EP0821565A1 - Dispositif d'evaluation du plissement de la peau in vivo et procede pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Dispositif d'evaluation du plissement de la peau in vivo et procede pour sa mise en oeuvre

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Publication number
EP0821565A1
EP0821565A1 EP97905201A EP97905201A EP0821565A1 EP 0821565 A1 EP0821565 A1 EP 0821565A1 EP 97905201 A EP97905201 A EP 97905201A EP 97905201 A EP97905201 A EP 97905201A EP 0821565 A1 EP0821565 A1 EP 0821565A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
skin
light
area
estimating
examined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97905201A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Luc Leveque
Pierre Corcuff
Jean Mignot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOreal SA
Original Assignee
LOreal SA
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Filing date
Publication date
Application filed by LOreal SA filed Critical LOreal SA
Publication of EP0821565A1 publication Critical patent/EP0821565A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for evaluating the deformation of the surface of the skin, in particular of the skin m vivo More particularly, the invention relates to a device for profilometry of human skin, aiming to evaluate the mechanical properties of the dermis such as its elasticity and firmness or the state of skin aging, by measuring the depth of the folds induced by deformation, in a simple and rapid manner
  • This device is also suitable for evaluation, in series, efficacy to combat skin aging, new raw materials and formulations developed in cosmetic or dermo-pharmaceutical laboratories Thanks to this new device, skin aging tests can also be performed at the dermatologist or in institutes cosmetic treatments, without the need for long and complicated procedures
  • the device for evaluating the surface condition of the skin from resin replicas makes it possible to obtain precise results, but it is not suitable, on the one hand, for a serial evaluation, in particular m vivo, requiring the preparation and evaluation of aftershocks by a specialist, and, on the other hand, not allowing an evaluation in a short time
  • the document FR-A-2 607 929 describes a unidirectional mechanical deformation system of the human skin, but does not in any way mention the optical processing of the results of this deformation. Furthermore, this document is relatively unclear on the type of deformation applied to the In addition, this system does not make it possible to adapt, in a simple manner, an optoelectronic device of the aforementioned kind
  • the present invention aims to improve this known device and to adapt it to the serial evaluation of provoked deformations of the skin in a plurality of individuals, a device whose cost is advantageous.
  • the invention aims at rapid evaluation. relief of the skin surface after deformation induced in vivo, it can be used in cosmetic institutes, medical analysis laboratories or hospitals by low-skilled people.
  • the first object of the present invention is a device for evaluating skin wrinkling in vivo, in particular of human skin, comprising: a) mobile means for pleating an area of the skin to be examined parallel to its surface, b) movable means for scanning the folded skin area with an incident light beam emitted by a light source, c) means for detecting the light diffusedly emitted by the folded skin; d) means for converting the detected light into an electrical signal; and e) means for extracting from the electrical signal at least one parameter representative of the profile of the folded skin.
  • the means for detecting the re-emitted light comprise one or, advantageously, several position detectors.
  • the detection of the light re-emitted by the illuminated pleated skin is carried out according to the triangulation method (see the article by M. Assoul cited above and Lee CS, Kim SW, Yim DY, An in process measurement technique using the laser for non contact monitoring of roughness surface and form accurancy of ground surfaces (Annals CIRP 1987: 36: 332-339), or according to the focusing method.
  • the triangulation method consists in sending a beam of light to a surface to be examined at a determined angle of incidence, for example 45 °.
  • the position of the re-emitted light beam is recorded by a position detector. It is also possible to send a beam of incident light at an angle of substantially 0 ° and to record the re-emitted light by two position detectors placed at 45 ° from the axis of the incident light on a plane which contains the axis of the incident beam. For simplification, it is preferred to use a single detector.
  • a so-called focusing method is used.
  • a focusing lens of the incident light beam is moved relative to the surface to be examined, so as to always be focused on the surface to be studied, and the beam of light reflected by a detector arranged is recorded. , symmetrically to the incident beam, with respect to the normal of the surface to be studied.
  • the parameter of the skin profile is chosen from the following parameters: R perpetratR a , S m , R and AR, etc., R, being the maximum height of a fold, R a being the arithmetic mean of the heights of all the points of the profile, evaluated with respect to the mean line of the folds, S m being the mean value of the horizontal spacing between the folds, evaluated at the level of the mean line of the profile, R being the mean depth of the set of folds and AR being the average spacing between the folds.
  • the means for pleating the skin comprise two plates, located at a determined distance d 0 from each other, and means for bringing these plates together by reducing the distance d 0 , so that the area of skin has wrinkling on a reduced area of 1 t the movable means for scanning the pleated skin area (Z) moving parallel to the surface of the skin, in the direction of wrinkling
  • the face of these platelets in contact with the skin can be covered with an adhesive to fix them temporarily on either side of said pleated skin area.
  • the tests carried out by the applicant have shown that good results can be obtained by sticking these plates on the forearm of the person to be examined, for example using a double-sided adhesive.
  • the wrinkling of the area of skin to be examined is carried out so that d 0 -d 1 represents approximately 2% to 50% of d 0
  • d ⁇ of approximately 5 to 20% of d 0
  • the approximation of the plates can be controlled by a first electric motor connected to a shaft provided, for example, with a portion comprising a straight thread and with a portion comprising a left thread
  • a first electric motor connected to a shaft provided, for example, with a portion comprising a straight thread and with a portion comprising a left thread
  • These portions of motor shaft each cooperate with a wafer element comprising a tapping complementary to the thread of the drive shaft
  • the insert holders, as well as the motor can be mounted on a frame.
  • this frame carries an optoelectronic system, movable in translation, in the direction of the folding of the skin. This translation can be ensured, automatically, by a second motor. electric equipped with a suitable drive mechanism
  • the optoelectronic system comprises the means for detecting the light re-emitted by the folded illuminated skin, the detection means being formed, for example, of at least one position detector
  • the optoelectronic system comprises the light source, constituting the means for illuminating the folded skin area, this light source emitting the incident light beam
  • the light source as well as the means for detecting the re-emitted light are mounted fixed, one with respect to the other, and movable with respect to the area of skin to be examined.
  • the means of detection of re-emitted light simultaneously execute the same translational movement as the light source
  • the light source is mounted on the support so that the angle of incidence of the light beam on the skin is approximately 0 °
  • the detector for recording the re-emitted light being arranged on an axis forming a reflection angle of approximately 45 ° relative to the incident light beam
  • the light source is a laser beam source, but any other light source capable of emitting a light beam, monochromatic or not, could be used.
  • the laser beam source is a laser diode whose incident light beam has a wavelength included, for example, in the range from 400 nm to 1100 nm, and preferably between 630 and 788 nm
  • this light beam can be focused on the skin by a first focusing system (of the lens type) placed between the light source and the skin area to be examined.
  • the means for recording the re-emitted light consist of one or more position detectors (position sensmg detectors - PSD), advantageously two in number, transforming the light collected into an electrical signal. In order to obtain greater measurement accuracy, it is advantageous to use several detectors This type of detector is capable of recording the intensity, as well as the position of a ray of re-emitted light incident on its surface
  • a second focusing system is placed between the skin area and the position detector, a focusing system which collects and then focuses the light re-emitted by the skin, before detection
  • the electrical signal supplied by the detector and corresponding to the light scattered on the surface of the detector is then transmitted to an information processing system where it is digitized.
  • This processing system being programmed, moreover, to extract at least one of the parameters Rrust
  • R a , S m , R and AR ... mentioned above of said electrical signal Means for viewing the parameters extracted can be provided, such as a screen or a printer
  • a second object of the invention is constituted by a process for evaluating the relief induced from the deformation of the surface of the skin in vivo, comprising the steps a) exerting on an area of the skin to be examined a wrinkling parallel to its surface using mobile means, b) scanning the folded skin area with an incident light beam emitted by a light source, c) detecting the light re-emitted by the folded skin, d) converting the detected light into electrical signals, and e) extracting electrical signals from at least one of the parameters representative of the profile of the pleated skin.
  • the parameter is chosen from the following parameters R perpetratR a , S m , R and AR ..., R, being the maximum height of a fold, R a being the arithmetic mean of the heights of all the points of the profile, evaluated with respect to the mean line of the folds, S m being the mean value of the horizontal spacing between the folds, evaluated at the level of the mean line of the profile, R being the mean depth of the set of folds and AR being the mean spacing between the folds
  • the device and method of the invention it is possible to carry out, in series, the in vivo evaluation of the wrinkling of the surface of the skin of an individual or the action of a product on it.
  • These device and method have the advantage of not requiring the use of a specialist and can provide results almost instantly, at moderate cost.
  • the same area of skin can be scanned several times for comparative studies, by example before and after applying a treatment product.
  • the reference Z has designated a skin area, for example of the forearm, of which the skin fold is to be examined.
  • a frame S is placed on the skin, comprising a shaft 5 arranged parallel to the surface of skin and mobile in rotation.
  • an electric motor M 2 is provided to rotate the shaft 5.
  • the shaft 5 consists of two portions 5a and 5b, the portion 5a being provided with a left-hand thread and the portion 5b being provided with straight thread.
  • the portions 5a and 5b pass through a tapping respectively 2a and 3a formed in a wafer-carrying element 2b, 3b.
  • the wafer-carrying elements respectively support a wafer 2,3 of rectangular shape, and having a substantially flat face, intended to come into contact with the skin and constituting the means (E) for exerting wrinkling
  • the flat face of the plates has an adhesive layer 4, for example a double-sided adhesive film. Thanks to this arrangement, the skin area Z to be examined can be immobilized relative to the frame S.
  • the initial distance d 0 between the plates 2, 3 is, for example, 48 mm.
  • these plates are brought closer to each other, until a distance d, ⁇ d 0 , for example 41 mm, is obtained.
  • Means (D) for scanning the skin and the detection means (PSD ) re-emitted light is mounted on the frame (S)
  • the frame also carries the means (E) for exerting wrinkling, as well as the light source (D)
  • the frame S further comprises an optoelectronic system O mounted movable in translation along a shaft A relative to the frame, the shaft A being parallel to the shaft 5
  • An electric motor M is provided to control this translational movement
  • the optoelectronic system comprises, in addition, a light source, HERE a laser diode D, capable of emitting a laser beam L with a wavelength of 630 to 788 nm
  • a focusing system F is provided between the diode D and the skin area Z to focus the beam L on the area Z
  • the incident beam L is absorbed and re-emitted by the skin Z
  • a PSD sensor position sensing detector
  • a PSD sensor position sensing detector
  • a fixed light source is used, the scanning of the area to be examined being obtained by directing the light beam on a rotating mirror, of the polygon type with several reflecting facets.
  • the optoelectronic system O is moved along the axis A, by the distance d, during this translational movement, the beam L scans the skin area Z between the two wafers Simultaneously, the PSD sensor records, on the one hand, the intensity of the beam L, and on the other hand, the position at which they arrive on the detector Indeed, as a function of the depth of a fold or of a wrinkle P, the beam L, coming from a zone Z situated at the top of a plateau, falls on a part of the PSD detector different from that reached by the rays coming from the bottom of a fold
  • the incident beams on the PSD detector are transformed into electrical signals which are transmitted to an information processing system T
  • This processing system T is programmed according to a mathematical calculation, for example of the type taught by the document by M Assoul et al cited above.
  • R t being the maximum height of a fold
  • R a being the arithmetic mean of the heights of all the points of the profile, evaluated in relation to the mean line of folds
  • S m being the average value of the horizontal spacing between the folds, evaluated at the level of the mean line of the profile
  • R being the average depth of all the folds and AR being the average spacing between the folds.
  • a screen V is provided to display these parameters.
  • the device of the invention (outside the processing system T and outside the screen V) forms a small portable unit, connected to the processing system T by a connecting cable.
  • a connecting cable As a result, its manipulation during measurements is easy, both for the individual to be examined and for the operator who performs the measurements.
  • 1 - Device for evaluating the wrinkling of the skin comprising a) movable means (E) for pleating a skin area (Z) to be examined parallel to its surface, b) movable means for scanning the pleated skin area with an incident light beam (L) emitted by a light source (D), c) means for detecting (PSD) the light re-emitted (L,) by the pleated skin illuminated, d) means for converting the detected light as an electrical signal, and e) means (T) for extracting from the electrical signal at least one parameter representative of the profile of the pleated skin 2 - Device according to claim 1, characterized in that the detection of the re-emitted light is done according to a triangulation method
  • the parameter (s) is (are) chosen from the following parameters R perpetratR a , S m , R and AR, R, being the maximum height of a fold (P), R a being the arithmetic mean of the heights of all the points of the profile, evaluated with respect to the mean line of the folds, S m being the mean value of the horizontal spacing between the folds , evaluated at the level of the mean line of the profile, R being the mean depth of the set of folds and AR being the mean spacing between the folds
  • ia value do-d represents approximately 2% to 50% of d 0 9 - Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the value d ⁇ represents approximately 5% to 20% of d 0
  • the light source (D) is a laser beam source
  • the light source (D) is capable of emitting a light beam having a wavelength in the range from 400 nm to 1100 nm
  • the light source (D) consists of a laser diode whose light radiation has a wavelength between 630 nm and 788 nm
  • the detection means comprise at least one position detector (PSD)
  • the skin is pleated in one direction
  • the means (T) for extracting at least one of the parameters comprise a system for processing the information supplied by the detection means (PSD)
  • any one of the preceding claims characterized in that it further comprises means (V) for displaying the extracted parameter 21 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a focusing system (F,) of the incident beam (L) on the area (Z) phssee of the skin
  • the parameter (s) is (are) chosen from the following parameters R réelleR a , S,. ,, R and AR, R , being the maximum height of a fold (P), R a being the arithmetic mean of the heights of all the points of the profile, evaluated with respect to the mean line of the folds, S m being the mean value of the horizontal spacing between the folds, evaluated at the level of the mean line of the profile, R being the average depth of all the folds and AR being the mean spacing between the folds

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Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif d'évaluation du plissement de la peau (in vivo), comprenant: a) des moyens mobiles pour exercer sur une zone de la peau (Z) à examiner un plissement parallèle à sa surface; b) des moyens mobiles (D) pour balayer la zone de peau plissée avec un faisceau lumineux (L) incident, émis par une source de lumière; c) des moyens de détection (PSD) pour enregistrer la lumière réémise (L1) par la peau plissée; d) des moyens pour convertir la lumière détectée en signal électrique; et e) des moyens (T) pour extraire du signal électrique au moins un paramètre représentatif du profil de la peau plissée. L'invention se rapporte, également, à un procédé mis en oeuvre à l'aide de ce dispositif. Ce procédé permet l'évaluation en série des propriétés mécaniques du derme telles que l'élasticité et la fermeté, du vieillissement cutané, ainsi que l'évaluation de l'efficacité de produits destinés à le combattre.

Description

DISPOSITIF D'EVALUATION DU PLISSEMENT DE LA PEAU IN VIVO ET PROCEDE POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention se rapporte à un dispositif et à un procédé d'évaluation de la déformation de la surface de la peau, notamment de la peau m vivo Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de profilométπe de la peau humaine, visant à évaluer les propriétés mécaniques du derme telles que son élasticité et sa fermeté ou l'état du vieillissement cutané, par mesure de la profondeur des plis induits par déformation, de manière simple et rapide Ce dispositif convient, en outre, à l'évaluation, en série, de l'efficacité pour combattre le vieillissement cutané, de nouvelles matières premières et formulations développées dans les laboratoires cosmétiques ou dermo-pharmaceutiques Grâce à ce nouveau dispositif, des tests du vieillissement cutané peuvent être exécutés également chez le dermatologue ou dans les instituts de soins cosmétiques, sans avoir besoin de recours à des procédés longs et compliqués
Par l'article de M. Assoul et al « Three-dimensional measurement of skin surface topography by triangulation with new laser profilometer » , paru dans J. Med. Eng & Tech , 1994, 1_8, 11-21, on connaît un dispositif d'évaluation de l'état de surface de la peau in vitro, utilisant des répliques en résine, reproduites à partir d'un échantillon de peau Ces répliques sont examinées à l'aide d'un dispositif optoélectronique travaillant selon le principe de la méthode de triangulation
Le dispositif d'évaluation de l'état de surface de la peau à partir de répliques en résine, selon l'art antérieur, permet d'obtenir des résultats précis, mais il n'est pas adapté, d'une part, à une évaluation en série, notamment m vivo, nécessitant la préparation et l'évaluation des répliques par un spécialiste, et, d'autre part, ne permettant pas une évaluation en peu de temps
Le document FR-A-2 607 929 décrit un système de déformation mécanique unidirectionnelle de ia peau humaine, mais ne mentionne nullement le traitement optique des résultats de cette déformation Par ailleurs, ce document est relativement peu explicite sur le type de déformation appliqué à la peau Un outre, ce système ne permet pas d'adapter, de manière simple, un dispositif optoélectronique du genre précité
La présente invention vise à améliorer ce dispositif connu et à l'adapter à l'évaluation en série de déformations provoquées de la peau chez une pluralité d'individus, dispositif dont le coût est avantageux En particulier, l'invention vise l'évaluation rapide du relief de la surface cutanée après déformation induite in vivo , elle peut être utilisée dans les instituts cosmétiques, les laboratoires d'analyses médicales ou les hôpitaux par des personnes peu qualifiées En particulier, l'invention vise à obtenir le résultat de cette évaluation de façon quasi-instantanée Ainsi, la présente invention a pour premier objet un dispositif d'évaluation du plissement cutané in vivo, notamment de la peau humaine, comprenant : a) des moyens mobiles pour plisser une zone de la peau à examiner parallèlement à sa surface, b) des moyens mobiles pour balayer la zone de peau plissée avec un faisceau lumineux incident, émis par une source de lumière, c) des moyens de détection de la lumière réémise, de façon diffuse, par la peau plissée; d) des moyens pour convertir la lumière détectée en signal électrique ; et e) des moyens pour extraire du signal électrique au moins un paramètre représentatif du profil de ia peau plissée.
Les moyens de détection de la lumière réémise comprennent un ou, avantageusement, plusieurs détecteurs de position.
Avantageusement, la détection de la lumière réémise par la peau plissée éclairée est effectuée selon la méthode de triangulation (voir l'article de M. Assoul précité et Lee CS, Kim SW, Yim DY, An in process measurement technique using the laser for non contact monitoring of roughness surface and form accurancy of ground surfaces. Annals CIRP 1987: 36: 332-339), ou bien selon la méthode de focalisation.
La méthode de triangulation consiste à envoyer sur une surface à examiner un faisceau de lumière sous un angle d'incidence déterminé, par exemple de 45°. La position du faisceau de lumière réémise est enregistrée par un détecteur de position. Il est possible, également, d'envoyer un faisceau de lumière incident sous un angle de sensiblement 0° et d'enregistrer la lumière réémise par deux détecteurs de position disposés à 45° de l'axe de la lumière incidente sur un pian qui contient l'axe du faisceau incident. Par mesure de simplification, on préfère utiliser un seul détecteur.
Selon une alternative, on utilise une méthode dite de focalisation. Selon cette méthode de focalisation, on déplace une lentille de focalisation du faisceau de lumière incidente, par rapport à la surface à examiner, de manière à être toujours focalisé sur la surface à étudier, et on enregistre le faisceau de lumière réfléchi par un détecteur disposé, de manière symétrique au faisceau incident, par rapport à la normale de la surface à étudier.
Avantageusement, le paramètre du profil de la peau est choisi parmi les paramètres suivants : R„ Ra, Sm, R et AR, etc., R, étant la hauteur maximum d'un pli, Ra étant la moyenne arithmétique des hauteurs de tous les points du profil, évaluée par rapport à la ligne moyenne des plis, Sm étant la valeur moyenne de l'espacement horizontal entre les plis, évaluée au niveau de la ligne moyenne du profil, R étant la profondeur moyenne de l'ensemble des plis et AR étant l'espacement moyen entre les plis. De façon avantageuse, les moyens pour plisser la peau comprennent deux plaquettes, situées à une distance d0 déterminée l'une de l'autre, et des moyens pour rapprocher ces plaquettes par réduction de la distance d0, de sorte que la zone de peau présente un plissement sur une zone réduite d1 t les moyens mobiles pour balayer la zone de peau (Z) plissée se déplaçant parallèlement à la surface de la peau, dans la direction du plissement
Pour assurer une bonne adhérence des plaquettes sur la zone de peau à examiner, la face de ces plaquettes en contact avec la peau, peut être recouverte d'un adhésif pour les fixer momentanément de part et d'autre de ladite zone de peau plissée. Les essais effectués par la demanderesse ont montré que de bons résultats peuvent être obtenus en collant ces plaquettes sur l'avant bras de la personne à examiner, par exemple à l'aide d'un adhésif double face
Avantageusement, le plissement de la zone de peau à examiner est effectué de sorte que d0-d1 représente environ 2% à 50% de d0 Les meilleurs résultats ont été obtenus par la demanderesse avec une valeur d^ d'environ 5 à 20% de d0, et plus particulièrement de 10%
De façon avantageuse, le rapprochement des plaquettes peut être commandé par un premier moteur électrique relié à un arbre pourvu, par exemple, d'une portion comportant un filetage droit et d'une portion comportant un filetage gauche Ces portions d'arbre moteur coopèrent chacune avec un élément porte-plaquette comportant un taraudage complémentaire au filetage de l'arbre moteur Ainsi, par rotation de l'arbre moteur, il est possible de faire varier automatiquement la distance entre les deux plaquettes, et d'obtenir, par rapprochement des plaquettes, le plissement souhaité de la peau
Les porte-plaquettes, ainsi que le moteur peuvent être montés sur un bâti Avantageusement, ce bâti porte un système optoélectronique, mobile en translation, selon la direction du plissement de la peau Cette translation peut être assurée, de façon automatique, par un second moteur électrique équipé d'un mécanisme d'entraînement adéquat Le système optoélectronique comporte les moyens de détection de la lumière réémise par la peau plissée éclairée, les moyens de détection étant formés, par exemple, d'au moins un détecteur de position En outre, le système optoélectronique comporte la source de lumière, constituant les moyens pour éclairer la zone de peau plissée, cette source de lumière émettant le faisceau lumineux incident
De façon plus précise, la source de lumière ainsi que les moyens pour détecter la lumière réémise sont montés fixes, l'un par rapport à l'autre, et mobiles par rapport à la zone de peau à examiner Par cette disposition, les moyens de détection de la lumière réémise exécutent simultanément le même mouvement de translation que la source de lumière En vue de simplifier la mesure des paramètres et de les obtenir avec précision, la source de lumière est montée sur le support de sorte que l'angle d'incidence du faisceau lumineux sur la peau est d'environ 0°, le détecteur pour enregistrer la lumière réémise étant disposé sur un axe formant un angle de réflexion d'environ 45° par rapport au faisceau lumineux incident
De préférence, la source de lumière est une source de faisceau laser, mais toute autre source de lumière capable d'émettre un faisceau lumineux, monochromatique ou non, pourrait être utilisée. Plus particulièrement, la source de faisceau laser est une diode laser dont le faisceau lumineux incident présente une longueur d'onde comprise, par exemple, dans la gamme allant de 400 nm à 1100 nm, et de préférence comprise entre 630 et 788 nm
En outre, pour obtenir une résolution optimale des paramètres à mesurer, ce faisceau lumineux peut être focalisé sur la peau par un premier système de focalisation (du type lentille) dispose entre la source de lumière et la zone de peau à examiner
Les moyens pour enregistrer la lumière réémise sont constitués, par un ou plusieurs détecteurs de position (position sensmg detectors - PSD), avantageusement au nombre de deux, transformant la lumière recueillie en un signal électrique. Dans le souci d'obtenir une plus grande précision de mesure, il est avantageux d'utiliser plusieurs détecteurs Ce genre de détecteur est capable enregistrer l'intensité, ainsi que la position d'un rayon de lumière réémise incident sur sa surface
Avantageusement, un deuxième système de focalisation est dispose entre la zone de peau et le détecteur de position, système de focalisation qui récupère, puis focalise la lumière réémise par la peau, avant la détection Le signal électrique fourni par le détecteur et correspondant à la lumière diffusée sur la surface du détecteur, est transmis ensuite à un système de traitement d'informations où il est numérisé Ce système de traitement étant programmé, en outre, pour extraire un au moins des paramètres R„
Ra, Sm, R et AR... précités dudit signal électrique Des moyens de visualisation des paramètres extraits peuvent être prévus, tel qu'un écran ou une imprimante
Un second objet de l'invention est constitué par un procédé d'évaluation du relief induit de la déformation de la surface de la peau in vivo, comprenant les étapes a) exercer sur une zone de la peau à examiner un plissement parallèle a sa surface à l'aide de moyens mobiles, b) balayer la zone de peau plissée avec un faisceau lumineux incident émis par une source de lumière, c) détecter la lumière réémise par la peau plissée, d) convertir la lumière détectée en signaux électriques, et e) extraire des signaux électriques au moins un des paramètres représentatifs du profil de la peau plissée.
A titre d'exemple, le paramètre est choisi parmi les paramètres suivants R„ Ra, Sm, R et AR..., R, étant la hauteur maximum d'un pli, Ra étant la moyenne arithmétique des hauteurs de tous les points du profil, évaluée par rapport à la ligne moyenne des plis, Sm étant la valeur moyenne de l'espacement horizontal entre les plis, évaluée au niveau de la ligne moyenne du profil, R étant la profondeur moyenne de l'ensemble des plis et AR étant l'espacement moyen entre les plis
Ce procédé est exécuté à l'aide du dispositif qui vient d'être décrit précédemment.
Grâce aux dispositif et procédé de l'invention, il est possible d'effectuer, en série, l'évaluation in vivo du plissement de la surface de la peau d'un individu ou l'action d'un produit sur celle-ci. Ces dispositif et procédé présentent l'avantage de ne pas nécessiter l'emploi d'un spécialiste et peuvent fournir des résultats quasi instantanément, à des frais modérés En outre, la même zone de peau peut être balayée plusieurs fois pour des études comparatives, par exemple avant et après l'application d'un produit de traitement.
Pour mieux faire comprendre la présente invention, on va décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, un mode de réalisation conforme à l'invention, représenté sur la figure unique annexée qui représente un schéma de principe du dispositif de l'invention
Sur cette figure, on a désigné par la référence Z une zone de peau, par exemple de l'avant bras, dont on veut examiner le plissement cutané Un bâti S est posé sur la peau, comportant un arbre 5 disposé parallèlement à la surface de la peau et mobile en rotation. A cet effet, un moteur électrique M2 est prévu pour faire tourner l'arbre 5. L'arbre 5 se compose de deux portions 5a et 5b, la portion 5a étant munie d'un filetage gauche et la portion 5b étant munie d'un filetage droit. Les portions 5a et 5b traversent un taraudage respectivement 2a et 3a pratiqué dans un élément porte-plaquette 2b, 3b. Les éléments porte-plaquettes supportent respectivement une plaquette 2,3 de forme rectangulaire, et présentant une face sensiblement plate, destinée à venir au contact de la peau et constituant les moyens (E) pour exercer le plissement
Avantageusement, la face plate des plaquettes comporte une couche adhésive 4, par exemple un film adhésif double face. Grâce à cette disposition, la zone de peau Z à examiner peut être immobilisée par rapport au bâti S. La distance initiale d0 entre les plaquettes 2, 3 est, par exemple, 48 mm. En faisant tourner l'arbre 5 grâce au moteur M2, on rapproche ces plaquettes l'une de l'autre, jusqu'à l'obtention d'une distance d,< d0, par exemple 41 mm. Ce rapprochement provoque alors un pincement de la peau de 15% environ, de sorte qu'il se produit un plissement de celle-ci, formant des plis P orientés perpendiculairement à l'arbre 5 Des moyens (D) pour balayer la peau et les moyens de détection (PSD) de la lumière réémise sont montés sur le bâti (S) Le bâti porte également les moyens (E) pour exercer le plissement, ainsi que la source de lumière (D)
Le bâti S comporte en outre un système optoélectronique O monté mobile en translation selon un arbre A par rapport au bâti, l'arbre A étant parallèle a l'arbre 5 Un moteur électrique M, est prévu pour commander ce mouvement de translation Le système optoélectronique comporte, en outre, une source de lumière, ICI une diode laser D, capable d'émettre un faisceau laser L d'une longueur d'onde de 630 à 788 nm Ce faisceau laser L incident sur la zone de peau à examiner, forme, avec la surface de celle- ci, un angle α d'environ 0° Pour obtenir une meilleure résolution, un système de focalisation F, est prévu entre la diode D et la zone de peau Z pour focaliser le faisceau L sur la zone Z Le faisceau incident L est absorbé et réémis par la peau Z Pour pouvoir recueillir la quantité de lumière diffusée sous forme d'un faisceau L,, un capteur PSD (position sensing detector) est disposé sur un axe passant par ce faisceau et formant, avec l'axe de la lumière incidente L, un angle β d'environ 45° Entre la zone de peau Z et le détecteur PSD, le faisceau L, traverse un second système de focalisation F2 focalisant ce faisceau sur la surface du détecteur Le détecteur PSD est monté fixe par rapport à la diode laser D
Alternativement, on utilise une source de rayonnement lumineuse fixe, le balayage de la zone a examiner étant obtenu en dirigeant le faisceau lumineux sur un miroir rotatif, de type polygone a plusieurs facettes refléchissantes
Afin de pouvoir mesurer le profil de surface de la zone de peau Z plissée a examiner, le système optoélectronique O est déplacé selon l'axe A, de la distance d, Pendant ce mouvement de translation, le faisceau L balaye la zone de peau Z entre les deux plaquettes Simultanément, le capteur PSD enregistre, d'une part, l'intensité du faisceau L, et d'autre part, la position à laquelle ils arrive sur le détecteur En effet, en fonction de la profondeur d'un pli ou d'une ride P, le faisceau L, issu d'une zone Z située au sommet d'un plateau, tombe sur une partie du détecteur PSD différente de celle atteinte par les rayons issus du fond d'un pli
Les faisceaux incidents sur le détecteur PSD sont transformes en signaux électriques qui sont transmis à un système T de traitement d'informations Ce système de traitement T est programmé selon un calcul mathématique, par exemple de type enseigné par le document de M Assoul et al précité, pour extraire un ou plusieurs des paramètres caractéristiques du profil de la peau plissée, tels que les paramètres R„ Ra, Sm, R et AR, Rt étant la hauteur maximum d'un pli, Ra étant la moyenne arithmétique des hauteurs de tous les points du profil, évaluée par rapport à la ligne moyenne des plis, Sm étant la valeur moyenne de l'espacement horizontal entre les plis, évaluée au niveau de la ligne moyenne du profil, R étant la profondeur moyenne de l'ensemble des plis et AR étant l'espacement moyen entre les plis. Un écran V est prévu pour visualiser ces paramètres.
Le dispositif de l'invention (hors système de traitement T et hors écran V) forme une petite unité portable, relié au système de traitement T par un câble de liaison. De ce fait, sa manipulation lors des mesures est aisée, aussi bien pour l'individu à examiner, que pour l'opérateur qui exécute les mesures.
REVENDICATIONS
1 - Dispositif d'évaluation du plissement de la peau, comprenant a) des moyens mobiles (E) pour plisser une zone de peau (Z) à examiner parallèlement à sa surface, b) des moyens mobiles pour balayer la zone de peau plissée avec un faisceau lumineux (L) incident, émis par une source de lumière (D), c) des moyens de détection (PSD) de la lumière réémise (L,) par la peau plissée éclairée, d) des moyens pour convertir la lumière détectée en signal électrique, et e) des moyens (T) pour extraire du signal électrique au moins un paramètre représentatif du profil de la peau plissée 2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la détection de la lumière réémise se fait selon une méthode de triangulation
3 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la détection de la lumière réémise se fait selon une méthode de focalisation
4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le(s) paramètre(s) est (sont) choisis parmi les paramètres suivants R„ Ra, Sm, R et AR, R, étant la hauteur maximum d'un pli (P), Ra étant la moyenne arithmétique des hauteurs de tous les points du profil, évaluée par rapport à la ligne moyenne des plis, Sm étant la valeur moyenne de l'espacement horizontal entre les plis, évaluée au niveau de la ligne moyenne du profil, R étant la profondeur moyenne de l'ensemble des plis et AR étant l'espacement moyen entre les plis
5 - Dispositif selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que la source de lumière ainsi que les moyens de détection (PSD) sont montes fixes l'un par rapport à l'autre et mobiles par rapport à la zone de peau (Z) à examiner
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que les moyens (E) pour plisser la peau comprennent deux plaquettes
(2, 3) situées à une distance (d0) déterminée l'une de l'autre, et des moyens pour rapprocher lesdites plaquettes par réduction de la distance (d0) de sorte que la zone de peau présente un plissement sur une zone réduite (d, < d0)
- Dispositif seion la revendication 6, caractérisé en ce que les plaquettes (2, 3), sur eur face en contact avec la peau, sont recouvertes d'un adhésif (4) pour leur fixation momentanée de part et d'autre de la zone de peau (Z) phssee à examiner
- Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ia valeur do-d, représente environ 2% à 50% de d0 9 - Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la valeur d^ représente environ 5% à 20% de d0
10 - Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la valeur do-d, représente environ 10% de d0
1 1 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérise en ce que la source de lumière (D) est une source de faisceau laser
12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de lumière (D) est apte à émettre un faisceau lumineux présentant une longueur d'onde comprise dans la gamme allant de 400 nm à 1100 nm
13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la source de lumière (D) est constituée d'une diode laser dont le rayonnement lumineux a une longueur d'onde comprise entre 630 nm et 788 nm
14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (D) pour balayer la peau et les moyens de détection (PSD) de la lumière réémise sont montés sur un bâti, portant également les moyens (E) pour exercer le plissement
15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de lumière (D) est également montée sur le
16 - Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que le bâti est portable, et relié aux moyens (T) pour extraire les paramètres, par un câble de liaison
17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent au moins un détecteur de position (PSD)
18 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la peau est plissée selon une direction, les moyens mobiles pour balayer la zone de peau (Z) plissée se déplaçant parallèlement à la surface de la peau, dans la direction du plissement
19 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (T) pour extraire un au moins des paramètres comprennent un système de traitement des informations fournies par les moyens de détection (PSD)
0 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens (V) de visualisation du paramètre extrait 21 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en plus, un système de focalisation (F,) du faisceau incident (L) sur la zone (Z) phssee de la peau
22 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en plus, un système de focalisation (F2) de la lumière réémise (L,) sur les moyens de détection (PSD)
23 - Procédé d'évaluation du plissement de la peau, comprenant les étapes a) exercer sur une zone de la peau (Z) à examiner, un plissement parallèle à sa surface à l'aide de moyens mobiles (E), b) balayer la zone de peau plissée avec un faisceau lumineux (L) incident, émis par une source de lumière (D), c) détecter la lumière réémise (LJ par la peau plissée, d) convertir la lumière détectée en signal électrique, et e) extraire du signal électrique au moins un paramètre représentatif du profil de la peau plissée
24 - Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la détection de la lumière réémise (L,) est effectuée selon une méthode de triangulation
25 - Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la détection de la lumière réémise (L,) est effectuée selon une méthode de focalisation
26 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérise en ce que le(s) paramètre(s) est (sont) choisis parmi les paramètres suivants R„ Ra, S,.,, R et AR, R, étant la hauteur maximum d'un pli (P), Ra étant la moyenne arithmétique des hauteurs de tous les points du profil, évaluée par rapport a la ligne moyenne des plis, Sm étant la valeur moyenne de l'espacement horizontal entre les plis, évaluée au niveau de la ligne moyenne du profil, R étant la profondeur moyenne de l'ensemble des plis et AR étant l'espacement moyen entre les plis
27 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 26, caractérise en ce que la lumière réémise (L1 ) est détectée au moyen d'au moins un détecteur de position (PSD)
28 - Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'on déplace la source de lumière (D) et le détecteur de position (PSD) par rapport a la zone de peau (Z) à examiner, la source (D) et les moyens de détection (PSD) étant maintenus fixes l'un par rapport à l'autre
29 - Procédé selon l'une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce que le plissement de la peau est obtenu en appliquant sur la zone (Z) de celle-ci deux plaquettes (2, 3) situées à une distance (d0) déterminée l'une de l'autre, et en réduisant cette distance (d0) de sorte que la zone de peau présente un plissement sur une zone réduite (d, < d0) 30. - Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que les plaquettes (2, 3), sur leur face en contact avec la peau, sont recouvertes d'un adhésif (4) pour leur fixation momentanée de part et d'autre de la zone de peau (Z) plissée à examiner.
31. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 29 ou 30, caractérisé en ce que la valeur d0-d, représente environ 2% à 50% de d0.
32. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 29 à 31 , caractérisé en ce que la valeur d0-d1 représente environ 5% à 20% de d0.
33. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 29 à 32, caractérisé en ce que la valeur d0-d1 représente environ 10% de d0.
34. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 29 à 33, caractérisé en ce que la source de lumière (D) est une source émettant un faisceau laser.
35. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 34, caractérisé en ce qu'on assujettit la source de lumière (D) pour balayer la peau et le détecteur de position (PSD) aux moyens (E) mobiles pour exercer le plissement.
36 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 35, caractérisé en ce qu'on balaye la zone de peau (Z) plissée à examiner avec le faisceau lumineux incident (L) selon une direction parallèle au plissement.
37. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 36, caractérisé en ce qu'on extrait un au moins des paramètres à l'aide d'un système (T) de traitement d'informations.
38. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 37, caractérisé en ce qu'on utilise, en outre, des moyens (V) de visualisation du paramètre extrait.
39. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 38, caractérisé en ce qu'on utilise, en plus un système de focalisation (F,) du faisceau incident (L) sur la zone (Z) plissée de la peau.
40. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 39, caractérisé en ce qu'on utilise en plus, un système de focalisation (F2) de la lumière réémise (LJ sur le détecteur de position (PSD).
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