の好ましい実施形態の例(以降、本実施形態と表記する)について説明する。以下に挙げる実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態の構成に限定されない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as the present embodiment) will be described. The embodiments described below are merely examples, and the present invention is not limited to the configurations of the following embodiments.
本実施形態に係る皮膚指標推定方法(以下、本方法と表記する)は、一台以上の情報処理装置が備える一以上のプロセッサにより実行される。
図1は、本方法を実行可能な情報処理装置10のハードウェア構成例を概念的に示す図である。
情報処理装置10は、いわゆるコンピュータであり、CPU11、メモリ12、入出力インタフェース(I/F)13、通信ユニット14等を有する。情報処理装置10は、据え置き型のPC(Personal Computer)であってもよいし、携帯型のPC、スマートフォン、タブレット等のような携帯端末であってもよいし、専用コンピュータであってもよい。
The skin index estimation method according to this embodiment (hereinafter referred to as this method) is executed by one or more processors included in one or more information processing devices.
FIG. 1 is a diagram conceptually showing an example of the hardware configuration of an
The
CPU11は、いわゆるプロセッサであり、一般的なCPU(Central Processing Unit)に加えて、特定用途向け集積回路(ASIC)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)等も含まれ得る。メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置(ハードディスク等)である。
入出力I/F13は、表示装置15、入力装置16等のユーザインタフェース装置と接続可能である。表示装置15は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイのような、CPU11等により処理された描画データに対応する画面を表示する装置である。入力装置16は、キーボード、マウス等のようなユーザ操作の入力を受け付ける装置である。表示装置15及び入力装置16は一体化され、タッチパネルとして実現されてもよい。
通信ユニット14は、通信網を介した他のコンピュータとの通信や、プリンタ等の他の機器との信号のやりとり等を行う。通信ユニット14には、可搬型記録媒体等も接続され得る。
The
The input/output I/
The
情報処理装置10のハードウェア構成は、図1の例に制限されない。情報処理装置10は、図示されていない他のハードウェア要素を含んでもよい。また、各ハードウェア要素の数も、図1の例に制限されない。例えば、情報処理装置10は、複数のCPU11を有していてもよい。また、情報処理装置10は、複数の筐体からなる複数台のコンピュータにより実現されていてもよい。
The hardware configuration of the
情報処理装置10は、CPU11によりメモリ12に格納されたコンピュータプログラムが実行されることにより、本方法を実行することができる。このコンピュータプログラムは、例えば、CD(Compact Disc)、メモリカード等のような可搬型記録媒体やネットワーク上の他のコンピュータから入出力I/F13又は通信ユニット14を介してインストールされ、メモリ12に格納される。
The
情報処理装置10(CPU11)は、推定モデルを利用可能であり、更に、その推定モデルを生成することもできる。但し、当該推定モデルは、他のコンピュータで生成されてもよい。当該推定モデルは、情報処理装置10内のメモリ12に格納されていてもよいし、情報処理装置10が通信でアクセス可能な他のコンピュータのメモリに格納されていてもよい。
このように情報処理装置10は、当該推定モデルを利用可能な装置であって本方法を実行可能な皮膚指標推定装置と表記可能である。なお、推定モデルの詳細については後述する。
The information processing device 10 (CPU 11) can use the estimation model and can also generate the estimation model. However, the estimation model may be generated by another computer. The estimation model may be stored in the
In this way, the
ここで、本方法について図2を用いて説明する。
図2は、本実施形態に係る皮膚指標推定方法(本方法)のフローチャートである。
本方法は、図2に示されるように、被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程(S11)と、上述の推定モデルに、取得工程(S11)で取得された赤外吸収スペクトル情報を入力する(S12)ことにより、被評価者の目的指標値を推定する推定工程(S13)とを少なくとも含む。図2の例において、本方法は、推定工程(S13)で取得された被評価者の目的指標値を出力する工程(S14)を更に含んでいる。
本方法は、図1に例示されるような情報処理装置10(CPU11)により実行される。以降、本方法の各工程についてその実行主体をCPU11としてそれぞれ詳述する。
Here, this method will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart of the skin index estimation method (the present method) according to this embodiment.
As shown in Fig. 2, this method includes at least an acquisition step (S11) of acquiring infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of the subject, and an estimation step (S13) of estimating the target index value of the subject by inputting (S12) the infrared absorption spectrum information acquired in the acquisition step (S11) into the above-mentioned estimation model. In the example of Fig. 2, this method further includes a step (S14) of outputting the target index value of the subject acquired in the estimation step (S13).
This method is executed by an information processing device 10 (CPU 11) as exemplified in Fig. 1. Hereinafter, each step of this method will be described in detail with the
取得工程(S11)で取得される赤外吸収スペクトル情報は、皮膚から剥離された角層を少なくとも含む検体の赤外分光測定により得られる赤外吸収スペクトル(赤外吸光スペクトル、赤外透過スペクトル等とも呼ばれる)の情報であって、当該赤外吸収スペクトルの所定の波数領域における複数の強度値を含む。 The infrared absorption spectrum information acquired in the acquisition step (S11) is information on the infrared absorption spectrum (also called the infrared absorption spectrum, infrared transmission spectrum, etc.) obtained by infrared spectroscopy measurement of a specimen that includes at least the stratum corneum peeled from the skin, and includes multiple intensity values in a specified wavenumber range of the infrared absorption spectrum.
「皮膚から剥離された角層」には、手や粘着テープ、何らかの道具等を用いて皮膚から採取された或いは剥離された角層のみでなく、自然に剥がれ落ちた角層も含む。当該赤外吸収スペクトル情報は、このような角層に関して得られる赤外吸収スペクトルのみを示してもよいし、その角層に加えてテープや水分、埃のような他の成分を含んだ状態の赤外吸収スペクトルを示してもよい。
「強度値」とは、赤外吸収スペクトルにおける各波数の強度を示す値であり、例えば、吸光度、透過率若しくは反射率である。
The "stratum corneum peeled off from the skin" includes not only stratum corneum collected or peeled off from the skin using hands, adhesive tape, some kind of tool, etc., but also stratum corneum that has naturally peeled off. The infrared absorption spectrum information may represent only the infrared absorption spectrum obtained for such a stratum corneum, or may represent the infrared absorption spectrum of the stratum corneum plus other components such as tape, moisture, and dust.
The "intensity value" is a value indicating the intensity of each wave number in an infrared absorption spectrum, such as absorbance, transmittance, or reflectance.
図3は、皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトルの例を示すグラフである。図3において、横軸は波数を示し、縦軸は吸光度(強度値)を示している。
取得工程(S11)で取得される赤外吸収スペクトル情報は、図3に例示されるような赤外吸収スペクトルの所定の波数領域の強度値群の中から抽出された複数の強度値を含む。
赤外吸収スペクトルの「所定の波数領域」は、予め決められた波数領域であって、赤外分光測定を行う装置の仕様に応じた測定限界となる波数範囲であってもよいし、そのような測定限界の波数範囲の中の一以上の部分的な波数領域であってもよい。例えば、図3の例に示されるように、所定の波数領域は、測定限界となる600cm-1以上4000cm-1以下の波数範囲とされてもよい。
3 is a graph showing an example of an infrared absorption spectrum for the stratum corneum peeled from the skin, in which the horizontal axis indicates wave number and the vertical axis indicates absorbance (intensity value).
The infrared absorption spectrum information acquired in the acquisition step (S11) includes a plurality of intensity values extracted from a group of intensity values in a predetermined wave number region of the infrared absorption spectrum as exemplified in FIG.
The "predetermined wavenumber region" of the infrared absorption spectrum is a predetermined wavenumber region, and may be a wavenumber range that is the measurement limit according to the specifications of an apparatus for performing infrared spectrometry, or may be one or more partial wavenumber regions within the wavenumber range of the measurement limit. For example, as shown in the example of Figure 3, the predetermined wavenumber region may be a wavenumber range of 600 cm -1 or more and 4000 cm -1 or less that is the measurement limit.
但し、赤外吸収スペクトル情報は、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域における複数の強度値及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域における複数の強度値を少なくとも含むことが好ましい。実施例として後述するとおり、当該第一波数領域及び当該第二波数領域における強度値の、目的指標値に対する寄与率(回帰係数)が、それ以外の波数領域の強度値よりも高く、推定モデルの推定精度を高くすることができるからである。 However, it is preferable that the infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values in a first wavenumber region of 600 cm −1 or more and 1800 cm −1 or less and a plurality of intensity values in a second wavenumber region of 2800 cm −1 or more and 3700 cm −1 or less. As will be described later as an example, the contribution rate (regression coefficient) of the intensity values in the first wavenumber region and the second wavenumber region to the target index value is higher than the intensity values in the other wavenumber regions, and the estimation accuracy of the estimation model can be improved.
また、当該赤外吸収スペクトル情報は、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域および2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域の非ピーク領域における複数の強度値を少なくとも含むことが好ましい。
ここでの「非ピーク領域」とは、図3に示すような赤外吸収スペクトルのグラフにおいてピークではない波数領域を示し、具体的には、所定の波数分解能(例えば0.5cm-1)の赤外吸収スペクトルにおいてピーク領域を除いた波数領域を意味する。「ピーク領域」とは、当該赤外吸収スペクトルにおいて凸状を示す波数領域であって、例えば、その波数領域内のピーク強度を示す波数を中心にして所定の波数範囲(例えば100cm-1)、或いは当該ピーク強度を示す波数を中心にしてそのピーク強度の8割から5割程度の強度を示す波数までの波数範囲を意味する。
図3の例では、第一波数領域の非ピーク領域には、700から800cm-1付近、1000から1100cm-1付近、1400cm-1付近の波数範囲等が該当し、第二波数領域の非ピーク領域には、3000から3100cm-1付近、3400から3700cm-1付近の波数領域等が該当する。
本発明者らにより、このように当該赤外吸収スペクトル情報としてピーク強度値だけではなく非ピーク領域の複数の強度値を用いることで推定モデルの推定精度を高くすることが見出されている。
The infrared absorption spectrum information preferably includes at least a plurality of intensity values in non-peak regions of a first wavenumber region of 600 cm -1 to 1800 cm -1 and a second wavenumber region of 2800 cm -1 to 3700 cm -1 .
The term "non-peak region" as used herein refers to a wavenumber region that is not a peak in an infrared absorption spectrum graph such as that shown in Fig. 3, and specifically refers to a wavenumber region excluding the peak region in an infrared absorption spectrum with a predetermined wavenumber resolution (e.g., 0.5 cm -1 ). The term "peak region" refers to a wavenumber region that exhibits a convex shape in the infrared absorption spectrum, and refers to, for example, a predetermined wavenumber range (e.g., 100 cm -1 ) centered on the wavenumber that exhibits the peak intensity within that wavenumber region, or a wavenumber range centered on the wavenumber that exhibits the peak intensity, from 80% to 50% of the peak intensity.
In the example of FIG. 3, the non-peak region of the first wavenumber region corresponds to wavenumber ranges around 700 to 800 cm −1 , around 1000 to 1100 cm −1 , around 1400 cm −1 , etc., and the non-peak region of the second wavenumber region corresponds to wavenumber ranges around 3000 to 3100 cm −1 , around 3400 to 3700 cm −1 , etc.
The present inventors have found that the estimation accuracy of the estimation model can be improved by using not only the peak intensity value but also a plurality of intensity values in non-peak regions as the infrared absorption spectrum information.
また、当該赤外吸収スペクトル情報に含まれる強度値は、赤外吸収スペクトルのピーク強度値か否かに関わらず抽出されたものであってもよい。例えば、当該赤外吸収スペクトル情報は、ピーク強度値か否かに関わらず、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域の中から一定波数間隔(第一波数間隔)及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域の中から一定波数間隔(第二波数間隔)でそれぞれサンプリングされた複数の強度値を含むようにしてもよい。この場合、第一波数間隔と第二波数間隔は同一にされてもよいし、異なる間隔とされてもよい。また、当該赤外吸収スペクトル情報は、所定の波数領域(例えば600cm-1以上4000cm-1以下)の中から一定波数間隔でサンプリングされた複数の強度値を含むようにしてもよい。
このように赤外吸収スペクトルのピーク強度値か否かに関わらず抽出された複数の強度値を用いることで推定モデルの推定精度を高くすることができることは実施例で後述するとおり実証されている。
Moreover, the intensity value included in the infrared absorption spectrum information may be extracted regardless of whether it is a peak intensity value of the infrared absorption spectrum. For example, the infrared absorption spectrum information may include a plurality of intensity values sampled at a fixed wavenumber interval (first wavenumber interval) from a first wavenumber region of 600 cm -1 to 1800 cm -1 and at a fixed wavenumber interval (second wavenumber interval) from a second wavenumber region of 2800 cm -1 to 3700 cm -1 , regardless of whether it is a peak intensity value. In this case, the first wavenumber interval and the second wavenumber interval may be the same interval or may be different intervals. Moreover, the infrared absorption spectrum information may include a plurality of intensity values sampled at a fixed wavenumber interval from a predetermined wavenumber region (for example, 600 cm -1 to 4000 cm -1 ).
It has been demonstrated in the examples described below that the estimation accuracy of the estimation model can be improved by using multiple intensity values extracted in this manner, regardless of whether they are peak intensity values of the infrared absorption spectrum or not.
また、当該赤外吸収スペクトル情報に含まれる強度値の数は、推定モデルの推定精度を高くするためには、実施例として後述するとおり、10以上であることが好ましく、25以上であることがより好ましく、50以上であることが更に好ましい。 In addition, in order to improve the estimation accuracy of the estimation model, the number of intensity values included in the infrared absorption spectrum information is preferably 10 or more, more preferably 25 or more, and even more preferably 50 or more, as described below as an example.
CPU11は、取得工程(S11)において、赤外分光測定装置若しくは他のコンピュータから通信或いは可搬型記録媒体を介して当該赤外吸収スペクトル情報を取得してもよいし、その測定装置若しくは他のコンピュータから取得された情報を加工することで当該赤外吸収スペクトル情報を取得してもよい。
In the acquisition step (S11), the
上述したとおり本実施形態では赤外吸収スペクトル情報の取得手法には様々な手法が採用可能である。例えば、シリコーン粘着層又は他の成分の粘着層を有する粘着テープで皮膚表面から角層を採取し、少なくとも角層が付着したその粘着テープに対する赤外分光測定の結果から当該赤外吸収スペクトル情報が抽出されてもよい。この場合、CPU11は、赤外分光測定装置若しくは他のコンピュータから赤外分光測定の結果情報を取得し、その結果情報から必要となる赤外吸収スペクトル情報を取得してもよい。
また、上述の特許文献3から5の開示手法を用いて当該赤外吸収スペクトル情報が取得されてもよい。具体的には、粘着テープT1で皮膚表面から角層を採取し、採取された角層をその粘着テープT1からシリコーン粘着層を有するテープT2に転写して、そのテープT2の粘着面をATR-IR測定して得られる赤外吸収スペクトルAとシリコーン粘着層を有する未使用のテープT3の粘着面をATR-IR測定して得られる赤外吸収スペクトルBとの差スペクトルを求めて、その差スペクトルから当該赤外吸収スペクトル情報を抽出する手法が行われてもよい。この手法において当該差スペクトルは、シリコーン粘着層に由来する主要な吸収帯である1260cm-1付近の吸収帯若しくは1000~1100cm-1付近の吸収帯又はそれら両方に由来するピーク強度が一致するように、赤外吸収スペクトルA又は赤外吸収スペクトルBを定数倍してから差し引いて得られる。なお、実施例の項においてこの手法は開示手法と表記される。
As described above, in this embodiment, various methods can be used to acquire infrared absorption spectrum information. For example, the stratum corneum may be collected from the skin surface using an adhesive tape having a silicone adhesive layer or an adhesive layer of another component, and the infrared absorption spectrum information may be extracted from the results of infrared spectrometry of the adhesive tape to which at least the stratum corneum is attached. In this case, the
The infrared absorption spectrum information may be obtained using the methods disclosed in the above-mentioned
工程(S12)で用いられる推定モデルは、複数のサンプル提供者に関する複数のデータセットを用いて得られたモデルである。
各データセットは、サンプル提供者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報とそのサンプル提供者に関する既知の目的指標値との組合せデータである。
赤外吸収スペクトル情報は、推定モデルの入力となる説明変数の値として用いられる。赤外吸収スペクトル情報については工程(S11)に関して述べたとおりである。但し、推定モデルの構築に用いられる赤外吸収スペクトル情報は、サンプル提供者の角層に関して得られたものとなる。但し、サンプル提供者の中に当該被評価者が含まれていてもよい。
The estimation model used in step (S12) is a model obtained using multiple data sets related to multiple sample donors.
Each data set is a combination of infrared absorption spectrum information for the stratum corneum peeled from the skin of a sample donor and a known target index value for that sample donor.
The infrared absorption spectrum information is used as the value of the explanatory variable that is the input of the estimation model. The infrared absorption spectrum information is as described in step (S11). However, the infrared absorption spectrum information used to construct the estimation model is obtained for the stratum corneum of the sample provider. However, the subject may be included in the sample provider.
目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値であり、推定モデルの出力となる目的変数の値として用いられる。上述のデータセットに含まれる既知の目的指標値は、各サンプル提供者を対象にして評価、計測等を行うことで予め取得される。 The objective index value is an index value related to the stratum corneum characteristics or skin surface characteristics, and is used as the value of the objective variable that is the output of the estimation model. The known objective index values contained in the above-mentioned dataset are obtained in advance by performing evaluation, measurement, etc. on each sample provider.
角層特性に関する指標値は、角層の特性を示す指標値であり、例えば、角層の重層剥離率、角層の細胞形状に関する指標値、角層細胞間脂質に関する指標値、角層の水分量に関する指標値等である。
皮膚表面特性に関する指標値は、皮膚表面形状を再現したレプリカ又は皮膚表面の測定により得られる指標値であり、皮膚表面の形態を示す指標値を含む。皮膚表面の形態を示す指標値としては、例えば、マイクロスコープ等を用いた皮膚の表面形態測定により得られる鱗屑、皮膚の滑らかさ及びシワ状態の指標値、当該レプリカの測定により得られる皮膚表面の粗さ、シワの深さ、シワの本数、シワの体積、シワの面積及びシワの面積率がある。
また、後述する経皮水分蒸散量(TEWL)のような角層の水分量に関する指標値も、皮膚表面に対する測定により得られる指標値であるため、皮膚表面特性に関する指標値に位置付けることもできる。但し、本明細書では、角層の水分量に関する指標値は、「角層」の物性を表す値の1つであることから、角層特性に関する指標値に位置付けるものとする。
The index value relating to the stratum corneum characteristics is an index value that indicates the characteristics of the stratum corneum, for example, an index value relating to the delamination rate of the stratum corneum, an index value relating to the cell shape of the stratum corneum, an index value relating to the intercellular lipids of the stratum corneum, an index value relating to the moisture content of the stratum corneum, etc.
The index value relating to the skin surface characteristics is an index value obtained by measuring a replica that reproduces the skin surface shape or the skin surface, and includes an index value indicating the morphology of the skin surface. Examples of the index value indicating the morphology of the skin surface include index values of scale, smoothness and wrinkle state of the skin obtained by measuring the surface shape of the skin using a microscope or the like, roughness of the skin surface obtained by measuring the replica, wrinkle depth, number of wrinkles, wrinkle volume, wrinkle area and wrinkle area ratio.
In addition, an index value relating to the moisture content of the stratum corneum, such as the transepidermal water loss (TEWL) described below, is also an index value obtained by measuring the skin surface, and therefore can also be considered as an index value relating to skin surface characteristics. However, in this specification, the index value relating to the moisture content of the stratum corneum is considered to be an index value relating to the stratum corneum characteristics, since it is one of the values expressing the physical properties of the "stratum corneum."
角層の重層剥離率及び角層の細胞形状に関する指標値は、例えばテープ等で採取された角層を撮像した画像を解析することで取得可能である。
角層の重層剥離率は、角層画像を二値化処理することで剥離部面積と重層部面積を求め、重層部面積を剥離部面積で除算することで取得され得る。
角層の細胞形状に関する指標値は、一人につき複数の角層細胞の形状指標値を計測し、計測された複数の形状指標値に対して平均等の統計処理を行うことで取得可能である。例えば、一人あたり複数の角層細胞画像が撮像され、角層細胞画像1枚あたり複数個の角層細胞が特定され、特定された各角層細胞の形状指標値をそれぞれ計測して角層細胞画像の枚数で統計処理することにより、対象者の角層の細胞形状に関する指標値が取得可能である。角層の細胞形状に関する指標値としては、例えば、角層細胞面積、角層細胞長さ、角層細胞真円率等がある。
The index values relating to the delamination rate of the stratum corneum and the cell shape of the stratum corneum can be obtained, for example, by analyzing an image of the stratum corneum captured using tape or the like.
The stratum corneum layer peeling rate can be obtained by determining the area of the peeled part and the area of the layer peeling part by binarizing the stratum corneum image, and dividing the area of the layer peeling part by the area of the peeled part.
The index value relating to the shape of the stratum corneum cells can be obtained by measuring the shape index values of multiple stratum corneum cells per person and performing statistical processing such as averaging the multiple measured shape index values. For example, multiple stratum corneum cell images are taken per person, multiple stratum corneum cells are identified per stratum corneum cell image, and the shape index value of each identified stratum corneum cell is measured and statistical processing is performed using the number of stratum corneum cell images, thereby obtaining an index value relating to the shape of the stratum corneum cells of a subject. Examples of index values relating to the shape of the stratum corneum cells include the area of the stratum corneum cells, the length of the stratum corneum cells, and the circularity of the stratum corneum cells.
角層細胞間脂質に関する指標値は、角層細胞間脂質の成分量又は成分ごとの量の比率であり、例えば、角層細胞間脂質の総量、角層細胞間脂質のセラミド量、コレステロール量又は遊離脂肪酸量であり、或いは、角層細胞間脂質のセラミド分子種ごとの量又は当該セラミド分子種ごとの量の比率である。
角層細胞間脂質に関する指標値は、例えば、液体クロマトグラフィ(LC)と質量分析(MS)とを組み合せた解析手法により測定可能である。角層細胞間脂質に関する指標値としては、例えば、角層細胞間脂質の総量、セラミド量、コレステロール量、遊離脂肪酸量、セラミド分子種(NDS、NS、NH、NP、ADS、AS、AH、AP、EOS、EOH、EOP等)ごとの量、セラミド分子種ごとの量の比率(NP/NS等)がある。
The index value for intercellular lipids is the amount of a component of the intercellular lipids or the ratio of the amount of each component, for example, the total amount of intercellular lipids, the amount of ceramide, cholesterol or free fatty acid in the intercellular lipids, or the amount of each ceramide molecular species in the intercellular lipids or the ratio of the amount of each ceramide molecular species.
The index value for the intercellular lipids can be measured, for example, by an analytical method combining liquid chromatography (LC) and mass spectrometry (MS). Examples of the index value for the intercellular lipids include the total amount of intercellular lipids, the amount of ceramide, the amount of cholesterol, the amount of free fatty acid, the amount of each ceramide molecular species (NDS, NS, NH, NP, ADS, AS, AH, AP, EOS, EOH, EOP, etc.), and the ratio of the amount of each ceramide molecular species (NP/NS, etc.).
角層の水分量に関する指標値は、角層に含まれる水分量(角層水分量とも表記される)を示す指標値である。但し、ここでの指標値は、厳密に角層のみに含まれる水分量を示す値であることに限定するものではなく、角層に含まれる水分量を主としつつ表皮における角層よりも下層の組織に含まれる水分量を含む指標値であってもよい。
角層水分量は、例えば、コンダクタンス測定法、キャパシタンス測定法等により測定可能である。
また、本明細書では、皮膚のバリア機能を示す評価値として知られている、角層を通って蒸散する水分量を意味する経皮水分蒸散量(TEWL)についても角層の水分量に関する指標値に位置付ける。ここでの評価値は、皮膚内部から外部へのバリア機能を示すだけではなく、皮膚外部から内部へのバリア機能を示す指標値を含むものである。但し、上述したとおり、経皮水分蒸散量(TEWL)は皮膚表面特性に関する指標値に位置付けることもできる。
The index value for the moisture content of the stratum corneum is an index value indicating the amount of moisture contained in the stratum corneum (also referred to as stratum corneum moisture content). However, the index value here is not limited to a value strictly indicating the amount of moisture contained only in the stratum corneum, and may be an index value that mainly includes the amount of moisture contained in the stratum corneum, as well as the amount of moisture contained in tissues below the stratum corneum in the epidermis.
The moisture content of the stratum corneum can be measured, for example, by a conductance measurement method, a capacitance measurement method, or the like.
In addition, in this specification, the transepidermal water loss (TEWL), which is known as an evaluation value indicating the barrier function of the skin and means the amount of water that evaporates through the stratum corneum, is also positioned as an index value related to the water content of the stratum corneum. The evaluation value here includes an index value indicating not only the barrier function from the inside of the skin to the outside, but also the barrier function from the outside of the skin to the inside. However, as described above, the transepidermal water loss (TEWL) can also be positioned as an index value related to the skin surface characteristics.
複数のサンプル提供者に関するこのような既知の目的指標値と赤外吸収スペクトル情報とのデータセット群を用いて当該推定モデルが構築される。本実施形態では多変量解析を用いて構築された推定モデルが例示される。即ち、本実施形態における推定モデルは、複数のサンプル提供者に関する複数のデータセットに対して多変量解析を行うことにより得られる。
多変量解析手法としては、例えば、重回帰分析、主成分分析、部分的最小二乗回帰(PLS)、主成分回帰分析(PCR)等がよく知られている。本実施形態では、赤外吸収スペクトル情報を説明変数とし、目的指標値を目的変数とする推定モデルを構築可能であれば、利用される多変量解析の具体的手法は限定されない。本実施形態における推定モデルは推定式とも表記可能である。
The estimation model is constructed using a set of data of such known target index values and infrared absorption spectrum information for multiple sample providers. In this embodiment, an estimation model constructed using multivariate analysis is exemplified. That is, the estimation model in this embodiment is obtained by performing multivariate analysis on multiple data sets related to multiple sample providers.
Well-known multivariate analysis techniques include, for example, multiple regression analysis, principal component analysis, partial least squares regression (PLS), and principal component regression analysis (PCR). In this embodiment, the specific technique of multivariate analysis used is not limited as long as it is possible to construct an estimation model in which the infrared absorption spectrum information is an explanatory variable and the objective index value is an objective variable. The estimation model in this embodiment can also be expressed as an estimation formula.
また、当該推定モデルは、ディープニューラルネットワークを含む畳み込みニューラルネットワークで構成されていてもよく、コンピュータプログラムとパラメータとの組合せ、複数の関数とパラメータとの組合せなどにより実現される。また、当該推定モデルは、ニューラルネットワークで構築される場合で、かつ、入力層、中間層及び出力層を一つのニューラルネットワークの単位と捉えた場合に、一つのニューラルネットワークを指してもよいし、複数のニューラルネットワークの組合せを指してもよい。また、当該モデルは、複数の推定式の組合せで構成されてもよいし、一つの推定式で構成されてもよい。また、推定モデルは、ニューラルネットワークと回帰式や判別式等のような他のモデルとの組合せで構成され、ニューラルネットワークの出力として得られた値を当該他のモデルに入力して得られる値を出力とするものであってもよい。 The estimation model may be composed of a convolutional neural network including a deep neural network, and may be realized by a combination of a computer program and parameters, a combination of multiple functions and parameters, etc. In addition, when the estimation model is constructed with a neural network, and the input layer, intermediate layer, and output layer are regarded as a single neural network unit, it may refer to one neural network or a combination of multiple neural networks. The model may be composed of a combination of multiple estimation formulas, or may be composed of one estimation formula. The estimation model may be composed of a combination of a neural network and another model such as a regression formula or a discriminant formula, and may be configured to input a value obtained as an output of the neural network into the other model and output the value obtained.
本実施形態において推定モデルは、複数の強度値を含む赤外吸収スペクトル情報を説明変数とし一つの目的指標値を目的変数とする一つの推定式であってもよいし、相互に異なる目的指標値をそれぞれ目的変数とする二以上の推定式の集合であってもよい。後者の場合には、工程(S13)において、二以上の目的指標値が取得される。
また、当該推定モデルがニューラルネットワークで構成されるAIモデルとして構築されている場合には、複数の強度値を含む赤外吸収スペクトル情報を入力として、一つ又は複数の目的指標値が出力される。
In this embodiment, the estimation model may be a single estimation formula in which the infrared absorption spectrum information including a plurality of intensity values is used as an explanatory variable and a single objective index value is used as an objective variable, or may be a set of two or more estimation formulas in which different objective index values are used as objective variables. In the latter case, two or more objective index values are obtained in step (S13).
Furthermore, when the estimation model is constructed as an AI model consisting of a neural network, infrared absorption spectrum information including multiple intensity values is input, and one or multiple target index values are output.
工程(S14)においてCPU11は、工程(S13)で取得された目的指標値を出力する。CPU11は、目的指標値を表示装置15に表示させることもできるし、入出力I/F13又は通信ユニット14を介して接続されるプリンタ装置に目的指標値を出力させることもできるし、入出力I/F13又は通信ユニット14を介して可搬型記録媒体若しくは他のコンピュータに当該目的指標値を記録或いは送信することもできる。このように目的指標値の出力先及び出力方法は何ら限定されない。
また、CPU11は、工程(S13)で取得された目的指標値を数値としてそのまま出力してもよいし、取得された目的指標値に対して桁合わせ等の正規化を行ったうえで出力してもよい。本実施形態は目的指標値の出力形式についても限定しない。
In step (S14),
Furthermore, the
以上のように本実施形態では、被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報であって600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域を少なくとも含む比較的広い所定の波数領域における複数の強度値を含む赤外吸収スペクトル情報が推定モデルに入力されることで、被評価者の目的指標値が推定される。
角層に関する赤外吸収スペクトル情報から推定されるその目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である。
As described above, in this embodiment, infrared absorption spectrum information relating to the stratum corneum peeled off from the skin of the subject, the infrared absorption spectrum information including a plurality of intensity values in a relatively wide predetermined wavenumber range including at least a first wavenumber range of 600 cm -1 or more and 1800 cm -1 or less and a second wavenumber range of 2800 cm -1 or more and 3700 cm -1 or less, is input into an estimation model, and the target index value of the subject is estimated.
The target index value estimated from the infrared absorption spectrum information on the stratum corneum is an index value related to the stratum corneum characteristics or the skin surface characteristics.
上述の従来手法では、角層の性状を評価するにあたって角層の赤外吸収スペクトルにおける特定波数領域のピークに着目していたところ、本発明者は、角層の赤外吸収スペクトルにおける上述の第一及び第二波数領域を少なくとも含む比較的広い所定の波数領域に目を向けてそのような広い波数領域から抽出される複数の強度値(非ピーク領域の強度値、ピークとは無関係に一定間隔でサンプリングされた複数の強度値等)を用いることで角層特性又は皮膚表面特性をより高精度に推定可能であることを新たに見出したのである。
これにより、本実施形態によれば、角層の赤外吸収スペクトルにおける当該所定の波数領域における複数の強度値を用いることで角層を含む皮膚表面の指標を高精度に推定することができる。
更に言えば、各種測定装置を用いた皮膚表面の測定や画像撮影等のような角層を含む皮膚表面の指標を得るための個々の処理を行うことなく、被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を得さえすれば、容易にそのような皮膚表面の指標を推定することができる。また、そのような赤外吸収スペクトル情報は、被評価者に接触することなく、被評価者の皮膚から剥離された状態の角層から取得可能であるため、本実施形態は、遠隔評価を可能とし、衛生面でも有用である。
In the above-mentioned conventional methods, attention was focused on peaks in a specific wavenumber region in the infrared absorption spectrum of the stratum corneum when evaluating the properties of the stratum corneum. However, the present inventor has newly discovered that it is possible to estimate the characteristics of the stratum corneum or the skin surface with higher accuracy by turning his attention to a relatively wide, specific wavenumber region in the infrared absorption spectrum of the stratum corneum that includes at least the above-mentioned first and second wavenumber region, and using multiple intensity values extracted from such a wide wavenumber region (intensity values in non-peak regions, multiple intensity values sampled at regular intervals unrelated to peaks, etc.).
As a result, according to this embodiment, by using multiple intensity values in the specified wave number region in the infrared absorption spectrum of the stratum corneum, it is possible to estimate an index of the skin surface including the stratum corneum with high accuracy.
Furthermore, such skin surface indexes can be easily estimated by simply obtaining infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of the subject, without performing individual processes for obtaining indices of the skin surface including the stratum corneum, such as measuring the skin surface using various measuring devices or taking images, etc. Furthermore, since such infrared absorption spectrum information can be obtained from the stratum corneum in a state where it is peeled from the skin of the subject without contacting the subject, this embodiment enables remote evaluation and is also useful in terms of hygiene.
上記の実施形態及び変形例の一部又は全部は、次のようにも特定され得る。但し、上述の実施形態及び変形例が以下の記載に制限されるものではない。 Some or all of the above-described embodiments and variations may also be specified as follows. However, the above-described embodiments and variations are not limited to the following descriptions.
<1> 一以上のプロセッサが、
被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程と、
複数のサンプル提供者における皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報と既知の目的指標値との複数のデータセットを用いて得られた推定モデルに、前記取得された赤外吸収スペクトル情報を入力することにより、前記被評価者の目的指標値を推定する推定工程と、
を実行し、
前記赤外吸収スペクトル情報は、所定の波数領域における複数の強度値を含み、
前記目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である、
皮膚指標推定方法。
<1> One or more processors,
An acquisition step of acquiring infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of the subject;
an estimation step of estimating the target index value of the subject by inputting the acquired infrared absorption spectrum information into an estimation model obtained by using a plurality of data sets of infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of a plurality of sample donors and known target index values;
Run
the infrared absorption spectrum information includes a plurality of intensity values in a predetermined wave number region;
The target index value is an index value related to a stratum corneum characteristic or a skin surface characteristic.
Skin index estimation method.
<2> 前記赤外吸収スペクトル情報は、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域における複数の強度値及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域における複数の強度値を少なくとも含む、
<1>に記載の皮膚指標推定方法。
<3> 前記赤外吸収スペクトル情報は、前記第一波数領域及び前記第二波数領域の非ピーク領域における複数の強度値を少なくとも含む、
<2>に記載の皮膚指標推定方法。
<4> 前記赤外吸収スペクトル情報は、前記第一波数領域から一定波数間隔及び前記第二波数領域から一定波数間隔でそれぞれサンプリングされた複数の強度値を含む、
<2>又は<3>に記載の皮膚指標推定方法。
<5> 前記目的指標値は、角層の重層剥離率、角層細胞面積、角層細胞長さ、又は角層細胞真円率である、
<1>から<4>のいずれか一つに記載の皮膚指標推定方法。
<6> 前記目的指標値は、角層細胞間脂質の総量、セラミド量、コレステロール量若しくは遊離脂肪酸量、角層細胞間脂質のセラミド分子種ごとの量、又は角層細胞間脂質のセラミド分子種ごとの量の比率である、
<1>から<4>のいずれか一つに記載の皮膚指標推定方法。
<7> 前記目的指標値は、角層水分量又は経皮水分蒸散量である、
<1>から<4>のいずれか一つに記載の皮膚指標推定方法。
<8> 前記目的指標値は、皮膚の表面形態測定により得られる鱗屑状態、皮膚の滑らかさ若しくはシワ状態の指標値、又は皮膚の表面形状を再現したレプリカの測定により得られた皮膚表面の粗さ、シワの深さ、シワの本数、シワの体積、シワの面積若しくはシワの面積率の指標値である、
<1>から<4>のいずれか一つに記載の皮膚指標推定方法。
<2> The infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values in a first wavenumber region of 600 cm −1 or more and 1800 cm −1 or less and a plurality of intensity values in a second wavenumber region of 2800 cm −1 or more and 3700 cm −1 or less.
The skin index estimation method according to <1>.
<3> The infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values in non-peak regions of the first wavenumber region and the second wavenumber region,
The skin index estimation method according to <2>.
<4> The infrared absorption spectrum information includes a plurality of intensity values sampled at a constant wavenumber interval from the first wavenumber region and at a constant wavenumber interval from the second wavenumber region,
The skin index estimation method according to <2> or <3>.
<5> The target index value is a stratum corneum delamination rate, a stratum corneum cell area, a stratum corneum cell length, or a stratum corneum cell circularity rate,
The skin index estimating method according to any one of <1> to <4>.
<6> The target index value is a total amount of intercellular lipids, an amount of ceramide, an amount of cholesterol, or an amount of free fatty acid, an amount of each ceramide molecular species in intercellular lipids, or a ratio of an amount of each ceramide molecular species in intercellular lipids.
The skin index estimating method according to any one of <1> to <4>.
<7> The target index value is the stratum corneum moisture content or the transepidermal water loss,
The skin index estimating method according to any one of <1> to <4>.
<8> The target index value is an index value of a scale state, a skin smoothness or a wrinkle state obtained by measuring a surface morphology of the skin, or an index value of a skin surface roughness, a wrinkle depth, a wrinkle number, a wrinkle volume, a wrinkle area or a wrinkle area ratio obtained by measuring a replica that reproduces the surface shape of the skin,
The skin index estimating method according to any one of <1> to <4>.
<9> 一以上のプロセッサ及びメモリを少なくとも備える皮膚指標推定装置であって、
<1>から<8>のいずれか一つに記載の皮膚指標推定方法を実行可能な皮膚指標推定装置。
<9> A skin index estimation device including at least one processor and a memory,
A skin index estimation device capable of executing the skin index estimation method according to any one of <1> to <8>.
以下に複数の実施例を挙げ、上述の内容を更に詳細に説明する。但し、以下の各実施例の記載は、上述の内容に何ら限定を加えるものではない。 The following provides several examples to explain the above in more detail. However, the description of each example does not impose any limitations on the above.
実施例1では、20歳代から50歳代の女性390名をサンプル提供者として、各サンプル提供者に関する赤外吸収スペクトル情報及び目的指標値のデータセットが取得された。
赤外吸収スペクトル情報は、上述した開示手法によって取得された。
また、赤外吸収スペクトル情報としては、赤外分光測定装置から出力される600cm-1から4000cm-1の波数領域(波数分解能0.5cm-1)の全て(6950個)の吸光度が用いられた。
目的指標値については、各サンプル提供者から各目的指標値に応じた取得方法を用いて複数種の目的指標値がそれぞれ取得された。目的指標値の種類については後述する。
In Example 1, 390 women aged from their 20s to their 50s served as sample donors, and a data set of infrared absorption spectrum information and target index values for each sample donor was obtained.
Infrared absorption spectrum information was obtained by the techniques disclosed above.
As the infrared absorption spectrum information, all (6950) absorbances in the wave number region from 600 cm -1 to 4000 cm -1 (wave number resolution 0.5 cm -1 ) output from an infrared spectrometer were used.
Regarding the target index value, multiple types of target index values were obtained from each sample provider using an acquisition method corresponding to each target index value. The types of target index values will be described later.
収集されたデータセット群は7対3に分割され、前者(7割)が推定モデル構築用とされ、後者(3割)が推定モデルの検証用とされた。
推定モデルは、推定モデル構築用の複数のデータセットに対して部分的最小二乗法(PLS)を適用して構築され、K-分割交差検証(K=5)でPRESS(Predicted Residual Sum of Squares)が最小になるモデル(推定式)が選択された。
そして、構築された推定モデルが検証用の複数のデータセットを用いて検証された。具体的には、検証用のデータセットの赤外吸収スペクトル情報を推定モデルに入力することで得られる目的指標値(推定指標値)とそのデータセットの既知の目的指標値との相関が検証された。
The collected datasets were divided into 7:3, with the former (70%) being used to build an estimation model and the latter (30%) being used to verify the estimation model.
The estimation model was constructed by applying partial least squares (PLS) to multiple datasets for constructing the estimation model, and the model (estimation equation) that minimized the predicted residual sum of squares (PRESS) in K-fold cross-validation (K = 5) was selected.
The constructed estimation model was then verified using multiple validation data sets. Specifically, the correlation between the target index value (estimated index value) obtained by inputting the infrared absorption spectrum information of the validation data set into the estimation model and the known target index value of the data set was verified.
図4から図7は、推定モデルの目的指標値ごとの推定精度を示す表であり、推定精度を示す相関係数(R値)及びP値が目的指標値ごとに示されている。 Figures 4 to 7 are tables showing the estimation accuracy for each objective index value of the estimation model, and the correlation coefficient (R value) and P value indicating the estimation accuracy are shown for each objective index value.
図4は、角層の重層剥離率及び角層の細胞形状に関する目的指標値ごとの推定精度を示す表である。図4には、角層の細胞形状に関する目的指標値としては、角層細胞面積、角層細胞長さ及び角層細胞真円率が挙げられている。角層細胞長さは1つの角層細胞において最大となる長さを示し、角層細胞真円率は真円が1であり真円に近づく程1に近付く値である。
本実施例では、一人あたり角層画像が4枚撮像され、角層画像1枚あたり10個から15個程度の角層細胞が特定され、特定された各角層細胞の形状指標値をそれぞれ計測して4枚の角層画像分の平均をとることにより、図4の各目的指標の実測値が取得された。
図4に示されるように、角層重層剥離率、角層細胞面積、角層細胞長さ及び角層細胞真円率の目的指標値の推定精度については、P値が十分に小さく(1%有意水準で)相関係数が0.25以上を示している。
Fig. 4 is a table showing the estimation accuracy for each objective index value related to the stratum corneum delamination rate and the stratum corneum cell shape. In Fig. 4, the objective index values related to the stratum corneum cell shape include the stratum corneum cell area, the stratum corneum cell length, and the stratum corneum cell circularity. The stratum corneum cell length indicates the maximum length of a single stratum corneum cell, and the stratum corneum cell circularity is a value that approaches 1 for a perfect circle, and approaches 1 as the cell approaches a perfect circle.
In this example, four images of the stratum corneum were taken per person, and approximately 10 to 15 stratum corneum cells were identified in each stratum corneum image. The shape index value of each identified stratum corneum cell was measured and the average of the four stratum corneum images was taken to obtain the actual measured values of each target index in Figure 4.
As shown in Figure 4, the P values for the estimation accuracy of the target index values of the stratum corneum delamination rate, stratum corneum cell area, stratum corneum cell length, and stratum corneum cell circularity rate were sufficiently small (at a significance level of 1%), and the correlation coefficients were 0.25 or higher.
図5は、角層細胞間脂質に関する目的指標値ごとの推定精度を示す表である。図5に示される目的指標値は、セラミドNDS、セラミドNS、セラミドNH、セラミドNP、セラミドADS、セラミドAS、セラミドAH、セラミドAP、セラミドEOS、セラミドEOH及びセラミドEOP各々の量、総セラミド量、総遊離脂肪酸量、コレステロール量、硫酸コレステロール量、角層細胞間脂質の総量、並びにセラミドNPの量とセラミドNSの量との比率(NP/NS)である。
図5に示されるように、角層細胞間脂質に関する目的指標値の推定精度については、セラミドNS量及びセラミドAS量を除けば、P値が十分に小さく(1%有意水準で)相関係数が0.25以上を示しており、セラミドAS量の推定精度については5%有意水準で相関係数が0.201を示しており、セラミドNS量の推定精度については10%有意水準で相関係数が0.180を示している。
Fig. 5 is a table showing the estimation accuracy for each target index value related to stratum corneum intercellular lipids. The target index values shown in Fig. 5 are the amounts of ceramide NDS, ceramide NS, ceramide NH, ceramide NP, ceramide ADS, ceramide AS, ceramide AH, ceramide AP, ceramide EOS, ceramide EOH, and ceramide EOP, the total amount of ceramide, the total amount of free fatty acid, the amount of cholesterol, the amount of cholesterol sulfate, the total amount of stratum corneum intercellular lipids, and the ratio of the amount of ceramide NP to the amount of ceramide NS (NP/NS).
As shown in Figure 5, with regard to the estimation accuracy of the target index value related to intercellular lipids, except for the amount of ceramide NS and ceramide AS, the P value is sufficiently small (at the 1% significance level) and the correlation coefficient is 0.25 or more. With regard to the estimation accuracy of the amount of ceramide AS, the correlation coefficient is 0.201 at the 5% significance level, and with regard to the estimation accuracy of the amount of ceramide NS, the correlation coefficient is 0.180 at the 10% significance level.
図6は、角層の水分量に関する目的指標値ごとの推定精度を示す表である。図6に示される目的指標値は、経皮水分蒸散量(TEWL)、キャパシタンス測定法で得られた角層水分量及びコンダクタンス測定法で得られた角層水分量である。
図6に示されるように、経皮水分蒸散量(TEWL)の実測値はTewameter(MPA580、Courage+Khazaka社、ドイツ)を用いて測定され、「Corneometer-キャパシタンス」と表記されている項目の実測値は、キャパシタンス測定法としてCorneometer(MPA580、Courage+Khazaka社、ドイツ)を用いて測定され、「Skicon-コンダクタンス」と表記されている項目の実測値は、コンダクタンス測定法としてSkicon(ヤヨイ社製)を用いて測定された。
図6に示されるように、角層水分量に関する目的指標値の推定精度については、いずれもP値が十分に小さく(1%有意水準で)相関係数が0.45以上を示している。
Fig. 6 is a table showing the estimation accuracy for each objective index value related to the moisture content of the stratum corneum. The objective index values shown in Fig. 6 are the transepidermal water loss (TEWL), the moisture content of the stratum corneum obtained by the capacitance measurement method, and the moisture content of the stratum corneum obtained by the conductance measurement method.
As shown in FIG. 6 , the actual values of transepidermal water loss (TEWL) were measured using a Tewameter (MPA580, Courage+Khazaka, Germany), the actual values of the items labeled "Corneometer-Capacitance" were measured using a Corneometer (MPA580, Courage+Khazaka, Germany) as a capacitance measurement method, and the actual values of the items labeled "Skicon-Conductance" were measured using Skicon (manufactured by Yayoi) as a conductance measurement method.
As shown in FIG. 6, with regard to the estimation accuracy of the target index value related to the stratum corneum moisture content, the P value was sufficiently small (at the 1% significance level) and the correlation coefficient was 0.45 or more.
図7は、皮膚表面特性に関する目的指標値ごとの推定精度を示す表である。図7に示される目的指標値は、頬の皮膚の表面形態測定により得られる鱗屑状態(SESC)、皮膚の滑らかさ(SESM)及びシワ状態(SEW)を示す指標値、目尻のレプリカの表面形態測定により得られる算術平均粗さ(Ra)、二乗平均平方根粗さ(Rq)、総シワ平均深さ、十点平均粗さ(Rz)、シワ本数、シワ総体積、シワ総面積、及びシワ面積率である。 Figure 7 is a table showing the estimation accuracy for each objective index value related to skin surface characteristics. The objective index values shown in Figure 7 are index values indicating the scale condition (SESC), skin smoothness (SESM), and wrinkle condition (SEW) obtained by surface morphology measurement of the cheek skin, and the arithmetic mean roughness (Ra), root mean square roughness (Rq), total mean wrinkle depth, ten-point mean roughness (Rz), number of wrinkles, total wrinkle volume, total wrinkle area, and wrinkle area ratio obtained by surface morphology measurement of a replica of the corner of the eye.
図7において「Visioscan」と表記されている項目の実測値は、Visioscan(Courage+Khazaka社、ドイツ)を用いて頬の皮膚から計測された。また、図7において「レプリカ」と表記されている項目の実測値は、目尻に皮膚レプリカ用シリコン剤(SILFLO、FLEXICO社製)を塗布して硬化後に剥離することで、皮膚の表面形状を再現した凹凸型レプリカを作成し、そのレプリカを三次元皮膚解析システムPRIMOS(Canfield Scientific社)で解析することで得られた。
算術平均粗さ(Ra)は、平均線から測定曲線までの距離の絶対値を足し合わせて平均した値であり、二乗平均平方根粗さ(Rq)は、基準長さにおける二乗平均平方根であり、総シワ平均深さは、当該レプリカの表面形状に対して形状補正された三次元形状から抽出されたシワの平均深さであり、十点平均粗さ(Rz)は、最も高い5つの山の平均と最も低い5つの谷の平均の深さの間の和(距離)であり、シワ本数は、当該レプリカの表面形状に対して形状補正された三次元形状から抽出されたシワの総数であり、シワ総体積は、当該レプリカの表面形状に対して形状補正された三次元形状から抽出された各シワの体積の総和であり、シワ総面積は、当該レプリカの表面形状に対して形状補正された三次元形状から抽出された各シワの面積の総和であり、シワ面積率は、シワ総面積のシワを抽出した領域面積に対する比率である。
The actual measurement values of the items marked as "Visioscan" in Fig. 7 were measured from the skin of the cheek using a Visioscan (Courage+Khazaka, Germany). The actual measurement values of the items marked as "replica" in Fig. 7 were obtained by applying a silicone agent for skin replicas (SILFLO, manufactured by FLEXICO) to the corners of the eyes, hardening it, and then peeling it off to create a concave-convex replica that reproduced the surface shape of the skin, and analyzing the replica with a three-dimensional skin analysis system PRIMOS (Canfield Scientific).
The arithmetic mean roughness (Ra) is the average value obtained by adding up the absolute values of the distances from the mean line to the measurement curve, the root mean square roughness (Rq) is the root mean square at a reference length, the total mean wrinkle depth is the average depth of wrinkles extracted from a three-dimensional shape that has been shape-corrected for the surface shape of the replica, the ten-point mean roughness (Rz) is the sum (distance) between the average of the five highest peaks and the average of the five lowest valleys, the number of wrinkles is the total number of wrinkles extracted from a three-dimensional shape that has been shape-corrected for the surface shape of the replica, the total wrinkle volume is the sum of the volumes of each wrinkle extracted from a three-dimensional shape that has been shape-corrected for the surface shape of the replica, the total wrinkle area is the sum of the areas of each wrinkle extracted from a three-dimensional shape that has been shape-corrected for the surface shape of the replica, and the wrinkle area ratio is the ratio of the total wrinkle area to the area of the region from which wrinkles are extracted.
図7に示されるように、皮膚表面特性に関する目的指標値の推定精度については、「Visioscan-SESM」、「レプリカ-シワ総面積」及び「レプリカ-シワ面積率」を除けば、5%又は1%有意水準で相関係数が0.2以上を示している。「レプリカ-シワ面積率」の推定精度については、5%有意水準で相関係数が0.185を示しており、「Visioscan-SESM」及び「レプリカ-シワ総面積」の推定精度については、10%有意水準で0.16以上の推定精度を示している。 As shown in Figure 7, the estimation accuracy of the target index value related to skin surface characteristics shows a correlation coefficient of 0.2 or more at the 5% or 1% significance level, except for "Visioscan-SESM", "Replica - total wrinkle area", and "Replica - wrinkle area ratio". The estimation accuracy of "Replica - wrinkle area ratio" shows a correlation coefficient of 0.185 at the 5% significance level, and the estimation accuracy of "Visioscan-SESM" and "Replica - total wrinkle area" shows an estimation accuracy of 0.16 or more at the 10% significance level.
このように実施例1によれば、角層の赤外吸収スペクトルにおける600cm-1から4000cm-1の波数領域の一定の領域間隔(波数分解能0.5cm-1)の多数(6950個)の吸光度を用いることで、角層特性及び皮膚表面特性に関する指標値を高精度に推定できることが実証されている。 Thus, according to Example 1, it has been demonstrated that index values relating to the stratum corneum characteristics and skin surface characteristics can be estimated with high accuracy by using a large number (6,950) of absorbance values at a certain interval (wavenumber resolution 0.5 cm -1 ) in the wavenumber region from 600 cm -1 to 4,000 cm -1 in the infrared absorption spectrum of the stratum corneum.
図8は、角層特性を目的指標値とする推定モデル(推定式)における各波数成分(各説明変数)の吸光度に対する重み(回帰係数)を示すグラフである。図8(a)は、Skicon(ヤヨイ社製)を用いて測定された角層水分量を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関するグラフであり、図8(b)は、経皮水分蒸散量(TEWL)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関するグラフであり、図8(c)は、セラミドNPの量とセラミドNSの量との比率(NP/NS)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関するグラフであり、図8(d)は、角層重層剥離率を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関するグラフである。
図8では、グラフの縦軸の値の絶対値が大きい波数成分は、目的指標値に対する寄与率が高いことを示している。
Fig. 8 is a graph showing the weight (regression coefficient) of each wave number component (each explanatory variable) to the absorbance in the estimation model (estimation formula) with the stratum corneum characteristics as the target index value. Fig. 8(a) is a graph related to the estimation model (estimation formula) with the stratum corneum moisture content measured by Skicon (manufactured by Yayoi Co., Ltd.) as the target index value, Fig. 8(b) is a graph related to the estimation model (estimation formula) with the transepidermal water loss (TEWL) as the target index value, Fig. 8(c) is a graph related to the estimation model (estimation formula) with the ratio (NP/NS) between the amount of ceramide NP and the amount of ceramide NS as the target index value, and Fig. 8(d) is a graph related to the estimation model (estimation formula) with the stratum corneum layer peeling rate as the target index value.
In FIG. 8, a wave number component having a large absolute value on the vertical axis of the graph indicates a high contribution rate to the target index value.
図8によれば、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域において複数のピークが存在していることから、当該第一波数領域及び当該第二波数領域における強度値の、目的指標値に対する寄与率が、それ以外の波数領域の強度値よりも高いことが分かる。
従って、本実施形態のように、600cm-1以上1800cm-1以下の第一波数領域における複数の強度値及び2800cm-1以上3700cm-1以下の第二波数領域における複数の強度値を少なくとも含む赤外吸収スペクトル情報を用いることで、推定モデルによる目的指標値の推定精度を向上させることができることが実証されている。
According to FIG. 8, since there are multiple peaks in the first wavenumber region of 600 cm −1 or more and 1800 cm −1 or less and the second wavenumber region of 2800 cm −1 or more and 3700 cm −1 or less, it can be seen that the contribution rate of the intensity values in the first wavenumber region and the second wavenumber region to the target index value is higher than the intensity values in the other wavenumber regions.
Therefore, as in this embodiment, by using infrared absorption spectrum information including at least a plurality of intensity values in a first wavenumber region of 600 cm -1 or more and 1800
上述の実施例1では、赤外吸収スペクトル情報が上述した開示手法、即ち粘着テープT1からシリコーン粘着層を有するテープT2に角層を転写して、そのテープT2の粘着面をATR-IR測定して得られる赤外吸収スペクトルAとシリコーン粘着層を有する未使用のテープT3の粘着面をATR-IR測定して得られる赤外吸収スペクトルBとの差スペクトルを求めて、その差スペクトルから当該赤外吸収スペクトル情報を抽出する手法によって取得される例が示された。 In the above-mentioned Example 1, an example was shown in which infrared absorption spectrum information was obtained by the above-mentioned disclosed method, that is, a method in which the stratum corneum is transferred from adhesive tape T1 to tape T2 having a silicone adhesive layer, the adhesive surface of tape T2 is subjected to ATR-IR measurement to obtain an infrared absorption spectrum A, and the adhesive surface of unused tape T3 having a silicone adhesive layer is subjected to ATR-IR measurement to obtain an infrared absorption spectrum B, and the infrared absorption spectrum information is extracted from the difference spectrum.
実施例2では、実施例1で採用された開示手法とは異なる手法で赤外吸収スペクトル情報が取得された。即ち、実施例2において赤外吸収スペクトル情報は、粘着テープT1で皮膚表面から角層を採取し、採取された角層をその粘着テープT1からシリコーン粘着層を有するテープT2に転写して、そのテープT2の粘着面を赤外分光測定装置で計測することで得られた。このため、実施例2における赤外吸収スペクトル情報には、粘着テープT2の成分、角層成分及び水分に係るスペクトル情報が少なくとも含まれているといえる。 In Example 2, infrared absorption spectrum information was obtained by a method different from the disclosed method employed in Example 1. That is, in Example 2, infrared absorption spectrum information was obtained by collecting stratum corneum from the skin surface with adhesive tape T1, transferring the collected stratum corneum from the adhesive tape T1 to tape T2 having a silicone adhesive layer, and measuring the adhesive surface of tape T2 with an infrared spectrometer. Therefore, it can be said that the infrared absorption spectrum information in Example 2 includes at least spectral information related to the components of adhesive tape T2, stratum corneum components, and moisture.
実施例2においても、実施例1と同様に推定モデルが構築され、検証用のデータセット(3割のデータセット)の赤外吸収スペクトル情報をその推定モデルに入力することで得られる目的指標値(推定指標値)とそのデータセットの既知の目的指標値との相関が検証された。そして、実施例1で検証された相関と実施例2で検証された相関とが比較された。 In Example 2, an estimation model was constructed in the same manner as in Example 1, and the correlation between the target index value (estimated index value) obtained by inputting the infrared absorption spectrum information of the validation data set (30% of the data set) into the estimation model and the known target index value of that data set was verified. Then, the correlation verified in Example 1 was compared with the correlation verified in Example 2.
結果、角層水分量(Skicon-コンダクタンス)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.491でP値が2.49E-08であり(図6参照)、実施例2で得られた相関係数は0.520でP値が2.68E-09となった。
角層水分量(Corneometer-キャパシタンス)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.577でP値が2.15E-11であり(図6参照)、実施例2で得られた相関係数は0.606でP値が1.14E-12となった。
経皮水分蒸散量(TEWL)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.460でP値が2.91E-07であり(図6参照)、実施例2で得られた相関係数は0.530でP値が1.53E-09となった。
セラミドNPの量とセラミドNSの量との比率(NP/NS)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.607でP値が1.00E-12であり(図5参照)、実施例2で得られた相関係数は0.573でP値が3.17E-11となった。
角層重層剥離率を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.453でP値が3.25E-07であり(図4参照)、実施例2で得られた相関係数は0.507でP値が6.50E-09となった。
このため、実施例2のように実施例1とは異なる手法で得られた赤外吸収スペクトル情報を用いる場合であっても、実施例1とほぼ同様に、推定モデルの推定精度を維持できることが分かった。
As a result, for the estimation model (estimation equation) with the stratum corneum moisture content (Skicon-conductance) as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.491 and the P value was 2.49E-08 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 2 was 0.520 and the P value was 2.68E-09.
Regarding the estimation model (estimation equation) in which the stratum corneum moisture content (corneometer-capacitance) was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.577 and the P value was 2.15E-11 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 2 was 0.606 and the P value was 1.14E-12.
Regarding the estimation model (estimation equation) with transepidermal water loss (TEWL) as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.460 and the P value was 2.91E-07 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 2 was 0.530 and the P value was 1.53E-09.
Regarding the estimation model (estimation formula) in which the ratio of the amount of ceramide NP to the amount of ceramide NS (NP/NS) was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.607 and the P value was 1.00E-12 (see FIG. 5 ), and the correlation coefficient obtained in Example 2 was 0.573 and the P value was 3.17E-11.
Regarding the estimation model (estimation formula) in which the stratum corneum desquamation rate was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.453 and the P value was 3.25E-07 (see FIG. 4 ), and the correlation coefficient obtained in Example 2 was 0.507 and the P value was 6.50E-09.
Therefore, even when infrared absorption spectrum information obtained by a method different from that of Example 1 is used, as in Example 2, it was found that the estimation accuracy of the estimation model can be maintained almost similarly to Example 1.
実施例1では、赤外吸収スペクトル情報として、赤外分光測定装置から出力される600cm-1から4000cm-1の波数領域(波数分解能0.5cm-1)の全て(6950個)の吸光度を用いる例を示した。つまり、実施例1で用いられる赤外吸収スペクトル情報に含まれる吸光度は一定の波数間隔(波数分解能0.5cm-1)の強度値となっている。
実施例3では、一定の波数間隔としながらその波数間隔が実施例1の波数間隔よりも大きくされて、600cm-1から4000cm-1の波数領域における25個の吸光度を含む赤外吸収スペクトル情報が用いられた。即ち、実施例3で用いられる赤外吸収スペクトル情報の吸光度数は実施例1の278分の1とされた。
In Example 1, an example was shown in which all (6950) absorbances in the wavenumber region from 600 cm -1 to 4000 cm -1 (wavenumber resolution 0.5 cm -1 ) output from an infrared spectrometer are used as the infrared absorption spectrum information. In other words, the absorbances included in the infrared absorption spectrum information used in Example 1 are intensity values at a constant wavenumber interval (wavenumber resolution 0.5 cm -1 ).
In Example 3, infrared absorption spectrum information was used that included 25 absorbances in the wavenumber region from 600 cm −1 to 4000 cm −1 with a constant wavenumber interval that was larger than that of Example 1. That is, the number of absorbances in the infrared absorption spectrum information used in Example 3 was 1/278 of that of Example 1.
実施例3においても、実施例1及び2と同様に推定モデルが構築され、検証用のデータセット(3割のデータセット)の赤外吸収スペクトル情報をその推定モデルに入力することで得られる目的指標値(推定指標値)とそのデータセットの既知の目的指標値との相関が検証された。そして、実施例1で検証された相関と実施例3で検証された相関とが比較された。 In Example 3, an estimation model was constructed in the same manner as in Examples 1 and 2, and the correlation between the target index value (estimated index value) obtained by inputting the infrared absorption spectrum information of the validation data set (30% of the data set) into the estimation model and the known target index value of that data set was verified. Then, the correlation verified in Example 1 was compared with the correlation verified in Example 3.
結果、角層水分量(Skicon-コンダクタンス)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.491でP値が2.49E-08であり(図6参照)、実施例3で得られた相関係数は0.522でP値が2.26E-09となった。
角層水分量(Corneometer-キャパシタンス)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.577でP値が2.15E-11であり(図6参照)、実施例3で得られた相関係数は0.574でP値が3.12E-11となった。
経皮水分蒸散量(TEWL)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.460でP値が2.91E-07であり(図6参照)、実施例3で得られた相関係数は0.417でP値が4.35E-06となった。
セラミドNPの量とセラミドNSの量との比率(NP/NS)を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.607でP値が1.00E-12であり(図5参照)、実施例3で得られた相関係数は0.545でP値が4.38E-10となった。
角層重層剥離率を目的指標値とする推定モデル(推定式)に関しては、実施例1で得られた相関係数は0.453でP値が3.25E-07であり(図4参照)、実施例3で得られた相関係数は0.542でP値が3.37E-10となった。
このため、実施例3のように実施例1とは異なる波数間隔及び数の吸光度から形成される赤外吸収スペクトル情報を用いる場合であっても、実施例1とほぼ同様に、推定モデルの推定精度を維持できることが分かった。
As a result, for the estimation model (estimation equation) with the stratum corneum moisture content (Skicon-conductance) as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.491 and the P value was 2.49E-08 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 3 was 0.522 and the P value was 2.26E-09.
Regarding the estimation model (estimation equation) in which the stratum corneum moisture content (Corneometer-capacitance) was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.577 and the P value was 2.15E-11 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 3 was 0.574 and the P value was 3.12E-11.
Regarding the estimation model (estimation equation) with transepidermal water loss (TEWL) as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.460 and the P value was 2.91E-07 (see FIG. 6 ), and the correlation coefficient obtained in Example 3 was 0.417 and the P value was 4.35E-06.
Regarding the estimation model (estimation formula) in which the ratio of the amount of ceramide NP to the amount of ceramide NS (NP/NS) was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.607 and the P value was 1.00E-12 (see FIG. 5 ), and the correlation coefficient obtained in Example 3 was 0.545 and the P value was 4.38E-10.
Regarding the estimation model (estimation formula) in which the stratum corneum delamination rate was used as the target index value, the correlation coefficient obtained in Example 1 was 0.453 and the P value was 3.25E-07 (see FIG. 4 ), and the correlation coefficient obtained in Example 3 was 0.542 and the P value was 3.37E-10.
Therefore, even when infrared absorption spectrum information formed from absorbances having wavenumber intervals and numbers different from those in Example 1 is used as in Example 3, it was found that the estimation accuracy of the estimation model can be maintained almost similarly to Example 1.
[比較例]
最後に、上記特許文献2で開示されている手法を比較例として挙げ、この比較例と実施例1との推定精度の比較結果を記載する。
比較例は、上述したとおり、ピーク面積比β/αを算出し、算出された比β/αの値を指標として皮膚の角層の性状を医療行為以外の目的で評価する方法であり、この比較例の手法で経皮水分蒸散量(TEWL)を推定し、得られた推定値と上述のように測定された実測値との比較により推定精度が算出された。
結果、比較例による推定精度は、相関係数(R値)が0.274でありP値が3.30E-03であった。一方、実施例1の手法の推定精度は、図6で示されるとおり相関係数(R値)が0.460でありP値が2.91E-07である。
従って、実施例1によれば比較例よりも高精度に角層特性を推定可能であり、実施例1の優位性が実証された。
[Comparative Example]
Finally, the method disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 will be presented as a comparative example, and the results of comparing the estimation accuracy between this comparative example and Example 1 will be described.
As described above, the comparative example is a method in which the peak area ratio β/α is calculated and the calculated ratio β/α value is used as an index to evaluate the properties of the stratum corneum of the skin for purposes other than medical treatment. The method of this comparative example estimated transepidermal water loss (TEWL), and the estimation accuracy was calculated by comparing the obtained estimated value with the actual measured value measured as described above.
As a result, the estimation accuracy of the comparative example was 0.274 in correlation coefficient (R value) and 3.30E-03 in P value, whereas the estimation accuracy of the method of Example 1 was 0.460 in correlation coefficient (R value) and 2.91E-07 in P value, as shown in FIG.
Therefore, Example 1 enables estimation of stratum corneum characteristics with higher accuracy than the Comparative Example, demonstrating the superiority of Example 1.
10 情報処理装置(皮膚指標推定装置)
11 CPU
12 メモリ
13 入出力I/F
14 通信ユニット
15 表示装置
16 入力装置
10 Information processing device (skin index estimation device)
11 CPU
12
14
Claims (8)
被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程と、
複数のサンプル提供者における皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報と既知の目的指標値との複数のデータセットを用いて得られた推定モデルに、前記取得された赤外吸収スペクトル情報を入力することにより、前記被評価者の目的指標値を推定する推定工程と、
を実行し、
前記赤外吸収スペクトル情報は、600cm -1 以上1800cm -1 以下の第一波数領域における複数の強度値及び2800cm -1 以上3700cm -1 以下の第二波数領域における複数の強度値を少なくとも含み、
前記目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である、
皮膚指標推定方法。 One or more processors
An acquisition step of acquiring infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of the subject;
an estimation step of estimating the target index value of the subject by inputting the acquired infrared absorption spectrum information into an estimation model obtained by using a plurality of data sets of infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of a plurality of sample donors and known target index values;
Run
The infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values in a first wave number region of 600 cm −1 or more and 1800 cm −1 or less and a plurality of intensity values in a second wave number region of 2800 cm −1 or more and 3700 cm −1 or less;
The target index value is an index value related to a stratum corneum characteristic or a skin surface characteristic.
Skin index estimation method.
被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程と、
複数のサンプル提供者における皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報と既知の目的指標値との複数のデータセットを用いて得られた推定モデルに、前記取得された赤外吸収スペクトル情報を入力することにより、前記被評価者の目的指標値を推定する推定工程と、
を実行し、
前記赤外吸収スペクトル情報は、600cm -1 以上1800cm -1 以下の第一波数領域のピーク領域及び非ピーク領域における複数の強度値及び2800cm -1 以上3700cm -1 以下の第二波数領域のピーク領域及び非ピーク領域における複数の強度値を少なくとも含み、
前記目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である、
皮膚指標推定方法。 One or more processors
An acquisition step of acquiring infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of the subject;
an estimation step of estimating the target index value of the subject by inputting the acquired infrared absorption spectrum information into an estimation model obtained by using a plurality of data sets of infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of a plurality of sample donors and known target index values;
Run
The infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values in a peak region and a non-peak region of a first wavenumber region of 600 cm −1 or more and 1800 cm −1 or less , and a plurality of intensity values in a peak region and a non-peak region of a second wavenumber region of 2800 cm −1 or more and 3700 cm −1 or less ,
The target index value is an index value related to a stratum corneum characteristic or a skin surface characteristic.
Skin index estimation method.
被評価者の皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報を取得する取得工程と、
複数のサンプル提供者における皮膚から剥離された角層に関する赤外吸収スペクトル情報と既知の目的指標値との複数のデータセットを用いて得られた推定モデルに、前記取得された赤外吸収スペクトル情報を入力することにより、前記被評価者の目的指標値を推定する推定工程と、
を実行し、
前記赤外吸収スペクトル情報は、600cm -1 以上1800cm -1 以下の第一波数領域から一定波数間隔及び2800cm -1 以上3700cm -1 以下の第二波数領域から一定波数間隔でそれぞれサンプリングされた複数の強度値を少なくとも含み、
前記目的指標値は、角層特性又は皮膚表面特性に関する指標値である、
皮膚指標推定方法。 One or more processors
An acquisition step of acquiring infrared absorption spectrum information regarding the stratum corneum peeled from the skin of the subject;
an estimation step of estimating the target index value of the subject by inputting the acquired infrared absorption spectrum information into an estimation model obtained by using a plurality of data sets of infrared absorption spectrum information on the stratum corneum peeled from the skin of a plurality of sample donors and known target index values;
Run
The infrared absorption spectrum information includes at least a plurality of intensity values sampled at regular wavenumber intervals from a first wavenumber region of 600 cm −1 to 1800 cm −1 and at regular wavenumber intervals from a second wavenumber region of 2800 cm −1 to 3700 cm −1 ,
The target index value is an index value related to a stratum corneum characteristic or a skin surface characteristic.
Skin index estimation method.
請求項1から3のいずれか一項に記載の皮膚指標推定方法。 The target index value is a stratum corneum delamination rate, a stratum corneum cell area, a stratum corneum cell length, or a stratum corneum cell circularity rate.
The skin index estimation method according to claim 1 .
請求項1から3のいずれか一項に記載の皮膚指標推定方法。 The target index value is the total amount of intercellular lipids, the amount of ceramide, the amount of cholesterol, or the amount of free fatty acid, the amount of each ceramide molecular species in the intercellular lipids, or the ratio of the amount of each ceramide molecular species in the intercellular lipids.
The skin index estimation method according to claim 1 .
請求項1から3のいずれか一項に記載の皮膚指標推定方法。 The target index value is the stratum corneum moisture content or the transepidermal water loss.
The skin index estimation method according to claim 1 .
請求項1から3のいずれか一項に記載の皮膚指標推定方法。 The target index value is an index value of the scale state, the smoothness or the wrinkle state of the skin obtained by measuring the surface shape of the skin, or an index value of the roughness of the skin surface, the depth of wrinkles, the number of wrinkles, the volume of wrinkles, the area of wrinkles or the wrinkle area ratio obtained by measuring a replica that reproduces the surface shape of the skin.
The skin index estimation method according to claim 1 .
前記推定モデルを利用可能であり、
前記メモリにはコンピュータプログラムが格納されており、
前記一以上のプロセッサにより前記コンピュータプログラムが実行されることにより、請求項1から3のいずれか一項に記載の皮膚指標推定方法を実行可能な皮膚指標推定装置。 A skin index estimation device including at least the one or more processors and a memory,
The estimation model is available,
The memory stores a computer program;
The skin index estimation device is capable of executing the skin index estimation method according to claim 1 by the one or more processors executing the computer program .
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