CH683668A5 - A method to quantify the behavior of the skin vis-a-vis solar radiation, apparatus for implementing this process, and applications. - Google Patents
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Description
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CH 683 668 A5 CH 683 668 A5
Description Description
L'invention est relative à un procédé et un appareil pour quantifier le comportement de la peau vis-à-vis d'un rayonnement solaire. The invention relates to a method and an apparatus for quantifying the behavior of the skin with respect to solar radiation.
On sait que le problème de l'évaluation du comportement de la peau vis-à-vis du rayonnement solaire est complexe mais très important, en particulier pour la détermination des produits à appliquer sur la peau en vue d'en assurer une protection satisfaisante. On souhaite également connaître la capacité de la peau à résister au vieillissement provoqué par le rayonnement solaire. It is known that the problem of evaluating the behavior of the skin with respect to solar radiation is complex but very important, in particular for determining the products to be applied to the skin with a view to ensuring satisfactory protection. We also want to know the ability of the skin to resist aging caused by solar radiation.
Divers procédés connus à ce jour permettent d'effectuer une appréciation du comportement de la peau, mais demandent à être améliorés. Various methods known to date make it possible to assess the behavior of the skin, but need to be improved.
Un premier exemple de procédé connu consiste à exposer la peau à un rayonnement UVB (plage de longueurs d'onde 280 nm-320 nm) jusqu'à provoquer un érythème. La mesure du temps d'exposition, pour une intensité de rayonnement donnée, jusqu'à apparition de cet érythème permet une certaine quantification du comportement de la peau vis-à-vis du rayonnement solaire. Cette méthode, qui fait intervenir une appréciation visuelle de l'érythème, est relativement empirique et donne des résultats approximatifs. A first example of a known method consists in exposing the skin to UVB radiation (wavelength range 280 nm-320 nm) until it causes erythema. The measurement of the exposure time, for a given radiation intensity, until the appearance of this erythema allows a certain quantification of the behavior of the skin with respect to solar radiation. This method, which involves a visual assessment of the erythema, is relatively empirical and gives approximate results.
WO 88/05284 concerne un appareil pour la détermination d'un indice de protection solaire. Cet appareil comprend des moyens pour mesurer la sensibilité de la peau propres à éclairer une zone de la peau, de préférence avec une diode luminescente qui émet une lumière verte d'une longueur d'onde de 560 nm, et propres à mesurer le rayonnement réfléchi par la couche mélanique. WO 88/05284 relates to an apparatus for determining a sun protection index. This apparatus comprises means for measuring the sensitivity of the skin capable of illuminating an area of the skin, preferably with a light-emitting diode which emits green light with a wavelength of 560 nm, and capable of measuring the reflected radiation. by the melanin layer.
Un tel appareil tout en permettant d'effectuer des mesures n'est pas entièrement satisfaisant car, d'une part il travaille sur des longueurs d'onde de l'ordre de 560 nm dont l'action sur la peau est secondaire et, d'autre part, il ne fait pas de différence marquée entre réflexion spéculaire et réflexion diffuse. Such a device while making it possible to carry out measurements is not entirely satisfactory because, on the one hand, it works on wavelengths of the order of 560 nm whose action on the skin is secondary and, d On the other hand, there is no marked difference between specular reflection and diffuse reflection.
Il a en effet été constaté que la fraction du rayonnement solaire qui a la plus grande part de responsabilité dans le vieillissement de la peau est celle correspondant à la plage de longueurs d'onde 320 nm-400 nm, c'est-à-dire celle correspondant au rayonnement UVA. It has in fact been observed that the fraction of solar radiation which has the greatest share of responsibility in the aging of the skin is that corresponding to the wavelength range 320 nm-400 nm, that is to say that corresponding to UVA radiation.
A la base de l'invention, il a en outre été constaté que le pouvoir de réflexion spéculaire de la peau à un rayonnement UV est sensiblement le même pour les différents types de peau alors que le pouvoir de réflexion diffuse à un rayonnement UV diffère sensiblement d'une peau à l'autre et que la réflexion diffuse prédomine sur la réflexion spéculaire. On the basis of the invention, it has also been found that the specular reflection power of the skin at UV radiation is substantially the same for the different skin types while the diffuse reflection power at UV radiation differs significantly. from one skin to another and that diffuse reflection predominates over specular reflection.
Cette réflexion diffuse résulte de l'ensemble des réflexions issues de toutes les interfaces cutanées rencontrées par le faisceau lumineux incident, et s'effectue dans diverses directions, alors que la réflexion spéculaire a lieu essentiellement suivant une direction de réflexion symétrique de la direction incidente par rapport à la normale à la surface de réflexion. This diffuse reflection results from all of the reflections from all the skin interfaces encountered by the incident light beam, and takes place in various directions, while the specular reflection takes place essentially in a symmetrical reflection direction of the incident direction by compared to normal to the reflection surface.
Selon l'invention, le procédé pour quantifier, notamment in vivo, le comportement de la peau, sur laquelle un produit cosmétique a éventuellement été appliqué, vis-à-vis d'un rayonnement solaire est caractérisé par le fait que l'on éclaire une zone de la peau à examiner avec un rayonnement UVA, et que l'on mesure l'intensité du rayonnement UVA réfléchi suivant un angle différent de l'angle de réflexion spéculaire de manière à éliminer au maximum la réflexion spéculaire et à apprécier essentiellement la réflexion diffuse. According to the invention, the method for quantifying, in particular in vivo, the behavior of the skin, to which a cosmetic product has optionally been applied, with respect to solar radiation is characterized by the fact that it is illuminated an area of the skin to be examined with UVA radiation, and that the intensity of the UVA radiation reflected is measured at an angle different from the angle of specular reflection so as to eliminate specular reflection as much as possible and to essentially assess the diffuse reflection.
Avantageusement, on dirige le faisceau incident de rayonnement UVA suivant une direction normale à la zone à examiner et l'on mesure l'intensité du rayonnement UVA réfléchi suivant une direction de 45° par rapport à la direction incidente. Advantageously, the incident beam of UVA radiation is directed in a direction normal to the area to be examined and the intensity of the reflected UVA radiation is measured in a direction of 45 ° relative to the incident direction.
De préférence, on éclaire la zone de peau à étudier pendant un temps limité, notamment inférieur à 1 minute. Preferably, the skin area to be studied is illuminated for a limited time, in particular less than 1 minute.
L'invention est également relative à un appareil pour la mise en œuvre du procédé défini précédemment. The invention also relates to an apparatus for implementing the method defined above.
Un tel appareil est caractérisé par le fait qu'il comprend une source de rayonnement UVA disposée de manière que son faisceau soit dirigé vers la zone de peau à étudier et au moins un photorécepteur de réflexion disposé de manière à recevoir le rayonnement UVA réfléchi par la peau suivant un angle permettant d'éliminer au maximum la réflexion spéculaire et d'apprécier essentiellement la réflexion diffuse. Such an apparatus is characterized in that it comprises a source of UVA radiation arranged so that its beam is directed towards the area of skin to be studied and at least one reflection photoreceptor arranged so as to receive the UVA radiation reflected by the skin at an angle to eliminate specular reflection as much as possible and to appreciate essentially diffuse reflection.
De préférence, l'axe de la source lumineuse est disposé orthogonalement à la zone de la peau à étudier tandis que le ou chaque photorécepteur de réflexion est orienté suivant un angle d'environ 45° par rapport à l'axe de la source lumineuse. Preferably, the axis of the light source is disposed orthogonally to the area of the skin to be studied while the or each reflection photoreceptor is oriented at an angle of about 45 ° relative to the axis of the light source.
Cette source lumineuse est avantageusement constituée par une lampe halogène directive, dont le spectre est large et le rendement élevé pour un faible encombrement. Cette lampe produit un éclairage diffus. La lampe est combinée avec un filtre UVA propre à ne laisser passer que le rayonnement UVA. Ce filtre UVA est avantageusement celui connu sous la référence UG-11 de la société SCHOTT. This light source is advantageously constituted by a directive halogen lamp, the spectrum of which is wide and the efficiency high for a small footprint. This lamp produces diffuse lighting. The lamp is combined with a clean UVA filter to allow only UVA radiation to pass through. This UVA filter is advantageously that known under the reference UG-11 from the company SCHOTT.
De préférence, plusieurs photorécepteurs de réflexion sont prévus pour mesurer l'intensité réfléchie, ces photorécepteurs étant disposés autour de l'axe de la source lumineuse, avec des espacements angulaires réguliers. Les photorécepteurs de réflexion pour le rayonnement UVA peuvent en particulier être au nombre de huit. Preferably, several reflection photoreceptors are provided for measuring the reflected intensity, these photoreceptors being arranged around the axis of the light source, with regular angular spacings. The reflection photoreceptors for UVA radiation may in particular be eight in number.
L'appareil comporte des moyens photorécepteurs incidents propres à mesurer l'intensité de la lumière émise par la source, pour permettre une comparaison avec l'intensité de la lumière réfléchie. The apparatus includes incident photoreceptor means capable of measuring the intensity of the light emitted by the source, to allow a comparison with the intensity of the reflected light.
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Les photorécepteurs incidents ainsi que les photorécepteurs de réflexion sont en particulier constitués par des photodiodes sensibles aux UVA; si ces photodiodes ne sont pas déjà équipées de filtres UVA et anti-calorifiques, de tels filtres seront disposés sur le trajet de la lumière incidente, afin de ne laisser passer que la lumière UVA d'une part et d'éviter un échauffement de la diode d'autre part. Les photorécepteurs peuvent également être constitués par des photorésistances sensibles aux UVA. Incident photoreceptors as well as reflection photoreceptors are in particular constituted by photodiodes sensitive to UVA; if these photodiodes are not already equipped with UVA and heat-resistant filters, such filters will be placed on the path of the incident light, in order to allow only UVA light to pass on the one hand and to avoid overheating of the diode on the other hand. The photoreceptors can also be constituted by photoresistors sensitive to UVA.
L'appareil comporte, de préférence, une tête comprenant un boîtier cylindrique équipé, en partie haute, d'une lampe halogène et, dans sa moitié inférieure, d'un support pour les photorécepteurs incidents encastrés dans une paroi cylindrique dudit support et orientés radialement, pour le filtre UVA disposé contre un étranglement du support et pour un manchon comportant des passages cylindriques inclinés régulièrement répartis correspondant aux photorécepteurs de réflexion. The apparatus preferably comprises a head comprising a cylindrical housing fitted, at the top, with a halogen lamp and, in its lower half, a support for incident photoreceptors embedded in a cylindrical wall of said support and oriented radially , for the UVA filter arranged against a throttling of the support and for a sleeve comprising regularly distributed inclined cylindrical passages corresponding to the reflection photoreceptors.
L'appareil comprend une minuterie, en particulier commandée par un bouton-poussoir, propre à allumer la source lumineuse pendant un temps relativement court, notamment compris entre une et trente secondes. L'appareil comporte des moyens de mémorisation, munis d'afficheurs numériques, propres à stocker et à afficher les informations relatives d'une part à l'intensité émise et, d'autre part, à l'intensité réfléchie, avant extinction de la source. Des moyens de calcul sont prévus dans l'appareil pour établir, à partir de ces informations, par comparaison avec une échelle définie préalablement, un pourcentage de réflexion du rayonnement UVA. The device comprises a timer, in particular controlled by a push button, suitable for switching on the light source for a relatively short time, in particular between one and thirty seconds. The device comprises storage means, provided with digital displays, suitable for storing and displaying information relating on the one hand to the emitted intensity and, on the other hand, to the reflected intensity, before the extinction of the source. Calculation means are provided in the apparatus for establishing, from this information, by comparison with a previously defined scale, a percentage of reflection of the UVA radiation.
L'invention concerne également des applications du procédé défini précédemment. The invention also relates to applications of the method defined above.
Une première application consiste à quantifier le pouvoir de réflexion d'un rayonnement UVA par la peau selon le phototype du sujet. A first application consists in quantifying the reflection power of UVA radiation through the skin according to the subject's phototype.
On a ainsi pu établir une corrélation significative entre le pourcentage de réflexion par la peau et le phototype attribué. It was thus possible to establish a significant correlation between the percentage of reflection by the skin and the assigned phototype.
Une autre application consiste à quantifier le pouvoir protecteur contre le rayonnement solaire d'un produit appliqué sur la peau, ainsi que sa persistance et sa rémanence après des stress mécaniques, biologiques, chimiques ou tout autre événement susceptible d'altérer la présence du produit sur la peau. Another application consists in quantifying the protective power against the solar radiation of a product applied to the skin, as well as its persistence and its persistence after mechanical, biological, chemical stresses or any other event likely to alter the presence of the product on the skin.
Enfin, le procédé selon l'invention permet de déterminer l'indice de protection d'un produit vis-à-vis des UVA par l'intermédiaire du pouvoir de réflexion de ce produit mesuré avec l'appareil conforme à l'invention. Il existe actuellement deux méthodes pour évaluer le coefficient de protection d'une substance vis-à-vis des UVA. Cependant, elles ont toutes les deux d'importants inconvénients: en effet, la première (méthode érythèmatogène phototoxique) nécessite l'emploi local d'une substance phototoxique et ne permet pas de lecture immédiate; la seconde (méthode pigmentogène photooxydative) n'est applicable qu'à certains phototypes, et la lecture de la réponse pigmentaire est rendue délicate à cause de l'é-rythème thermique. Finally, the method according to the invention makes it possible to determine the protection index of a product with respect to UVA rays by means of the reflection power of this product measured with the device according to the invention. There are currently two methods for evaluating the protection coefficient of a substance against UVA rays. However, they both have major drawbacks: in fact, the first (erythematogenic phototoxic method) requires the local use of a phototoxic substance and does not allow immediate reading; the second (photo-oxidative pigmentogenic method) is only applicable to certain phototypes, and the reading of the pigmentary response is made difficult because of the thermal e-rhythm.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annexés mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with an exemplary embodiment described with reference to the attached drawings but which is in no way limiting.
La fig. 1, de ces dessins, est un schéma simplifié d'un appareil conforme à l'invention. Fig. 1 of these drawings is a simplified diagram of an apparatus according to the invention.
La fig. 2 est un schéma illustrant les divers phénomènes de réflexion et de diffraction d'un faisceau de lumière tombant sur une zone de peau. Fig. 2 is a diagram illustrating the various phenomena of reflection and diffraction of a beam of light falling on an area of skin.
La fig. 3 est une coupe axiale verticale d'une réalisation d'une tête d'appareil conforme à l'invention. Fig. 3 is a vertical axial section of an embodiment of a device head according to the invention.
La fig. 4 est un schéma synoptique de circuits électroniques, d'un appareil selon l'invention, associés à la tête de la fig. 3. Fig. 4 is a block diagram of electronic circuits, of an apparatus according to the invention, associated with the head of FIG. 3.
La fig. 5 est un graphique illustrant la répartition spectrale de la lumière incidente, après traversée d'un filtre UVA, les longueurs d'ondes exprimées en nm (nanomètres) étant portées en abscisse, tandis que l'intensité est portée en ordonnée. Fig. 5 is a graph illustrating the spectral distribution of the incident light, after passing through a UVA filter, the wavelengths expressed in nm (nanometers) being plotted on the abscissa, while the intensity is plotted on the ordinate.
La fig. 6 est un graphique illustrant l'effet de rémanence d'un produit. Fig. 6 is a graph illustrating the residual effect of a product.
La fig. 7, enfin, est un graphique illustrant une classification en phototypes. Fig. 7, finally, is a graph illustrating a classification in phototypes.
En se reportant aux dessins, notamment à la fig. 1, on peut voir qu'un appareil A, selon l'invention, permettant de quantifier le comportement de la peau vis-à-vis du rayonnement solaire, comprend une source 1 de rayonnement UVA constituée par une lampe halogène directive 2, ayant un spectre large, combinée avec un filtre UVA 3 disposé sur le trajet de la lumière incidente et propre à ne laisser passer que la lumière UVA. Referring to the drawings, in particular to FIG. 1, it can be seen that an apparatus A, according to the invention, making it possible to quantify the behavior of the skin with respect to solar radiation, comprises a source 1 of UVA radiation constituted by a directive halogen lamp 2, having a wide spectrum, combined with a UVA 3 filter placed on the path of the incident light and suitable for only passing UVA light.
Un tel filtre peut être par exemple celui désigné par la référence UG-11 de la société SCHOTT. Such a filter can be, for example, that designated by the reference UG-11 from the company SCHOTT.
Le spectre de la lumière incidente, provenant de la lampe halogène 2, après avoir traversé le filtre 3, est illustré sur la fig. 5 représentant l'intensité portée en ordonnée en fonction de la longueur d'onde portée en abscisse. On voit que l'intensité du faisceau incident est concentrée dans la plage de longueurs d'onde 320 nm-400 nm qui correspond aux UVA. The spectrum of incident light, coming from the halogen lamp 2, after passing through the filter 3, is illustrated in FIG. 5 representing the intensity plotted on the ordinate as a function of the wavelength plotted on the abscissa. It can be seen that the intensity of the incident beam is concentrated in the wavelength range 320 nm-400 nm which corresponds to UVA.
La lampe halogène 2 présente plusieurs avantages par rapport aux lampes à rayonnement UV classiques. La lampe halogène est de taille réduite et fonctionne sous basse tension, ce qui simplifie les problèmes d'isolation. La lampe 2 produit un éclairage diffus réparti sur une surface d'environ 1 cm2, correspondant à la surface 4 de la peau examinée. The halogen lamp 2 has several advantages over conventional UV lamps. The halogen lamp is small and operates under low voltage, which simplifies insulation problems. The lamp 2 produces diffuse lighting distributed over an area of approximately 1 cm 2, corresponding to the area 4 of the skin examined.
Contrairement à la lampe halogène, les lampes UV classiques sont en général de taille importante et Unlike the halogen lamp, conventional UV lamps are generally large and
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par ailleurs dangereuses à cause des UVC résiduels. En outre, les lampes classiques UV nécessitent une tension importante qui entraîne des problèmes d'isolation. otherwise dangerous due to residual UVC. In addition, conventional UV lamps require a large voltage which leads to insulation problems.
La mise en marche de la lampe 2 peut être commandée par un bouton-poussoir 5 qui déclenche une minuterie 6 assurant l'alimentation de la lampe 2 pendant un temps limité et réglable avantageusement compris entre une et trente secondes. The starting of the lamp 2 can be controlled by a push button 5 which triggers a timer 6 ensuring the supply of the lamp 2 for a limited and adjustable time advantageously between one and thirty seconds.
L'axe X de la lampe 2 est disposé orthogonalement à la zone 4 de la peau à étudier. The X axis of the lamp 2 is arranged orthogonally to the area 4 of the skin to be studied.
Au moins un photorécepteur incident 7 est prévu pour mesurer l'intensité émise par la lampe 2 et recevoir une partie du faisceau de lumière incidente. Les photorécepteurs 7 sont avantageusement constitués par des photodiodes sensibles aux UVA. Si celles-ci ne sont pas déjà équipées de filtres UVA et anticalorifiques, de tels filtres seront disposés sur le trajet de la lumière incidente afin, d'une part, de ne laisser passer que la lumière UVA et, d'autre part, d'éviter un échauffement de la diode. At least one incident photoreceptor 7 is provided to measure the intensity emitted by the lamp 2 and to receive part of the beam of incident light. The photoreceptors 7 are advantageously constituted by photodiodes sensitive to UVA. If these are not already equipped with UVA and anti-heat filters, such filters will be placed on the path of the incident light in order, on the one hand, to let only pass the UVA light and, on the other hand, '' avoid overheating the diode.
En variante, les photorécepteurs incidents 7 peuvent être constitués par des photorésistances sensibles aux UVA, déjà équipées d'un filtre UVA et anticalorifique. As a variant, the incident photoreceptors 7 can be constituted by photoresistors sensitive to UVA, already equipped with a UVA filter and anticalorific.
L'appareil comprend un ensemble électronique 8 dont une borne permet de mettre sous tension le photorécepteur 7 par l'intermédiaire d'une ligne de liaison 9; une autre borne de l'ensemble 8 est reliée à la borne sous tension du photorécepteur 7 par une résistance électrique 10 permettant d'obtenir un signal représentatif de l'intensité lumineuse incidente tombant sur le photorécepteur 7. L'autre borne du photorécepteur 7 est reliée à la masse. The device comprises an electronic assembly 8, one terminal of which makes it possible to energize the photoreceptor 7 via a connection line 9; another terminal of the assembly 8 is connected to the live terminal of the photoreceptor 7 by an electrical resistor 10 making it possible to obtain a signal representative of the incident light intensity falling on the photoreceptor 7. The other terminal of the photoreceptor 7 is connected to ground.
Au moins un photorécepteur de réflexion 11 est prévu pour mesurer l'intensité du rayonnement UVA réfléchi par la surface 4 suivant un angle r permettant d'éliminer au maximum la réflexion spéculaire et d'apprécier essentiellement la réflexion diffuse. At least one reflection photoreceptor 11 is provided for measuring the intensity of the UVA radiation reflected by the surface 4 at an angle r making it possible to eliminate specular reflection as much as possible and to essentially appreciate diffuse reflection.
L'angle r entre la direction du photorécepteur 11 et la normale à la surface 4 est différent de l'angle de réflexion spéculaire qui, dans l'exemple considéré, est nul puisque la direction de l'axe du faisceau incident est normale à la surface 4. On rappelle que la réflexion spéculaire est maximale pour un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence. The angle r between the direction of the photoreceptor 11 and the normal to the surface 4 is different from the angle of specular reflection which, in the example considered, is zero since the direction of the axis of the incident beam is normal to the surface 4. Remember that the specular reflection is maximum for a reflection angle equal to the angle of incidence.
L'angle i entre la direction de l'axe du photorécepteur de réflexion 11 et la normale à la surface 4 est de préférence égal ou voisin de 45°, ce qui permet d'apprécier essentiellement la réflexion diffuse. The angle i between the direction of the axis of the reflection photoreceptor 11 and the normal to the surface 4 is preferably equal to or close to 45 °, which makes it possible to essentially appreciate the diffuse reflection.
Le photorécepteur 11 est relié (d'une manière semblable au photorécepteur 7) à des bornes de l'ensemble électronique 8 par une liaison 9a et une résistance 10a, et à la masse. The photoreceptor 11 is connected (in a similar manner to the photoreceptor 7) to terminals of the electronic assembly 8 by a link 9a and a resistor 10a, and to ground.
On se reporte maintenant au schéma de la fig. 2 illustrant les phénomènes de réflexion et de réémission au niveau d'une zone 4 de peau constituée, lorsque l'on passe de l'extérieur à l'intérieur, de la couche cornée 12, de l'épiderme vivant 13 et du derme 14. We now refer to the diagram in FIG. 2 illustrating the phenomena of reflection and re-emission at the level of a zone 4 of skin consisting, when one passes from the outside to the inside, of the horny layer 12, of the living epidermis 13 and of the dermis 14 .
Lorsqu'un faisceau de lumière 15 atteint la surface de la zone 4, une partie 16 est réfléchie, par la couche cornée 12, sous un'angle de réflexion égal à l'angle d'incidence. Une autre partie 17 pénètre dans la peau où elle subit des phénomènes de diffraction et d'absorption. Une fraction 18 est ré-émise, sous un angle différent de celui de la réflexion spéculaire, par l'épiderme. Une autre fraction 19 correspondant essentiellement à la réflexion diffuse, est ré-émise par le derme. Ce sont ces fractions 18 et 19 qui sont prises en compte essentiellement par l'appareil A conforme à l'invention. Il a été mis en évidence que ces fractions 18 et 19, pour un rayonnement UVA incident, permettent de bien apprécier le comportement de la peau vis-à-vis de la fraction UVA du rayonnement solaire. When a light beam 15 reaches the surface of the zone 4, a part 16 is reflected, by the horny layer 12, at a reflection angle equal to the angle of incidence. Another part 17 penetrates the skin where it undergoes diffraction and absorption phenomena. A fraction 18 is re-emitted, from an angle different from that of specular reflection, by the epidermis. Another fraction 19 corresponding essentially to diffuse reflection, is re-emitted by the dermis. It is these fractions 18 and 19 which are taken into account essentially by the apparatus A according to the invention. It has been demonstrated that these fractions 18 and 19, for incident UVA radiation, allow a good appreciation of the behavior of the skin with respect to the UVA fraction of solar radiation.
On a constaté qu'avec un appareil conforme à l'invention l'intensité mesurée de la réflexion diffuse permet d'assurer une quantification du comportement de la peau permettant de trouver et de préciser une classification en phototypes liée à celle évoquée plus loin. It has been found that with a device in accordance with the invention the measured intensity of the diffuse reflection makes it possible to quantify the behavior of the skin, making it possible to find and specify a classification in phototypes linked to that mentioned below.
La fig. 3 illustre une réalisation d'une tête d'appareil conforme à l'invention. Cette tête comprend un boîtier cylindrique 20 équipé, en partie haute, de la lampe halogène 2, disposée coaxialement au boîtier. Le boîtier 20 est muni, en partie haute, d'un ventilateur 21 et d'ouvertures permettant d'établir une circulation d'air de refroidissement, à l'intérieur du boîtier. Un support 22, dont la forme est visible d'après la fig. 3, est prévu dans la moitié inférieure du boîtier 20 pour supporter, sensiblement à mi-lon-gueur, les photorécepteurs incidents 7 encastrés dans une paroi cylindrique du support 22 et orientés radialement. Ces photorécepteurs 7 sont au nombre de deux régulièrement espacés et permettent de mesurer l'intensité de la lumière incidente. Fig. 3 illustrates an embodiment of a device head according to the invention. This head comprises a cylindrical housing 20 fitted, in the upper part, with the halogen lamp 2, arranged coaxially with the housing. The housing 20 is provided, in the upper part, with a fan 21 and openings making it possible to establish a circulation of cooling air, inside the housing. A support 22, the shape of which is visible from FIG. 3, is provided in the lower half of the housing 20 to support, substantially mid-lon-gor, the incident photoreceptors 7 embedded in a cylindrical wall of the support 22 and oriented radially. These photoreceptors 7 are two regularly spaced apart and allow the intensity of the incident light to be measured.
L'extrémité supérieure du support 22 entoure la lampe 2 et est munie de trous 22a pour une circulation d'air. The upper end of the support 22 surrounds the lamp 2 and is provided with holes 22a for air circulation.
Le filtre UVA 3 est disposé orthogonalement à l'axe du boîtier 20 et est maintenu contre un étranglement 23 du support 22 du côté des photorécepteurs 7 opposé à la lampe 2. Un manchon 24 est monté dans l'étranglement 23 et comporte un passage cylindrique central 25 de diamètre plus réduit limitant l'ouverture du faisceau incident sur la surface 4. Le manchon 24 comporte huit passages cylindriques 26 inclinés à 45° par rapport à son axe, régulièrement répartis. Ces passages 26 sont dirigés vers l'extrémité inférieure du manchon 22 formée par une sorte de rondelle épaisse 27 comportant une ouverture centrale 28 de diamètre réduit, par exemple de l'ordre de un centimètre. Cette ouverture 28 est propre à être appliquée contre la surface 4 à examiner et à déterminer la zone sur laquelle s'effectue la mesure. The UVA filter 3 is disposed orthogonally to the axis of the housing 20 and is held against a constriction 23 of the support 22 on the side of the photoreceptors 7 opposite the lamp 2. A sleeve 24 is mounted in the constriction 23 and has a cylindrical passage central 25 of smaller diameter limiting the opening of the incident beam on the surface 4. The sleeve 24 has eight cylindrical passages 26 inclined at 45 ° relative to its axis, regularly distributed. These passages 26 are directed towards the lower end of the sleeve 22 formed by a kind of thick washer 27 comprising a central opening 28 of reduced diameter, for example of the order of one centimeter. This opening 28 is suitable for being applied against the surface 4 to be examined and for determining the area over which the measurement is carried out.
Huit photorécepteurs de réflexion 11 sont répartis régulièrement autour de l'axe du boîtier 20 et sont disposés dans des logements 29 prévus sur le support 22 au voisinage du fond des passages 26. Les axes des photorécepteurs 11 sont situés sur un cône de révolution admettant l'angle r = 45° comme Eight reflection photoreceptors 11 are distributed regularly around the axis of the housing 20 and are arranged in housings 29 provided on the support 22 in the vicinity of the bottom of the passages 26. The axes of the photoreceptors 11 are located on a cone of revolution admitting the 'angle r = 45 ° as
4 4
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 683 668 A5 CH 683 668 A5
demi-angle au sommet et d'axe confondu avec celui du boîtier 20. Un câbie 30 pénètre radialement dans la partie haute du boîtier 20 et comporte les conducteurs pour l'alimentation électrique de la lampe 2, et pour les liaisons entre les différents photorécepteurs 7 et 11 et les moyens électroniques 8 dont le schéma est donné sur la fig. 4. half-angle at the top and axis coincides with that of the housing 20. A cable 30 penetrates radially into the upper part of the housing 20 and comprises the conductors for the electrical supply of the lamp 2, and for the connections between the various photoreceptors 7 and 11 and the electronic means 8, the diagram of which is given in FIG. 4.
Le bouton-poussoir 5, commandant l'allumage de la lampe 2, est également prévu dans la paroi cylindrique du boîtier 20, en partie haute, de manière à faire saillie radialement. The push button 5, controlling the lighting of the lamp 2, is also provided in the cylindrical wall of the housing 20, in the upper part, so as to project radially.
Les moyens électroniques 8, comme illustré sur la fig. 4, comprennent un ensemble 31 pour l'alimentation des photorécepteurs 7 et 11 ; cet ensemble 31 assure également l'alimentation et la commande de circuits d'affichage 32, 33 respectivement pour le flux réfléchi et pour le flux incident. The electronic means 8, as illustrated in FIG. 4, comprise an assembly 31 for supplying the photoreceptors 7 and 11; this assembly 31 also supplies power and controls display circuits 32, 33 respectively for the reflected flow and for the incident flow.
L'alimentation des photorécepteurs de réflexion 11 est assurée par l'intermédiaire d'un circuit conditionneur 34 qui comporte, en outre, un amplificateur propre à recevoir et à amplifier le signal provenant des photorécepteurs 11 et à envoyer, en sortie, ce signal représentatif de l'intensité réfléchie sur les moyens d'affichage 32 et sur une borne d'un connecteur 35. Des moyens 36, 37, notamment constitués par des potentiomètres, sont prévus pour le réglage du décalage et du gain de l'amplificateur du circuit conditionneur 34. The reflection photoreceptors 11 are supplied by a conditioner circuit 34 which further comprises an amplifier capable of receiving and amplifying the signal coming from the photoreceptors 11 and of sending this representative signal as an output. of the intensity reflected on the display means 32 and on a terminal of a connector 35. Means 36, 37, in particular constituted by potentiometers, are provided for adjusting the offset and the gain of the amplifier of the circuit conditioner 34.
Un circuit conditionneur 38, semblable au circuit 34, est prévu pour alimenter les photorécepteurs 7 et traiter le signal produit par ces photorécepteurs pour envoyer ce signal sur les moyens d'affichage 33 du flux incident et sur une autre borne du connecteur 35. Des potentiomètres 39, 40 sont prévus pour le réglage du décalage et du gain du circuit conditionneur 38. A conditioner circuit 38, similar to circuit 34, is provided for supplying the photoreceptors 7 and processing the signal produced by these photoreceptors to send this signal to the display means 33 of the incident flux and to another terminal of the connector 35. Potentiometers 39, 40 are provided for adjusting the offset and the gain of the conditioner circuit 38.
Les circuits 34 et 38 sont reliés à des bornes d'un connecteur 41 elles-mêmes destinées à être reliées aux photorécepteurs respectifs. Un circuit 42 est prévu pour la commande de la lampe 2. Ce circuit peut comprendre une minuterie déclenchée par le bouton-poussoir, deux bornes de ce circuit étant reliées à des bornes du connecteur 41. Ce circuit 42 comporte une sortie reliée à un circuit 43 de régulation de l'intensité du courant d'alimentation de la lampe 2. L'alimentation de cette lampe 2 s'effectue par l'intermédiaire d'un circuit 44, sous contrôle du circuit 43. L'alimentation électrique du ventilateur 21 est également assurée par le circuit 44 dont deux bornes sont reliées au connecteur 41. The circuits 34 and 38 are connected to terminals of a connector 41 themselves intended to be connected to the respective photoreceptors. A circuit 42 is provided for controlling the lamp 2. This circuit may include a timer triggered by the push button, two terminals of this circuit being connected to terminals of the connector 41. This circuit 42 has an output connected to a circuit 43 for regulating the intensity of the supply current of the lamp 2. The supply of this lamp 2 takes place via a circuit 44, under control of the circuit 43. The electric supply of the fan 21 is also provided by circuit 44, two terminals of which are connected to connector 41.
Le circuit 43 de régulation de lampe est reliée à une borne du connecteur 35, de même que le circuit de commande de lampe 42. Le connecteur 35 est prévu pour être relié à un mini-ordinateur qui prendrait alors en charge la gestion des mesures et du fonctionnement de l'appareil selon l'invention. The lamp regulation circuit 43 is connected to a terminal of the connector 35, as is the lamp control circuit 42. The connector 35 is designed to be connected to a mini-computer which would then take over the management of the measurements and of the operation of the apparatus according to the invention.
Cet appareil permet la mise en œuvre du procédé de l'invention, de la manière suivante. This device allows the implementation of the method of the invention, as follows.
Comme illustré sur la fig. 3, la tête de l'appareil est appliquée contre la zone 4 de peau à étudier. As illustrated in fig. 3, the head of the device is applied against the area 4 of skin to be studied.
Une mesure est ensuite déclenchée en appuyant sur le bouton-poussoir 5, ce qui provoque l'irradiation, par UVA, de la zone 4 et la mesure de la quantité de lumière réfléchie, avec affichage des résultats. Cette méthode de mesure est simple, non-invasive, et peut s'appliquer aussi bien in vivo que in vitro pour apprécier le comportement de la peau à l'égard du rayonnement solaire, en particulier à l'égard des UVA. A measurement is then triggered by pressing the push button 5, which causes the irradiation, by UVA, of the zone 4 and the measurement of the quantity of reflected light, with display of the results. This measurement method is simple, non-invasive, and can be applied both in vivo and in vitro to assess the behavior of the skin with regard to solar radiation, in particular with regard to UVA rays.
De nombreuses applications sont possibles. Many applications are possible.
L'appareil permet, par exemple, de quantifier le potentiel protecteur d'un produit destiné à être appliqué sur la peau, sa persistance et sa rémanence. The device makes it possible, for example, to quantify the protective potential of a product intended to be applied to the skin, its persistence and its persistence.
On donne ci-après un résultat d'essais et de mesures effectués, en liaison avec le schéma de la fig. 6. Les mesures avaient pour but de déterminer le pouvoir protecteur UVA d'un fond de teint et la persistance de ce pouvoir au cours du temps. Le pouvoir protecteur a été estimé par l'appareil conforme à l'invention, in vivo, en relevant le pourcentage de réflexion de la peau du visage maquillé. Le protocole de mesures a été le suivant. A result of the tests and measurements carried out is given below, in conjunction with the diagram in FIG. 6. The measurements were intended to determine the protective UVA power of a foundation and the persistence of this power over time. The protective power was estimated by the device according to the invention, in vivo, by noting the percentage of reflection of the skin of the made-up face. The measurement protocol was as follows.
Une mesure de réflexion a été effectuée sur la peau nue sans maquillage, ni produits de soins, à l'instant TO. La peau du visage a ensuite été maquillée par le fond de teint à raison de 1 mg/cm2. A reflection measurement was carried out on bare skin without makeup or care products, at the instant TO. The facial skin was then made up by the foundation at a rate of 1 mg / cm2.
Quinze minutes après l'application, puis deux heures, quatre heures et six heures plus tard, des mesures de réflexion ont été effectuées. Fifteen minutes after application, then two hours, four hours and six hours later, reflective measurements were taken.
L'étude a été conduite sur sept modèles de phototypes II et III (voir plus loin). Le paramètre enregistré, lors des mesures, a été le pourcentage de réflexion. Ce pourcentage a été calculé à partir des mesures de la peau du sujet en tenant compte de la courbe d'étalonnage de l'appareil. Cette courbe est obtenue par mesure d'étalons d'indices de réflexion différents. Ce paramètre correspond à la capacité de la surface mesurée à réfléchir le rayonnement UVA émis par la lampe 2 et filtré par 3. The study was conducted on seven models of phototypes II and III (see below). The parameter recorded during the measurements was the percentage of reflection. This percentage was calculated from the measurements of the subject's skin, taking into account the calibration curve of the device. This curve is obtained by measuring standards with different reflection indices. This parameter corresponds to the capacity of the surface measured to reflect the UVA radiation emitted by the lamp 2 and filtered by 3.
Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous. The results are presented in the table below.
TEMPS TIME
% REFLEXION % REFLECTION
TO TO
T15mn T15mn
32.28 29.59 29.51 30.82 31.77 32.28 29.59 29.51 30.82 31.77
T2h T4h T6h T2h T4h T6h
5 5
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 683 668 A5 CH 683 668 A5
Si la surface de la peau est recouverte d'un produit capable d'absorber les photos, le pourcentage de réflexion diminuera par rapport à cette même surface nue. C'est bien ce que l'on a constaté. If the surface of the skin is covered with a product capable of absorbing photos, the percentage of reflection will decrease compared to this same bare surface. This is what we have seen.
Une analyse de variance suivie d'une comparaison multiple indique d'une part que le maquillage par le fond de teint persiste dans l'UVA jusqu'au T4h. Toutefois, seule la comparaison entre le T15 mn après application et le T6h révèle une différence significative. An analysis of variance followed by a multiple comparison indicates on the one hand that make-up by the foundation persists in UVA until T4h. However, only the comparison between T15 min after application and T6h reveals a significant difference.
En outre, la comparaison entre la peau nue et la peau maquillée au cours du temps indique une différence significative du pouvoir de réflexion UVA pour les temps T15 mn après application et T2h. In addition, the comparison between bare skin and make-up skin over time indicates a significant difference in the UVA reflection power for the times T15 min after application and T2h.
Les résultats de ces essais, résumés par le schéma de la fig. 6, où le temps est porté en abscisse et le pouvoir de réflexion en ordonnée, permettent de conclure que le maquillage de la peau du visage par le fond de teint persiste, in vivo, jusqu'au temps T4h. The results of these tests, summarized by the diagram in FIG. 6, where time is plotted on the abscissa and the power of reflection on the ordinate, make it possible to conclude that the makeup of the skin of the face by the foundation persists, in vivo, until time T4h.
Le potentiel à filtrer le rayonnement UVA de la peau du visage maquillée est augmenté significative-ment par la présence du fond de teint 15 mn et 2 h après application. Ce résultat confirme que le produit testé est apte à protéger la peau du visage et constitue un élément de lutte contre le vieillissement cutané provoqué notamment par les UVA du rayonnement solaire. The potential to filter UVA radiation from make-up facial skin is significantly increased by the presence of the foundation 15 minutes and 2 hours after application. This result confirms that the product tested is capable of protecting the skin of the face and constitutes an element in the fight against skin aging caused in particular by UVA from solar radiation.
Une autre application permet de quantifier l'aptitude spontanée de la peau à réfléchir les UVA selon les phototypes. Another application quantifies the spontaneous ability of the skin to reflect UVA according to phototypes.
On donne, ci-après, la classification habituelle des phototypes, qui ne résulte pas véritablement d'une quantification mais d'observations qualitatives et arbitraires. The usual classification of phototypes is given below, which does not really result from quantification but from qualitative and arbitrary observations.
Les signes + utilisés dans ce tableau indiquent, selon leur nombre, l'importance, pour le phototype considéré, du paramètre de la colonne en cause. The + signs used in this table indicate, according to their number, the importance, for the phototype considered, of the parameter of the column in question.
Ces phototypes correspondent à un classement selon le comportement de la peau vis-à-vis du rayonnement solaire. These phototypes correspond to a classification according to the behavior of the skin with regard to solar radiation.
Phototype Phototype
Cheveux Hair
Carnation Carnation
Ephélides Ephelids
Coup de soleil soleil Sunburn
Bronzage Sun tanning
0 0
blancs albinos albino white
0 0
constant +++ constant +++
0 0
l roux laiteux l milky red
+ + + + + +
constant ++ constant ++
0 0
II II
blonds claire light blonde
++ ++
constant + constant +
hâle léger light tan
NIA NIA
blonds claire light blonde
+ +
fréquent hâle clair ou frequent light tan or
HIB HIB
châtains mate mat brown
+ +
fréquent hâle foncé frequent dark tan
IV IV
bruns mate mat browns
0 0
rare foncé rare dark
V V
bruns mate mat browns
0 0
exceptionnel très foncé exceptional very dark
VI VI
noirs noire black black
0 0
absent noir absent black
Une étude a été effectuée sur un groupe de 31 personnes appartenant aux phototypes II, III et IV en mesurant le pouvoir de réflexion en UVA avec un appareil conforme à l'invention. A study was carried out on a group of 31 people belonging to phototypes II, III and IV by measuring the power of reflection in UVA with a device in accordance with the invention.
Les résultats de cette étude sont représentés schématiquement sur la fig. 7 par trois points représentant les valeurs moyennes pour des phototypes II, III et IV, espacés suivant l'axe des abscisses. The results of this study are shown schematically in FIG. 7 by three points representing the mean values for phototypes II, III and IV, spaced along the abscissa axis.
La moyenne pour le phototype II s'établit à une valeur de 35,6% de réflexion. The average for phototype II is 35.6% reflection.
Pour le phototype III, la moyenne s'établit à 32,88%. Pour le phototype IV, la moyenne s'établit à 29,65%. For phototype III, the average is 32.88%. For phototype IV, the average is 29.65%.
Plus le phototype est élevé, plus la réflexion diffuse est faible, car les sujets de phototype élevé ont un épiderme riche en mélanines plus aptes à absorber le rayonnement UV. The higher the phototype, the lower the diffuse reflection, because the subjects of high phototype have an epidermis rich in melanins more able to absorb UV radiation.
Cette étude permet donc de différencier quantitativement les phototypes; en effet, l'appareil quantifie l'aptitude de la peau à réagir aux UV et cette quantification est indépendante des appréciations qualitatives. This study therefore makes it possible to quantitatively differentiate the phototypes; in fact, the device quantifies the ability of the skin to react to UV rays and this quantification is independent of qualitative assessments.
L'appareil conforme à l'invention est portable et permet d'effectuer des mesures rapidement et sans difficulté, in vivo ou in vitro. Le support peut être biologique (couche cornée, ongles) ou chimique (acétate de cellulose, feuilles de collagène). The device according to the invention is portable and allows measurements to be made quickly and without difficulty, in vivo or in vitro. The support can be biological (horny layer, nails) or chemical (cellulose acetate, collagen sheets).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |