JP2008229048A - Skin evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気共鳴撮像法を用いて、皮膚の生理学的情報を得ることにより、皮膚の状態を評価する方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating skin condition by obtaining physiological information of skin using magnetic resonance imaging.
磁気共鳴法によって、人体の生理学的情報を無侵襲に得て、人体の状態や化粧品の作用を評価する方法が研究されている。例えば、特許文献１には、磁気共鳴撮像法を用いて皮膚の真皮、表皮のスピン格子緩和時間Ｔ１を測定することにより、表皮、真皮における水の保持を減少させる排出作用を測定する方法が開示されている。また、特許文献２には、磁気共鳴装置を用いて毛根の活性度を評価する方法が開示されている。
しかしながら、磁気共鳴法を用いて、いわゆる肌年齢（すなわち年齢別の平均的な肌の状態に照らして、肌の状態を年齢で評価する指標）を測定する方法については開示されていない。また、磁気共鳴撮像法を用いて、皮膚の真皮、表皮におけるスピン−格子緩和時間Ｔ１をおのおの単独で測定しても、Ｔ１と年齢との関係が不明瞭である問題があった。特許文献１は、皮膚の真皮、表皮におけるスピン−格子緩和時間Ｔ１を個別に評価しており、この特許文献に記載された方法をそのまま肌年齢の評価に用いることはできない。
However, there is no disclosure of a method for measuring a so-called skin age (that is, an index for evaluating the skin condition by age in light of an average skin condition for each age) using the magnetic resonance method. Further, even when the spin-lattice relaxation time T1 in the dermis and epidermis of the skin is measured independently using the magnetic resonance imaging method, there is a problem that the relationship between T1 and age is unclear.
図１、図２に、その例を示す。図１、図２は、発明者が各年代の被験者の前腕を試験して得られた、年齢と皮膚のスピン格子緩和時間との関係を示す。図１は、年齢（横軸）と、皮膚の表皮のスピン格子緩和時間Ｔ１［ミリ秒］（縦軸）の関係を示す。図２は、年齢（横軸）と、皮膚の真皮のスピン格子緩和時間Ｔ１［ミリ秒］（縦軸）との関係を示す。図１、図２のとおり、年齢と皮膚のスピン格子緩和時間Ｔ１との間にはほとんど相関がない。 An example is shown in FIGS. FIG. 1 and FIG. 2 show the relationship between the age and the spin lattice relaxation time of the skin obtained by the inventor testing the forearms of subjects of each age. FIG. 1 shows the relationship between age (horizontal axis) and spin lattice relaxation time T1 [milliseconds] (vertical axis) of the skin epidermis. FIG. 2 shows the relationship between age (horizontal axis) and spin lattice relaxation time T1 [milliseconds] (vertical axis) of the skin dermis. As shown in FIGS. 1 and 2, there is almost no correlation between age and skin spin lattice relaxation time T1.
そこで、本発明は、磁気共鳴法によって、皮膚のスピン−格子緩和時間Ｔ１を測定することにより、皮膚の状態を評価する皮膚評価方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a skin evaluation method for evaluating the skin condition by measuring the skin spin-lattice relaxation time T1 by a magnetic resonance method.
本発明は以下の通り構成している。 The present invention is configured as follows.
（１）本発明は、
磁気共鳴法によって、１つの個体から皮膚の表皮と真皮各々について磁気共鳴信号を受信して、前記皮膚の表皮、真皮各々についてスピン−格子緩和時間Ｔ１を測定するステップＳＴ１と、
前記皮膚の表皮について測定した前記Ｔ１である測定結果のＴ１＿表皮と、前記皮膚の真皮について測定した前記Ｔ１の測定結果であるＴ１＿真皮と、の比Ｐを計算する第２ステップＳＴ２と、
前記比Ｐを、互いに異なる年齢の個体を含む複数の個体について予め計算した前記比Ｐの基礎データに照らして、前記ステップＳＴ１、ＳＴ２で測定した個体の皮膚を皮膚年齢で評価するステップＳＴ３と、を実行する皮膚評価方法である。
(1) The present invention
Receiving a magnetic resonance signal for each of the skin epidermis and dermis from one individual by magnetic resonance method, and measuring a spin-lattice relaxation time T1 for each of the skin epidermis and dermis;
A second step ST2 for calculating a ratio P of T1_epidermis of the measurement result T1 measured for the epidermis of the skin and T1_dermis of the measurement result of T1 measured for the dermis of the skin;
Step ST3 for evaluating the skin of the individual measured in Steps ST1 and ST2 based on skin age, in light of the ratio P, based on basic data of the ratio P calculated in advance for a plurality of individuals including individuals of different ages, and Is a skin evaluation method.
発明者は、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮との比に、年齢との強い相関関係があることを見出した。この構成では、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮との比Ｐを、Ｐの基礎データに照らして前記個体の皮膚を評価するので、従来、磁気共鳴法ではなしえなかった、皮膚の状態を年齢に対応して測定することが可能となる。
なお、「個体」は、人間でもよいし、動物でもよい。また、Ｔ１＿表皮、Ｔ１＿真皮は、各々一点ずつの測定でもよいし、このＴ１＿表皮の部位全体、Ｔ１＿真皮の部位全体を平均してもよい。また、複数の位置で測定したＴ１＿表皮、Ｔ１＿真皮を平均してもよい。
The inventor has found that the ratio of T1_epidermis and T1_dermis has a strong correlation with age. In this configuration, the skin P of the individual is evaluated with respect to the ratio P between the T1_ epidermis and the T1_ dermis in light of the basic data of P. Can be measured.
The “individual” may be a human or an animal. In addition, T1_epidermis and T1_dermis may be measured one point at a time, or the entire T1_epidermis part and the entire T1_dermis part may be averaged. Further, T1_skin and T1_dermis measured at a plurality of positions may be averaged.
（２）本発明は、
前記互いに異なる年齢の個体を含む複数の個体について計算した前記比Ｐと、前記複数の個体の年齢Ｅとの相関関係を求めることにより前記基礎データを作成する皮膚評価方法である。
(2) The present invention
In the skin evaluation method, the basic data is created by obtaining a correlation between the ratio P calculated for a plurality of individuals including individuals of different ages and the age E of the plurality of individuals.
発明者は、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮との比に、年齢との強い相関があることを見出した。この構成では、予め求めた相関関係に基づいて前記個体の皮膚を評価するので、従来磁気共鳴撮像法ではなしえなかった、皮膚の状態を年齢に対応して測定することが可能となる。 The inventor has found that the ratio between T1_epidermis and T1_dermis has a strong correlation with age. In this configuration, since the skin of the individual is evaluated based on the correlation obtained in advance, it is possible to measure the skin state corresponding to the age, which cannot be achieved by the conventional magnetic resonance imaging method.
なお、「互いに異なる年齢の個体を含む複数の個体」とは、互いに同じ年齢の個体（人間、動物のいずれか）を含んでいてもよいが少なくとも複数の年齢の個体が必要である。 Note that “a plurality of individuals including individuals of different ages” may include individuals of the same age (either humans or animals), but at least individuals of a plurality of ages are required.
（３）前記相関関係を前記比Ｐと直線Ｅとの１次関数で近似させてもよい。 (3) The correlation may be approximated by a linear function of the ratio P and the straight line E.
これによれば、Ｐから容易に年齢Ｅを対応でき、皮膚年齢を容易に測定できる。 According to this, age E can be easily handled from P, and skin age can be easily measured.
本発明によれば、磁気共鳴法によって、皮膚のスピン−格子緩和時間Ｔ１を測定することにより、年齢に対応させて、皮膚の状態を評価することができる。 According to the present invention, the skin condition can be evaluated in accordance with the age by measuring the skin spin-lattice relaxation time T1 by the magnetic resonance method.
図３の外観図を用いて、本発明の実施形態の皮膚評価方法に好適な磁気共鳴装置１の構成について説明する。磁気共鳴装置１は、装置本体１０と、プローブ１１を備えている。装置本体１０には、高周波回路系５１等（図４参照。）の信号処理系が含まれる。プローブ１１は、静磁場発生部２、励起コイル６を内部に備え、装置本体１０とケーブルで接続されている。プローブ１１は、被験者に磁気共鳴を生じさせ、それにより生じた磁気共鳴信号を内部の励起コイル６から受信する。プローブ１１を使用するときは、被験者１００の皮膚にあてがって、皮膚の内部の水素原子核等の分布を測定する。
The configuration of the
なお、磁気共鳴装置１として通常の磁気共鳴装置あるいは通常の磁気共鳴撮像装置を用いることもできるが、この構成の磁気共鳴装置１は、被験者の所定の測定部位１００にあてがうことができるので本発明の皮膚評価方法の実施形態として好ましい。
In addition, although a normal magnetic resonance apparatus or a normal magnetic resonance imaging apparatus can also be used as the
図４のブロック図を用いて、本実施形態の磁気共鳴装置の内部の構成について説明する。図４は、本実施形態の磁気共鳴装置の構成図である。 The internal configuration of the magnetic resonance apparatus of this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the magnetic resonance apparatus of the present embodiment.
高周波回路系５１は、特定の周波数の駆動電流を生成し、高周波磁場発生コイル６に電流を送る。高周波回路系５１は、発振部５１１と、送信部５１２と、高周波アンプ５１３とを含む。
発振部５１１は、例えば高安定度の水晶発振器で構成でき、これにより生成した基準信号を送信部５１２に送る。
送信部５１２は、周波数シンセサイザ、周波数コンバータ、およびパルス発生器を備えている。周波数シンセサイザは、発振部５１１で生成した基準信号を周波数変換し、所定の周波数の信号を生成する。周波数コンバータは、この所定の周波数の信号を周波数変換して、所定周波数の高周波信号（これを「ａ」とする。）を生成する。一方パルス発生器は、この高周波信号ａとは別にパルス信号（パルス幅０．１〜１０００μ秒、１周期０．１秒から２０秒）を生成する（これを「ｂ」とする。）。これらの信号ａ，ｂは変調器に入力されることにより合成され、高周波が断続する高周波信号（励起パルス）が生成される。
高周波アンプ５１３は、送信部５１２が変換した励起パルスを増幅して駆動電流を励起コイル６に送る。
The high
The oscillating
The
The
プローブ１１は、静磁場を発生させる静磁場発生部２と、高周波磁場を発生させる励起コイル６を有している。プローブ１１を被験者にあてがうと、被験者の測定部位１００で生じる核磁気共鳴信号を電気信号として受信コイル８から受信できる。
The
核磁気共鳴信号受信部５３は、前記被験者１００から発せられる核磁気共鳴信号を受信して、これを増幅し、デジタル化を行う。核磁気共鳴信号受信部５３には受信コイルを兼ね備える励起コイル６（図３、図５参照。）と図示しない増幅部を含んでおり、この増幅部は、受信コイル８で受信した核磁気共鳴信号を増幅する。なお、励起コイル６と受信コイルは別でもよい。
The nuclear magnetic resonance
演算処理系５４は、肌年齢計算部５４１とデータ処理部５４２を備えている。
肌年齢計算部５４１は、マイコンで構成でき、ＣＰＵと、図示しないＲＡＭまたはＲＯＭを備えている。ＲＯＭ内に肌年齢を計算するプログラムを記憶し、このプログラムを動作させると、肌年齢計算部５４１のＣＰＵは、核磁気共鳴信号受信部５３が生成した受信データから、皮膚の表皮、真皮のスピン−格子緩和時間Ｔ１を算出し、これに基づいて、肌年齢（年齢別の平均的な肌の状態に照らして、肌の状態を年齢で評価する指標、本発明の皮膚年齢に相当する。）を計算する。ＲＯＭまたはＲＡＭには、皮膚の表皮、真皮のスピン−格子緩和時間Ｔ１と年齢との関係を表した基礎データを記憶しており、ＣＰＵが皮膚年齢を計算する上で、この基礎データを参照する。
The
The skin
データ処理部５４２は、肌年齢計算部５４１が計算したデータの数値をＤ／Ａ変換して、映像出力を表示器に送り、表示器５５は、肌年齢を表示する。
The data processing unit 542 D / A converts the numerical value of the data calculated by the skin
操作部５７は、磁気共鳴装置１の操作入力を受け付ける。システム制御部５６はマイコンで構成でき、操作部５７から受けた操作入力に基づき、上記した各部（５１、５３、５４）を制御する。
The
なお、装置本体１０には、プローブ１１以外の構成を格納している。
The apparatus
図５を用いて、本発明の実施形態の磁気共鳴装置１のプローブ２の構成について説明する。プローブ１１は、静磁場発生部２と、励起コイル６とを備えている。
The configuration of the
静磁場発生部２は、１周の磁気回路の一部に間隙を設けた構造になっており、その部分でＮ極からＳ極の方向に磁場が形成される。静磁場発生部２としては、例えば馬蹄形磁石とすることができ、また、離間した２つの磁石をヨークに固定するなどして構成できる。励起コイル６は、静磁場発生部２の中央に設けられ、励起パルス磁場を出力する。
The static magnetic
なお、静磁場発生部２の磁場を均一になるよう補正するため、シム磁石あるいはシムコイルを付加してもよい。
In order to correct the magnetic field of the static
ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系について説明する。Ｚ軸方向を磁場が形成されている方向とする。Ｙ軸はＺ軸に垂直で、かつ、静磁場発生部２から離れる方向であって、プローブ表面１１０に垂直な方向である。この方向にコイルの軸が形成されている。Ｘ軸方向は、Ｙ軸、Ｚ軸に垂直な方向である。
Here, the X, Y, and Z coordinate systems will be described. Let the Z-axis direction be the direction in which the magnetic field is formed. The Y-axis is perpendicular to the Z-axis and away from the static
次に、磁気共鳴信号を受信する方法について簡単に説明する。被験者の測定部位１００には、水および動きやすい脂質を構成する無数の水素原子核がある。各水素原子核はスピンを持ち、それぞれ微視的な磁石が形成されている。プローブ１１を測定部位１００にあてがうと原子核が静磁場発生部２の磁場の中に入る。このとき、スピンの方向は一斉にＺ軸方向に沿うと共に、歳差運動する。水素原子核の場合、室温では、約半数のスピンが静磁場と平行に、約半数が逆平行に配列し、歳差運動する。各スピンの歳差運動の位相はバラバラである。平行に配列したスピンの数の方が若干多い。このため、静磁場の方向に巨視的磁化（縦磁化）が発生する。この巨視的磁化の動きを観測するのが磁気共鳴である。巨視的磁化の動きを記述するには歳差運動の周波数の回転座標系で考えると解りやすい。励起コイル６により、Ｚ軸方向に垂直なＹ軸方向に、この歳差運動の周波数（ラーモア周波数という。）の高周波磁場（回転磁場）を与えると、磁気共鳴現象が生じ、巨視的磁化が回転磁場の回りに回転、すなわち歳差運動を始める。巨視的磁化ベクトルを９０度回転させるパルス高周波磁場を９０度パルスといい、巨視的磁化ベクトルを１８０度回転させるパルス高周波磁場を１８０度パルスという。通常のコイル系を用いた磁気共鳴で信号を観測するためには静磁場に対して垂直方向の巨視的磁化成分（横磁化）を生じさせる必要がある。９０度パルスを印加したとき横磁化は最大となる。横磁化はラーモア周波数で回転しているので、ｙ軸に巻かれた励起コイル６に電流が誘導される。これが磁気共鳴信号である。各スピンの感じる磁場には分布があるため、横磁化を構成しているスピンの位相にずれが生じ、最終的にはバラバラになる。この過程をスピン−スピン緩和過程という。このため９０度パルス印加後に観測されるＦＩＤ（Free Induction Decay、自由誘導減衰）信号の振幅は通常指数関数的に減衰し、この減衰の時定数をスピン−スピン緩和時間という。また、一度ＦＩＤ信号を観測した後、次に共鳴周波数の高周波磁場を照射してＦＩＤ信号を観測するためには、スピンが静磁場の方向に整列している状態（熱平衡状態）まで戻る必要があり、この回復過程をスピン−格子緩和といい、その時定数を、スピン−格子緩和時間Ｔ１［ミリ秒］という。
Next, a method for receiving a magnetic resonance signal will be briefly described. In the
スピン−格子緩和時間Ｔ１の測定方法としては、例えば、反転回復法がある。この方法は、例えば以下の方法で行う。第１の１８０度パルスを励起コイル６から出力した後、時間τ［ミリ秒］後に９０度パルスを出力する。さらに、第２の１８０度パルスを励起コイル６から出力した後、時間ＴＥ／２［ミリ秒］後に第２の１８０度パルスを出力すると、第２の１８０度パルスから時間ＴＥ／２［ミリ秒］後に現れるエコー信号を観測する。ここで、ＴＥは、エコー時間、すなわち、９０度パルスからエコー信号が得られるまでの時間を指す。
As a measuring method of the spin-lattice relaxation time T1, for example, there is an inversion recovery method. This method is performed by the following method, for example. After the first 180 degree pulse is output from the
なお、スピン−格子緩和時間Ｔ１を測定する別の方法として、飽和回復法などがあり、スピン−格子緩和時間Ｔ１を測定できる方法であればいずれでもよい。以下の実施形態では、反転回復法を用いた例を示している。 As another method for measuring the spin-lattice relaxation time T1, there is a saturation recovery method or the like, and any method can be used as long as the spin-lattice relaxation time T1 can be measured. In the following embodiment, an example using the inversion recovery method is shown.
エコー信号の強度Ｉは、
Ｉ＝Ｉ０×［１−２×ｅｘｐ（−τ／Ｔ１）］で与えられる。ここで、Ｉ０は、熱平衡時のエコー信号強度、すなわち、最初の１８０度パルスが存在しないときのエコー信号強度である。
The intensity I of the echo signal is
I = I0 × [1-2 × exp (−τ / T1)]. Here, I0 is the echo signal intensity at the time of thermal equilibrium, that is, the echo signal intensity when the first 180-degree pulse does not exist.
ここで、どの位置からエコー信号が取得できたかを知るためには、静磁場に傾斜を設ければよい。前述したとおり、磁気共鳴信号が生じるためには、ラーモア周波数の高周波磁場を与える必要がある。ラーモア周波数は、この静磁場発生部２で形成される静磁場の強度（Ｂ０［Ｔ］とする。）と定数γとの関係で決まり、
ラーモア周波数［Ｈｚ］＝γ×Ｂ０／（２π）
となる。
Here, in order to know from which position the echo signal has been acquired, a gradient may be provided in the static magnetic field. As described above, in order to generate a magnetic resonance signal, it is necessary to apply a high-frequency magnetic field having a Larmor frequency. The Larmor frequency is determined by the relationship between the strength (B0 [T]) of the static magnetic field formed by the static
Larmor frequency [Hz] = γ × B0 / (2π)
It becomes.
本発明の実施形態の皮膚評価方法では、皮膚の深さ方向に１次元的な原子核の分布を得ることができればよく、そのための手段として、例えば、図３、図４で示した静磁場発生部２のように構成できる。静磁場発生部２の静磁場は、静磁場発生部２から離れる方向に沿って必然的に小さくなるから、傾斜磁場が形成されている。励起コイル６の周波数を特定すれば、測定部位１００の特定の深さの位置のみで磁気共鳴信号が生じる。周波数を変えながら上記反転回復法でスピン−格子緩和時間Ｔ１を測定すれば、励起コイル６は、位置を特定しながら、各々の位置から磁気共鳴信号を受信できる。１次元的なスピン−格子緩和時間Ｔ１の分布を得ることができる。
In the skin evaluation method according to the embodiment of the present invention, it is only necessary to obtain a one-dimensional nuclear distribution in the skin depth direction. As a means for that purpose, for example, the static magnetic field generator shown in FIGS. 2 can be configured. Since the static magnetic field of the static
しかし、実装上、励起コイル６から出力される矩形波変調励起パルスには、単一周波数ではなく、広帯域の周波数を含んでいる。そこで、この励起パルスを与えると、この広帯域の周波数それぞれに対応する静磁場の強度の位置から、それぞれエコー信号が同時に検出される。時間領域の信号として観測されるエコー信号をフーリエ変換等により周波数領域に変換すると、傾斜磁場の大きさから各位置における信号強度を知ることができる。τを変化させて複数回の測定を行い、Ｉ＝Ｉ０×［１−２×ｅｘｐ（−τ／Ｔ１）］から各位置におけるＴ１を求める。すなわち、各周波数に対応する位置におけるスピン−格子緩和時間Ｔ１のＹ軸方向の空間分布を求めることができる。
However, in terms of mounting, the rectangular wave-modulated excitation pulse output from the
図６を用いて、ある被験者（２２歳女性）の前腕の毛根の少ない部位について、反転回復法で測定したスピン−格子緩和時間Ｔ１と深さとの関係を示す。横軸は、プローブと皮膚との接触面からの深さに対応する高周波磁場の周波数［Ｈｚ］を所定の中心周波数からの差分で表示している。縦軸は、スピン−格子緩和時間Ｔ１［ミリ秒］である。また、皮膚の組織のうち、表皮と真皮との境目に相当する位置を一点差線で示している。ここで、皮膚は、表面から表皮、真皮の順に構成されている。この実施形態では、表皮は、プローブの接触面から、約５０［μｍ］〜約２００［μｍ］の部位、真皮は、プローブの接触面から、約５００［μｍ］〜約９００［μｍ］の部位としている。なお、０〜約５０［μｍ］の間は、励起コイル６への接触の度合いで、距離が変化するので、５０［μｍ］より深い部位のデータを利用している。
FIG. 6 is used to show the relationship between the spin-lattice relaxation time T1 measured by the inversion recovery method and the depth of a part of the forearm of a subject (22-year-old female) with few hair roots. The horizontal axis represents the frequency [Hz] of the high-frequency magnetic field corresponding to the depth from the contact surface between the probe and the skin as a difference from a predetermined center frequency. The vertical axis represents the spin-lattice relaxation time T1 [milliseconds]. In addition, a position corresponding to the boundary between the epidermis and the dermis in the skin tissue is indicated by a one-dotted line. Here, the skin is composed of the surface, the epidermis, and the dermis. In this embodiment, the epidermis is a site of about 50 [μm] to about 200 [μm] from the contact surface of the probe, and the dermis is a site of about 500 [μm] to about 900 [μm] from the contact surface of the probe. It is said. In addition, since the distance varies depending on the degree of contact with the
図６に示すように、皮膚表面からのそれぞれの深さについて、スピン−格子緩和時間Ｔ１を得ることができる。また、得られたデータを、皮膚表面からの深さに応じて、真皮と表皮に分類することができる。深さは、励起パルスに含まれる周波数と対応しており、対応する励起パルスの周波数として表すこともできる（以下、「深さ」というときは同じ。）。この例では、傾斜磁場の勾配は、４．７［Ｔ／ｍ］となった。この例では、深さを周波数に変換すると、約２００［ｋＨｚ／ｍｍ］で換算できる。これにより、真皮と表皮各々の深さを励起パルスの周波数に対応付けながら、スピン−格子緩和時間Ｔ１を求めることができる。 As shown in FIG. 6, the spin-lattice relaxation time T1 can be obtained for each depth from the skin surface. Moreover, the obtained data can be classified into dermis and epidermis according to the depth from the skin surface. The depth corresponds to the frequency included in the excitation pulse, and can also be expressed as the frequency of the corresponding excitation pulse (hereinafter, the same applies to “depth”). In this example, the gradient of the gradient magnetic field is 4.7 [T / m]. In this example, when the depth is converted into a frequency, it can be converted at about 200 [kHz / mm]. Thus, the spin-lattice relaxation time T1 can be obtained while associating the depths of the dermis and epidermis with the frequency of the excitation pulse.
以下では、表皮に属する深さにおけるスピン−格子緩和時間Ｔ１を各々の深さで平均したものをＴ１＿表皮と称する。また、真皮に属する深さにおけるスピン−格子緩和時間Ｔ１を各々の深さで平均したものをＴ１＿真皮と称する。 Hereinafter, the average of spin-lattice relaxation times T1 at the depths belonging to the skin is referred to as T1_skin. Further, an average of spin-lattice relaxation times T1 at the depths belonging to the dermis at each depth is referred to as T1_dermis.
図７を用いて、複数の被験者の真皮、表皮について反転回復法で測定したスピン−格子緩和時間Ｔ１の比と年齢との相関関係を示す。図７（Ａ）は、Ｐ１＝（Ｔ１＿表皮／Ｔ１＿真皮）［縦軸］と、年齢［横軸］との関係を複数の被験者についてプロットしたグラフに相関関数を重ねて表している。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のグラフを、縦軸をＰ２＝（Ｔ１＿真皮／Ｔ１＿表皮）として表したグラフを示している。 FIG. 7 shows the correlation between the ratio of the spin-lattice relaxation time T1 measured by the inversion recovery method for the dermis and epidermis of a plurality of subjects and the age. FIG. 7A shows the relationship between P1 = (T1_epidermis / T1_dermis) [vertical axis] and age [horizontal axis] superimposed on a graph plotting a plurality of subjects. FIG. 7B shows a graph in which the vertical axis represents P2 = (T1_dermis / T1_skin) in the graph of FIG. 7A.
図７（Ａ）に示すように、Ｐ１と年齢Ｅ［横軸］との関係には強い相関が見られ、１次の相関関数で回帰させると、
Ｐ１＝Ａ１×Ｅ＋Ｂ１
（Ａ１＝０．００８６， Ｂ１＝０．６６７６、 相関係数＝０．８８０５）
となる。また、図７（Ｂ）に示すように、Ｐ２と年齢Ｅ［横軸］との関係には強い相関が見られ、１次の相関関数で回帰させると、
Ｐ２＝Ａ２×Ｅ＋Ｂ２
（Ａ２＝−０．００８５， Ｂ２＝１．３４９５、 相関係数＝０．８３４７）
となる。
As shown in FIG. 7A, a strong correlation is seen in the relationship between P1 and age E [horizontal axis], and when regression is performed using a linear correlation function,
P1 = A1 × E + B1
(A1 = 0.0086, B1 = 0.6676, correlation coefficient = 0.8805)
It becomes. In addition, as shown in FIG. 7B, a strong correlation is seen in the relationship between P2 and age E [horizontal axis], and when regression is performed using a linear correlation function,
P2 = A2 × E + B2
(A2 = -0.0085, B2 = 1.3495, correlation coefficient = 0.8347)
It becomes.
図８を用いて、肌年齢を評価するフローを示す。
ＳＴ１で、被験者１人について、所定の位置の皮膚について、複数のτ（１〜Ｎ個）でエコー信号を測定して、これらをそれぞれフーリエ変換等して周波数領域に変換し、それぞれの深さのスピン−格子緩和時間Ｔ１を計算して、深さに応じて、Ｔ１＿表皮、Ｔ１＿真皮に分類する。
ＳＴ２で、被験者１人について、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮の比Ｐを計算する。
ＳＴ３で、Ｐを、後述の図９のフローで予め求めた相関関数（例えば、図７（Ａ）、図７（Ｂ）で示したＰ１、Ｐ２のいずれかの式）に代入して、被験者１００の肌年齢Ｅを算出する。ここで、肌年齢とは、前述のとおり、年齢別の平均的な肌の状態に照らして、肌の状態を年齢で評価する指標をいう。
FIG. 8 shows a flow for evaluating the skin age.
In ST1, for one subject, echo signals are measured at a plurality of τ (1 to N) for skin at a predetermined position, and these are converted into the frequency domain by Fourier transform or the like, and the respective depths are measured. The spin-lattice relaxation time T1 is calculated and classified into T1_skin and T1_dermis according to the depth.
In ST2, the ratio P between T1_epidermis and T1_dermis is calculated for one subject.
In ST3, P is substituted into a correlation function (for example, one of the expressions P1 and P2 shown in FIGS. 7A and 7B) obtained in advance in the flow of FIG. A skin age E of 100 is calculated. Here, as described above, the skin age refers to an index for evaluating the skin condition by age in light of the average skin condition by age.
図９を用いて、肌年齢を評価するための基礎データを作成するフローを示す。
ＳＴ１１で、被験者１人について、所定の位置の皮膚について、複数のτ（１〜Ｎ個）でエコー信号を測定して、これらをそれぞれフーリエ変換等して周波数領域に変換し、それぞれの深さのスピン−格子緩和時間Ｔ１を計算して、深さに応じて、Ｔ１＿表皮、Ｔ１＿真皮に分類する。
FIG. 9 shows a flow for creating basic data for evaluating skin age.
In ST11, for one subject, the echo signal is measured with a plurality of τ (1 to N) for the skin at a predetermined position, and these are converted into the frequency domain by Fourier transform or the like, and the respective depths are measured. The spin-lattice relaxation time T1 is calculated and classified into T1_skin and T1_dermis according to the depth.
ＳＴ１２で、被験者１人について、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮の比Ｐを計算する。
なお、Ｔ１＿表皮とＴ１＿真皮の比Ｐは、Ｔ１＿表皮／Ｔ１＿真皮、Ｔ１＿真皮／Ｔ１＿表皮のいずれでもよい。ただし、Ｔ１＿表皮／Ｔ１＿真皮を計算して基礎データを作成した場合には、図８のフローでもＴ１＿表皮／Ｔ１＿真皮を用いて測定する必要がある。Ｔ１＿真皮／Ｔ１＿表皮を計算して基礎データを作成した場合には、図８のフローでもＴ１＿真皮／Ｔ１＿表皮を用いて測定する必要がある。
In ST12, the ratio P between T1_epidermis and T1_dermis is calculated for one subject.
The ratio P between the T1_ epidermis and the T1_ dermis may be either T1_ epidermis / T1_ dermis or T1_ dermis / T1_ epidermis. However, when the basic data is created by calculating T1_skin / T1_dermis, it is necessary to measure using T1_skin / T1_dermis also in the flow of FIG. When basic data is created by calculating T1_dermis / T1_skin, it is necessary to measure using T1_dermis / T1_skin also in the flow of FIG.
ＳＴ１１、ＳＴ１２のフローを互いに異なる年齢を含む複数の個体（Ｍ人）について、繰り返す。
ここで、取得すべきサンプルは、互いに同じ年齢の個体（人間、動物のいずれか）を含んでいてもよいが、年齢との相関を得るためには、少なくとも複数の年齢の個体が必要である。
ＳＴ１３で、Ｐと年齢との相関関数を算出する。
The flow of ST11 and ST12 is repeated for a plurality of individuals (M people) including different ages.
Here, the sample to be acquired may include individuals of the same age (either human or animal), but at least a plurality of age individuals are required to obtain a correlation with age. .
In ST13, a correlation function between P and age is calculated.
以上で示した基礎データを収集する方法、皮膚評価方法により、肌年齢Ｅを測定するので、皮膚の状態を被験者に直感的に示すことができる。また、磁気共鳴現象を生じさせているので、無侵襲で測定することができる。 Since the skin age E is measured by the method for collecting basic data and the skin evaluation method described above, the skin state can be intuitively shown to the subject. Moreover, since the magnetic resonance phenomenon is caused, it can be measured non-invasively.
なお、以上では人間の皮膚についての例を示したが、動物にも応用できる。また、以上では、水素原子核を例にとったが、ほかの原子核でもよい。 In addition, although the example about the human skin was shown above, it can be applied to animals. In the above, the hydrogen nucleus is taken as an example, but another nucleus may be used.
なお、予め定めた２点の深さについてのスピン−格子緩和時間Ｔ１をそれぞれＴ１＿表皮、Ｔ１＿真皮としてもよい。ただし、以上で示したとおり、深さ方向に平均した方が皮膚組織の不均一性およびＳ／Ｎ比の点から望ましい。さらに、以上のようにして深さ方向に平均して求めたＴ１＿表皮を、複数の皮膚の位置を変えて測定しそれらを平均したものをＴ１＿表皮としてもよい。Ｔ１＿真皮についても同様である。 Note that the spin-lattice relaxation times T1 for two predetermined depths may be T1_skin and T1_dermis, respectively. However, as shown above, averaging in the depth direction is desirable in terms of skin tissue non-uniformity and S / N ratio. Further, the T1_skin obtained by averaging in the depth direction as described above may be measured by changing the positions of a plurality of skins, and the average of these may be used as the T1_skin. The same applies to T1_dermis.
本発明は、無侵襲で皮膚組織の状態評価を行うことができ、食品や各種の美容法等の効果評価に適用される。したがって、化粧品工業、医薬品工業、食品工業、美容産業等広範な産業分野での利用が期待される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can perform skin tissue condition evaluation in a non-invasive manner and is applied to effect evaluation of foods and various beauty methods. Therefore, it is expected to be used in a wide range of industrial fields such as the cosmetics industry, pharmaceutical industry, food industry, and beauty industry.
１−磁気共鳴装置、 １０−装置本体、
１１−プローブ、 １１０−プローブ表面、
２−静磁場発生部、 ２１−高周波回路系、
５１−高周波回路系、 ５１１−発振部、
５１２−送信部、 ５１３−高周波アンプ、
５３−核磁気共鳴信号受信部、
５４−演算処理系、 ５４１−肌年齢計算部、 ５４２−データ処理部、
５５−表示器、 ５６−システム制御部、 ５７−操作部、
６−励起コイル、 １００−測定部位
1-magnetic resonance device, 10-device main body,
11-probe, 110-probe surface,
2-static magnetic field generator, 21-high frequency circuit system,
51-high frequency circuit system, 511-oscillator,
512-transmission unit, 513-high frequency amplifier,
53-nuclear magnetic resonance signal receiver,
54-calculation processing system, 541-skin age calculation unit, 542-data processing unit,
55-display unit, 56-system control unit, 57-operation unit,
6-excitation coil, 100-measurement site
Claims (3)
前記皮膚の表皮について測定した前記Ｔ１である測定結果のＴ１＿表皮と、前記皮膚の真皮について測定した前記Ｔ１の測定結果であるＴ１＿真皮と、の比Ｐを計算する第２ステップＳＴ２と、
前記比Ｐを、互いに異なる年齢の個体を含む複数の個体について予め計算した前記比Ｐの基礎データに照らして、前記ステップＳＴ１、ＳＴ２で測定した個体の皮膚を皮膚年齢で評価するステップＳＴ３と、を実行する皮膚評価方法。 Receiving a magnetic resonance signal for each of the skin epidermis and dermis from one individual by magnetic resonance method, and measuring a spin-lattice relaxation time T1 for each of the skin epidermis and dermis;
A second step ST2 for calculating a ratio P of T1_epidermis of the measurement result T1 measured for the epidermis of the skin and T1_dermis of the measurement result of T1 measured for the dermis of the skin;
Step ST3 for evaluating the skin of the individual measured in Steps ST1 and ST2 based on skin age, in light of the ratio P, based on basic data of the ratio P calculated in advance for a plurality of individuals including individuals of different ages, and Perform skin evaluation method.
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| WO2013062260A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | 한국표준과학연구원 | Method and apparatus for identifying extremely-low-magnetic-field nuclear magnetic resonance material |
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