老人性色素斑ダーモスコピー画像の自動定量ならびに治療と化粧による QOL 評価改善
東京女子医科大学東医療センター皮膚科

田 中

勝

A computer assisted area of involvement measurement of skin pigmentations would be useful for the assessment of senile
lentigo. It is, however, sometimes difficult when lesions cannot simply be separated using the photographs taken under normalcondition. Because of the skin curvature and the glare due to sebum, brightness of the pictures would not be equal.
We used a novel cross-polarized flash system, which enables to take a wide range of dermoscopy picture. An image froma patient with senile lentigo was taken by a single-lens reflex digital camera equipped with the flash system. The area of thelesions were semi-automatically extracted and sum of the darkness score "z" compared with normal skin, was calculated anddefined as QPI (quantified pigment index) after color correction using Casmatch system and size correction. The darknessof the senile lentigo was also assessed by two dermatologists. The QOL index was evaluated by patients before and aftertreatment or makeup. Skindex 16 and Dermatological Life Quality Index, Japanese version, were used for the assessment of
the QOL of the patients.
Images were collected from 40 patients for at least 3 months every 4 weeks. Total of 160 images were assessed. Somedifficulty of image analysis were pointed out, including a variation of image brightness which could not be corrected even with
the Casmatch system, different camera settings, lighting condition affected by natural light or room light. There were somepatients who experienced a worsening of skin lesion due to seasonal and accidental ultraviolet irradiations.
The method of image analysis of pigmentation might be of use if the photographing conditions were appropriately
standardized and assessed carefully comparing with subjective evaluation by dermatologists and with QOL index by patients.
The establishment of these objective methods would be desirable to measure the area of pigmentations for an assessment oftreatment efficacy.

１．緒

治療と化粧の効果を同時に判定する．

言

２．実

女性の顔面に生じる色素斑は，わずかな病変であっても QOL を大きく損なうものであり，治療や化粧によって，

2．1

験

症例集積

その QOL の回復を図ることは社会的なニーズの高い重要東京女子医科大学東医療センター皮膚科を受診し，臨床な課題である．本研究では，主として老人性色素斑をできおよびダーモスコピーにより老人性色素斑と診断した患者るだけ正確に定量するため，無反射の画像を得るための新に文書で同意を得たのち，治療前・中・後で広範囲弱拡大

しいデジタル偏光フラッシュシステムを用いて広範囲の色ダーモスコピー撮影（新しい無反射デジタルフラッシュシ

素斑の弱拡大ダーモスコピー画像を撮影し，コンピュータステムを使用）を行い，デジタル画像としてコンピュータで自動定量を行うことにより，客観的な評価を可能とし治に保存，データベースとする．患者は初診時と治療終了

療効果の治療方法による違いを判定する．また，皮膚疾患

時に，アンケート形式の皮膚科学的 QOL 評価指標である，特異的 QOL の指標として日本語版 Skindex16 ）およびSkindex16 日本語版および DLQI 日本語版を用いて，色素１２）

DLQI（dermatological life quality index） を用いて，患斑が患者の症状，感情，機能などに与える影響を評価され者サイドの主観的病変評価を併せて行い，両者を比較検る．さらに化粧を日常的に行う一部の患者においては，化討する．QOL 評価値については治療による改善を定量評

粧の前後でもこれらの評価が変わる可能性があるため，可価するのみならず，一部の患者では，化粧による効果も同能な限り，並行して評価する．色素斑は臨床症状に応じて時に判定し，治療補助としての化粧が重要な位置づけにあ皮膚科学的に診断され，治療方針が決定される．治療は患ることを再確認することも目的とする．つまり，治療の前者の希望も考慮し，ケミカルピーリング，液体窒素，ハイ後および化粧の前後で QOL 評価を行って比較することで，ドロキノン，レーザーなどから選択することとする．治療

Image analysis on senile lentigo byd e r m o s c o py a nd i mp r ove m e nt o fquality of life index after treatment andmakeup.
Masaru Tanaka
Department of Dermatology, Tokyo
Women’s Medical University Medical
Center East

期間は，３ヵ月程度とし，効果の判定は治療による炎症反応などが消退した時点で行うものとする．ダーモスコピー
画像のデータベースは色素斑切り出しプログラムを用いて自動的に（または手動で）抽出し，面積と色素斑の濃度を自動処理で定量評価する．治療効果はコンピュータにより自動評価すると同時に QOL 評価指標により，患者自身によって主観的にも評価してもらう．比較指標として，２名− 63 −

コスメトロジー研究報告 Vol.17, 2009の皮膚科医により，印刷した色素斑の画像を色見本と比較濃さを Z 値で示した．図１の色見本１ではちょうど間にして，肉眼的に効果判定を行う．

ある色合いをどちらに選ぶかで迷いが生じたが，図 2 の色見本２では，逆に，色の近いものが並ぶため，複数の色が2．2色見本の作成いずれも当てはまるように見えてしまい，両者の差よりも線型近似と主成分分析により，3 種類の色見本を作成し色合いの違いを強く感じてしまうという欠点が見られた．

た．色見本 1 と 2 では線型近似を行い，スコア Z で肌の色合いのバリエーションをどの程度までの間隔で使用する明るさを表した．色見本 3 では主成分分析を行い，スコアのが適切か，より多くの画像を用いた検討を要すると判断

Z でシミの濃さを表した．さらに，シミの大きさと濃さをされた．色素斑の色合いは不均一なところもあるため，面表す指標として，QPI（quantified pigment index）を絶積と色の濃さを反映する色素インデックス（PI）を考慮す対値および周囲の健常皮膚との差分によって定義した．

る必要がある．PI は Σ（Zr-Zi）（Zr は色素斑と健常皮膚の３．結3．1ちょうど境目となるように設定，i は注目する色素斑内の果画素）で計算される．

色見本１と２の作成
3．2

17 枚の老人性色素斑の無反射ダーモスコピー画像から線型近似を行うことにより，２種類の色見本を作成した（図色見本３の作成

シミの濃さを Z 値で表したほうが，直感的に理解しやす

１および図２）．これらの色素斑の色相（Hue）はおよそいため，新たな指標として，シミの濃さを，主成分分析143±4°であった． 色素斑の色は RGB 色空間の値を用（PCA，principal component analysis） を 用 い て 計 算 し，いて，新たな色見本を作成した（図３）．すなわち，数式Z=（R−120）＊ 0.523+（G −73.8）＊ 0.578+（B− 60.5）＊ 0.626

Z ＝ 150−{（R−120）
×0.523＋（G−73.8）
×0.578で定義される．スコア Z は肌の明るさを表すと考えられる．
撮影した色素斑の画像と，上記の色見本は同じプリンタ（キャノン，Selphy CP-710）を用いて印刷し，２名の皮膚＋（B−60.5）×0.626}で定義した．スコア Z はシミの濃さを表し，健常皮膚は 8≦ Z ≦ 60 程度に分布した．

科専門医が両者の画像を比べることにより，色素斑の色の

図 1 色見本 1
Z 値を -100 から +100 まで 20 刻みで作成したもの．
Z 値は肌の色の明るさを表す．

図２ 色見本２Z 値を細かく分け，60 から 140 まで 5 刻みで作成したもの．Z 値は肌の色の明るさを表す．

図3

色見本 3− 64 −Z 値がシミの濃さを表すように改訂した．
8 から 60 ぐらいが健常部の色合い．

老人性色素斑ダーモスコピー画像の自動定量ならびに治療と化粧による QOL 評価改善

3．3

シミの濃さと大きさの定義ずれも改善しており，患者サイドのアウトカムが満足する

さらに，シミの濃さと大きさを定量するため，絶対値結果であることを示した．症例１の Skindex16 でのわずおよび健常部との差分により QPI を定義した．すなわち，

かなスコア悪化は乾燥敏感肌による灼熱感が原因と思われ微小領域 ds における Z 値を Z（s）とするとき，QPI の絶た．症例３は改善により，化粧をしなくても満足している

対値は，が，症例２は化粧をすることで満足しており，両者間でシQPI ＝ ΣZ（s）≒シミの面積 × シミ領域内の平均 Z 値

ミに対する感じ方が異なるという結果が示されており興味で計算することができる．また，QPI の健常皮膚との差分深い．また，化粧に対する考え方にも差があるようである．

定義は，健常部の平均 Z 値を Zn とすると，
QPI ＝ ΣZ（s）− Zn・ds≒シミの面積 ×（シミ領域の平均 Z −健常部の平均 Z）で計算できる．

3．4

ケミカルピーリング治療例の結果まとめ色素斑をケミカルピーリングで治療し，定期的に観察した症例を示す（図４）．色素斑が改善していることが PI 値の減少として客観的に示されている．DLQI では，治療前にはアンケートの項目があてはまらないという評価をしていたものが，治療後は化粧により DLQI 値の改善が示されるようになった（表１）．
全症例，治療により改善したことは担当医判定により確認されたが，症例２では，写真に影が入ったため，客観判図 4 ケミカルピーリングによる色素斑の経過
PI 値の改善とともに色素斑は明るく改善している．

定では悪化している．しかし，DLQI と Skindex16 ではい
表１

ケミカルピーリング３症例のまとめ

症例 1N

症例 2S

症例 3U

診断名

老人性色素斑

老人性色素斑

老人性色素斑

治療内容

50% グリコール酸でケミカルピーリング

30% グリコール酸でケミカルピーリング

50% グリコール酸でケミカルピーリング

治療前 DR 判定 Z
治療後

100

7060

〃

185（改善）100（改善）100（改善）

157

6297

〃

40（改善）

148（悪化，影）57（改善）

治療前 PI
治療後

治療前化粧前 DLQI〃

化粧後

治療後化粧前〃化粧後〃8（N/A）

36

88（N/A）

368〃

8（N/A）

3824〃

32（改善）

38（改善）

24（改善）

治療前化粧前 SD16

332

9

化粧後

〃432

7

治療後化粧前〃4150〃

4（悪化？）

0（改善）

0（改善）

改善

やや改善

改善

やや満足やや満足満足〃〃

化粧後

総合的判定
総合的満足度コメント

当初，DLQI の項目自体に わずかな改善でも化粧によ 本人の改善したという自覚当てはまらないという拒否 り気にならなくなる可能性 が強いと化粧をしなくても気にならなくなる．
がみられた．しかし，治療 が示された．に満足した結果，拒否傾向も改善した．

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コスメトロジー研究報告 Vol.17, 2009

したがって，化粧にかかわらずきれいになることを求めるでの撮影を心がけた．距離を一定にするため，撮影位置（患人と，化粧によって改善できればかなりの満足を得られる者の位置と撮影者の位置）を決め，撮影範囲をどこからど化粧好きの人で，判定が大きく変わるということも示されこまでにするか決めた．角度については垂直に構えるようた．に注意深く撮影した．（2）カメラの設定は，マニュアルモードで，シャッタースピード 1/125，F 値８という決まり

3．5ハイドロキノン治療例の結果まとめで撮ることにした．
季節変動の影響をできるだけ避けるため，紫外線の影響

40 例中 17 例で QPI の２割以上の改善を認め，これらは有効例と判断された．５例では２割以上の悪化を認め，18が少なくなる 10 月から１月にかけて症例を集積した．

例は ± ２割の範囲内であり，これらは無効例と判断され色素斑などの皮膚病変を正確に客観的に評価することはた．Skindex16 では，感情面の QOL 低下が見られていたが，難しいが，我々はすでにさまざまな皮膚病変を自動的に定治療後に有意に改善した
（図５）
．しかし，
DLQI では，症状・量するコンピュータプログラムを開発し，多数の成果を国

感情面でわずかな改善はあったが，有意の変化はなかった

内外の学会および論文にて発表を重ねている（図６）．QPI の改善と QOL の改善の間に明らかな相関は回の研究の目的はなかでも，女性の顔面の色素斑を定量評なかった．すなわち，客観的な改善がない症例においても価の対象としており，女性の QOL に与える顔面色素斑のQOL の改善が見られている．

影響を客観的および主観的に判定するものである．したが４．考3）, 4）, 5）, 6）．今って，コスメトロジーの発展に大きく寄与する可能性があ察る．

色素斑の撮影方法により，客観的定量性が弱くなる傾向

本研究は治療効果の QOL に与える影響を評価すると同がみられた．すなわち，治療によって改善したと思われる

時に，化粧による同等の治療補助効果をも併せて判定する症例がある一方で，悪化しているようにみられる症例も存ことを目的に含んでおり，化粧が女性の行動や精神的な安在する．これにはいくつかのあきらかな理由が考えられた定に及ぼす効果やストレスの改善に多大な効果を上げるこため，特に（1）撮影条件，（2）カメラの設定，には注意とを証明するというねらいもある．客観的な改善と QOLを払った．また，実際の患者の色素斑の経過と比較すると，の改善には人によって異なる微妙なギャップがあることがシミの主要な色調が改善した時点で，周囲の目立たなかっわかったが，まだ症例数が少ないため，今後の蓄積と統計たシミとの境界が不明瞭になり，改善後に面積が広くなっ的解析が期待される．ある患者では，治療後には化粧をしてしまう現象がみられた．
（1）撮影条件としては，①室内なくても QOL が改善されているが，別の患者では治療だ

光の影響，②窓からの自然光の影響，③皮膚との距離，④

けでは QOL に変化はなくとも，化粧により QOL が改善

皮膚とカメラの角度，などが一定となるよう考慮した．室するという微妙な意識の違いを治療がもたらした可能性が内光の影響を減らすため，電灯の真下での撮影を避け，自示唆され興味深い．

然光の影響を最小限にするため，少なくとも横から光が当

今回の研究で，色素斑の治療による客観的な改善とたらないよう窓側を向いてもらい撮影を行った．撮影時刻

QOL の改善は必ずしも関係しないという可能性が示唆さは午後 3 時から 4 時頃になるべく揃えた．また，可能な限れた．すなわち，たとえ客観的には改善がわずかであってり，天候の影響をなくすため，自然光の影響が少ない位置も，治療するということが気分的に QOL を改善するとい

図5

ハイドロキノン治療前後の Skindex16 の変化
特に感情面の有意な改善が見られる．

図 6 ハイドロキノン治療前後の DLQI の変化
初めから低値であるため，治療前後の変化が少ない．治療による有意な改善は見られない．

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老人性色素斑ダーモスコピー画像の自動定量ならびに治療と化粧による QOL 評価改善

う可能性が考えられた．これはあらゆる疾患の治療にも共効率よく切り出すためのプログラムを作成することが重要通する概念である可能性もある．すなわち，治療効果がわと考えられる．

ずかでも治療に対して満足するということである．したが当研究を継続することが，今後のコスメトロジーにおけって，治療のプロセスが不快なものでなければ，患者サイる客観的定量手段の１つになるよう，方法の精度を向上さドのアウトカムはよい結果となるわけである．

せ，さらに症例を集積してデータ解析をおこなっていきた

５．総いと思う．

括

人間の目では変化をとらえにくい色素斑の画像定量方法（文献）を開発した．治療効果のわかりにくい変化も客観的にとら

１）檜垣祐子 : 臨床皮膚科 , 58: 164-166, 2004

えることが可能となり，他のさまざまのデータとの比較が２）福原俊一，鈴鴨よしみ : アレルギーの臨床 , 27: 267-可能となった．しかし，色素斑の客観的な改善と QOL の改善には明らかな相関は見られなかった．その理由としては，治りにくく変化の少ない治療であっても，何かをしてもらったこと（施術）に対する満足感の表れである可能性

271, 2007
３）小 林 誠 一 郎 : 日 本 皮 膚 科 学 会 雑 誌 , 114: 1769-1776,
2004４）Tanaka M, Gaskell S, Edwards C et al: Clin Exp
Dermatol, 25: 323-6, 2000が示唆された．
今後はコンピュータの画像切り出しが皮膚科医の判断と差がないことを証明することも必要と考えている．医師判定とコンピュータ判定の違いを定量し、統計学的に解析する。その結果を元に，色素沈着性皮膚病変を自動的により

５）Iyatomi H, Oka H, Saito M et al: Melanoma Res, 16:
183-190, 2006６）Iyatomi H, Oka H, Celebi ME et al: J Invest
Dermatol, 128: 2049-2054, 2008

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