JP2012161371A

JP2012161371A - 皮膚表層の粘弾性を調べることによる肌理評価法

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Publication number: JP2012161371A
Application number: JP2011021926A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Hara; 祐輔原; Yuji Masuda; 勇二舛田
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】皮膚内部の構造及びその性質に着目して肌理の評価方法を確立することである。
【解決手段】皮膚表層の粘弾性を測定する工程、及び測定した粘弾性を、粘弾性基準値と比較する工程を含み、前記粘弾性基準値が、皮膚表層の粘弾性と肌理との関係を示すグラフから得ることができ、前記粘弾性基準値が、同一対象の同一又は対応する部位の皮膚において前に測定された粘弾性であり、前の測定時から、今回の測定時までのスキンケアを評価する工程をさらに含み、前記皮膚表層の粘弾性の測定が、捻れ法に基づきＵｅ値を計測することである。
【選択図】図２

Description

本発明は、皮膚表層の粘弾性を調べることによる肌理を評価する方法に関する。より具体的には、測定した粘弾性を、粘弾性基準値と比較することを含む肌理の評価方法に関する。

皮膚表面の皮溝と皮丘により構成される三次元構造である肌マイクロレリーフは、皮膚表面上での光の散乱をもたらし、肌の若々しさ、透明感や美しさに関与し、こうした肌表面の形態（マイクロレリーフ）に皮膚の感覚的な質感を含めて肌理と呼ばれる。一般に乳幼児の皮膚には、細かい多数のマイクロレリーフがあり、乳幼児特有のすべすべ感や透明感を与えるが、年齢と供に小さなマイクロレリーフが消失して肌理が大きくなり、また皮溝が流れて方向性が出ることによりシワや小ジワが生じる原因となる。

したがって、皮膚の肌理を保つことは美容上特に有用であり、さらに肌理を測定し、評価することは美容上、並びに美容に関わる商品の研究開発やサービス提供において重要である。これまでのところ、皮膚の表面を顕微鏡などで撮影し、皮溝や皮丘について情報処理を行うことにより肌理の状態を評価する方法（特許文献１）や、レプリカ法を用いて皮膚の肌理状態を評価する方法（特許文献２）、さらには音響システムを用いた皮膚の肌理の評価方法（特許文献３）などが開発されている。

しかしながら、これまで知られている肌理の評価方法は、皮膚のマイクロレリーフを外部から計測することに基づいており、皮膚内部の構造や皮膚内部の性質、例えば皮膚粘弾性、に着目して肌理を評価する方法は未だ開発されていなかった。

皮膚粘弾性の測定は、接触法と非接触法の二つに分けられ、このうち接触法はさらに垂直法と水平法に分けられる。例えば垂直法としては、吸引法、牽引圧搾法、バリスト法、超音波振動法が挙げられ、水平法としては、伸展法、捻れ法、波動電波法などが挙げられる（非特許文献１）。皮膚粘弾性の測定方法が多岐に渡る理由は、皮膚の粘弾性と一口に言っても、粘弾性は複雑な多層構造をとる皮膚の各層（表皮、真皮、皮下組織など）の寄与がお互いに影響して合成されて検出されるものであり、測定方法や測定機器によりその検出特性が異なるからである。様々な皮膚粘弾性の測定方法が知られているものの、粘弾性の測定と肌理との関係についての研究は行われていなかった。

特開２００６-３０５１８４特開２００１-１７００２８特開２００８−１１４０６７特開２００６−１５４６３３

小山内宰ら：アンチエイジングシリーズ皮膚の抗老化最前線、第１５０頁〜第１６１頁高橋元次；現代皮膚科学大系、年刊版９０−B、第１３頁〜第２８頁

そこで、本発明が解決すべき課題は、皮膚内部の構造及びその性質に着目して、肌理を評価するという従来の肌理評価方法とは全く異なったアプローチで、肌理を評価する方法を確立することである。

本発明者らが、上記課題の解決を目的として鋭意検討を行った結果、表皮面に対して縦に走るオキシタラン線維が皮丘部の内側に多く存在する一方で、皮溝部の内部には存在していないということを発見し、皮丘部の盛り上りが真皮内で縦に走るオキシタラン線維によりもたらされており、肌理の形成にオキシタラン線維が寄与していることを発見した（特願２０１０−２６５０８２）。オキシタラン線維が弾性系線維の一つであることに着目し、本願発明者らは皮膚の粘弾性を測定することにより肌理を評価することができるという仮説を立てた。この仮説について鋭意検証した結果、皮膚表層の粘弾性と、肌理を評価する指数であるＶＣ１値とが高い相関性を有することを発見した。オキシタラン線維は皮膚表層ではなく、さらに奥深くの真皮乳頭層に存在していることから、この発見は予測を超える驚くべきものであり、この発見に基づき、皮膚表層の粘弾性を計測することによる、肌理の評価方法を確立した。

従来の肌理評価法は、レプリカ法による肌レプリカの分析や、皮膚表面の顕微鏡写真を取得することによる直接的解析により、外部から皮膚表面を測定することに基づいていたところ、本発明は、皮膚表層の粘弾性という皮膚内部の性質に着目して肌理を評価する方法を提供するものである。皮膚表層の粘弾性の計測は、例えば捻れ法に基づいた機器（例えばダーマルトルクメーターＤＴＭ３１０（ＤｅｒｍａｌＴｏｒｑｕｅＭｅｔｅｒＤＴＭ３１０；Ｄｉａ−Ｓｔｒｏｎ社)を用いて、簡便かつ即座に評価することができる点で優れている。さらに、従来技術の皮膚表面の測定とは異なる皮膚表層の粘弾性に着目した点で、肌理の評価法に多面的なアプローチを提供する点で利点がある。

図１は、捻れ法を用いた皮膚の力学特性の評価方法の原理を示す。一定の回転トルクがディスクを通して皮膚に対してあらかじめ決められた時間加えられ、ディスクの移動角度が記録される。トルクを加えた際に皮膚が急速に変形し、その際の角度がＵｅ値として測定される。図２Ａは、捻れ法に基づくダーマルトルクメーター（ＤｅｒｍａｌＴｏｒｑｕｅＭｅｔｅｒ；ＤＴＭ）を用いて測定した皮膚粘弾性（Ｕｅ値）と、レプリカ法を用いて決定した肌理指標ＶＣ１値とをプロットした図を表す。図２Ｂは、吸引法に基づくＣｕｔｏｍｅｔｅｒを用いて測定した皮膚粘弾性（Ｕｅ値）と、レプリカ法を用いて決定した肌理指標ＶＣ１値とをプロットした図を表す。いずれの方法を用いて測定したＵｅ値も、ＶＣ１値と良好な相関性を示した（それぞれｒ＝−０．４９₇、又はｒ＝−０．２７₃）が、ＤＴＭにより測定されたＵｅ値の方が優れた相関性を示した。図３は、ＶＣ１値の範囲に対するダーマルトルクメーター（ＤＴＭ）により測定したＵｅ値を示した図を表す。

本発明は、皮膚表層の粘弾性を測定することによる肌理評価方法を提供する。より好ましくは、皮膚表層の粘弾性の測定は、捻れ法に基づきＵｅ値を計測することによる。さらにより好ましくは、捻れ法に基づいて行われる皮膚表層の粘弾性の測定は、ダーマルトルクメーター（ＤｅｒｍａｌＴｏｒｑｕｅＭｅｔｅｒ）（Ｄｉａ−Ｓｔｒｏｎ社)を用いて、Ｕｅ値を計測することによる。本発明の肌理評価方法は、美容的、診断的又は治療的な目的のために行われるものである。その中でも特に、美容的な目的、例えば美容に関わる商品の研究開発やサービス提供において実施されることが好ましい。このような美容的な目的で行われる肌理価方法は、非診断的かつ非治療的な目的で行われるものであり、医師以外の美容師、エステティシャンや一般人により実施されるものである。

本発明の１の態様では、本発明は、測定された皮膚表層の粘弾性を、基準となる皮膚表層の粘弾性（粘弾性基準値）と比較することにより、皮膚の肌理を評価する方法にも関する。この粘弾性基準値は、皮膚表層の粘弾性と肌理との関係を示すグラフから得ることができる。具体的には、皮膚表層の粘弾性を、従来知られている肌理の指標（例えばＶＣ１値、ＶＣ２値など）に対してプロットしたグラフにおいて回帰直線を引き、従来の肌理の指標において肌理が優れていると判断される基準値に対応する粘弾性の数値を粘弾性基準値として採用することができる。同様に、従来の肌理の指標において、肌理が悪いと判断される基準値に対応する粘弾性の数値を粘弾性基準値として採用することもできる。例えば、図２のグラフを参照すると、従来知られている肌理の指標ＶＣ１においては、０．１〜０．３の範囲を取る場合に肌理が優れていると判断され、０．５〜０．９の範囲を取る場合に肌理が悪いと判断されるため、これらの数値に対応する粘弾性の数値を、粘弾性基準値として採用することができる。例えば１．５以上、１．８以上、１．９以上、２．０以上、２．２以上、又は２．５以上のＵｅ値を有する被験者を肌理が優れていると評価することができ、好ましくは２．０以上、さらに好ましくは２．５以上のＵｅ値を有する被験者を肌理が優れていると評価することができる。逆に、任意に選ばれる数値以下、例えば、１．５以下、１．２以下、１．０以下、０．９以下、０．８以下、又は０．５以下のＵｅ値を有する被験者を、肌理が悪いと評価することができ、好ましくは１以下、さらに好ましくは０．８以下のＵｅ値を有する被験者を肌理が悪いと評価することができる。しかしながら、粘弾性基準値は上記数値に限定されるものではない。

本発明の別の態様では、本発明は、上記粘弾性基準値が、同一対象の同一又は対応する部位の皮膚において、前に測定された皮膚表層の粘弾性である肌理の評価方法に関する。この場合、前の測定時（１回目の測定時）から、次の測定時（２回目の測定時）までに使用した肌理改善剤やスキンケア用品など、さらには実施したスキンケアが肌理の改善に寄与しているか否かについて評価することが可能になる。前の測定時と次の測定時までの間隔は、任意の期間であってよいが、例えば１日、３日、１週間、２週間、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月、又は１年の間隔を空けて行われ、その間に実施されたスキンケアが肌理の改善に寄与しているか否かについて評価することが可能になる。

別の態様では、上記粘弾性基準値は、ある年齢範囲の群の同一又は対応する部位の皮膚における皮膚表層の粘弾性の平均値から作成することができる。例えば、上記粘弾性基準値が、各年齢における皮膚表層の平均粘弾性を年齢に対してプロットしたグラフから得ることができる。被験者の皮膚表層の粘弾性をこうしたグラフに当てはめることにより、被験者の皮膚の肌理年齢を測定することが可能となる。

本発明のさらなる態様では、候補薬剤の投与の前後における皮膚表層の粘弾性の指標を計数することによる、皮膚の肌理改善薬のスクリーニング方法に関する。

本発明の更なる態様では、本発明は、皮膚表層の粘弾性を増加させることによる皮膚の肌理改善方法にも関する。本発明者らが、皮膚表層の粘弾性の指標と、皮膚の肌理との間の相関性を発見したため、肌理の改善に皮膚表層の粘弾性を増加させることが重要であることが分かった。したがって、皮膚表層の粘弾性増加させる薬剤の投与やスキンケアにより、皮膚の肌理を改善することができる。肌理の改善は、美容学的、治療的、予防的な目的のために行うことができる。このようなスキンケアとして、例えばマッサージや保湿などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。

本発明において肌理とは、肌マイクロレリーフを含む肌表面の形態からなる肌の感覚的な質感のことをいう。肌マイクロレリーフとは、皮膚の表面に存在する皮丘及び皮溝からなる凹凸から構成される三次元の物理的な立体構造のことをいう。マイクロレリーフを構成する皮丘部は、皮溝により取り囲まれており、多くは三角形の形状をとるが、多角形の形状をとるものもある。肌理がよい状態とは、形の整った細かい三角形状の皮丘や皮溝の数が多くマイクロレリーフが整っており、美観的に優れている状態を云い、加齢とともに、皮溝及び皮丘が不鮮明になり、皮溝の数や密度が減少し、皮溝の長さが増加することによりマイクロレリーフが乱れる傾向を有する。マイクロレリーフが乱れると、皮膚の美観が損なわれ、このような状態を肌理が悪い状態という。

肌理を測定する部位としては、任意の部位が使用することができるが、特に頬、額などの顔の皮膚、手の甲や腕の皮膚が好ましい。対応する部位の皮膚とは、例えば左頬の皮膚に対する右頬の皮膚のことをいい、実質的に肌理状態が同一であることを期待される部位の皮膚のことをいう。

本発明において皮膚の粘弾性とは、粘性と弾性とが交じり合った性質のことをいい、皮膚のはりやたるみを物理的に表した性質である。弾性とは、ばねのような性質であり、力を加えると即座に変形し、力を解除すると即座に元の形状に戻る性質のことをいい、一方、粘性は、力を加えると徐徐に変形し、力を解除するとしばらく時間を掛けて元に戻る性質をいう。粘弾性はこうした弾性と粘性の交じり合った性質のことである。皮膚は多層構造を有しているため、皮膚の粘弾性は、それぞれの層（表皮、真皮、皮下組織）の寄与がお互いに影響して合成されて検出されるため、目的の層の粘弾性を測定するには、適切な測定方法及び測定機器を選択する必要がある。粘弾性は、四要素モデルにおける弾性成分（瞬間的弾性変形：Ｕｅ）及び粘性成分（クリープ歪み：Ｕｖ）、瞬間的弾性回復（Ｕｒ）、及び全歪み（Ｕｆ）のうちのいずれか１つ若しくは複数の指標、又はそれらの組合せを測定することにより決定される。本発明は、皮膚の粘弾性、特に弾性成分Ｕｅ値を計測することにより、肌理を評価することができる。

「捻れ法」とは、皮膚に円盤状のディスクを当て回転トルクをかけてその応力や位相のずれを計測する方法である。より具体的に、円盤状のディスクと同心円の外周リングの両方に接着テープを貼り、皮膚に接触させ、ディスク及び外周リングの両者を測定対象の皮膚に貼り付け、ディスクにのみ一定期間、一定のトルクを加えて回転させ、ディスクの回転角度を測定する方法である。ディスクに対して一定期間、一定のトルクを加えると、皮膚と接着しているディスクの回転角度は、図１に示された挙動を示す。すなわち、トルクを加えた瞬間に、トルクを加えられた皮膚は急速にディスクの回転方向に変形し、その後回転角度はゆっくりとプラトー（最大角度：Ｕｆ）に達する。次にトルクが解除されると、皮膚の変形は一気に元に戻ろうとする動きが観測され、その後ゆっくりと元の状態に戻ろうとする。この挙動を粘弾性の四要素モデルに基づき解析し、トルクをかけた際に生じる皮膚の急速な弾性変形（トルクをかけた後０．０５秒での角度）をＵｅ値とし、急速な弾性変形後のゆっくりとした変形角度をＵｖ値とし（Ｕｆ＝Ｕｅ＋Ｕｖ）、トルク解除から０．０５秒後までの回転角度をＵｒ値とする。Ｕｅ値は弾性成分を表し、Ｕｖ値は粘性成分を表す。使用されるトルクは、２ｍＮ・ｍ〜２０ｍＮ・ｍの範囲である。好ましくは、５ｍＮ・ｍのトルクが使用される。使用されるディスクは、任意の大きさであってよく、好ましくは直径２０ｍｍのディスクが使用される。外周リングとしては、ディスクとの距離が１ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍとなる外周リングが使用されるが、より皮膚表層の力学特性を捉えるため、ディスクとの距離が１ｍｍとなる外周リングを使用することが好ましい。捻れ法に基づく装置として、ダーマルトルクメーター（ＤＴＭ）（Ｄｉａ−Ｓｔｒｏｎ社）を使用することができる。

「吸引法」とは、皮膚状に中空アタッチメントを載せ、アタッチメントの中を減圧吸引し、吸引圧や時間を変えながら皮膚の変形を計測する方法であり、一定の吸引圧を一定期間加えた際の皮膚の変異の挙動を粘弾性の四要素モデルに基づき解析をする。一定の吸引圧をかけた際に生じる皮膚の急速な弾性変形（吸引をかけた後約０．０１秒での変異）をＵｅ値として測定する。Ｕｅ値は皮膚の弾性成分を表す。吸引法は、皮膚の粘弾性を測定する一般的な方法であるが、皮膚の吸引にあたり、表皮、真皮、さらには皮下組織をも吸引することから、これらの複数の層の集合についての粘弾性を計測するものである。吸引法に基づく装置としてＣｕｔｏｍｅｔｅｒＭＰＡ５８０が使用された。吸引アタッチメントの口径（φ）は２ｍｍのものを使用した。皮膚の粘弾性を計測する皮膚の層に応じて陰圧を決定することができ、例えば、５０ｍｂａｒ〜５００ｍｂａｒに設定して計測することができる。陰圧の強さとして、１５０ｍｂａｒ又は４００ｍｂａｒを一般的に使用することができ、１５０ｍｂａｒが特に好ましい。

「レプリカ法」とは、肌レプリカを用いて肌理など肌の状態を測定する方法である。肌レプリカは、レプリカ剤を肌に塗布し、レプリカ剤が乾燥した後で肌から剥離させて採取したものである。肌レプリカは、肌の凹凸状態を表すのに有効な方法である。肌の凹凸状態は、美容や化粧等にとって極めて重要な情報である。肌レプリカの製造方法は、特許文献４に記載される。

皮膚は、表皮、真皮、皮下組織から構成されており、このうち表皮は、角層、顆粒層、有棘層、及び基底層から構成されており、真皮は、真皮乳頭層、その下の乳頭下層、そして網状層から構成される。本願において、皮膚表層とは、表皮の層のことをいい、好ましくは角層付近の層のこと、さらに好ましくは角層のことをいう。

表皮、真皮、さらには皮下組織をも吸引して、その変形を調べる吸引法に比較すると、水平法である捻れ法を用いると、より皮膚の表層に近い層の粘弾性を調べることができる。さらに捻れ法において、回転ディスクと外周リングとの距離が短くなる外周リングを使用することにより、表層により近い層の粘弾性を調べることが可能になる。捻れ法を用いることで、保湿剤の塗布直後、すなわち角層にしか浸透していない段階、においても粘弾性の変化を調べることができ、捻れ法が皮膚表層の粘弾性を測定するために適した方法であるといえる。

ＶＣ１という指標は、皮溝の均質性を表す一般的な指標であり、２値化した表皮画像全体を１３×１３メッシュに分けて得られた各メッシュにおける白画素の変動係数である（非特許文献２）。変動係数は相対的なばらつきを表す統計的数値であり、ＶＣ１値が小さいほど肌理が整っていることを意味し、肌理が粗くなるとＶＣ１値は大きくなる。ＶＣ１値の測定は、肌レプリカを撮影した画像から算出することができるし、またマイクロスコープを用いて撮影した画像から算出することができる。

本明細書において使用される「投与」という語句には、経皮投与、経口投与、皮内投与、皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与、腹腔内投与などが含まれるが、これらに限られるものではない。好ましくは、薬剤は、経皮投与、皮下投与、又は皮内投与により投与される。

実施例１：ダーマルトルクメーター（ＤＴＭ）を用いたＵｅ値の測定
ダーマルトルクメーターとして、ダーマルトルクメーターＤＴＭ３１０（ＤｅｒｍａｌＴｏｒｑｕｅＭｅｔｅｒＤＴＭ３１０）（Dia-Stron社）を用いて、製品説明書に従って２０〜６８歳の女性被験者（７８人）の左頬の皮膚について、皮膚粘弾性を測定した。ディスク（直径２０ｍｍ）と外周リングとの距離が１ｍｍとなる外周リングを選択し、トルクの強さを５ｍＮ・ｍに設定して、Ｕｅ値を算出した。被験者の年齢構成は以下の表の通りである：

実施例２：Ｃｕｔｏｍｅｔｅｒを用いたＵｅ値の測定
ＣｕｔｏｍｅｔｏｒＭＰＡ５８０（Ｃｏｕｒａｇｅ＆Ｋｈａｚａｋａｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ社）を、製品説明書に従い、陰圧を１５０ｍｂａｒに設定し、吸引領域を直径２ｍｍの円形とし、上記２０〜６８歳の女性被験者（７８人）の左頬について、Ｕｅ値を測定した。

実施例３：ＶＣ１値の測定、並びにＶＣ１値とＵｅ値の相関性の検出
特許文献４の記載に従い、上記２０〜６８歳の女性被験者（７８人）の右頬について、肌レプリカを作製した。作製したレプリカを撮影して得た画像について二値化を行い、ＶＣ１を測定した。測定したＶＣ１値に対して、実施例１及び２で測定したＵｅ値をそれぞれプロットしてグラフを得た（図２）。ＶＣ１値とＵｅ値についてピアソンの相関係数を調べたところ、ダーマルトルクメーターにより測定したＵｅ値とＶＣ１では相関係数が-０．４９₇であり、Ｃｕｔｏｍｅｔｅｒにより測定したＵｅ値とＶＣ１値では相関係数が-０．２７₃であった。すなわち、ダーマルトルクメーターにより測定したＵｅ値もＣｕｔｏｍｅｔｅｒにより測定したＵｅ値も共にＶＣ１値に対して相関性を有するものの、皮膚表層の粘弾性の指数であるダーマルトルクメーターにより測定したＵｅ値が肌理の評価に適していることが明らかになった。

ＶＣ１値を０．３未満、０．３〜０．５、０．５以上の範囲に区分して、各範囲に属する被験者のＵｅ値の平均をグラフにした（図３）。肌理が良いとされた群ではＵｅ値が高くなる傾向が改めて示された。

Claims

皮膚表層の粘弾性を測定する工程、及び
測定した粘弾性を、粘弾性基準値と比較する工程
を含んでなる、美容目的で行われる皮膚の肌理評価方法。
前記粘弾性基準値が、皮膚表層の粘弾性と肌理との関係を示すグラフから得ることができる、請求項１に記載の肌理評価方法。
前記粘弾性基準値が、同一対象の同一又は対応する部位の皮膚において前に測定された粘弾性である、請求項１に記載の皮膚の肌理評価方法。
前の測定時から、今回の測定時までのスキンケアを評価する工程をさらに含む、請求項３に記載の肌理評価方法。
被験者の肌理年齢を測定する工程をさらに含み、前記粘弾性基準値が、年齢に対する同一部位の皮膚表層の平均粘弾性のグラフから得ることができる、請求項１に記載の肌理評価方法。
前記皮膚表層が、角層である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の肌理評価方法。
前記皮膚表層の粘弾性の測定が、捻れ法に基づきＵｅ値を計測することによる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の肌理評価方法。
前記皮膚表層の粘弾性の測定が、ダーマルトルクメーターによりＵｅ値を計測することによる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の肌理評価方法。