JP2013132543A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定部位に照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る測定装置１は、生体の測定部位Ｓに対して励起光を照射するプローブ４と、プローブ４から出射された励起光が、測定部位Ｓに対して一定の角度で照射されるように、測定部位Ｓとプローブ４との相対的な位置関係を固定する固定部５を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、生体に対して励起光を照射することにより発生した蛍光の強度を測定する測定装置に関する。

従来、抗糖化（抗加齢）化粧品として、肌に蓄積したＡＧＥｓ（Advanced Glycation Endproducts；後期糖化反応生成物）の低減を目的としたものが商品化されている。このＡＧＥｓは、タンパク質と、糖質や脂質との非酵素的糖付加反応（メイラード反応）により形成される最終生成物であり、黄褐色を呈し、その一部は蛍光を発する物質である。

また、ＡＧＥｓは、近くに存在する構造蛋白質と結合して架橋を形成する性質を有している。特にＡＧＥｓと真皮を構成しているコラーゲンとの架橋は、皮膚の弾力性を低下させるとともに、くすみの原因となることで問題となっている。

このようなＡＧＥｓをモニタリングすることで、肌の健康状態、老化を評価することができる。生体を侵襲することなく手軽にＡＧＥｓのデータを取得する方法として、皮膚コラーゲンに結合したＡＧＥｓからの蛍光スペクトルを測定し、測定した蛍光強度から肌に蓄積したＡＧＥｓの量を求める方法が知られている。

このような技術に関連して、例えば、特許文献１には、肌組織内におけるＡＧＥｓなどの発光物質に励起光を照射し、その励起光によって生じた蛍光強度を測定することによって、肌組織内における測定対象物質の蓄積量を判定する技術が提案されている。

米国特許出願公開第２００７／０００４９７２号明細書

ここで、同一の測定部位を測定した場合であっても、測定部位に対する励起光の入射角度の変化によって測定値にばらつきが生じるが、従来の測定装置では皮膚表面に照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することが困難であった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、測定部位に照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することのできる測定装置を実現することにある。

本発明に係る測定装置は、上記の課題を解決するために、生体の測定部位に対して励起光を照射する励起光照射部と、前記励起光が前記測定部位に照射されることによって生じる蛍光を受光する蛍光受光部と、前記励起光照射部から出射された前記励起光が、前記測定部位に対して一定の角度で照射されるように、前記測定部位と前記励起光照射部との相対的な位置関係を固定する固定部と、を備えることを特徴とする。

上記の構成では、生体の測定部位に対して励起光照射部により励起光が照射され、その励起光によって生じた蛍光が蛍光受光部により受光される。この蛍光強度は、例えば、肌組織内における測定対象物質の蓄積量を示す指標として利用することができる。

ここで、上記の構成では、固定部により測定部位と励起光照射部との相対的な位置関係を固定することで、励起光を測定部位に対して一定の角度で照射することができる。

従って、上記の構成によれば、測定部位に照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することのできる測定装置を実現することができるので、励起光の入射角度の変化による測定値のばらつきを抑制して、測定装置の測定精度を向上させることができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記固定部は、前記励起光照射部が前記測定部位に一定の圧力で圧接するように、当該励起光照射部を固定することが好ましい。

通常、測定部位に励起光照射部を接触させて測定する場合、接触圧力の変化により測定値にばらつきが生じる。また、この接触圧力の変化に伴い励起光の入射角度にずれが生じることで、測定値のばらつきが大きくなる。

上記の構成では、固定部は、励起光照射部が測定部位に一定の圧力で圧接するように、励起光照射部を固定するため、測定部位に対する励起光照射部の接触圧力の変化による測定値のばらつきを抑制することができる。

従って、上記の構成によれば、測定装置の測定精度をさらに向上させることができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記固定部は、前記励起光照射部を挿入可能な挿入孔が形成された、気体または液体の注入により膨張する膨張部と、前記膨張部を前記測定部位近傍に取り付ける取付部とを有し、前記膨張部は、前記気体または液体が注入されることで、前記挿入孔に挿入された前記励起光照射部を当該挿入孔の内面で圧迫固定することが好ましい。

上記の構成では、固定部は、励起光照射部を挿入可能な挿入孔が形成された、気体または液体の注入により膨張する膨張部と、この膨張部を測定部位近傍に取り付ける取付部とを有している。そのため、膨張部に気体または液体の注入により、挿入孔に挿入された励起光照射部を当該挿入孔の内面で圧迫固定することができる。従って、膨張部を膨張させることによって、励起光照射部を所定の角度で保持することができる。

さらに、励起光照射部を測定部位に接した状態で圧迫固定することにより、測定部位に対する励起光照射部の圧接状態を維持したまま励起光照射部を保持することができる。

従って、上記の構成によれば、測定部位に対して、励起光を一定の入射角度で照射させると共に、励起光照射部を一定の圧力で圧接させることができる。

また、液体の注入により膨張部を膨張させることにより、励起光照射部の保持と同時に測定部位のクーリングを行うことができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記固定部は、気体または液体の注入により膨張する膨張部と、前記膨張部を前記測定部位近傍に取り付ける取付部と、前記励起光照射部を所定の角度で保持する治具部とを有し、前記膨張部は、前記気体または液体が注入されることで、前記治具部に保持された前記励起光照射部を前記測定部位に向けて加圧することが好ましい。

上記の構成では、固定部は、気体のまたは液体の注入により膨張する膨張部と、膨張部を測定部位近傍に取り付ける取付部と、励起光照射部を所定の角度で保持する治具部とを有している。そのため、膨張部を膨張させることで、治具部によって所定の角度で保持された励起光照射部を測定部位に向けて加圧することができる。

従って、上記の構成によれば、測定部位に対して、励起光を一定の入射角度で照射させると共に、励起光照射部を一定の圧力で圧接させることができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記治具部は、前記取付部に形成された貫通孔の内面に沿って固定された、前記励起光照射部を挿入可能な筒状部材であり、前記筒状部材は、挿入された前記励起光照射部を当該筒状部材の内面で固定することが好ましい。

上記の構成では、治具部は、取付部に形成された貫通孔の内面に沿って固定された筒状部材であり、筒状部材は励起光照射部を当該筒状部材の内面で固定して保持する。そのため、治具部によって励起光照射部が所定の角度で保持されるので、膨張部を膨張させることにより、治具部に保持された励起光照射部を測定部位に向けて加圧することができる。

従って、上記の構成によれば、測定部位に対して、励起光を一定の入射角度で照射させると共に、励起光照射部を一定の圧力で圧接させることができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記取付部は、前記生体に巻着する巻着部材であることが好ましい。

上記の構成によれば、取付部は生体に巻着する巻着部材であるため、測定部位に対して膨張部を確実に取り付けることができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記膨張部は、前記巻着部材に内包されており、前記巻着部材は、前記膨張部に前記気体または液体が注入されることで膨張すること膨張することが好ましい。

上記の構成によれば、巻着部材は膨張部を内包するため、固定部と膨張部とを単一の部材として一体的に構成することができる。

また、本発明に係る測定装置では、前記取付部は、前記生体に着接する粘着シートであることが好ましい。

上記の構成によれば、固定部は生体に着接する粘着シートであるため、生体における種々の測定部位に対して励起光照射部を容易に取り付けることができる。

それゆえ、本発明によれば、測定部位に照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することのできる測定装置を実現することができるので、励起光の入射角度の変化による測定値のばらつきを抑制して、測定装置の測定精度を向上させることができる。

実施形態に係る測定システムの概略構成を示すブロック図である。 図１に示される測定装置が備えるプローブおよび固定部の構成を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図２に示される光ファイバーの受発光面を示す概略図である。 図１に示される測定システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図５は、図４に示されるＳ３において、プローブを測定対象部（腕）に固定した状態を示す斜視図である。 図２に示される測定装置の第一の変形例を示す断面図である。 図６に示される固定部を用いてプローブを測定対象部（腕）に固定した状態を示す斜視図である。 図６に示される固定部を測定対象部（顔）に着接した状態を示す模式図である。 図２に示される固定部の第二の変形例を示す断面図である。 図９に示される円筒部に突起部を設けた構成を示す断面図である。 図２に示される測定装置の第三の変形例を示す断面図である。 図１１に示される固定部を用いてプローブを測定対象部（腕）に固定した状態を示す斜視図である。 図１１に示される円柱部における光ファイバーの配置例を示す断面図である。 図１３に示される測定装置の変形例を示す断面図である。 図１４に示される固定部を用いてプローブを測定対象部に固定した状態を示す斜視図である。 図２に示される測定装置の第四の変形例を示す図面であり、（ａ)は据え置き式の測定装置の正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される据え置き式の測定装置のＡ−Ａ’断面図である。

本発明に係る測定装置の実施の一形態について図１〜図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

本実施形態では、本発明に係る測定装置を備えた測定システム１００について説明する。測定システム１００は、測定対象となる被験者の体の一部（以下、測定部位Ｓと称する）に励起光を照射することにより発生した蛍光の強度を測定することによって、肌組織内における測定対象物質の蓄積量を判定するものである。

以下では、この測定システム１００を用いて、ＡＧＥｓ（測定対象物質）の蓄積量を測定する場合を例にして説明するが、測定システム１００はＡＧＥｓに限られず、肌組織内における各種測定対象物質の蓄積量の測定に適用可能である。

〔測定システム１００の構成〕
まず、本実施形態に係る測定システム１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る測定システム１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示されるように、測定システム１００は、測定装置１および制御装置１０を備えている。

（測定装置１の構成）
測定装置１は、被験者の腕、手首、指、手のひら、頬、目尻などの測定対象部Ｏ（図２等を参照）における測定部位Ｓに対して励起光を照射し、それによって発生した蛍光の強度を測定する蛍光光度計である。図１に示されるように、測定装置１は、励起光源２と、検出器３と、プローブ（励起光照射部・蛍光受光部）４と、固定部５と、ポンプ６とを備えている。

（励起光源２）
励起光源２は、測定部位Ｓに照射する励起光を生成する光源である。この励起光は、ＡＧＥｓ由来の蛍光を検出するためのものであり、ＡＧＥｓを測定するために適した波長範囲を有している。具体的には、励起光源２から出射される励起光は、約３１５ｎｍ以上、６００ｎｍ以下の範囲内にピーク波長を有するものである。この範囲の励起光であれば、ＡＧＥｓを励起して、蛍光を放射させることができる。

すなわち、ＡＧＥｓには、現在構造が明らかになったものだけでも２０ほどの種類があり、その中で励起光を照射すると蛍光を発するものがいくつかある。例えば、ペントシジンおよびベスパーリジンはＡＧＥｓの代表的な例である。

ペントシジンはペントースと等モルのリジンとアルギニンとが架橋した構造を有し、酸加水分解後に安定な蛍光性物質である。このペントシジンは、特に糖尿病の発症や末期の腎症において増加することが報告されている。ペントシジンは、３２８ｎｍ〜３３５ｎｍの波長の励起光を受けて３７８ｎｍ〜３８５ｎｍの蛍光を発する。

ベスパーリジンはＡＧＥ化ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を酸加水分解した後、主要な蛍光性物質として単離され、２分子のリジンを架橋した構造を有している。ベスパーリジンは、３７０ｎｍの波長の励起光を受けて４４０ｎｍの蛍光を発する。

これらのＡＧＥｓを検出するための励起光の波長としては、３７０ｎｍまたはその近傍の波長（３１５ｎｍ〜４００ｎｍ）が適している。ＡＧＥｓの種類によって適応する励起光の幅としては、近紫外領域である３１５ｎｍ〜４００ｎｍから可視光領域である３１５〜６００ｎｍのものが適している。すなわち、ＡＧＥｓを検出するための励起光の波長範囲として３１５以上、６００ｎｍ以下の範囲を設定することができる。

励起光源２として用いられる光源の種類としては、ハロゲン光源やキセノン光源のような管球タイプのものや、ＬＥＤ、ＬＤなどが利用可能である。

（検出器３）
検出器３は、測定部位Ｓに励起光が照射されることによって発生した蛍光の波長ごとの強度を測定するものである。すなわち、検出器３は、どの波長の蛍光がどの程度の強さで検出されたのかを測定する。

検出器３としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）アレイやＣＭＯＳ（ｃ metal-oxide semiconductor）イメージセンサといった半導体検出器、光電子倍増管（ＰＭＴ）やチャンネルトロン検出器などが利用可能である。ただし、測定装置１の可搬性を高める上では、半導体検出器を用いるほうが有利である。

蛍光は励起光よりも波長が長く、また、ＡＧＥｓの種類によって検出される波長に幅があるため、例えば、３２０ｎｍ以上、９００ｎｍ以下の範囲が検出できるものであれば検出器３として利用可能である。

（プローブ４）
プローブ４は、励起光源２が生成した励起光を測定部位Ｓに対して照射する励起光照射部として機能すると共に、励起光を照射することによって測定部位Ｓで発生した蛍光を受光する蛍光受光部として機能するものである。プローブ４は、光ファイバー４１を備えている。

光ファイバー４１は、励起光源２が生成した励起光を測定部位Ｓへと導光すると共に、測定部位Ｓにおいて発生した蛍光を受光し、検出器３へ導く導光部材である。なお、プローブ４の詳細については後述する。

（固定部５）
固定部５は、プローブ４から出射された励起光が、測定部位Ｓに対して一定の角度で照射されるように、測定部位Ｓとプローブ４（光ファイバー４１）との相対的な位置関係を固定するものである。固定部５は、エアバッグ５１を備えており、このエアバッグ５１は、ポンプ６に接続されている。なお、固定部５の詳細については後述する。

（ポンプ６）
ポンプ６は、空気を圧縮してエアバッグ５１に空気（気体）を供給するものである。ポンプ６は、制御装置１０から出力された制御信号によってその動作が制御される。

（制御装置１０の構成）
制御装置１０は、測定装置１の各部を制御すると共に、測定装置１が測定した蛍光強度を用いて測定部位Ｓの状態を判定するものである。制御装置１０と測定装置１とは、物理的に分離された個別の装置として実現されており、有線または無線により互いに通信可能に接続されている。なお、測定装置１と制御装置１０とを一体として実現してもよい。

制御装置１０は、パーソナルコンピュータであってもよい。この制御装置１０は、データ判定部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、操作部１４と、ポンプ制御部１５とを備えている。

（データ判定部１１）
データ判定部１１は、測定装置１から蛍光強度の測定結果を示す測定データを取得し、当該測定データを解析するものである。具体的には、データ判定部１１は、ピークの分離および抽出、ピーク位置の算出などにより測定データを解析する。なお、測定データの解析には、Ｐｅａｋ Ｆｉｔなど市販のソフトを用いることができる。

また、データ判定部１１は、解析した測定データが示すＡＧＥｓの蛍光強度（実測蛍光強度と称する）と、所定の参照値（参照蛍光強度と称する）とを比較した結果に基づいて肌の状態を判定する。

参照蛍光強度は、実測蛍光強度を評価するための基準となる値である。例えば、参照蛍光強度は、予め年齢層ごとに算出された健常者のＡＧＥｓの蛍光強度の統計値（例えば、平均値）に基づいて算出された少なくとも１段階の値である。また、参照蛍光強度は、健常者のＡＧＥｓの蛍光強度の範囲であってもよい。

データ判定部１１は、実測蛍光強度が、参照蛍光強度よりも高い場合に、肌の状態は正常状態から外れていると判定する。例えば、参照蛍光強度を複数段階設け、正常、やや悪化、著しく悪化など、判定結果を複数段階出力してもよい。このような判定結果は、表示部１３に表示される。

（記憶部１２）
記憶部１２は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置である。記憶部１２は、測定データ履歴、参照蛍光強度、ユーザ設定情報などの各種の情報を記憶する。

（表示部１３）
表示部１３は、データ判定部１１の判定結果を表示する表示装置であり、例えば、液晶ディスプレイなどである。本実施形態では、表示部１３が制御装置１０に組み込まれた構成としているが、表示部１３は制御装置１０とは独立した個別の装置として構成されていてもよい。

（操作部１４）
操作部１４は、ユーザからの入力操作を受け付ける入力装置である。操作部１４は、例えば、キーボード、マウス、入力ボタンなどで構成される。

（ポンプ制御部１５）
ポンプ制御部１５は、測定装置１に備えられるポンプ６の動作を制御するものである。具体的には、ポンプ制御部１５は、操作部１４に対するユーザからの入力操作に応じて、ポンプ６を制御する制御信号を生成する。そして、ポンプ制御部１５は、生成した制御信号をポンプ６に出力してポンプ６を駆動させ、エアバッグ５１に空気を供給させる。

〔プローブ４および固定部５の詳細〕
次に、本実施形態に係る測定装置１が備えるプローブ４および固定部５の詳細について、図２〜図４を参照して説明する。

図２は、図１に示される測定装置１が備えるプローブ４および固定部５の構成を示す断面図である。

まず、プローブ４の詳細について説明する。図２に示されるように、プローブ４は、光ファイバー４１および円筒部４２とから構成されている。

（光ファイバー４１）
光ファイバー４１は、励起光源２が生成した励起光を測定部位Ｓへと導光する入射用光ファイバー４１ａ（励起光照射部）と、測定部位Ｓにおいて発生した蛍光を受光して、検出器３へ導く反射用光ファイバー４１ｂ（蛍光受光部）とが同軸に配置された入射・反射同軸系光ファイバーである。

光ファイバー４１は、励起光源２および検出器３に接続される手前で入射用光ファイバー４１ａと反射用光ファイバー４１ｂとに枝分かれしており、入射用光ファイバー４１ａが励起光源２に接続され、反射用光ファイバー４１ｂが検出器３にそれぞれ接続される。

図３（ａ）および（ｂ）は、図２に示される光ファイバー４１の受発光面４１ｃを示す概略図である。図３（ａ）（ｂ）に示されるように、光ファイバー４１は、励起光源２からの励起光を測定部位Ｓへと導光する入射用光ファイバー４１ａと、測定部位Ｓにおいて発生した蛍光を検出器３へ導く反射用光ファイバー４１ｂとを備えている。入射用光ファイバー４１ａおよび励起光源２、並びに、反射用光ファイバー４１ｂおよび検出器３は、それぞれＳＭＡコネクタを通して結合されている。光ファイバー４１を用いることにより、励起光をできるだけロス無く測定部位Ｓまで導くことができる。

入射用光ファイバー４１ａおよび反射用光ファイバー４１ｂの数および配置はどのようなものでもよい。例えば、図３（ａ）に示されるように、反射用光ファイバー４１ｂを中心として６本の入射用光ファイバー４１ａを配置してもよい。

また、図３（ｂ）に示されるように、入射用光ファイバー４１ａおよび反射用光ファイバー４１ｂを１本ずつ並べて配置してもよい。

なお、入射用光ファイバー４１ａと反射用光ファイバー４１ｂとを、同軸ではなく別々の光ファイバーとして設けてもよい。或いは、本発明における励起光照射部および蛍光受光部を光ファイバー以外のもので形成してもよい。例えば、励起光源２からの励起光を、集光レンズを通して測定部位Ｓに照射してもよい。

（円筒部４２）
円筒部４２は、光ファイバー４１に取り付けられた円筒状の部材であり、ユーザによって把持される部分である。円筒部４２には回転軸に沿って貫通孔が形成されており、この貫通孔に光ファイバー４１を挿入した状態で光ファイバー４１の先端部に取り付けられている。光ファイバー４１の受発光面４１ｃが位置する円筒部４２の端部（以下、プローブ先端部と称する）４ａは、測定部位Ｓに当接または近接することで測定部位Ｓの蛍光の強度を測定する測定端部として機能する。

次に、固定部５の詳細について説明する。図２に示されるように、固定部５は、エアバッグ（膨張部）５１およびバンド（取付部・巻着部材）５２とから構成されている。

（エアバッグ５１）
エアバッグ５１は、空気の注入により膨張する膨張部である。エアバッグ５１は、供給管６１を介してポンプ６に接続されており、ポンプ６によって空気が注入されることで膨張する。また、エアバッグ５１はリーク弁５８を有しており、このリーク弁５８によって内部の空気を外部に排出する。

このエアバッグ５１には、プローブ４の円筒部４２を挿入可能な挿入孔５１ａが形成されており、ポンプ６を制御してエアバッグ５１に空気を注入することで、挿入孔５１ａに挿入された円筒部４２を挿入孔５１ａの内面で圧迫固定することができる。そのため、膨張させたエアバッグ５１によって、プローブ４を所定の角度で保持することができる。

プローブ４を保持する角度は、エアバッグ５１に形成された挿入孔５１ａの角度によって決定される。そのため、エアバッグ５１に形成する挿入孔５１ａの角度を変更することで、プローブ４を所望の角度で保持することができる。

さらに、エアバッグ５１によって挿入孔５１ａに挿入されたプローブ４の円筒部４２を固定することにより、プローブ先端部４ａを測定部位Ｓに圧接させた状態を維持したままプローブを保持することができる。

なお、本実施形態では、膨張部としてエアバッグ５１を用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、エアバッグ５１に代えて、水や冷却液などの液体が注入されることで膨張するものを用いてもよい。水や冷却液などの液体が注入されることで膨張する膨張部を用いれば、プローブ４の保持と同時に、測定対象部のクーリングも同時に行うことができる。

（バンド５２）
バンド５２は、エアバッグ５１を測定部位Ｓの近傍に取り付けるものである。バンド５２には、プローブ４の円筒部４２を挿入可能な貫通孔５２ａが形成されている。バンド５２には、この貫通孔５２ａの中心軸と、エアバッグ５１の挿入孔５１ａの中心軸とが一致するように、エアバッグ５１が固定されている。このバンド５２は、貫通孔５２ａの中心に測定部位Ｓが位置するように測定対象部Ｏに巻着されて、エアバッグ５１を測定部位Ｓの近傍に取り付ける。

〔測定システム１００における処理の流れ〕
次に、測定システム１００における処理の流れの一例について、図４および図５を参照して説明する。

図４は、測定システム１００における処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４に示されるように、まず、ユーザは、測定対象部Ｏにバンド５２を巻着して、固定部５を装着する（Ｓ１）。このとき、バンド５２の貫通孔５２ａの中心に測定部位Ｓが位置するように固定部５が取り付けられる。

次に、ポンプ６を制御して、エアバッグ５１に空気を注入する（Ｓ２）。具体的には、操作部１４に対するユーザからの入力操作に応じて、ポンプ制御部１５がポンプ６を駆動させることで、エアバッグ５１に空気を注入する。これにより、エアバッグ５１が膨張した状態となる。

次に、固定部５にプローブ４を取り付ける（Ｓ３）。具体的には、空気が注入されて膨張したエアバッグ５１の挿入孔５１ａにプローブ４を挿入する。

図５は、図４に示されるＳ３において、プローブ４を測定対象部（腕）Ｏに取り付けた状態を示す斜視図である。図５に示されるように、空気が注入されたエアバッグ５１の挿入孔５１ａにプローブ４を挿入することで、プローブ４の円筒部４２の側周面が挿入孔５１ａの内面で圧迫固定されて、プローブ４が所定の角度で保持される。このように、測定部位Ｓとプローブ４との相対的な位置関係を固定することで、測定部位Ｓに照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することができる。

さらに、プローブ先端部４ａが測定部位Ｓに接するまでプローブ４を挿入孔５１ａに挿入した場合、挿入孔５１ａの内面で圧迫固定されたプローブ４は、測定部位Ｓに対するプローブ先端部４ａの圧接状態を維持したまま保持される。そのため、プローブ先端部４ａが測定部位Ｓに一定の圧力で圧接するように、プローブ４を測定部位Ｓに固定することができる。

従って、測定装置１によれば、測定部位Ｓに対するプローブ４の接触圧力の変化によって生じる測定値のばらつきを抑制して、蛍光強度の測定精度を向上させることができる。

なお、上記Ｓ２およびＳ３の順番は特に限定されない。すなわち、プローブ４をエアバッグ５１の挿入孔５１ａに挿入した状態で、エアバッグ５１に空気を注入して膨張させてもよい。

次に、ユーザは、操作部１４を操作して測定を開始する（Ｓ４）。具体的には、励起光源２からＡＧＥｓの測定に適した波長の励起光（例えば、３６５ｎｍ）が出射されると、その励起光は、光ファイバー４１の受発光面４１ｃから測定部位Ｓに一定の角度で照射される。そして、測定部位Ｓに含まれるＡＧＥｓに励起光が照射されることによって、蛍光が放射される。この蛍光は、光ファイバー４１の受発光面４１ｃから入射して、検出器３へと導かれる。

検出器３は蛍光を受光すると、当該蛍光の波長ごとの蛍光強度を測定し、その測定結果を示す測定データを制御装置１０のデータ判定部１１へ出力する。データ判定部１１は、測定データを受け取ると、当該測定データに対してピークの分離・抽出などの解析を行い、その解析結果を記憶部１２に格納する。

また、データ判定部１１は、解析結果からＡＧＥｓのピーク波長（例えば、４６０ｎｍ）における蛍光強度を抽出する（Ｓ５）。

そして、データ判定部１１は、抽出した蛍光強度（実測蛍光強度）と、記憶部１２に格納されている参照蛍光強度とを比較することにより肌状態の悪化の程度を判定する（Ｓ６）。

参照蛍光強度として、例えば、１０代、２０代といった年齢層ごとに、肌におけるＡＧＥｓの蛍光強度の平均値が求められ、予め記憶部１２に格納されている。測定対象のユーザの年齢は、予め記憶部１２に格納されているか、または、測定時に操作部１４によって入力される。

データ判定部１１は、測定対象のユーザの年齢に対応する参照蛍光強度を記憶部１２から読み出し、実測蛍光強度と比較する。例えば、データ判定部１１は、実測蛍光強度が参照蛍光強度よりも高い場合、ユーザの肌の状態は悪いと判定する。

肌状態の判定を終えると、データ判定部１１は、判定結果を表示部１３へ出力し、表示部１３に表示させる（Ｓ７）。

〔実施形態の総括〕
以上のように、本実施形態に係る測定装置１は、生体の測定部位Ｓに対して励起光を照射する入射用光ファイバー４１ａと、励起光が測定部位Ｓに照射されることによって生じる蛍光を受光する反射用光ファイバー４１ｂとを有するプローブ４と、入射用光ファイバー４１ａから出射された励起光が、測定部位Ｓに対して一定の角度で照射されるように、測定部位Ｓとプローブ４との相対的な位置関係を固定する固定部５とを備える。

測定装置１では、固定部５により測定部位Ｓとプローブ４との相対的な位置関係を固定することで、励起光を測定部位Ｓに対して一定の角度で照射することができる。

また、本実施形態に係る測定装置１では、固定部５はプローブ４の円筒部４２を挿入可能な挿入孔５１ａが形成された、空気の注入により膨張するエアバッグ５１と、エアバッグ５１を測定部位Ｓ近傍に取り付けるバンド５２とを有し、エアバッグ５１は、空気が注入されることで、挿入孔５１ａに挿入されたプローブ４を挿入孔５１ａの内面で圧迫固定する。

測定装置１では、エアバッグ５１に空気を注入することにより、挿入孔５１ａに挿入されたプローブ４の円筒部４２を挿入孔５１ａの内面で圧迫固定することができる。従って、エアバッグ５１を膨張させることによって、プローブ４を所定の角度で保持することができる。

さらに、プローブ先端部４ａを測定部位Ｓに接した状態でプローブ４の円筒部４２を圧迫固定することにより、測定部位Ｓに対するプローブ先端部４ａの圧接状態を維持したままプローブ４を保持することができる。

従って、測定装置１によれば、測定部位Ｓに対して、励起光を一定の入射角度で照射することができると共に、プローブ４を一定の圧力で圧接させることができる。

それゆえ、本実施形態によれば、測定部位Ｓに照射される励起光の入射角度を再現よく一定に維持することのできる測定装置１を実現することができるので、励起光の入射角度の変化による測定値のばらつきを抑制して、測定装置１の測定精度を向上させることができる。

〔変形例〕
次に、本実施形態に係る測定装置１の変形例について、図６〜図１５を参照して説明する。

（変形例１）
上記の説明では、エアバッグ５１を測定部位Ｓの近傍に取り付ける取付部としてバンド５２を用いた構成について説明したが、例えば、バンド５２に代えて、測定対象部Ｏに着接する粘着シート５３を取付部として用いてもよい。

図６は、図２に示される測定装置１の第一の変形例を示す断面図であり、図７は、図６に示される固定部５Ａを用いてプローブ４を測定対象部（腕）Ｏに固定した状態を示す斜視図である。

図６および図７に示されるように、測定装置１Ａは固定部５Ａを備え、この固定部５Ａは、バンド５２に代えて、粘着シート５３を用いてエアバッグ５１を測定部位Ｓの近傍に取り付ける点において、図２に示される固定部５と主に異なっている。

粘着シート５３は、その両面に接着剤などが塗布された両面粘着テープなどである。この粘着シート５３には貫通孔５３ａが形成されており、この貫通孔５３ａの中心軸とエアバッグ５１の挿入孔５１ａの中心軸とが一致するように、エアバッグ５１が粘着シート５３の一方の面に接着されている。

図８は、図６に示される固定部５Ａを測定対象部（顔）に着接した状態を示す模式図である。図８に示されるように、粘着シート５３によれば、バンド５２を巻着させることが容易ではない顔などの測定対象部Ｏに対しても、容易に着接してエアバッグ５１を固定することができる。

測定装置1Ａによれば、腕、手首、指、手のひら、顔など生体における種々の測定対象部Ｏに対して、プローブ４を容易に取り付けることができるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

（変形例２）
また、上記の説明では、エアバッグ５１とバンド５２とが物理的に分離された個別の部材として備えられた構成について説明したが、エアバッグ５１とバンド５２とを単一の部材として構成してもよい。

図９は、図２に示される測定装置１の第二の変形例を示す断面図である。図９に示されるように、測定装置１Ｂは固定部５Ｂを備え、この固定部５Ｂは、エアバッグ５１がバンド５４に内包されている点において、図２に示される固定部５と主に異なっている。

バンド５４は、エアバッグ５１と同じ材質からなり、プローブ４の円筒部４２を挿入可能な挿入孔５４ａの周囲にエアバッグ５１が組み込まれている。そのため、エアバッグ５１を膨張させることで、挿入孔５４ａに挿入されたプローブ４の円筒部４２を当該挿入孔５４ａの内面で圧迫固定することができる。

測定装置１Ｂによれば、プローブ４を所定の角度で保持すると共に、保持したプローブ先端部４ａを測定部位Ｓに一定の圧力で圧接させることができる固定部５Ｂを、単一の部材で構成することができる。

なお、プローブ先端部４ａを測定部位Ｓに対してより強い圧力で圧接させるために、円筒部４２の側周面に突起部４２ａを設けてもよい。

図１０は、図９に示される円筒部４２に突起部４２ａを設けた構成を示す断面図である。図１０に示されるように、円筒部４２の側周面にフランジ状の突起部４２ａを設け、この突起部４２ａ上にエアバッグ５１を配置することで、エアバッグ５１の膨張に伴ってプローブ４を測定部位Ｓに向けて効果的に加圧することができる。従って、プローブ先端部４ａを測定部位Ｓに対してより強い圧力で圧接させることができる。

なお、例えば、突起部４２ａと測定部位Ｓとの間に、プローブ４の円筒部４２を所定の角度で保持するための治具部をさらに設けてもよい。この治具部を設けることにより、測定部位Ｓに対して一定の角度で励起光が照射されるように、プローブ４の円筒部４２を所定の角度でより確実に保持することができる。

（変形例３）
また、上記の説明では、エアバッグ５１に形成された挿入孔５１ａの内面でプローブ４を圧迫固定することにより、プローブ４を一定の角度で保持する構成について説明したが、例えば、プローブ４Ａを所定の角度で保持する治具部をさらに有していてもよい。

図１１は、図２に示される測定装置１の第三の変形例を示す断面図であり、図１２は、図１１に示される固定部５Ｃを用いてプローブ４Ａを測定対象部（腕）Ｏに固定した状態を示す斜視図である。

図１１および図１２に示されるように、測定装置１Ｃは固定部５Ｃを備え、この固定部５Ｃは、挿入孔が形成されていないエアバッグ５１Ａおよび治具部５５を有する点において、図２に示される固定部５と主に異なっている。

測定装置１Ｃが備えるプローブ４Ａは、円筒部４２の先端に円柱部４３が接続されており、円柱部４３の円柱面側から励起光を照射する。そのため、円柱部４３の内部には、円柱面に光ファイバー４１の受発光面４１ｃが位置するように、光ファイバー４１が湾曲した状態で配置されている。

治具部５５は、測定部位Ｓに対して一定の角度で励起光が照射されるように、プローブ４Ａを所定の角度で保持するものである。具体的には、治具部５５は、円柱部４３の円柱面と同一の曲率で湾曲した曲面を有する断面Ｃ字形状の部材であり、その内面で円柱部４３の円柱面を握持する。また、治具部５５の外曲面は、エアバッグ５１Ａを内包するバンド５４に固定されている。

測定装置１Ｃによれば、エアバッグ５１Ａを膨張させることで、測定部位Ｓに対して一定の角度で励起光が照射されるように治具部５５に保持された円柱部４３を測定部位Ｓに向けて加圧することがきる。

なお、図１１では、円柱部４３の円柱面側から励起光を照射するために、円柱部４３の内部において光ファイバー４１を湾曲させた状態で配置している。しかしながら、光ファイバー４１の円曲半径が大きくなる場合には、光ファイバー４１を湾曲させずにミラー４４などの反射部材を用いてもよい。

図１３は、図１１に示される円柱部４３における光ファイバー４１の配置例を示す断面図である。図１３に示されるように、プローブ４Ｂでは、光ファイバー４１の受発光面４１ｃから出射された励起光が円柱部４３の円柱面側から照射されるように、円柱部４３の内部にミラー４４が配置されている。このようなミラー４４を用いることで、光ファイバー４１を湾曲させずに円柱部４３の円柱面側から励起光を照射させることができる。

なお、図１１〜図１３では、円筒部４２の先端に円柱形状の円柱部４３が接続されたプローブ４Ａを示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、円柱形状の円柱部４３に代えて、半円柱形状または直方体形状のものを円筒部４２の先端に接続して、その側面（平面）側から励起光を照射してもよい。この場合、治具部５５の形状は、握持する部分の形状に応じて適宜変更される。

図１４は、図１３に示される測定装置１Ｃの変形例を示す断面図であり、図１５は、図１４に示される固定部５Ｄを用いてプローブ４Ａを測定対象部（腕）Ｏに固定した状態を示す斜視図である。

図１４および図１５に示されるように、測定装置１Ｄは固定部５Ｄを備え、この固定部５Ｄは、バンド５２の貫通孔５２ａの内面に沿って固定された筒状の治具部（筒状部材）５６を有している点において、図１１に示される固定部５Ｃと主に異なっている。

治具部５６は、バンド５２に形成された貫通孔５２ａの内面に沿って固定されており、その内面において挿入されたプローブ４の円筒部４２を包持する。これにより、測定部位Ｓに対して一定の角度で励起光が照射されるように、プローブ４Ａを所定の角度で固定することができる。

バンド５２に形成された貫通孔５２ａの近傍には２つのエアバッグ５１Ａが固定されており、各エアバッグ５１Ａの上方には、エアバッグ５１の膨張方向をバンド５２の方向に規定する規定部５７がそれぞれ設けられている。

測定装置１Ｄによれば、エアバッグ５１Ａを膨張させることで、バンド５２が測定対象部Ｏの方向に向けて加圧される。これにより、バンド５２に固定された治具部５６によって保持されたプローブ４のプローブ先端部４ａを測定部位Ｓに一定の圧力で圧接させることができる。

（変形例４）
また、上記の説明では、プローブ４を被験者に取り付けて測定部位Ｓの蛍光強度を測定する構成について説明したが、本発明は据え置き式の測定装置にも適用可能である。

図１６は、図２に示される測定装置１の第四の変形例を示す図面であり、（ａ)は据え置き式の測定装置１Ｅの正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される据え置き式の測定装置１ＥのＡ−Ａ’断面図である。

図１６（ａ）（ｂ）に示されるように、据え置き式の測定装置１Ｅは、被験者の左右の目の周囲を囲うように、筐体５９（取付部）に取り付けられたエアバッグ５１Ｂを備える。この筐体５９とエアバッグ５１Ｂとは、測定部位Ｓと光ファイバー４１の受発光面４１ｃとの相対的な位置関係を固定する固定部５Ｅを構成している。

光ファイバー４１は、受発光面４１ｃが筐体５９の壁面に位置するように筐体５９に固定されている。

エアバッグ５１Ｂは、被験者の頭部を圧迫固定するものであり、受発光面４１ｃが露出した筐体５９の壁面に固定されている。測定時において、このエアバッグ５１Ｂが、被験者の左右の目の周囲に圧接することで、当該被験者の頭部を固定する。また、エアバッグ５１Ｂには、受発光面４１ｃと対向する部分に貫通孔が形成されている。この貫通孔を通して、受発光面４１ｃから測定部位Ｓに向けて励起光が照射されると共に、測定部位Ｓで発生した蛍光が受発光面４１ｃで受光される。このエアバッグ５１Ｂは、供給管６１を介してポンプ６に接続されており、ポンプ６によって空気が注入されることで膨張する。

測定装置１Ｅによれば、ポンプ６を制御してエアバッグ５１Ｂを膨張させることにより、エアバッグ５１Ｂによって被験者の左右の目の周囲を囲うようにして頭部（測定対象部Ｏ）を固定することができる。そのため、筐体５９に固定された光ファイバー４１の受発光面４１ｃと、エアバッグ５１Ｂに固定された測定対象部Ｏにおける測定部位Ｓとの相対的な位置関係が固定される。

従って、励起光の入射角度の変化による測定値のばらつきを抑制して、測定装置１Ｅの測定精度を向上させることができる。

なお、本変形例では、エアバッグ５１Ｂで被験者の頭部（顔）を固定しているが、本発明はこれに限定されない。エアバッグ５１Ｂの形状を変更することで、顔以外の測定対象部Ｏ、例えば、手首、指、手のひらなどを固定することも可能である。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、肌状態に適した抗老化や抗糖化効果などの化粧品・医薬品の選択、肌のカウンセリング、或いは化粧品・医薬品の有効性評価・モニタリングなど、多面的に利用できる。

１ 測定装置
１Ａ〜１Ｅ 測定装置
２ 励起光源
３ 検出器
４ プローブ（励起光照射部・蛍光受光部）
５ 固定部
５Ａ〜５Ｅ 固定部
６ ポンプ
１０ 制御装置
１５ ポンプ制御部
４１ 光ファイバー（励起光照射部・蛍光受光部）
４１ａ 入射用光ファイバー（励起光照射部）
４１ｂ 反射用光ファイバー（蛍光受光部）
４１ｃ 受発光面
５１ エアバッグ（膨張部）
５１Ａ エアバッグ（膨張部）
５１Ｂ エアバッグ（膨張部）
５１ａ 挿入孔
５２ バンド（取付部・巻着部材）
５２ａ 貫通孔
５３ 粘着シート（取付部）
５３ａ 貫通孔
５４ バンド（膨張部・取付部・固定部・巻着部材）
５４ａ 挿入孔
５５ 治具部
５６ 治具部（筒状部材）
５９ 筐体（取付部）
１００ 測定システム

Claims (8)

1. 生体の測定部位に対して励起光を照射する励起光照射部と、
   前記励起光が前記測定部位に照射されることによって生じる蛍光を受光する蛍光受光部と、
   前記励起光照射部から出射された前記励起光が、前記測定部位に対して一定の角度で照射されるように、前記測定部位と前記励起光照射部との相対的な位置関係を固定する固定部と、
   を備えることを特徴とする測定装置。
2. 前記固定部は、前記励起光照射部が前記測定部位に一定の圧力で圧接するように、当該励起光照射部を固定することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記固定部は、
   前記励起光照射部を挿入可能な挿入孔が形成された、気体または液体の注入により膨張する膨張部と、
   前記膨張部を前記測定部位近傍に取り付ける取付部とを有し、
   前記膨張部は、前記気体または液体が注入されることで、前記挿入孔に挿入された前記励起光照射部を当該挿入孔の内面で圧迫固定することを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
4. 前記固定部は、
   気体または液体の注入により膨張する膨張部と、
   前記膨張部を前記測定部位近傍に取り付ける取付部と、
   前記励起光照射部を所定の角度で保持する治具部とを有し、
   前記膨張部は、前記気体または液体が注入されることで、前記治具部に保持された前記励起光照射部を前記測定部位に向けて加圧することを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
5. 前記治具部は、前記取付部に形成された貫通孔の内面に沿って固定された、前記励起光照射部を挿入可能な筒状部材であり、
   前記筒状部材は、挿入された前記励起光照射部を当該筒状部材の内面で固定することを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
6. 前記取付部は、前記生体に巻着する巻着部材であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の測定装置。
7. 前記膨張部は、前記巻着部材に内包されており、
   前記巻着部材は、前記膨張部に前記気体または液体が注入されることで膨張することを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
8. 前記取付部は、前記生体に着接する粘着シートであることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の測定装置。