(57)【要約】【課題】  本発明は、シミの分類方法を提供することを目的とする。より詳細には、共焦点顕微鏡を用いて、皮膚内に存在するシミ部位のメラニン画像を獲得し、獲得した画像に基づきメラニン状態を解析評価することによる、シミの分類方法を提供することを課題とする。また、本発明は、シミ部位のメラニンを評価することによって、シミを分類し、それによって、シミを改善治療するＩＰＬ／レーザー施術などの光線治療のために、分類されたシミに基づき患者を分別する方法を提供することを目的とする。【解決手段】  共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚内のメラニンの画像を獲得し、得られた画像を解析してシミ部位のメラニン状態を解析評価することで、シミを分類することができる。例えば、メラニン評価に基づいて、皮膚上のシミのＩＰＬ／レーザー施術に対する効果を予め判定することができ、また、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づき患者を分別することも可能である。【選択図】  図７
2007061307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミの分類方法であって、
皮膚上のシミ部位に対応して皮膚内に存在するメラニンの平面画像を得るステップと、
該平面画像を解析処理することで前記メラニンを評価するステップと、
を有し、
前記メラニンの評価ステップは、
前記平面画像に対してノイズを除去するステップと、
前記除去ステップで処理した画像に対して輝度閾値を設定するステップと、
前記輝度閾値の設定ステップで処理した画像に対して粒子を分離するステップと、
前記粒子の分離ステップで処理した画像に対して粒子サイズを設定するステップと、
前記粒子サイズの設定ステップで処理した画像に対して粒子面積、粒子数及び粒子面積率を測定するステップと、
前記粒子面積、粒子数及び粒子面積率の測定ステップの処理に基づくメラニンの評価ステップと、
からなることを特徴とするシミの分類方法。
【請求項２】
前記平面画像を得るステップは、走査型共焦点顕微鏡を用いることによって、
皮膚に対してレーザー光を平面的に走査させて照射するステップと、
前記皮膚の所定深度の位置で反射された反射光を受光するステップと、
該反射光の輝度強度に基づき前記所定深度の位置における皮膚上のシミ部位に対応して皮膚内に存在するメラニンの平面画像を得るステップと、
からなることを特徴とする請求項１に記載のシミの分類方法。
【請求項３】
シミを改善する光線治療のための請求項１又は２の分類方法を使用した患者の分別方法。
【請求項４】
前記光線治療は、ＩＰＬ施術又はレーザー施術であることを特徴とする請求項３に記載の患者の分別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシミの分類方法に係り、より詳細には、共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚の細胞内のメラニンの画像を獲得し、得られた画像を解析してシミ部位のメラニン状態を解析評価することで、シミを分類する方法に関する。また、本発明は、シミ部位のメラニンを評価することによって、シミを分類し、それによって、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づき患者を分別する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、皮膚の内部組織の構造を非侵襲で測定する場合、超音波断層撮影装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等を用いて測定することが行われていた。しかしながら、これらの装置を用いた測定方法では、いずれも細胞レベルの解像度を得ることが困難であった。
【０００３】
一方、光波を用いて皮膚組織構造を可視化する装置も提案されている。この装置には、前方散乱透過光を検出するものと、後方散乱光を検出するものとがある。通常この種の装置では、皮膚内における吸収が少ない可視光から近赤外光にかけての波長を有する光が用いられるが、この領域の光（電磁波）は、Ｘ線や電波（ＭＲＩ）に比べて皮膚内における散乱が強い。
【０００４】
また、前方散乱透過光を検出する構成の装置では、精度を向上させるためには光の散乱過程を処理する必要があり、演算処理が複雑化し、処理速度も遅くなる。これに対し、後方散乱光を検出する方法では、比較的精度の高い皮膚内部画像を、前方散乱透過光を検出する場合に比べて容易かつ高速で得ることができる。近年、この種の皮膚組織構造を可視化する装置として、共焦点顕微鏡が用いられるようになってきている。（例えば、特許文献１、２及び３参照。）
共焦点顕微鏡では、皮膚の所定深度（深さ）における二次元画像に基づいてコンピュータ処理し、三次元画像を得ることができる。このため、皮膚内における表皮と真皮の界面や、皮膚内に存在するメラニンを可視的に検出することができることで、美容医療分野を含め皮膚の研究や応用などに使用されるようになってきた。（例えば、非特許文献１及び２参照。）
ところで、健康や美容に関心が高まっている現在、特に、女性の肌の健康や美容に対する関心が非常に高くなってきている。このような状況下で、美容皮膚・形成外科等では、紫外線によってできるシミやそばかすなどを施術する機会が格段に高まっている。例えば、美容医療分野では、ＩＰＬやレーザー施術によって、シミをなくす治療が行なわれている。
【特許文献１】特開２００３−５７１６９号公報
【特許文献２】特開２００３−５２６４２号公報
【特許文献３】特開２００３−５７１７０号公報
【非特許文献１】Yamashita et al, Non-Invasive Visualization of Melanin and Melanocytes by Reflectance-Mode Confocal Microscopy, 2004, The Journal of Investigative Dermatology, Inc., pp235-240
【非特許文献２】山下豊信、ＩＰＬ施術によるシミ部位の肌改善効果の検討、美容皮膚科学会要旨
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、皮膚上から同じように見えるシミに対し、ＩＰＬやレーザー施術を行なってもシミが完全に消えた場合もあれば、ほとんど効果がない場合もある。このため、施術による改善の程度は、医師の経験によることが多く、また実際に施術してみなければ分からない場合が少なくないといった問題があった。
【０００６】
シミに対する施術効果の差は、シミ部位の皮膚内のメラニンのパターンの差異に基づいていることが研究から推測されていた。しかし、シミの皮膚上の表面的な判断だけでなく、メラニンに基づき、施術治療に対してシミを予め分類することができれば、効果的な治療ができるが、シミを分類するための効果的な方法はいまだ存在していなかった。
【０００７】
したがって、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、皮膚内に存在するシミ部位におけるメラニンの状態を検出して解析評価し、その評価に基づきシミを分類する方法を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、共焦点顕微鏡を用いてシミを分類する方法を提供することを目的とし、さらに、シミを改善するＩＰＬやレーザー施術などの光線治療のための患者の分別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のようにシミに対する施術効果の差は、シミ部位の皮膚内のメラニンのパターンの差異に基づいていることが推測されていた。そこで、本発明者らは、シミを処置する前に、皮膚内でシミ部位に対応して存在するメラニンのパターンを確認して、メラニンを分析することで、シミの分類ができれば、シミの改善治療に活かすことができ、シミの改善治療を効果的に行なうことができるという考えに基づき本発明を開発するに到った。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の発明は、
シミの分類方法であって、
皮膚上のシミ部位に対応して皮膚内に存在するメラニンの平面画像を得るステップと、
該平面画像を解析処理することで前記メラニンを評価するステップと、
を有し、
前記メラニンの評価ステップは、
前記平面画像に対してノイズを除去するステップと、
前記除去ステップで処理した画像に対して輝度閾値を設定するステップと、
前記輝度閾値の設定ステップで処理した画像に対して粒子を分離するステップと、
前記粒子の分離ステップで処理した画像に対して粒子サイズを設定するステップと、
前記粒子サイズの設定ステップで処理した画像に対して粒子面積、粒子数及び粒子面積率を測定するステップと、
前記粒子面積、粒子数及び粒子面積率の測定ステップの処理に基づくメラニンの評価ステップと、
からなることを特徴とするシミの分類方法によって達成される。
【００１０】
上記発明によれば、皮膚内のシミ部位に対応するメラニンの平面画像を獲得し、得られた平面画像に対する一連の画像解析処理によってメラニン評価を行なうため、シミの分類が容易に可能となり、シミに対する光線治療の効果を予見できる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のシミの分類方法において、
前記平面画像を得るステップは、走査型共焦点顕微鏡を用いることによって、
皮膚に対してレーザー光を平面的に走査させて照射するステップと、
前記皮膚の所定深度の位置で反射された反射光を受光するステップと、
該反射光の輝度強度に基づき前記所定深度の位置における皮膚上のシミ部位に対応して皮膚内に存在するメラニンの平面画像を得るステップと、
からなることを特徴とするものである。
【００１２】
上記発明によれば、共焦点顕微鏡によって獲得した皮膚内のシミに対応するメラニンの二次元画像を、一連の画像解析処理で処理することによる、メラニンの状態評価によって、シミの分類が可能となり、シミに対する光線治療の効果を予見できる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、
シミを改善する光線治療のための請求項１又は２の分類方法を使用した患者の分別方法によって達成される。
【００１４】
上記発明によれば、メラニンの評価に基づき、光線治療に対するシミの改善効果が判定でき、施術の効果に基づいて患者を分別することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明は、
請求項３に記載の患者の分別方法において、
前記光線治療は、ＩＰＬ施術又はレーザー施術であることを特徴とする。
【００１６】
上記発明によれば、メラニンの評価に基づき、ＩＰＬ施術又はレーザー施術を使用するシミの改善効果が判定でき、施術の効果に基づいて患者を分別することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、例えば、共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚内のメラニンの画像を獲得し、得られた画像を解析処理することによって、シミ部位のメラニン状態を解析評価して、シミを分類することができる。例えば、シミ部位のメラニンを評価することによって、皮膚上のシミのＩＰＬ／レーザー施術に対する効果を施術前に予め判定することができ、また、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づき患者を分別することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にしたがって実施した具体例を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない限り、その細部については様々な態様が可能である。
【００１９】
本発明を説明する前に、まず、シミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用を説明する。ＩＰＬ／レーザーは、シミ改善治療に用いられる光線である。ＩＰＬとは、Ｉｎｔｅｎｓｅ  Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔの略であり、シミ・ソバカス改善治療に使用される波長域が広い光である。また、レーザーは１波長の光を使用している。これらの光は、美容医療分野などでシミ・ソバカス改善治療のために一般的に使用されている。
【００２０】
図１にシミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用が図示される。図１から分かるように、ＩＰＬ／レーザーは、皮膚内の色素沈着部位に対して特異的にダメージを与えることができる。シミの原因である皮膚内の色素沈着部位に向かってＩＰＬ／レーザーを照射すると、メラニンがＩＰＬ／レーザーの光エネルギーを吸収する。その後、メラニンを多く含む角化細胞だけが熱で死滅し、かさぶた、マイクロクラストが発生し、皮膚の上部に現れる。このようにして、シミ部位におけるＩＰＬ／レーザー施術が行なわれ、その結果の一例を図２に示す。図２では、ＩＰＬ／レーザー施術後２日目でシミ部位にかさぶたが現れ、約２０日でシミが改善された。
【００２１】
このようにしてシミ部位を改善するが、効果的にシミ部位の皮膚の改善を施すための予見を得るために、共焦点顕微鏡を用いて皮膚内に存在するシミ部位におけるメラニンの状態を検出し、検出したメラニンの画像を解析処理することによって、シミを分類する方法を図面と共に以下に説明する。
【００２２】
図３は、本発明の一実施例である皮膚の二次元画像生成装置に適用される光学的検査装置１の概略構成を示している。また、図４は光学的検査装置１の駆動系を示している。本発明では、光学的検査装置１として走査型顕微鏡を用いている。
【００２３】
同図において、２は走査型顕微鏡本体であり、この共焦点顕微鏡本体２には光源１０が設けられている。この光源１０は、後に詳述するように、試料となる被測定者の皮膚４の表面にレーザー光を照射させるものである。光源１０から発射されたレーザー光は、ハーフミラー１１を通過して光走査装置１２に進行する。実際に使用したレーザーの強度は１．４ｍＷで実施した。なお、１．２乃至２．０ｍＷの範囲のレーザー強度を使用することで、良好な画像を得ることができる。また、本実施例において、皮膚４はシミ部位とする。
【００２４】
光走査装置１２は、Ｘ−Ｙ方向駆動制御装置１３からの駆動制御命令に従い、皮膚４の所定測定領域に光源１０からのレーザー光をＸ−Ｙ方向に２次元的に走査する。図４に示すように、光走査装置１２はポリゴンミラー２５、ポリゴン用ドライバー２６、ガルバノミラー２７、及びガルバノ用ドライバー２８等を有した構成とされている。
【００２５】
ポリゴン用ドライバー２６により駆動されるポリゴンミラー２５は、レーザー光をＸ方向に走査させるものである。また、ガルバノ用ドライバー２８により駆動されるガルバノミラー２７は、レーザー光をＹ方向に走査させるものである。従って、光走査装置１２により、レーザー光を皮膚４上においてＸ−Ｙ方向に走査させることができる。
【００２６】
また、光走査装置１２はＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３に接続されている。このＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３は、Ｉ／Ｏ３３、３５を介してポリゴン用ドライバー２６、ガルバノ用ドライバー２８に接続されるＸ−Ｙ方向用制御回路３０を有している。このＸ−Ｙ方向用制御回路３０はコンピュータ３に接続されており、後述するようにコンピュータ３からの指令に従いポリゴン用ドライバー２６及びガルバノ用ドライバー２８を制御する。これにより、ポリゴンミラー２５及びガルバノミラー２７の動作は、コンピュータ３により制御される。
【００２７】
上記のように光走査装置１２によりＸ−Ｙ方向に走査されるレーザー光は、対物レンズ１４を介して皮膚４に照射される。この対物レンズ１４は、焦点深度調整装置１５に取付けられている。なお、本実施例において、対物レンズの倍率は５０倍である。また、焦点深度調整装置１５は、後述するＺ方向駆動制御装置１６の制御命令に従い、対物レンズ１４を光軸方向（Ｚ方向）に移動させ、これにより焦点深度を可変するものである。
【００２８】
図４に示すように、焦点深度調整装置１５は焦点調整機構３１と焦点深度調整用ドライバー３２を有している。焦点調整機構３１は、対物レンズ１４の位置をＺ方向に移動することにより、対物レンズ１４によるレーザー光の焦点位置を調整する。よって、皮膚４の内部に対物レンズ１４の焦点を合わせることにより、その反射光に基づき皮膚４の内部の組織を測定することが可能となる。
【００２９】
焦点調整機構３１を駆動する焦点深度調整用ドライバー３２は、Ｚ方向駆動制御装置１６に接続されている。
【００３０】
Ｚ方向駆動制御装置１６は、Ｉ／Ｏ３６介して焦点深度調整用ドライバー３２に接続されたＸ−Ｙ方向用制御回路３０を有している。このＸ−Ｙ方向用制御回路３０はコンピュータ３に接続されており、後述するようにコンピュータ３からの指令に従い焦点深度調整用ドライバー３２を制御する。これにより、焦点調整機構３１の動作は、コンピュータ３により制御される。
【００３１】
一方、対物レンズ１４を介して皮膚４に照射されたレーザー光は、対物レンズ１４の焦点位置により決まる皮膚４内の所定深度において反射される。この反射光は対物レンズ１４を通り光走査装置１２に戻り、更に光走査装置１２からハーフミラー１１へと戻される。
【００３２】
ハーフミラー１１は半透明鏡であり、光源１０と光走査装置１２との間の光路上に設けられている。このハーフミラー１１は、光走査装置１２から進行してくる皮膚４からの反射光を、光検出器２０に向け導くため設けられている。
【００３３】
ハーフミラー１１で方向が変換された反射光は、レンズ１８、ピンホール板１９のピンホールを介して光検出器２０で受光される。レンズ１８は、反射光を光検出器２０に向け集光するものである。この光検出器２０は、ピンホール板１９のピンホールを介して得られる光をその光量対応の電気信号に変換する光検出素子を有している。
【００３４】
また、ピンホール板１９は所定径のピンホールを有しており、レンズ１８と光検出器２０との間に配設されている。また、その配設位置は、レンズ１８の焦点位置にピンホールが一致するよう設定されている。
【００３５】
光検出器２０に入射した皮膚４からの反射光は、光検出素子で電気信号に変換されてコンピュータ２１に送られる。コンピュータ２１では、この送信された電気信号に基づき、後述する処理を行なうことにより二次元画像を生成し、これをモニタ２２に表示させる。
【００３６】
また、コンピュータ本体２１は、前記したＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３及びＺ方向駆動制御装置１６とも接続されている。そして、コンピュータ２１はＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３及びＺ方向駆動制御装置１６を統括的に制御することにより、レーザー光のＸ−Ｙ方向走査の制御と、対物レンズ１４の駆動による焦点深度の制御を行なう構成となっている。
【００３７】
上記構成とされた光学的検査装置１は、共焦点顕微鏡本体２が走査型共焦点顕微鏡を構成している。この共焦点顕微鏡は、光源１０から発射されたレーザー光は皮膚４の表面を点状に走査させて照射し、この照明された皮膚４からの反射光をレンズ１８及びピンホール板１９のピンホールにより再び点状に集光して光検出器２０に結像させ、この光検出器２０により結像の輝度情報を得るという共焦点作用を利用した顕微鏡である。
【００３８】
このような走査型共焦点顕微鏡では、上記の共焦点作用により、レーザー光を走査させた範囲における皮膚４の所定深度の画像を、その全ての範囲において合焦点した状態の二次元画像として得ることができる。これは、焦点位置で得られる皮膚４（試料）の輝度は、最大輝度となることを利用したものである。
【００３９】
具体的には、レーザー光の反射光は皮膚４の所定深度のみで反射されるわけではなく、この所定深度を中心とした所定の厚み範囲において反射される。よって、反射光の内、所定深度以外の部位で反射した光はノイズとなる。共焦点顕微鏡では、このノイズとなる所定深度以外の部位で反射した光を、ピンホール板１９を用いて除去する構成としている。即ち、ピンホール板１９を通過する反射光は皮膚４の所定深度に合焦点した光だけとなり、これにより最終的に得られる皮膚４の画像は、その全体にわたり合焦点した２次元画像となる。
【００４０】
続いて、上記構成とされた光学的検査装置１を用いた、皮膚４の各種測定処理について説明する。まず、光学的検査装置１を用いた皮膚４の二次元画像を生成する二次元画像生成処理について説明する。
【００４１】
図５は、皮膚４の二次元画像生成処理を示すフローチャートである。同図に示す処理が起動すると、先ず起動処理が実施される。具体的には、ステップ１０（図では、ステップをＳと略称している）において、焦点深度Ｄ（μｍ）をα（初期値）に設定し（Ｄ＝α）、またステップ１１では後述するように生成される２次元画像数を示すカウント値Ｎを“１”に設定する（Ｎ＝１）。尚、フローチャートには示していないが、この起動処理ではコンピュータ３及び光源１０（レーザー光源）の立ち上げ処理等も実施される。
【００４２】
続くステップ１２では、焦点深度Ｄの設定処理が行なわれる。この光走査装置１２では、コンピュータ３はＺ方向駆動制御装置１６のＺ方向用制御回路３３に向け焦点深度がステップ１０で設定された初期値となる焦点深度Ｄとなるよう制御信号を送信する。
【００４３】
Ｚ方向用制御回路３３は、対物レンズ１４の焦点震度がＤとなるよう焦点深度調整装置１５の焦点深度調整用ドライバー３２を駆動制御する。これにより、対物レンズ１４は、焦点深度がＤとなるよう焦点調整機構３１によりＺ方向に駆動される。三次元画像を取得する場合は、試料４の測定は皮膚表面から順次深層に向け測定を行なうが、本実施例では、二次元画像を取得するので、初期値としての焦点深度Ｄは、シミ部位のメラニンが蓄積している皮膚４（試料）での最適な深度となるように設定される。
【００４４】
ここで、図６を参照するに、皮膚４の構造を示す断面図が示される。同図に示すように、皮膚４は大略すると表皮と真皮とに区分される。また、表皮はその上部から皮膚表面（図中、矢印Ａで示す）、有棘層（図中、矢印Ｂで示す）、基底層（図中、矢印Ｃで示す）に分類される。そして、この表皮の下部に真皮（図中、矢印Ｅで示す）が存在している。また、表皮基底層近傍にはメラニンを産生するメラサイトが散在することが知られている。したがって、焦点深度Ｄをシミ部位でメラニンが多量に蓄積されている表皮基底層近傍と対応することは、メラニンにより発生するしみ、そばかす等の研究にとって重要である。また、被験者の身体的特徴などによっては、表皮基底層近傍までの深度は異なるので、焦点深度は被験者に応じて適宜調整することが好ましい。
【００４５】
上記のように焦点深度Ｄが設定されると、続くステップ１３では光源１０からレーザー光が発射されると共に、このレーザー光を走査させる処理が実施される。具体的には、前記したように光源１０で発射されハーフミラー１１を通過したレーザー光は、光走査装置１２に設けられたポリゴンミラー２５によりＸ方向に走査され、またガルバノミラー２７によりＹ方向に走査される。これにより、レーザー光は皮膚４をＸ−Ｙ方向に二次元的に走査する。
【００４６】
尚、レーザー光の走査速度は、コンピュータ３によりＸ−Ｙ方向用制御回路３０、ポリゴン用ドライバー２６、ガルバノ用ドライバー２８等を介し、後述する画像生成に最適な速度となるよう制御される。
【００４７】
続くステップ１４では、反射光の輝度検出を行なう。即ち、皮膚４に照射されたレーザー光は、皮膚４において反射される。この皮膚４からの反射光は、対物レンズ１４を通って２次元走査機構１２に戻り、この２次元走査機構１２からハーフミラー１１、レンズ１８、そしてピンホール板１９を通って光検出器２０に入射され、この光検出器２０で光電変換され電気信号としてコンピュータ３に送信される。
【００４８】
この際、前記したように走査型共焦点顕微鏡は、光源１０から発射されたレーザー光は皮膚４の表面を点状に走査させて照射し、この照明された皮膚４からの反射光をレンズ１８及びピンホール板１９のピンホールにより再び点状に集光して光検出器２０に結像させ、この光検出器２０により結像の輝度情報を得るという共焦点作用を利用した構成とされている。焦点位置で得られる皮膚４（試料）の輝度は最大輝度となるため、よって光検出器２０から出力される光電変換され電気信号のダイナミックレンジを向上させることができる。
【００４９】
続くステップ１５では、ステップ１４で求められた反射光の輝度信号に基づき、２次元画像の生成処理が実施される。前記したように、光源１０から発射されたレーザー光はスポット光として走査され、この反射光が光検出器２０で検出されるが、コンピュータ３では光走査装置１２によるレーザー光の走査に同期させて光検出器２０からの検出信号を取り込む構成とされている。これにより、コンピュータ３では、光検出器２０から送信される検出信号に基づき、レーザー光を走査した範囲における２次元画像を生成することが可能となる。
【００５０】
ステップ１５で生成された２次元画像は、ステップ１６において、コンピュータ３内に設けられている記憶装置（図示せず）に格納される。図８に、パネルＡ、Ｂ及びＣの各シミ部位の皮膚表面の画像と、光学的検査装置１（共焦点顕微鏡）の上述した手法によって獲得されたパネルＡ、Ｂ及びＣの各シミ部位に対応するメラニンの二次元画像を示す。メラニンは他の皮膚細胞組織に比べて屈折率が高いため、光学的検査装置１で得られる２次元画像では、このメラニンは反射光の輝度の高い状態（白い状態）で画像表示される。従って、光学的検査装置１（共焦点顕微鏡）を用いることにより、メラニンを高精度に検出することができた。
【００５１】
次に、このようにして獲得された二次元画像を解析処理することによる、シミ部位のメラニン評価処理について説明する。図７は、シミ部位のメラニン評価処理を示すフローチャートである。図８の上段に示されるパネルＡ、パネルＢ及びパネルＣで示されるシミ部位に照準を当てて獲得した各シミ部位のメラニンの二次元画像を図７のフローチャートに記載の各ステップに沿って解析処理し、メラニンの状態を検出することにより、メラニンを評価する方法について図９及び図１０を参照しながら説明する。
【００５２】
図９は、図８のパネルＡから得られたシミ部位の皮膚内のメラニン画像に基づいて、図７のフローチャートの各ステップに沿って解析処理された一連の流れの解析画像を示す。
【００５３】
ステップ１７では、得られた二次元画像からノイズを除去するためのフィルタリング処理を行なう。この処理によって、元画像から解析処理にとって好ましくないノイズを除去することができ、この後に続く、画像解析処理によるメラニンの高濃度部位の抽出がより容易にできる。図９の画像（２）に、元画像をノイズ除去した後の画像を示す。
【００５４】
ステップ１８では、ステップ１７で処理されたノイズ除去後の画像において、輝度閾値設定処理を行なう。本実施例の場合、８ｂｉｔ画像で１６０以上の輝度を選択した。その結果を図９の画像（３）に示す。続くステップ１９では、ステップ１８で設定された閾値以上の輝度で選択された粒子の分離処理を行なう。この粒子分離処理は、任意の公知の手法によって成されてよい。例えば、代表的な手法としては、画像区分け方法などであり、自動閾値、エッジベース手法、Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ変換などの接触した対象物の区分けに使用される形態学に基づく手法など様々な画像区分け方法がある。本実施例では、具体的には、Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ細分化処理に基づいて、粒子を分離する。この分離手法は、別々の粒子が触れている部分を自動的に切ったり、分けたりする手法であり、具体的な手段として、まず、Ｅｕｃｉｌｉｄｉａｎ（Ｅｕｃｉｌｉｄｅａｎ）  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｍａｐ（ＥＤＭ）ユークリッド距離マップを作成し、次いで、ＥＤＭの最終的な侵食点（ＵＥＰｓ）を作成し、各ＵＥＰ（ＥＤＭの極大または頂点）を可能な限り、粒子の縁が到達するまで、もしくは他のＵＥＰ（成長している）の領域の縁に到着するまで拡張することによって成される。その結果を図９の画像（４）に示す。続くステップ２０では、粒子サイズ設定処理を行なう。ここでは、ピクセル数によって、粒子サイズをある一定の粒子サイズで選定する。本実施例の場合、ピクセル数２０以上を選択した。図９の画像（５）が、ピクセル数２０以上のサイズで選択された画像である。このようにして、メラニンの高濃度部位の抽出が可能であり、ステップ２１において、元画像と組み合わせた合成画像を作成することができる。このステップ２１は、必ずしも必要なステップではないが、元画像と組み合わせることによって、メラニン濃度が高い部分の分布図として作成することができる。図１０の下段には、上記のステップによって画像処理されて作成された、図８のパネルＡ、パネルＢ及びパネルＣのシミ部位のメラニンの解析処理画像を、それぞれのパネルＡ乃至Ｃの元画像に対応して示す。
【００５５】
さらに、抽出されたメラニンの高濃度部位を解析処理して、シミ部位のメラニンを評価するためのステップを説明する。続くステップ２２では、ステップ２０又はステップ２１までの処理によって抽出されたメラニンのパターンにおいて、粒子の面積、粒子数、粒子の画像領域に対する面積率の測定処理を行なう。各数値をパネルごとに示すと、パネルＡでは、面積は３１１７．０９６平方マイクロミリメートル、粒子率は９２個、面積率は３．５％であり、パネルＢでは、面積は２５３３．２２８平方マイクロミリメートル、粒子率は６８個、面積率は２．８％であり、パネルＣでは、面積は６６２．９７０平方マイクロミリメートル、粒子率は２３個、面積率は０．７％であった。各パネルで元画像と組み合わせて合成した画像を測定した数値と共に、図１０の下段に示す。図１０から分かるように、パネルＡと、パネルＢと、パネルＣとでは、メラニンのパターンが異なることが分かる。このように、皮膚上では同じに見えるシミでも、それらシミ部位におけるメラニン状態は異なっていることが認識でき、このメラニンパターンの相違に基づいて、シミ部位のメラニンに作用するＩＰＬ／レーザーの効果を評価することができ、この結果、同じようなシミに見えても、いくつかのシミに分類することができる。したがって、分類したシミからＩＰＬ／レーザー治療の効果を予見することもでき、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づいて患者を分別することもできる。例えば、パネルＡのシミ部位のメラニンの評価処理によって、メラニンはかなり密集して、かつ、面積、粒子数及び面積率の数値も高く、パネルＡのシミはＩＰＬ／レーザー治療の効果は相当に有効であると分類でき、また、ＩＰＬ／レーザー治療の施術対象に値するシミを有する患者であると分別することができる。また、パネルＢのシミは、メラニンのパターンがパネルＡほど凝集していないが、面積、粒子数及び面積率の数値はそれほど低くないので、ＩＰＬ／レーザー治療の効果の有効性を少なからず有すると分類でき、また、ＩＰＬ／レーザー治療の施術対象として含んでもよいシミを有する患者であると分別することができる。一方、パネルＣのシミは、メラニンがほとんど密集しておらず、さらに、面積、粒子数及び面積率の数値も低いので、ＩＰＬ／レーザー治療の効果は期待できないものと分類でき、また、ＩＰＬ／レーザー治療の施術対象外のシミを有する患者であると分別することができる。また、パネルＣのシミは、換言すると、ＩＰＬ／レーザー治療ではなく、その他の有用な処置によって適切に処置すべきシミであると分類することもできる。
【００５６】
なお、図１１に、図８のパネルＡ、パネルＢ及びパネルＣのシミ部位のＩＰＬ施術数日後のシミ部位の皮膚の画像を示した。パネルＡでは、ＩＰＬ／レーザー照射後のかさぶた、マイクロクラストの発生が高く、ＩＰＬ／レーザー治療の効果が高かったことが分かる。また、パネルＢでは、かさぶたやマイクロクラストの発生も少なく、効果はそれほど高くなく（中程度）であり、一方、パネルＣでは、かさぶたやマイクロクラストの発生はほんのわずかであり、効果はほとんど認められなかった。
【００５７】
したがって、本発明は、共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚内のメラニンの画像を獲得し、得られた画像を解析処理することによって、シミ部位のメラニン状態を解析評価し、シミを分類することができる。例えば、シミ部位のメラニンを評価することによって、シミを分類でき、皮膚上のシミにおけるＩＰＬ／レーザー施術に対する効果を施術前に予め予見することができる。また、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づき患者を分別することもできる。また、本発明は、ＩＰＬ／レーザー施術などの光線治療以外においても、シミを分類することが可能である。
【００５８】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】シミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用を示す図である。
【図２】シミ部位の改善の一例（ＩＰＬ施術後）を示す図である。
【図３】本発明に用いられる光学的検査装置の全体構成図である。
【図４】光学的検査装置の駆動系を示す構成図である。
【図５】光学的検査装置を用いて実施される二次元画像生成処理を示すフローチャートである。
【図６】皮膚の構造を説明するための図である。
【図７】シミ部位のメラニン評価処理を行なうフローチャートである。
【図８】３パネルにおけるＩＰＬ施術前の皮膚上のシミ及び該シミ部位の皮膚内のメラニンの共焦点顕微鏡画像である。
【図９】図７のフローチャートに基づく画像解析処理の一連の流れを示す図である。
【図１０】図７のフローチャートの画像処理後の３パネルにおけるシミ部位の皮膚内のメラニンパターンの共焦点顕微鏡画像である。
【図１１】３パネル間のＩＰＬ施術の効果の差を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  光学的検査装置
２  操作型顕微鏡本体
３  コンピュータ
４  試料（皮膚）
１０  光源
１２  光走査装置
１３  Ｘ−Ｙ方向駆動制御装置
１４  対物レンズ
１５  焦点深度調整装置
１６  Ｚ方向駆動制御装置
１８  レンズ
１９  ピンホール板
２０  光検出器
２１  コンピュータ本体
２２  モニタ
２５  ポリゴンミラー
２６  ポリゴン用ドライバー
２７  ガルバノミラー
２８  ガルバノ用ドライバー
３０  Ｘ−Ｙ方向用制御装置
３１  焦点調整機構
３２  焦点調整機構用ドライバー
３３  Ｚ方向用制御装置
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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