ES2330557T3 - Sistema y procedimiento acusticos para la evaluacion de la textura de la piel. - Google Patents
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Abstract
Un sistema acústico (10) para evaluar la textura de la piel, que comprende una caja (4) de aislamiento acústico, un dispositivo guiador (2) que tiene un generador (6) de sonidos fijado al mismo, estando adaptado el generador de sonidos para generar sonido cuando es arrastrado por la piel o cuando entra en contacto de manera deslizante con la misma, y medios (8) para capturar sonido, y en el que la caja de aislamiento está equipada con al menos una abertura (5) para la inserción de la piel que va a ser medida, y en el que el generador de sonidos está colocado dentro de la caja de aislamiento.
Description
Sistema y procedimiento acústicos para la
evaluación de la textura de la piel.
La presente invención versa acerca de un sistema
y un procedimiento acústicos para la evaluación de la textura de la
piel. El sistema y el procedimiento pueden ser utilizados, por
ejemplo, para determinar el tipo de piel, diagnosticar tratamientos
apropiados para la piel y evaluar cambios en la piel. El
procedimiento es particularmente útil para demostrar la efectividad
de los productos cosméticos para mejorar las propiedades de la
superficie cutánea, como la suavidad y la reducción de arrugas y de
líneas de expresión.
La determinación de la textura de la superficie
cutánea es de gran importancia en el campo de la dermatología. La
textura cutánea puede ser utilizada para diagnósticos cutáneos y la
evaluación de tratamientos terapéuticos o cosméticos. La evaluación
de la textura de la piel por medio de la inspección visual o del
tacto se ha llevado a cabo durante siglos. Los profesionales con
experiencia como los dermatólogos pueden evaluar cambios en la piel
con gran precisión. Con los avances en la tecnología, la capacidad
para evaluar la textura de la piel se ha convertido en una potente
metodología auxiliar cuando se evalúa una condición cutánea. Algunas
tecnologías pueden proporcionar mediciones cuantitativas, mejorando
la precisión del medio de diagnóstico.
El documento WO 2005/046474 da a conocer un
sistema de emisión acústica para medir objetivamente los atributos
de la piel táctil y procedimientos para utilizar el mismo. El
sistema incluye un medio para generar una señal de emisión acústica
desde la piel; un medio para recoger, almacenar y mostrar dicha
señal de emisión; y un medio para correlacionar dicha señal de
emisión con un atributo de dicha piel. En particular, el sistema
utiliza señales acústicas generadas por las fuerzas de rozamiento
generadas por el contacto piel/piel (frotamiento de la mano o del
dedo en otra parte de la piel). Estos generan patrones de vibración
detectados por una sonda colocada cerca del área de contacto de la
piel/piel.
Sin embargo, este procedimiento introduce
diversas variables que afectan a las mediciones. En primer lugar,
como se reconoce en el documento, "dado que la emisión acústica
depende de la velocidad del frotamiento y de la presión en el
contacto de la piel/piel, se llevan a cabo varias grabaciones para
un sujeto dado..." Además, el procedimiento se lleva a cabo en
un área abierta (bien en aire o bien en agua) y por lo tanto no
filtra el ruido de fondo de manera efectiva, especialmente cuando se
lleva a cabo en el aire.
En el documento FR 2 811 764 A1 se describe un
aparato para evaluar las propiedades acústicas de fricción. Este
aparato comprende un alojamiento con una abertura a través de la
cual se puede pasar la fracción superior de un cepillo flexible
desde el interior del alojamiento hasta el exterior para así entrar
en contacto con la superficie que va a ser analizada. Dentro del
alojamiento el cepillo está fijado a un brazo de sujeción que a su
vez está conectado a una cabeza de detección. Con el aparato del
documento FR 2 811 764 A1 la superficie del ejemplar que va a ser
sometido a pruebas se encuentra fuera del alojamiento.
El documento DE 43 30 742 A1 describe un aparato
para probar las propiedades acústicas de un ejemplar. Se genera
sonido en la superficie de dicho ejemplar. El sonido generado en
dicho ejemplar se detecta con un sensor acústico mientras que se
somete al ejemplar a un sonido. El sensor acústico es parte del
aparato al que también pertenece el dispositivo para generar
sonido.
El documento WO 2005/085805 A1 es acerca de un
sensor para la medición cuantitativa del tacto de una superficie
que comprende una cubierta prensil, un cuerpo hueco de contacto para
poner en contacto con la superficie en una zona de detección,
primeros elementos de detección acústica para detectar ruidos
emitidos por el cuerpo hueco en contacto con la zona de detección,
y segundos elementos de detección mecánica plasmados para la
medición de la presión normal o de la presión normal en la fuerza
de frotamiento ejercida por la superficie en el cuerpo hueco. Por
medio del uso de tal sensor serán detectables las propiedades
triboacústicas de la piel o faneras de textiles, del cuero, de
materiales plásticos o de cualquier otro material.
En consecuencia, se han desarrollado un sistema
acústico mejorado y un procedimiento para evaluar la textura de la
piel que minimizan la interferencia de los sonidos externos y que
proporcionan una sensibilidad excelente al sonido. El sistema
comprende una caja de aislamiento acústico para eliminar el ruido de
fondo del área de evaluación. Esto es importante en el sentido de
que los sonidos que están siendo medidos tienen un volumen muy
bajo. Además, el sistema comprende un dispositivo guiador fijado a
un generador de sonidos para generar una medición uniforme y
constante.
constante.
La invención proporciona un sistema acústico
para evaluar la textura de la piel conforme a la reivindicación
1.
La invención también proporciona un
procedimiento para evaluar la textura de la piel conforme a la
reivindica-
ción 9.
ción 9.
La Fig. 1 es una vista lateral de un sistema
conforme a la presente invención.
La Fig. 2 es una vista frontal de un sistema
conforme a la presente invención.
La caja de aislamiento acústico está
dimensionada de manera apropiada para recibir una porción de piel.
Por ejemplo, la caja de aislamiento acústico puede estar
dimensionada para tener espacio para un antebrazo. Comprende una
abertura para insertar la piel. La caja de aislamiento acústico está
fabricada para minimizar los sonidos externos a la caja,
maximizando de ese modo la sensibilidad del sistema al sonido
generado dentro de la caja por la piel.
La caja de aislamiento acústico puede estar
fabricada de materiales conocidos en la técnica. Por ejemplo, la
caja puede estar fabricada con espuma de poliuretano (por ejemplo de
35 mm) en el interior, una membrana bituminosa pesada (por ejemplo
de 5,5 mm) y una membrana de fibra de celulosa (por ejemplo de 38
mm), como el Isofón, en el exterior.
En una realización, la caja de aislamiento
acústico es capaz de reducir el ruido externo al menos 5 dB dentro
de la caja.
El dispositivo guiador mueve el generador de
sonidos, tratado a continuación, por la piel que está siendo
evaluada de forma deslizante. El dispositivo guiador puede, por
ejemplo, ser una mesa de desplazamiento lineal. En una realización,
el dispositivo guiador mueve el generador de sonidos de manera
longitudinal por la piel. El dispositivo guiador puede estar
ubicado dentro de la caja de aislamiento o al menos parcialmente
fuera de dicha caja. En éste caso es, por ejemplo, el elemento que
proporciona la fijación del generador de sonidos al dispositivo
guiador el que está dentro de la caja de aislamiento, por ejemplo,
por medio de una ranura o un agujero sellado o sellable.
Opcionalmente, el sistema puede comprender un
motor para mover el dispositivo guiador. Un ejemplo adecuado de una
combinación de motor y de dispositivo guiador es el motor sin
escobillas Mac23 de Midi Ingenierie. El motor puede tener una
tarjeta de control, como el Mac24-1 que tiene 10000
puntos de resolución de Midi Ingenierie. El motor se puede
controlar mediante el software Macsim V 5 de Midi
Ingenierie.
El generador de sonidos puede ser cualquier tipo
de objeto que genera sonido cuando es arrastrado por la piel o está
en contacto de manera deslizante con la misma. Por ejemplo, el
generador de sonidos puede tener forma de una tarjeta fabricada de
papel, cartulina, metal, plástico o cualquier otro material adecuado
que no dañe la piel. La forma y el grosor del generador de sonidos
pueden ser ajustados dependiendo de la superficie cutánea que va a
ser probada y de la flexibilidad del material del que está
fabricado. En general, en el caso de una tarjeta, la tarjeta puede
tener un grosor desde 100 micrómetros hasta 0,5 centímetros.
El generador de sonidos está fijado al
dispositivo guiador por medio de procedimientos disponibles en la
técnica. Por ejemplo, el generador de sonidos puede estar fijado al
dispositivo guiador por medio de resortes. El generador de sonidos
está colocado completamente dentro de la caja de aislamiento.
Preferentemente, el generador de sonidos está
diseñado para aplicar una presión constante contra la piel desde
0,001 Pa hasta 10 Pa.
En el sistema de la presente invención se puede
utilizar cualquier medio para capturar sonido. El medio para
capturar sonido está colocado normalmente al menos parcialmente
dentro de la caja de aislamiento. Por ejemplo, es adecuado un
micrófono Gras-40AE de 1,27 centímetros de Oros
France. El micrófono puede tener un preamplificador, como un
preamplificador Gras-26CA de 1,27 centímetros de
Oros France.
El medio para capturar sonido debería ser
sensible a una señal con una frecuencia desde 0,5 Hz hasta 22000
Hz.
En una realización, el medio para capturar
sonido está conectado a un ordenador. Por ejemplo, el medio para
capturar sonido puede ser un micrófono que utiliza una tarjeta de
sonido, por ejemplo una tarjeta de sonido Duo USB 24 bits/96 kHz de
M-Audio que es útil para una conexión a un
ordenador. Puede ser útil un software grabador de sonidos,
como Praat Versión 4.2.19 para capturar sonidos y evaluarlos en el
ordenador.
Se puede comprender mejor el sistema conforme a
la presente invención haciendo referencia a las Figuras. En la
realización vista en la Fig. 1 y en la Fig. 2, el sistema 10 incluye
un motor 2a y un dispositivo guiador 2. El sistema puede incluir un
soporte 1, por ejemplo un soporte de madera, para descansar la
porción de piel que va a ser probada. En esta realización, hay un
vástago metálico 3 conectado al motor 2a y al dispositivo guiador
2. En el extremo distal del vástago 3 hay medios 7 de fijación para
el generador 6 de sonidos. En el ejemplo ilustrado, los medios 7 de
fijación son resortes y el generador 6 de sonidos es una tarjeta. Se
pueden fijar al vástago 3 medios para capturar sonido 8, por
ejemplo un micrófono. La caja 4 de aislamiento acústico rodea el
área de prueba, incluyendo los medios para capturar sonido y el
generador de sonidos. La caja de aislamiento acústico está equipada
con una abertura 5 para la inserción de la piel que va a ser medida,
por ejemplo la piel de un antebrazo.
Conforme a la invención, se puede evaluar la
textura de la muestra de piel utilizando este sistema como sigue.
Se coloca la muestra en contacto con el generador de sonidos dentro
de la caja de aislamiento acústico; se mueve el dispositivo guiador
de forma que el generador de sonidos entra en contacto con la piel
de manera deslizante para generar sonido; el sonido se captura por
el medio para capturar sonido; y se compara el sonido capturado con
un estándar predeterminado.
Se puede comparar el sonido capturado con el
estándar predeterminado, por ejemplo por volumen en decibelios
("dB"), o al procesar la señal por medio de un algoritmo. Se
conocen procedimientos adecuados para procesar señales de sonido e
incluyen la transformación de Fourier, el tren de ondas y la
transformación discreta del coseno. Se pueden utilizar técnicas de
interpretación de datos, como las redes neurales, las máquinas de
soporte vectorial, la regresión mínimo cuadrática parcial, y el
análisis de componentes principales para encontrar los mejores
descriptores de sonido.
Se puede grabar como un estándar predeterminado,
por ejemplo, el sonido de la piel de un bebé utilizando el sistema
y el procedimiento de la presente invención. Entonces el sonido de
la piel de un adulto puede ser capturado y comparado con el sonido
de la piel del bebé conforme a la invención.
En una realización, el sistema y el
procedimiento permiten a un consumidor determinar si uno o más
productos de cuidado de la piel están mejorando su textura de la
piel. Por ejemplo, se puede evaluar una porción de su piel conforme
a la invención antes del uso de un cierto producto de cuidado de la
piel, por ejemplo una crema hidratante, y luego puede ser vuelta a
evaluar después del uso del producto de cuidado de la piel. Se
puede utilizar como el estándar predeterminado el sonido de la piel
de un bebé. Si el sonido de la piel del consumidor se ha vuelto
como el sonido de la piel de un bebé, se puede concluir que la
textura de la piel del consumidor ha mejorado.
El siguiente ejemplo ilustra adicionalmente la
invención reivindicada.
\vskip1.000000\baselineskip
Se montó un sistema acústico conforme a la
invención como sigue. Se utilizó un motor sin escobillas Mac23 de
Midi Ingenierie que tenía una tarjeta de control
Mac24-1 (también de Midi Ingenierie). La tarjeta de
control tenía 10000 puntos de resolución. El motor estaba
controlado por medio del software Macsim V 5 de Midi
Ingenierie. Se utilizó una tarjeta de cartulina como generador de
sonido. El generador de sonido se fijó al motor por medio de
resortes. El motor y la tarjeta estaban diseñados para aplicar una
presión constante contra la piel desde 0,001 Pa hasta 10 Pa.
Una caja de aislamiento acústico tenía unas
dimensiones apropiadas para recibir un antebrazo de un ser humano y
contener los componentes descritos anteriormente. La caja de
aislamiento acústico estaba fabricada de 35 mm de espuma de
poliuretano en el interior, 5,5 mm de una membrana bituminosa pesada
y 38 mm de membrana de fibra de celulosa Isofón en el exterior. La
caja de aislamiento acústico redujo el ruido externo en más de 5
dB. Se utilizó un micrófono Gras-40AE de 1,27
centímetros de Oros France para capture el sonido. El micrófono
tenía un preamplificador Gras-26CA 0,5. El micrófono
era sensible a una señal con una frecuencia desde 0,5 Hz hasta
22000 Hz. El micrófono utilizó una tarjeta de sonido Duo USB 24
bits/96 kHz de M-Audio, y estaba conectado a un
ordenador. Se utilizó el software grabador de sonido Praat
Versión 4.2.19 para capturar sonidos y para compararlos en el
ordenador.
Se llevaron a cabo experimentos para determinar
las diferencias de la textura de la piel entre piel vieja y joven
utilizando este sistema. Como sujetos, se sometió a prueba a seres
humanos adultos con piel normal, con piel seca y con piel
hidratada. Se determinó la frecuencia en Hz como una función de la
densidad espectral de energía en dB/Hz. Los datos para la piel
hidratada eran claramente menores que los datos para la piel seca y
que para la piel normal.
En un experimento aparte, se comparó la piel de
un bebé con la de un adulto en lo referente a las intensidades de
sonido en dB. La piel de un bebé generó 7,48 dB de sonido mientras
que la piel de un adulto generó 10,33 dB de sonido. Entonces, se
trató la piel del adulto con una loción hidratante. Después del
tratamiento, la piel del adulto generó 8,17 dB de sonido.
Claims (14)
1. Un sistema acústico (10) para evaluar la
textura de la piel, que comprende una caja (4) de aislamiento
acústico, un dispositivo guiador (2) que tiene un generador (6) de
sonidos fijado al mismo, estando adaptado el generador de sonidos
para generar sonido cuando es arrastrado por la piel o cuando entra
en contacto de manera deslizante con la misma, y medios (8) para
capturar sonido, y en el que la caja de aislamiento está equipada
con al menos una abertura (5) para la inserción de la piel que va a
ser medida, y en el que el generador de sonidos está colocado
dentro de la caja de aislamiento.
2. El sistema conforme a la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente un motor (20) fijado al dispositivo
guiador.
3. El sistema conforme a la reivindicación 1 o
2, en el que el generador de sonidos es una tarjeta.
4. El sistema conforme a la reivindicación 3, en
el que la tarjeta está fijada al dispositivo guiador por medios (7)
de fijación, en particular por resortes.
5. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el medio para capturar
sonido es un micrófono.
6. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la caja de aislamiento
acústico es capaz de reducir el ruido externo al menos 5 dB dentro
de la caja.
7. El sistema conforme a la reivindicación 5 o
6, en el que el micrófono está conectado a un ordenador.
8. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que se utiliza un vástago para
la fijación del generador de sonidos al dispositivo guiador, en
particular mediante medios de fijación.
9. Un procedimiento para evaluar la textura de
la piel utilizando un sistema (10) que comprende una caja de
aislamiento acústico, estando equipada dicha caja (4) de
aislamiento con al menos una abertura (5) para la inserción de la
piel que va a ser medida, un dispositivo guiador (2) que tiene un
generador (6) de sonidos fijado al mismo, estando colocado el
generador de sonidos dentro de dicha caja de aislamiento y estando
adaptado para generar sonido cuando es arrastrado por la piel o
entra en contacto de manera deslizante con la misma, y medios (8)
para capturar sonido, comprendiendo dicho procedimiento:
- a)
- colocar una porción de la piel en contacto con el generador de sonidos dentro de la caja de aislamiento acústico;
- b)
- mover el dispositivo guiador de forma que el generador de sonidos entre en contacto de manera deslizante con la piel para generar sonido;
- c)
- capturar el sonido; y
- d)
- comparar el sonido capturado con un estándar predeterminado.
10. El procedimiento conforme a la
reivindicación 9, en el que el medio para capturar el sonido es un
micrófono.
11. El procedimiento conforme a la
reivindicación 9 o 10, en el que se mueve el dispositivo guiador
utilizando un motor (20).
12. El procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 11, en el que se compara el sonido
capturado con el estándar predeterminado utilizando un
ordenador.
13. El procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 12, en el que se compara el sonido
capturado con el estándar predeterminado utilizando el volumen del
sonido en decibelios.
14. El procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 13, en el que se compara el sonido
capturado con el estándar predeterminado utilizando algoritmos
generados por ordenador.
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