(57)【要約】【課題】真皮コラーゲン線維束構造を非侵襲的に、且つ、リアルタイムに鑑別する手段を提供する。【解決手段】皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターン等の皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を指標とし、真皮コラーゲン線維束構造を鑑別する。応力変化の特性としては、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンの特性における応力緩和時間を用いる。この様な測定においては、レジリオメーターを用いる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を指標とすることを特徴とする、真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
【請求項２】
皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性が、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンであることを特徴とする、請求項１に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
【請求項３】
皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性として、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンを指数関数の特性として鑑別することを特徴とする、請求項１又は２に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
【請求項４】
皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性が、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンの特性が、応力緩和時間であることを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
【請求項５】
圧縮がコラーゲン線維束の方向に沿ってに行われることを特徴とする、請求項１〜４何れか１項に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法に関し、更に詳細には、非侵襲的な皮膚の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
老化は誰しもが避けたい事象であり、化粧料に関した分野に於ける老化としてはシワの形成が重要なテーマとして存在する。シワ形成の原因は種々取りただされているが、近年特に注目されている事項に、真皮コラーゲン線維束構造の崩れがある。シワそのものが顕在化するには長い時間を要するが、真皮コラーゲン線維束の構造の変化は、シワが顕在化していない段階に於いても既に検知されることが判明している。従って、老化を予防するためには、この様な老化前段階の状況を正確に把握して、それに対する適切な処置を施すことが必要であると言える。しかしながら、真皮コラーゲン線維束構造の状態を知るためには、バイオプシーなどで皮膚組織を採取し電子顕微鏡下これを観察する様な侵襲的な方法のみしか存在しておらず、これにより、シワ形成傾向の早期の把握は不可能となっている。かかる手段は侵襲的のみならず、その測定には電子顕微鏡の如き汎用的ではない装置が必要な上、観察に至るまでの試料調整も手間と時間のかかるものであった。即ち、真皮コラーゲン線維束構造を非侵襲的に、且つ、リアルタイムに鑑別する手段の開発が望まれている。
【０００３】
一方、非侵襲的に皮膚の物性を測定する方法としては、皮膚の粘弾性を指標とする方法が知られており、吸引による皮膚の変形とその回復を指標として測定するキュートメーターや特願２００１−５５２７８号に記載された、伸縮による変形特性を測定する、「レジリオメーター」等が存在するが、これらの測定結果より、真皮コラーゲン線維束構造の乱れが測定しうることは全く知られていなかった。又、かかる測定の分析に於いて、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンが、真皮コラーゲン線維束の性状と関連していることも全く知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な状況下為されたものであり、真皮コラーゲン線維束構造を非侵襲的に、且つ、リアルタイムに鑑別する手段を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題の解決手段】
この様な状況に鑑みて、本発明者らは、真皮コラーゲン線維束構造を非侵襲的に、且つ、リアルタイムに鑑別する手段を求めて、鋭意研究努力を重ねた結果、皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を指標とすることにより、真皮コラーゲン線維束の乱れが鑑別できることを見出し、発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下に示す技術に関するものである。
（１）皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を指標とすることを特徴とする、真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
（２）皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性が、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンであることを特徴とする、（１）に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
（３）皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性として、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンを指数関数の特性として鑑別することを特徴とする、（１）又は（２）に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
（４）皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性が、皮膚表面を圧縮及び緩和する工程における、圧縮終了時の最大応力から緩和終了時に於ける応力までの応力変化のパターンの特性が、応力緩和時間であることを特徴とする（１）〜（３）何れか１項に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
（５）圧縮がコラーゲン線維束の方向に沿ってに行われることを特徴とする、（１）〜（４）何れか１項に記載の真皮コラーゲン線維束の乱れの鑑別法。
以下、本発明について更に詳細に説明を加える。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の鑑別法は、シワ形成などの老化現象をより初期段階に検知するのに好適な、真皮コラーゲン線維束の鑑別法であって、皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を指標とすることを特徴とする。この様な、皮膚表面の、外力による圧縮に対する応力変化の特性を測定するには、特願２００１−５５２７８号に記載された、伸縮による変形特性を測定する、「レジリオメーター」を使用することが好ましい。かかる「レジリオメーター」の概略の構造図を図１に示す。この機器は、光老化による最も顕著な表面形態変化であるシワの形成がよく認められる部位で実際に皮膚が日常的に受ける動きを模倣して皮膚を水平方向に圧縮したときの応力を測定する。　この機器を用いての応力測定は、次のような手順で為される。即ち、初期間隔４ｍｍで２本の長方形の脚　（６ｍｍ　ｘ　５ｍｍ）を瞬間接着剤により皮膚表面に　接着させ、ステップ・モーターで脚と接続された２本のアームを１ｍｍ／ｓのスピードで１ｍｍ近づけることによって　２本の脚間の皮膚を収縮させた。収縮を４秒間維持した後、２本のアームを元の位置に同じスピードで戻した。皮膚表面上に一次元的に収縮させたときアームにかかる力（応力）をひずみ・ゲージで測定した。測定範囲を限定するため、平らな正方形のガードリング（金属製，　３３　ｘ　３３　ｍｍ，　リング幅１０　ｍｍ　）を装着して用いた。この様な、動作に於ける応力の変化のパターンは図２に示す如くになる。
【０００７】
前記の作業で得られた、応力変化のパターンを比較することにより、真皮コラーゲン線維束の乱れを鑑別することができる。即ち、パターンは圧縮の開始とともに応力は増大し、圧縮が止まったときに最大値となる、圧縮を維持している間にこの応力は徐々に低下し、一定の値に近づく。圧縮を徐々に解放し、元の位置にアームが戻ると、これとともに応力も低下し、元の位置よりいったん落ち込んだ後に、圧縮前の応力位置に回帰する。この様な応力変化パターンは、ゴムなどの弾性体の場合にも普遍的に生ずる現象であり、本発明のパターン解析に於いてはこの様な解析の手技を応用し、適用することができる。例えば、弾性体物理学の世界では、弾性体の弾性の特性が、この様な圧縮、維持、解放工程の、維持工程に於ける応力変化に現れることが知られている。この時の応力変化は、指数関数に当てはめることができ、該指数関数の性質を特定することにより、弾性体の特性を特定できることが知られている。この様な指数関数の性質を特定するパラメータとしては、圧縮終了時の応力から圧縮解放時の応力を差し引き、これをｅ（ｅ＝２．７１８）で除した値の分だけ、圧縮終了時から、圧縮終了時の応力が減ずるのに要する時間、即ち、応力緩和時間τが指標となることが知られている。この値を指標にすることが本発明では特に好ましい。本発明の鑑別法では、かかる応力緩和時間、τが大きければ大きいほど、真皮コラーゲンの線維束構造は乱れていると鑑別される。コラーゲン線維束構造の乱れが大きければ大きいほど、弾性が消失し、それが応力緩和時間に反映されるからである。かかる真皮コラーゲン線維束構造の変化に起因する物性値の変動は極めて微弱であるため、精密な測定が必要とされる。この様な変化を受ける物性値の中で、特に顕著に反映されるのが、前記レジリオメータにおける応力緩和時間である。ここで、かかる測定に於いては、測定方向が重要であり、コラーゲン線維束の方向に沿ってに圧縮し、計測するのが好ましい。勿論、この様な圧縮終了時から圧縮解放時までの圧縮維持時間における応力変化の特徴付けができる指標であれば、応力緩和時間に限らず、本発明では用いることができる。これは測定装置の感度に依存する部分が大きい。
【０００８】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明を加えるが、本発明がかかる実施例にのみ限定されないことは言うまでもない。
【０００９】
＜実施例１＞
前腕外側に光によるシワ形成が認められ、かつ本検討に影響を及ぼすと考えられるそれ以外の疾患や病歴の認められない１７名の健常人（２２〜６１才）を被験者とした。本検討では前腕外側中央部をテスト部位として使用した。
１）レジリオメータによる測定
初期間隔４ｍｍで２本の長方形の脚（６ｍｍ　ｘ　５ｍｍ）を瞬間接着剤により皮膚表面に　接着させ、ステップ・モーターで脚に接続した２本のアームを１ｍｍ／ｓのスピードで１ｍｍ近づけることによって２本の脚間の皮膚を収縮させた。収縮を４秒間維持した後、２本のアームを元の位置に同じスピードで戻した。皮膚表面上に一次元的に収縮させたときアームにかかる力を応力計（ストレイン・ゲージ）で測定した。測定範囲を限定するため、平らな正方形のガード・リング（金属製，　３３　ｘ　３３　ｍｍ，厚さ１０　ｍｍ　）を用いた。ストレイン・ゲージに記録された応力（単位：ニュートン）と時間（単位：秒）をプロットし、時間−応力曲線を作成し、この時間−応力曲線を特徴づけるパラメータを算出した。
２）キュートメータによる測定（比較）
キュートメータ　ＳＥＭ　４７４　（コラージュ＆カザカＣｏｕｒａｇｅ　＆　Ｋｈａｚａｋａ，ドイツ　Ｇｅｒｍａｎｙ）を用い、テスト部位の皮膚物理特性値を測定した。即ち、中央に直径２ｍｍの穴があいたプローブを皮膚に当て穴から皮膚を吸引した。このとき、プローブ自体が穴の周りの皮膚の影響を排除するためのガードリングの役目を果たしている。プローブはバネによって皮膚へ一定の圧力がかかるようになっている。　吸引によって穴に引き込まれた皮膚の伸びは、赤外線センサーを用いて精度０．０１ｍｍで光学的に測定した。　測定は、４５０ミリヘクトパスカルの陰圧をかけて皮膚を変形、２秒間維持後陰圧を解除、２秒間緩和という基本操作工程からなる時間−応力モードで行った。使用したパラメータは、即時的伸長（Ｕｅ）（０．１秒時点）、遅延的伸張（Ｕｖ）、即時的収縮（Ｕｒ）、最終伸張（Ｕｆ）。キュートメータ測定パラメータは皮膚厚の影響を受けることがわかっているため皮膚厚で補正したパラメータも検討し、それらはアスタリスクをつけて表記した（Ｕｅ＊，　Ｕｖ＊，　Ｕｒ＊，　Ｕｆ＊）。また、パラメータの比（Ｕｖ／Ｕｅ，　Ｕｒ／Ｕｆ）も検討に加えた。
３）生体組織分析
すべての非侵襲的な測定が終了した後、測定と同部位から４ｍｍパンチバイオプシーを各被験者から部分麻酔下でとった。このバイオプシーサンプルは走査型電子顕微鏡　（ＳＥＭ）用に調製した。
真皮コラーゲン組織の立体構造は、次の方法で観察した。バイオプシーの皮下組織を切除後、２％　ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅで６日間固定し、その後２Ｎ　ＮａＯＨ溶液中に１２〜１５日間浸しコラーゲン以外を除去した。蒸留水中で４〜６日間洗浄後、皮膚片を１％タンニン酸、１％オスミニウム酸で染色した。濃度を段階的に上げたエタノールに順に浸して脱水した後、急速冷凍し、クライオスタット　（ライカＬＥＩＣＡ　ＣＭ３０５０，ドイツ　Ｇｅｒｍａｎｙ）　を用いて皮膚表面に対して垂直にカットし、観察面を得た。ＨＣＰ−２臨界点乾燥機（日立製作所株式会社、日本）で液化二酸化炭素を用いて乾燥させ、白金蒸着後、ＳＥＭ　（日立製作所Ｓ−５７０，　日本）　を用い１５ｋＶで観察した。観察項目は、真皮コラーゲン線維束構造の堅牢度（言い換えれば崩壊度）で、その判定基準は表１のものを用い、専門パネラー３名の判定を用いた。この基準のグレード０の写真を図３のＡに、グレード１の写真を図３のＢに、グレード２の写真を図３のＣに、グレード３の写真を図３のＤに示す。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
キュートメータによる測定パラメータと真皮コラーゲン線維束構造判定結果との関係を表２に示す。何れのパラメータも有意な相関を示していないことがわかる。
【００１２】
【表２】
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【００１３】
同様に、レジリオメータによる測定パラメータと真皮コラーゲン線維束構造判定結果との関係を表３に示す。これより骨格筋の繊維の方向に圧縮させて測定した場合のτに有意な相関関係が認められた。これより、これを指標とすることにより、真皮コラーゲン線維束構造の非侵襲的な鑑別ができることがわかった。
【００１４】
【表３】
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【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、真皮コラーゲン線維束構造を非侵襲的に、且つ、リアルタイムに鑑別する手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レジリオメーターの概略を表す図である。
【図２】レジリオメーターに於ける応力パターンを示す図である。
【図３】真皮コラーゲン線維束構造の基準を示す図である。（図面代用写真）
【図４】実施例１の測定結果を示す図である。
【図５】実施例１の測定結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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