(57)【要約】本発明は、干渉偏波イメージング法を用いる皮膚アッシングの測定方法、特に皮膚アッシングについて試験しようとする皮膚の所望域を選択し、その所望域の画像を該画像を取得するためにｘ−偏光技術を用いて画像収集デバイスで取得し、アッシングを調べるために、取得した画像を分析することを含む皮膚アッシングの測定方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）皮膚アッシング（ｓｋｉｎ  ａｓｈｉｎｇ）について試験しようとする皮膚の所望域を選択し、（ｂ）その所望域の画像を、該画像を取得するためにｘ−偏光技術（ｘ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて画像収集デバイスで取得し、（ｃ）アッシングを調べるために、取得した画像を分析することを含む皮膚アッシングの測定方法。
【請求項２】
所望域が０．５〜１００ｃｍ２である請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項３】
画像収集デバイスがカメラである請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
【請求項４】
取得した画像がデジタル画像である請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
必要な画像の倍率が１〜１００倍の倍率である請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）の画像を、
（ａ）ステップ（ｂ）に記載されているようにオリジナル画像を取得し、
（ｂ）該オリジナル画像から光分布画像を得、
（ｃ）該光分布画像と該オリジナル画像との差を新しい画像として保存し、
（ｄ）該画像に対してベースライン強度全体にわたって強度単位の固定閾値を規定し、アッシングを決定するために白色の該閾値を満たす域をマークする
ことにより分析する請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
光分布画像を、オリジナル画像を二次元で放物線に適合させることにより得る請求の範囲第６項に記載の方法。
【請求項８】
ベースライン強度が画像全体の平均強度である請求の範囲第６項または第７項に記載の方法。
【請求項９】
固定閾値がベースライン強度全体で２〜１００強度単位である請求の範囲第６項〜第８項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
固定閾値がベースライン全体で５〜５０強度単位である請求の範囲第９項に記載の方法。
【請求項１１】
閾値またはそれを越えるマークした域が総アッシング％を決める請求の範囲第６項〜第１０項のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、まず皮膚アッシング画像を取得し、その後存在する皮膚アッシングの量を測定するための方法で使用される干渉偏波イメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アッシング(ashing)は、暗い皮膚の消費者がその皮膚状態の冴えない灰色がかった外観を表すためにしばしば使用されている用語である。皮膚アッシングは隆起角質細胞の散乱により生ずる皮膚の全体的な白／灰色外観に関連する。アッシング皮膚を特徴づける隆起角質細胞は散漫散乱を増加させ、皮膚表面に対する光の反射を低下させる。その結果、角質層の上層は半透明性を失い、不透明になり、くすむようになる。
【０００３】
皮膚表面の隆起角質細胞により生ずる白色のコントラストは、干渉偏波イメージング技術を用いて暗い皮膚と比較して大きく高められ得る。具体的には、これは皮膚でのフレネル反射寄与を抑制することによりなされる。干渉偏波イメージング法を用いて得た画像は皮膚アッシングを定量するために非常に有用であることが判明した。なぜならば、フレネル反射からのグレア（ｇｌａｒｅ）が皮膚の白色外観に大きく影響を及ぼすからである。フレネル反射を抑えることにより白色アッシングがより明確に観察され得る。
【０００４】
グレアを低下させるために偏光子が写真技術で広く使用されている。例えば、Ｊ．Ｐｈｉｌｉｐ（Ｊ．Ｓｏｃ．Ｃｏｓｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，３９：１２１（１９８８））はグレアを低下させ、皮膚イメージに関するより多くの内層面（例えば、角質層に比して目に見える表皮及び真皮）情報を得るための偏光子を開示している。Ｐｈｉｌｉｐは皮膚の光学的識別を改善するために干渉偏波を用いた。しかしながら、Ｐｈｉｌｉｐは、本発明に記載されているように皮膚アッシングの測定方法の一部として干渉偏波を用いることを教示も示唆もしていない。より具体的には、上記したように、彼が用いた方法は、アッシングを測定する本発明においてなされるように角質層の情報を調べるというよりは、むしろ関連痛(telangis)（表皮）及び老斑（目に見える真皮）のためである。
【０００５】
米国特許第５，１９８，８７５号明細書（Ｂａｚｉｎら）は、表面、特に皮膚表面の明るさを評価するために設計されたデバイスを開示している。皮膚表面の明るさを平行偏波及び干渉偏波条件で感光性受光器を用いて測定するためのデバイスが開示されている。このデバイスを用いることにより、平行偏波の結果からスペクトル輝度を評価することができ、干渉偏波の結果から拡散輝度を評価することができる。従って、Ｂａｚｉｎらは皮膚の画像を得ておらず、皮膚アッシングの測定方法を教示も示唆もしていないことは明らかである。
【０００６】
まず画像を取得し、その後その画像を用いて皮膚アッシングの量を定量する方法は、本出願人の知る限り上記文献にもいずれの先行文献にも記載されていない。
【発明の開示】
【０００７】
予期せぬことに、本出願人は、干渉偏波イメージングを用いることにより皮膚アッシングの程度を定量することができることを今回知見した。
【０００８】
本発明は、皮膚アッシングの量を測定するための干渉偏波イメージング法の使用に関する。本発明の１実施態様では、皮膚アッシングは、（１）被験者の腕または足の所望のスポット（または、測定したい皮膚上の適当なスポット）を選択し、（２）前記スポットの画像（好ましくはデジタル画像であるが、必ずしもそうである必要はない）を干渉偏波下で取得し、（３）取得した画像を本出願人が開発した画像処理プログラムを用いて処理して、“アッシング”状態を示す（例えば、規定閾値値を超えるアッシングを有する）規定域の皮膚を明らかにすることにより測定される。
【０００９】
より具体的には、本発明は、
（１）被験者の身体の所望域を選択し（通常、選択域は約２ｃｍ×２ｃｍ）、
（２）干渉偏波デジタル画像を１〜１００倍の倍率で取得し、
（３）取得した画像を画像分析ツール（例えば、プログラム）を用いて分析して、皮膚アッシングの量を定量する（図１の（ａ）〜（ｄ）参照）
ことを含む皮膚の輝きを調べるための干渉偏波イメージング方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を添付図面を参照して単なる例として説明する。
【００１１】
本発明は、皮膚アッシングの量を測定するための干渉偏波イメージング法の使用に関する。本発明の１実施態様では、皮膚アッシングは、被験者の腕、足または他の所望域の所望のスポットを選択し、所望域の画像（好ましくはデジタル画像であるが、必ずしもそうである必要はない）を干渉偏波下で取得し、取得した画像を本出願人が開発した画像処理プログラムを用いて処理して、アッシングの定量可能な測定値を得ることにより測定される。
【００１２】
より具体的には、本発明は、
（１）被験者の身体上の所望域を選択し（選択域は理論上０．５〜１００ｃｍ２であり得るが、通常約２ｃｍ×２ｃｍである）、
（２）干渉偏波画像、好ましくはデジタル画像を１〜１００倍の倍率（理論上倍率に限界はない）で取得し、
（３）取得した画像を画像分析ツールを用いて分析して、皮膚アッシングの量を定量する
ことを含む皮膚アッシングを測定するための干渉偏波イメージング法に関する。
【００１３】
通常の試験部位は通常直径約２０ｍｍであるが、０．５〜１００ｃｍ２の大きさを有していてもよい。画像の好ましい倍率は約２０〜５０倍である。干渉偏波画像（例えば、デジタル写真）は、皮膚表面への光の入射ビームを投影するための第１直線偏光子を備えた光源及び偏光方向が第１偏光子の偏光方向とほぼ直角である第２直線偏光子を備えたカメラからなる装置を用いて得る。小角変動（例えば、７０〜１１０°）が許容され得るが、理論上は９０°で最良である。
【００１４】
画像を取得するために、画像をダウンロードし、スクリーンまたは他の表示画面に投影することができるデバイスが使用され得る。好ましくは、画像は例えばソニー  ＦＶＰ−１画像収集ユニット、またはＭＧＩ  ＰＨＯＴＯＳＵＩＴＥ  ＩＩＩ  ＳＥまたは情報をダウンロードし、投影するように設計された他のソフトウェアを備えたコンピューターを用いて取得される。
【００１５】
次いで、画像は以下の手順によりコンピュータープログラムを用いて分析される：
１．  （カラーまたはグレースケールであり得る）画像をプログラムにより２次元で放物線に適合させる（図１（ｂ）に示すように光分布画像を得る）；
２．  光分布画像とオリジナル画像間の差を新しい画像で保存する（図１（ｃ）参照）；
３．  次に、ベースライン強度全体の固定閾値をこの画像に適用して、アッシングを呈する域を明らかにする。本出願人は任意に閾値をベースライン全体で２０強度単位として規定する。しかしながら、この強度はベースライン全体で２〜１００、好ましくは５〜５０、より好ましくは１０〜２５強度単位の範囲であり得る。
【００１６】
通常、「強度単位」は、０〜２５６（２８）のスケールで規定される。ここで、０は暗い、２５６は明るいである。ベースラインは平均強度として算出される。よって、例えばベースより２０以上の強度単位を有する域は我々の定義において閾値を満たす。この閾値全体のアッシングの量がアッシングの％として定義される。
【００１７】
この対比が確立されたら、アッシングが実際起こっている視覚（図１（ｄ）で見られる画像上に白でマークされる）を容易に確認することができる。全体のパーセンテージとしての図１（ｄ）の白マークの％がアッシング％である。
【００１８】
実施例及び比較例、または他の方法で特記されている場合を除いて、材料の量または比、条件または反応、材料の物理的特性及び／または使用を示す記載中の数字のすべてに「約」がつくと理解されたい。
【００１９】
本明細書中に使用されている用語「含む(comprising)」は指定の要素、完全体（ｉｎｔｅｇｅｒｓ）、ステップ、成分の存在を含むように解されるが、１つ以上の要素、完全体、ステップ、成分またはその組合せの存在または付加を排除するものではない。
【００２０】
下記実施例は本発明を更に例示するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２１】
特記しない限り、％はすべて重量％である。
【００２２】
（実施例）
方法：装置
皮膚の干渉偏波画像を取得するためにＣｈａｒｍ  Ｖｉｅｗビデオ顕微鏡を用いた。この顕微鏡は、皮膚からの表面反射を効果的に抑え得る干渉偏波能を有する三脚なしのビデオカメラである。３０倍の偏光レンズを用いた。視界は約７ｍｍ×９ｍｍであった。画像をソニーＦＶＰ−１画像収集ユニット／プリンターを用いて干渉偏波モードで収集した。或いは、Ｃｈａｒｍ  Ｖｉｅｗシステムを画像取得のための適当な画像収集ソフトウェアを備えたラップトップコンピューターに接続してもよい。
【実施例１】
【００２３】
皮膚アッシングの定量
本実施例では、皮膚アッシングの定量を図１に示すようにステップ毎に示す。ステップ（ａ）では、干渉偏波画像を得る。ステップ（ｂ）では、画像中の光度分布を適合させるために放物線適合を実施する。照明システムにより強度分布は不規則となり、補正する必要がある。ステップ（ｃ）では、オリジナル画像（ａ）のピクセル強度から放物線適合のピクセル強度を差し引くことにより不規則な光分布（ｂ）をオリジナル画像（ａ）から補正する。ステップ（ｄ）では、バックグラウンドより２０強度単位上回るピクセルをアッシング部位として規定し、白色ピクセルで表す。
【００２４】
強度は任意に規定されるが、本発明者らは任意の標準として２０を使用したと理解されるべきである。本実施例においてアッシング％は４．１７％と計算される。これは、ピクセルの４．１７％がベースラインより２０単位上回る強度を有することを意味する（強度単位は０〜２５６であり、０は暗い、２５６は明るい白である）。ベースラインは画像の平均強度から算出される。このプロセスを閾値化と称する。上記したように、これらのステップの各々を図１に示す。
【実施例２】
【００２５】
皮膚アッシングの目視的認識対器具定量の結果
本実施例は、被験者が実施したアッシングの観察と干渉偏波画像から評点したアッシングの観察（図２（ａ））及び計算したアッシング％の結果（図２（ｂ））の相関を示すべく実施した。
【００２６】
７人のパネリストがこのアッシュ度パイロット実験に参加した。
【００２７】
（試験方法）
１．  パネリストの腕の異なるアッシュ度を示す２〜４部位（２ｃｍ×２ｃｍ）をマークする；
２．  ３〜４人の無経験者に下表１に示すスケールを用いて各試験部位のアッシュ度を評点するように求めた。
【００２８】
【表１】
2005520614.tif 000003
【００２９】
１．  試験部位の干渉偏波画像をＣｈａｒｍ  Ｖｉｅｗカメラを用いて撮影する；
２．  干渉偏波画像をプリントアウトし、４人の被験者に対して画像からアッシュ度を評点するように求めた（図２（ａ））；
３．干渉偏波画像を実施例１に記載した閾値化方法を用いて分析する。試験部
位から直接の目視評点結果、干渉偏波画像からの目視評点結果及び閾値化分析方法からの分析を表２に示す。
【００３０】
【表２】
2005520614.tif 000004
【００３１】
目視アッシュスコア、干渉偏波画像からの目視アッシュスコア及び分析結果の相関を図２に示す。干渉偏波画像からの目視評点と目視評点の間には良好な相関関係が存在することが知見され得る。Ｃｈａｒｍ  Ｖｉｅｗシステムを用いて得た画像は直接的目視評価より幾つかの点で有利である。光源及び環境への依存が少ない。また、各アッシュグレードに対応する標準画像を記録することがより簡単である。これらの標準画像は、臨床パネルまたは消費者パネルの肉眼トレーニングのためのガイダンスを与えることができる。
【００３２】
目視評点と画像分析結果間に良好な相関がみられる。この方法の利点は、まだらな色素沈着及び毛髪が分析結果に影響を及ぼさないことである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１（ａ）】オリジナル画像の取得（ａ）からその画像の放物線への適合（ｂ）；放物線適合とオリジナル画像間のピクセル強度の差に基づく新しい画像の形成（ｃ）（（ａ）−（ｂ）として定義；（ｃ）に見られる）；アッシング％を表す白黒画像を形成すべくベースライン強度全体で固定閾値を適用する（ｄ）までのステップ毎の分析を示す。
【図１（ｂ）】オリジナル画像の取得（ａ）からその画像の放物線への適合（ｂ）；放物線適合とオリジナル画像間のピクセル強度の差に基づく新しい画像の形成（ｃ）（（ａ）−（ｂ）として定義；（ｃ）に見られる）；アッシング％を表す白黒画像を形成すべくベースライン強度全体で固定閾値を適用する（ｄ）までのステップ毎の分析を示す。
【図１（ｃ）】オリジナル画像の取得（ａ）からその画像の放物線への適合（ｂ）；放物線適合とオリジナル画像間のピクセル強度の差に基づく新しい画像の形成（ｃ）（（ａ）−（ｂ）として定義；（ｃ）に見られる）；アッシング％を表す白黒画像を形成すべくベースライン強度全体で固定閾値を適用する（ｄ）までのステップ毎の分析を示す。
【図１（ｄ）】オリジナル画像の取得（ａ）からその画像の放物線への適合（ｂ）；放物線適合とオリジナル画像間のピクセル強度の差に基づく新しい画像の形成（ｃ）（（ａ）−（ｂ）として定義；（ｃ）に見られる）；アッシング％を表す白黒画像を形成すべくベースライン強度全体で固定閾値を適用する（ｄ）までのステップ毎の分析を示す。
【図２（ａ）】被験者が測定した目視アッシュスコア、ｘ−偏光画像から測定したスコアと比較した目視アッシュスコア、及び実際計算した分析結果と比較した目視アッシュスコア間の相関を示す。
【図２（ｂ）】被験者が測定した目視アッシュスコア、ｘ−偏光画像から測定したスコアと比較した目視アッシュスコア、及び実際計算した分析結果と比較した目視アッシュスコア間の相関を示す。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
2005520614.tif 000006
【図１（ｃ）】
2005520614.tif 000007
【図１（ｄ）】
2005520614.tif 000008
【図２（ａ）】
2005520614.tif 000009
【図２（ｂ）】
2005520614.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月12日(2004.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）皮膚アッシング（ｓｋｉｎ  ａｓｈｉｎｇ）について試験しようとする皮膚の所望域を選択し、（ｂ）その所望域の画像を、該画像を取得するためにｘ−偏光技術（ｘ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて画像収集デバイスで取得し、（ｃ）アッシングを調べるために、取得した画像を分析することを含み、前記画像を
（ｉ）ステップ（ｂ）で取得したオリジナル画像から光分布画像を得、
（ｉｉ）該光分布画像と該オリジナル画像との差を新しい画像として保存し、
（ｉｉｉ）該画像に対してベースライン強度全体にわたって強度単位の固定閾値を規定し、アッシングを決定するために白色の該閾値を満たす域をマークする
ことにより分析する皮膚アッシングの測定方法。
【請求項２】
所望域が０．５〜１００ｃｍ２である請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項３】
画像収集デバイスがカメラである請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
【請求項４】
取得した画像がデジタル画像である請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
必要な画像の倍率が１〜１００倍の倍率である請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
光分布画像を、オリジナル画像を二次元で放物線に適合させることにより得る請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ベースライン強度が画像全体の平均強度である請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
固定閾値がベースライン強度全体で２〜１００強度単位である請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
固定閾値がベースライン全体で５〜５０強度単位である請求の範囲第８項に記載の方法。
【請求項１０】
閾値またはそれを越えるマークした域が総アッシング％を決定する請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
米国特許第５，１９８，８７５号明細書（Ｂａｚｉｎら）は、表面、特に皮膚表面の明るさを評価するために設計されたデバイスを開示している。皮膚表面の明るさを平行偏波及び干渉偏波条件で感光性受光器を用いて測定するためのデバイスが開示されている。このデバイスを用いることにより、平行偏波の結果からスペクトル輝度を評価することができ、干渉偏波の結果から拡散輝度を評価することができる。従って、Ｂａｚｉｎらは皮膚の画像を得ておらず、皮膚アッシングの測定方法を教示も示唆もしていないことは明らかである。
米国特許第６，０３２，０７１号明細書は、偏光入射光を用いてヒト皮膚及びその色素沈着を光学検査するためのデバイス及び方法を記載している。
米国特許第５，３４３，５３６号明細書は、干渉偏波光下で取得した皮膚サンプルのデジタル画像の評価方法を記載している。


【国際調査報告】
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