JP2018000341A - Arithmetic processing unit for measuring skin impedance, program, electronic apparatus comprising the arithmetic processing unit, and skin impedance evaluation method - Google Patents

Arithmetic processing unit for measuring skin impedance, program, electronic apparatus comprising the arithmetic processing unit, and skin impedance evaluation method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arithmetic processing unit capable of accurately measuring the skin impedance value of a horny cell layer in a wide range of skin conditions from a normal condition to a rough skin where the horny cell layer is peeled.SOLUTION: An arithmetic processing unit 401 causes an alternate signal originated by an AC signal generating circuit 410 to pass through the skin from an application electrode 201 and calculates the skin impedance value of a horny cell layer by subtracting a second impedance value generated in a granular layer and lower layers, from a first impedance value based on a signal detected from the skin.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、皮膚インピーダンスを測定する演算処理装置、プログラム、前記演算処理装置を備えた電子機器及び皮膚インピーダンスの評価方法に関し、特に、皮膚に電極を接触させ交流信号を入力して皮膚のインピーダンスを測定する演算処理装置等に関する。   The present invention relates to an arithmetic processing device for measuring skin impedance, a program, an electronic device equipped with the arithmetic processing device, and a skin impedance evaluation method, and more particularly, an impedance is measured by contacting an electrode with skin and inputting an AC signal. The present invention relates to an arithmetic processing unit to be measured.

図８を用いて、従来の演算処理装置を備えた皮膚バリア機能測定回路の構成について説明する。例えば、特許文献１に記載の皮膚バリア機能測定回路８００は、表示器８０１と、演算処理装置８０２と、信号発生器８０３と、印加電極８０４と、検出器８０５と、検出電極８０６と、から構成されている。ここで、皮膚バリア機能とは、体外からの異物の侵入を防いだり、体内の水分の蒸発や体液の漏出を防いだりする皮膚の働きのことをいう。この皮膚バリア機能は、主に角層の水分量や角層の厚さなどに影響すると考えられている。   A configuration of a skin barrier function measuring circuit including a conventional arithmetic processing device will be described with reference to FIG. For example, the skin barrier function measuring circuit 800 described in Patent Document 1 includes a display 801, an arithmetic processing device 802, a signal generator 803, an application electrode 804, a detector 805, and a detection electrode 806. Has been. Here, the skin barrier function refers to the action of the skin that prevents foreign substances from entering from the outside of the body, and prevents evaporation of body water and leakage of body fluids. This skin barrier function is thought to mainly affect the water content of the stratum corneum, the thickness of the stratum corneum, and the like.

皮膚バリア機能測定回路８００は、印加電極８０４及び検出電極８０６を肌に接触させた後、信号発生器８０３にて交流信号を発生させ、印加電極８０４から交流信号を肌に印加する。信号発生器８０３から発生した交流信号は、肌の中の皮膚表面角層８０７、表皮層８０８を透過した後、検出電極８０６を介して検出器８０５で検出される。そして、検出された信号は演算処理装置８０２にて演算処理が行われ、皮膚バリア機能を算出して表示器８０１に表示する。   The skin barrier function measuring circuit 800 causes the application electrode 804 and the detection electrode 806 to contact the skin, then generates an AC signal with the signal generator 803 and applies the AC signal from the application electrode 804 to the skin. The AC signal generated from the signal generator 803 is detected by the detector 805 via the detection electrode 806 after passing through the skin surface horny layer 807 and the epidermis layer 808 in the skin. The detected signal is subjected to arithmetic processing by the arithmetic processing unit 802 to calculate the skin barrier function and display it on the display 801.

図９（ａ）及び（ｂ）を用いて、従来の演算処理装置を備えた電子機器の構成について説明する。例えば、特許文献２に記載の電子機器９００は、演算処理装置が内蔵された本体部９０１と、表示部９０２と、プローブ９０３と、検出電極９０４と、印加電極９０５と、から構成されている。   With reference to FIGS. 9A and 9B, a configuration of an electronic apparatus including a conventional arithmetic processing device will be described. For example, the electronic device 900 described in Patent Literature 2 includes a main body 901 in which an arithmetic processing device is incorporated, a display 902, a probe 903, a detection electrode 904, and an application electrode 905.

電子機器９００は、印加電極９０５から低周波及び高周波の交流信号を発生して皮膚を通過させ、その通過した信号は、検出電極９０４を介して検出される。検出された電気信号は、電子機器９００の演算処理装置にて所定の演算処理が行われ、サセプタンス値やアドミッタンス値等が算出される。算出されたサセプタンス値やアドミッタンス値等に基づいて、皮膚バリア機能となりえる特性値が算出される。そして、特性値を表示部９０２に表示させ、皮膚バリア機能を表す数値として用いられる。そして、従来の電子機器９００は、外気の影響を受けずに測定用の電極を短時間皮膚に接触させるだけで、皮膚バリア機能が測定可能とされている。   The electronic device 900 generates low-frequency and high-frequency AC signals from the application electrode 905 to pass through the skin, and the passed signal is detected via the detection electrode 904. The detected electrical signal is subjected to predetermined arithmetic processing in the arithmetic processing unit of the electronic device 900, and a susceptance value, an admittance value, and the like are calculated. Based on the calculated susceptance value, admittance value, etc., a characteristic value that can be a skin barrier function is calculated. The characteristic value is displayed on the display unit 902 and used as a numerical value representing the skin barrier function. The conventional electronic device 900 can measure the skin barrier function only by bringing the measurement electrode into contact with the skin for a short time without being affected by the outside air.

特開２００３−３１０５６７号公報JP 2003-310567 A 特開２０１０−１７２５４３号公報JP 2010-172543 A

しかしながら、従来の電子機器９００は、角層が剥がれて薄くなった肌では、皮膚全体のうち顆粒層以下のインピーダンス値の影響が大きくなり角層のインピーダンス値を精度よく測定することが困難であった。このため、従来の電子機器９００は、角層が剥がれて薄くなった肌では、皮膚バリア機能を精度よく算出できないという問題があった。   However, in the conventional electronic device 900, in the skin where the stratum corneum is peeled off and thinned, the influence of the impedance value below the granular layer in the whole skin becomes large, and it is difficult to accurately measure the impedance value of the stratum corneum. It was. For this reason, the conventional electronic device 900 has a problem in that the skin barrier function cannot be accurately calculated for skin whose stratum corneum has been peeled off and thinned.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば正常な状態から角層が剥がれた荒れ肌までの幅広い肌の状態で角層の皮膚インピーダンス値を精度よく測定できる演算処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, for example, an arithmetic processing device capable of accurately measuring the skin impedance value of the stratum corneum in a wide range of skin conditions from a normal state to rough skin from which the stratum corneum has been peeled off. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態である演算処理装置は、交流信号発生回路により発せられた交流信号を印加電極から肌に透過させ、肌から検出した信号に基づく第一のインピーダンス値から、顆粒層以下に生ずる第二のインピーダンス値を減算して角層の皮膚インピーダンス値を算出する。   In order to solve the above-described problem, an arithmetic processing apparatus according to an embodiment of the present invention provides a first impedance based on a signal detected from skin by transmitting an AC signal generated by an AC signal generation circuit from the application electrode to the skin. The skin impedance value of the stratum corneum is calculated by subtracting the second impedance value generated below the granular layer from the value.

本発明によれば、例えば正常な状態から角層が剥がれた荒れ肌まで幅広い肌の状態で角層の皮膚インピーダンス値を精度よく測定できる演算処理装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the arithmetic processing apparatus which can measure the skin impedance value of a stratum corneum accurately in the state of a wide skin from the normal state to the rough skin from which the stratum corneum peeled can be provided.

本発明の一実施形態に係る演算処理装置を備えた電子機器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electronic device provided with the arithmetic processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示す電子機器のプローブの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the probe of the electronic device shown in FIG. （ａ）は人の皮膚の断面を示す模式図であり、（ｂ）は表皮の断面を詳細に示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the cross section of a human skin, (b) is a schematic diagram which shows the cross section of an epidermis in detail. 図１に示す電子機器が備える皮膚バリア機能測定回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a skin barrier function measuring circuit included in the electronic device shown in FIG. 1. 図４に示す皮膚バリア機能測定回路の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the skin barrier function measuring circuit shown in FIG. 図４に示す皮膚バリア機能測定回路の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the skin barrier function measuring circuit shown in FIG. 皮膚のインピーダンス値とＴＥＷＬ値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the impedance value of skin, and a TEWL value. 従来の演算処理装置を備えた皮膚バリア機能測定回路の構成図である。It is a block diagram of the skin barrier function measuring circuit provided with the conventional arithmetic processing unit. （ａ）は従来の演算処理装置を備えた電子機器を示す構成図であり、（ｂ）は従来の電子機器のプローブの構成を示す構成図である。(A) is a block diagram which shows the electronic device provided with the conventional arithmetic processing apparatus, (b) is a block diagram which shows the structure of the probe of the conventional electronic device.

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below shows an example of typical embodiment of this invention, and, thereby, the range of this invention is not interpreted narrowly.

図１は、本発明の一実施形態に係る演算処理装置を備えた電子機器を示す構成図である。図１に示す電子機器１は、本体部１０１と、表示部１０２と、プローブ１０３と、検出電極１０４と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an electronic apparatus including an arithmetic processing device according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 illustrated in FIG. 1 includes a main body unit 101, a display unit 102, a probe 103, and a detection electrode 104.

図２は、プローブ１０３の構成を示す構成図である。図２に示すプローブ１０３は、検出電極１０４と、印加電極２０１と、グラウンド電極２０２と、を同心円状に備え、人の皮膚における皮膚バリア機能を評価するために使用される。ここで、プローブ１０３のグラウンド電極２０２は、測定時に外部からのノイズが検出電極１０４や印加電極２０１に伝播し測定にノイズの影響が出ることを防止している。また、本実施形態では、検出電極１０４の外径と印加電極２０１の内径との電極間隔が２．２ｍｍに形成されているが、電極間隔はこの寸法に限られず、電極の形状も同心円状に限られない。   FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the probe 103. A probe 103 shown in FIG. 2 includes a detection electrode 104, an application electrode 201, and a ground electrode 202 in a concentric shape, and is used for evaluating a skin barrier function in human skin. Here, the ground electrode 202 of the probe 103 prevents external noise from propagating to the detection electrode 104 and the application electrode 201 during measurement, thereby preventing the measurement from being affected by noise. In this embodiment, the electrode interval between the outer diameter of the detection electrode 104 and the inner diameter of the application electrode 201 is 2.2 mm. However, the electrode interval is not limited to this dimension, and the electrode shape is also concentric. Not limited.

次に、電子機器１の動作について説明する。本体部１０１の電源をオンにした後、本体部１０１の側面にあるプローブ１０３を人の皮膚に押し当て、検出電極１０４と印加電極２０１が皮膚に接触するようにして測定開始スイッチをオンにする。そして、本体部１０１の内部にある皮膚バリア機能測定回路を動作させ、例えば、５００Ｈｚ交流信号と５００Ｈｚ検出信号との時間差及び５００Ｈｚ検出信号の波高値を測定し、位相差θ、サセプタンス値Ｂ、アドミッタンス値Ｙを算出する。また、例えば、１００ｋＨｚ検出信号の波高値を測定し、アドミッタンス値Ｙを算出する。算出したθ、Ｂ、Ｙに基づいて皮膚全体のインピーダンス値を演算し、その皮膚全体のインピーダンス値から顆粒層以下のインピーダンス値を減算して、角層の皮膚インピーダンス値として算出する。算出結果は、後述する演算処理装置にて皮膚バリア機能等を表す数値に変換して表示部１０２に表示される。   Next, the operation of the electronic device 1 will be described. After turning on the power of the main body 101, the probe 103 on the side surface of the main body 101 is pressed against human skin, and the measurement start switch is turned on so that the detection electrode 104 and the application electrode 201 are in contact with the skin. . Then, the skin barrier function measurement circuit inside the main body 101 is operated, and for example, the time difference between the 500 Hz AC signal and the 500 Hz detection signal and the peak value of the 500 Hz detection signal are measured, and the phase difference θ, susceptance value B, admittance The value Y is calculated. Further, for example, the peak value of the 100 kHz detection signal is measured, and the admittance value Y is calculated. Based on the calculated θ, B, and Y, the impedance value of the entire skin is calculated, and the impedance value of the granular layer or less is subtracted from the impedance value of the entire skin to calculate the skin impedance value of the horny layer. The calculation result is displayed on the display unit 102 after being converted into a numerical value representing a skin barrier function or the like by an arithmetic processing device to be described later.

ここで、角層の皮膚インピーダンス値とは、人の皮膚の角層のみの通電特性を表すインピーダンス値のことをいう。また、交流信号と検出信号との時間差をΔｔ、交流信号の周波数をｆとすると、例えば、θ＝２πｆΔｔと表すことができ、θは交流信号と検出信号との時間差によって変化する変数と定義することもできる（以下、交流信号と検出信号との時間差とθの関係については同様である）。   Here, the skin impedance value of the stratum corneum refers to an impedance value representing the energization characteristics of only the stratum corneum of human skin. Further, when the time difference between the AC signal and the detection signal is Δt and the frequency of the AC signal is f, for example, θ = 2πfΔt can be expressed, and θ is defined as a variable that changes depending on the time difference between the AC signal and the detection signal. (Hereinafter, the relationship between the time difference between the AC signal and the detection signal and θ is the same).

なお、プローブ１０３の構成は図２の構成に限らず、人の皮膚に交流信号を印加して当該皮膚を通過した信号を検出することができる構成であればどのような構成であってもよい。さらに、測定時に外部からのノイズの影響を低減できるのであればグラウンド電極２０２を用いなくてもよい。また、電子機器１は、上記構成に限らず、プローブと皮膚バリア機能測定回路を組み込むことができる構成であれば、携帯電話やスマートフォン、時計等どのような電子機器であってもよい。   The configuration of the probe 103 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and any configuration may be used as long as an AC signal can be applied to human skin and a signal passing through the skin can be detected. . Furthermore, the ground electrode 202 need not be used if the influence of external noise during measurement can be reduced. The electronic device 1 is not limited to the above configuration, and may be any electronic device such as a mobile phone, a smartphone, or a watch as long as the probe and the skin barrier function measurement circuit can be incorporated.

図３（ａ）は、人の皮膚の断面を示す模式図である。皮膚３００は、人の外側表面から内側に向かって、表皮３０１、真皮３０２及び皮下組織３０３の３層で構成されている。また、表皮３０１は、人の外側表面の上層から角層３０５、顆粒層３０６、有棘層３０７及び基底層３０８の４つの層で構成されている。   FIG. 3A is a schematic diagram showing a cross section of a human skin. The skin 300 is composed of three layers of an epidermis 301, a dermis 302, and a subcutaneous tissue 303 inward from the outer surface of a person. The epidermis 301 is composed of four layers from the upper layer of the outer surface of the person to the horny layer 305, the granular layer 306, the spiny layer 307, and the basal layer 308.

図３（ｂ）は、表皮の断面を詳細に示す模式図である。角層３０５は、角質細胞３２１と細胞間脂質３２２とで構成されている。また、顆粒層３０６はＳＧ１細胞３２３と、ＳＧ２細胞３２４と、ＳＧ３細胞３２５と、ＳＧ２細胞３２４の細胞間の隙間をシールするタイトジャンクション３２６とで構成される。   FIG. 3B is a schematic diagram showing the cross section of the epidermis in detail. The stratum corneum 305 is composed of corneocytes 321 and intercellular lipids 322. The granule layer 306 includes SG1 cells 323, SG2 cells 324, SG3 cells 325, and tight junctions 326 that seal the gaps between the SG2 cells 324.

ここで、皮膚バリア機能とは、主として角層３０５中の角質細胞３２１、角質細胞間脂質３２２、顆粒層３０６中のＳＧ２細胞３２４及びタイトジャンクション３２６によって構成された生体組織の機能のことである。皮膚バリア機能によって皮膚３００の内側から外側への水が移動することを制限して皮膚が乾燥することを防止している。また、皮膚３００の外から病原体やアレルゲンが皮膚３００内側に侵入してくることを防いで皮膚３００が感染症にかかる事を防止している。角層３０５が皮膚バリア機能の９割を担っており、角層３０５の薄層化や角層３０５中の水分の低下等が起こると皮膚バリア機能が低下し、皮膚の乾燥や感染症発症のリスクが高まる。   Here, the skin barrier function is a function of a living tissue mainly composed of the horny cells 321 in the horny layer 305, the keratinocyte lipid 322, the SG2 cells 324 in the granular layer 306, and the tight junction 326. The skin barrier function restricts the movement of water from the inside to the outside of the skin 300 to prevent the skin from drying. Further, pathogens and allergens are prevented from entering the inside of the skin 300 from outside the skin 300, thereby preventing the skin 300 from being infected. The stratum corneum 305 is responsible for 90% of the skin barrier function, and if the stratum corneum 305 is thinned or the moisture in the stratum corneum 305 is reduced, the skin barrier function is lowered, causing skin dryness or onset of infection. Risk increases.

皮膚バリア機能を評価する一つの手法として従来より経皮水分蒸散量（ｔｒａｎｓｅｐｉｄｅｒｍａｌｗａｔｅｒｌｏｓｓ：以下、ＴＥＷＬと略す場合がある）の測定が行われている。人の皮膚にてＴＥＷＬの測定を行い、ＴＥＷＬ値が大きくなることがわかれば、角層に損傷があるということを推測することが出来る。このため、皮膚バリア機能の低下を推測することができると考えられ、人の皮膚でＴＥＷＬの測定することが皮膚バリア機能を評価するために用いられている。   As one technique for evaluating the skin barrier function, a transdermal moisture loss (hereinafter, sometimes abbreviated as TEWL) has been measured. If TEWL is measured on human skin and it is found that the TEWL value increases, it can be estimated that the stratum corneum is damaged. For this reason, it is thought that the fall of a skin barrier function can be estimated, and measuring TEWL with a human skin is used in order to evaluate a skin barrier function.

一例として、本実施形態で用いている交流信号を皮膚３００内部に伝搬させて角層の皮膚インピーダンス値を算出する手順について説明する。まず、本実施形態に係る電子機器１を動作させ、プローブ１０３の検出電極１０４と印加電極２０１が皮膚３００に接触するようにして測定開始スイッチをオンにする。すると、皮膚３００に入力された交流信号は、例えば、表皮３０１及び真皮３０２を通過して皮下組織３３の上層部まで到達し、そこから折り返して真皮３０２を通り表皮３０１まで戻ってきて検出電極１０４で検出される。そして、検出された交流信号に基づいて、皮膚３００全体のインピーダンス値３１１から顆粒層３０６以下のインピーダンス値３１２を減算して、角層３０５の皮膚インピーダンス値３１３を算出する。   As an example, a procedure for calculating the skin impedance value of the stratum corneum by propagating the AC signal used in this embodiment into the skin 300 will be described. First, the electronic device 1 according to this embodiment is operated, and the measurement start switch is turned on so that the detection electrode 104 and the application electrode 201 of the probe 103 are in contact with the skin 300. Then, for example, the AC signal input to the skin 300 passes through the epidermis 301 and the dermis 302 and reaches the upper layer of the subcutaneous tissue 33, and then returns to the epidermis 301 through the dermis 302. Is detected. Then, based on the detected AC signal, the impedance value 311 of the granule layer 306 or less is subtracted from the impedance value 311 of the entire skin 300 to calculate the skin impedance value 313 of the stratum corneum 305.

図４は、電子機器１が備える皮膚バリア機能測定回路の回路図である。図４に示す皮膚バリア機能測定回路４００は、演算処理装置４０１と、交流信号発生回路４１０と、信号検出回路４２０と、判定回路４３０と、グラウンド電極２０２に接続されるグラウンド端子４４０と、を備える。   FIG. 4 is a circuit diagram of a skin barrier function measuring circuit provided in the electronic apparatus 1. A skin barrier function measurement circuit 400 shown in FIG. 4 includes an arithmetic processing unit 401, an AC signal generation circuit 410, a signal detection circuit 420, a determination circuit 430, and a ground terminal 440 connected to the ground electrode 202. .

演算処理装置４０１は、出力端子４５１、４５２、４５３及び４６５と、入力端子４６１、４６２、４６３及び４６４と、を備える。   The arithmetic processing device 401 includes output terminals 451, 452, 453, and 465, and input terminals 461, 462, 463, and 464.

交流信号発生回路４１０は、５００Ｈｚ交流信号発生回路４１１と、１００ｋＨｚ交流信号発生回路４１２と、切り替え回路４１３と、を備える。切り替え回路４１３は、入力端子４１４、４１５と、出力端子４１６と、を備える。   The AC signal generation circuit 410 includes a 500 Hz AC signal generation circuit 411, a 100 kHz AC signal generation circuit 412, and a switching circuit 413. The switching circuit 413 includes input terminals 414 and 415 and an output terminal 416.

信号検出回路４２０は、５００Ｈｚ出力測定回路４２１と、１００ｋＨｚ出力測定回路４２２と、電流検出回路４２３と、切り替え回路４２４と、検出抵抗４２５、４２６と、を備える。５００Ｈｚ出力測定回路４２１及び１００ｋＨｚ出力測定回路４２２は、それぞれ、増幅回路４７１、４７２と、フィルター回路４８１、４８２と、を備える。切り替え回路４２４は、入力端子４２７と、出力端子４２８、４２９と、を備える。   The signal detection circuit 420 includes a 500 Hz output measurement circuit 421, a 100 kHz output measurement circuit 422, a current detection circuit 423, a switching circuit 424, and detection resistors 425 and 426. The 500 Hz output measurement circuit 421 and the 100 kHz output measurement circuit 422 include amplification circuits 471 and 472 and filter circuits 481 and 482, respectively. The switching circuit 424 includes an input terminal 427 and output terminals 428 and 429.

次に、皮膚バリア機能測定回路４００の接続について説明する。演算処理装置４０１において、出力端子４５１は５００Ｈｚ交流信号発生回路４１１の入力に接続され、出力端子４５２は１００ｋＨｚ交流信号発生回路４１２の入力に接続され、出力端子４５３は切り替え回路４１３に接続される。   Next, connection of the skin barrier function measuring circuit 400 will be described. In the arithmetic processing unit 401, the output terminal 451 is connected to the input of the 500 Hz AC signal generation circuit 411, the output terminal 452 is connected to the input of the 100 kHz AC signal generation circuit 412, and the output terminal 453 is connected to the switching circuit 413.

また、５００Ｈｚ交流信号発生回路４１１の出力は切り替え回路４１３の入力端子４１４に接続され、１００ｋＨｚ交流信号発生回路４１２の出力は切り替え回路４１３の入力端子４１５に接続される。切り替え回路４１３の出力端子４１６は印加電極２０１に接続される。   The output of the 500 Hz AC signal generation circuit 411 is connected to the input terminal 414 of the switching circuit 413, and the output of the 100 kHz AC signal generation circuit 412 is connected to the input terminal 415 of the switching circuit 413. An output terminal 416 of the switching circuit 413 is connected to the application electrode 201.

演算処理装置４０１において、入力端子４６１は、５００Ｈｚ出力測定回路４２１内の増幅回路４７１の出力及び判定回路４３０の入力に接続され、入力端子４６２は判定回路４３０の出力及び増幅回路４７１に接続される。また、入力端子４６３は、１００ｋＨｚ出力測定回路４２２内の増幅回路４７２の出力及び判定回路４３０の入力に接続され、入力端子４６４は判定回路４３０の出力及び増幅回路４７２接続される。出力端子４６５は、切り替え回路４２４に接続される。   In the arithmetic processing unit 401, the input terminal 461 is connected to the output of the amplification circuit 471 in the 500 Hz output measurement circuit 421 and the input of the determination circuit 430, and the input terminal 462 is connected to the output of the determination circuit 430 and the amplification circuit 471. . The input terminal 463 is connected to the output of the amplifier circuit 472 in the 100 kHz output measurement circuit 422 and the input of the determination circuit 430, and the input terminal 464 is connected to the output of the determination circuit 430 and the amplifier circuit 472. The output terminal 465 is connected to the switching circuit 424.

５００Ｈｚ出力測定回路４２１内の増幅回路４７１の入力は、フィルター回路４８１の出力に接続され、１００ｋＨｚ出力測定回路４２２内の増幅回路４７２の入力は、フィルター回路４８２の出力に接続される。フィルター回路４８１、４８２の入力は、電流検出回路４２３の出力に接続される。   The input of the amplification circuit 471 in the 500 Hz output measurement circuit 421 is connected to the output of the filter circuit 481, and the input of the amplification circuit 472 in the 100 kHz output measurement circuit 422 is connected to the output of the filter circuit 482. Inputs of the filter circuits 481 and 482 are connected to an output of the current detection circuit 423.

さらに、検出電極１０４は、切り替え回路４２４の入力端子４２７に接続される。切り替え回路４２４の出力端子４２８は、検出抵抗４２５の一方の端子及び電流検出回路４２３の入力に接続される。切り替え回路４２４の出力端子４２９は、検出抵抗４２６の一方の端子及び電流検出回路４２３の入力に接続される。検出抵抗４２５、４２６のもう一方の端子はグラウンド端子４４０に接続される。   Further, the detection electrode 104 is connected to the input terminal 427 of the switching circuit 424. An output terminal 428 of the switching circuit 424 is connected to one terminal of the detection resistor 425 and an input of the current detection circuit 423. An output terminal 429 of the switching circuit 424 is connected to one terminal of the detection resistor 426 and an input of the current detection circuit 423. The other terminals of the detection resistors 425 and 426 are connected to the ground terminal 440.

次に、図５を用いて、本実施形態に係る演算処理装置４０１を備えた皮膚バリア機能測定回路４００の動作について説明する。   Next, the operation of the skin barrier function measuring circuit 400 including the arithmetic processing device 401 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ステップＳ５０１において、演算処理装置４０１は、制御信号を出力して交流信号発生回路４１０から５００Ｈｚ交流信号を発生させ、印加電極２０１から５００Ｈｚ交流信号を皮膚に印加する。   First, in step S501, the arithmetic processing unit 401 outputs a control signal to generate a 500 Hz AC signal from the AC signal generation circuit 410, and applies a 500 Hz AC signal from the application electrode 201 to the skin.

次に、ステップＳ５０２において、信号検出回路４２０は、検出電極１０４の５００Ｈｚ検出信号を測定し、出力信号に変換する。   Next, in step S502, the signal detection circuit 420 measures the 500 Hz detection signal of the detection electrode 104 and converts it into an output signal.

次に、ステップＳ５０３において、判定回路４３０は、ステップＳ５０２における５００Ｈｚ検出信号の測定工程及び出力信号への変換工程において、出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能な値か否かを判定する。   Next, in step S503, the determination circuit 430 determines whether or not the output signal is a value that can be read by the arithmetic processing unit 401 in the measurement process of the 500 Hz detection signal and the conversion process to the output signal in step S502.

出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能でないと判定回路４３０で判定された場合、増幅回路４７１のゲインを変更してステップＳ５０１に戻り、再測定する。この再測定工程は、出力信号が演算処理装置４０１にて読み込み可能な値になるまで継続される。一方、出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能な値になった場合、ステップＳ５０４に進む。   If the determination circuit 430 determines that the output signal is not readable by the arithmetic processing unit 401, the gain of the amplifier circuit 471 is changed, the process returns to step S501, and measurement is performed again. This remeasurement process is continued until the output signal becomes a value that can be read by the arithmetic processing unit 401. On the other hand, when the output signal becomes a value that can be read by the arithmetic processing unit 401, the process proceeds to step S504.

ステップＳ５０４において、演算処理装置４０１は、結果１として、５００Ｈｚ交流信号と５００Ｈｚ検出信号との時間差及び５００Ｈｚ検出信号の波高値に基づいて、位相差θ、サセプタンス値Ｂを算出する。そして、この演算処理装置４０１内の記録媒体に保存する。   In step S504, as a result 1, the arithmetic processing unit 401 calculates the phase difference θ and the susceptance value B based on the time difference between the 500 Hz AC signal and the 500 Hz detection signal and the peak value of the 500 Hz detection signal. Then, it is stored in a recording medium in the arithmetic processing unit 401.

次に、ステップＳ５０５において、演算処理装置４０１は、制御信号を出力して交流信号発生回路４１０から１００ｋＨｚ交流信号を発生させ、印加電極２０１から１００ｋＨｚ交流信号を皮膚に印加する。   Next, in step S505, the arithmetic processing unit 401 outputs a control signal to generate a 100 kHz AC signal from the AC signal generation circuit 410, and applies the 100 kHz AC signal from the application electrode 201 to the skin.

次に、ステップＳ５０６において、信号検出回路４２０は、１００ｋＨｚ出力測定回路４２２を介して検出電極１０４の１００ｋＨｚ検出信号を測定し、出力信号に変換する。   Next, in step S506, the signal detection circuit 420 measures the 100 kHz detection signal of the detection electrode 104 via the 100 kHz output measurement circuit 422, and converts it into an output signal.

次に、ステップＳ５０７において、判定回路４３０は、ステップＳ５０６における１００ｋＨｚ検出信号の測定工程及び出力信号への変換工程において、出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能な値か否かを判定する。   Next, in step S507, the determination circuit 430 determines whether or not the output signal is a value that can be read by the arithmetic processing unit 401 in the measurement process of the 100 kHz detection signal and the conversion process to the output signal in step S506.

出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能でないと判定回路４３０で判定された場合、増幅回路４７２のゲインを変更してステップＳ５０５に戻り、再測定する。この再測定工程は、出力信号が演算処理装置４０１にて読み込み可能な値になるまで継続される。一方、出力信号が演算処理装置４０１で読み込み可能な値になった場合、ステップＳ５０８に進む。   If the determination circuit 430 determines that the output signal is not readable by the arithmetic processing unit 401, the gain of the amplifier circuit 472 is changed, the process returns to step S505, and measurement is performed again. This remeasurement process is continued until the output signal becomes a value that can be read by the arithmetic processing unit 401. On the other hand, when the output signal becomes a value that can be read by the arithmetic processing unit 401, the process proceeds to step S508.

ステップＳ５０８において、演算処理装置４０１は、結果２として、１００ｋＨｚ検出信号の波高値に基づいて、アドミッタンス値Ｙを算出する。そして、演算処理装置４０１内の記録媒体に保存する。なお、ステップＳ５０１からＳ５０４までの工程とステップＳ５０５からＳ５０８までの工程とは、どちらが先であってもよく、順序の入れ替えが可能である。また、１周波数のみの演算結果を使用して皮膚インピーダンス値を算出する場合は、ステップＳ５０５からＳ５０８までの工程を省略して、ステップＳ５０４からステップＳ５０９へ進むことができる。又は、ステップＳ５０１からＳ５０４までの工程を省略して、ステップＳ５０５から進むことができる。   In step S <b> 508, the arithmetic processing unit 401 calculates the admittance value Y as a result 2 based on the peak value of the 100 kHz detection signal. Then, it is stored in a recording medium in the arithmetic processing unit 401. Note that either the process from step S501 to S504 or the process from step S505 to S508 may be earlier, and the order can be changed. Further, when the skin impedance value is calculated using the calculation result of only one frequency, the process from step S505 to S508 can be omitted and the process can proceed from step S504 to step S509. Alternatively, the process from step S501 to S504 can be omitted and the process can proceed from step S505.

その後、ステップＳ５０９において、演算処理装置４０１は、顆粒層以下のインピーダンス値３１２及び分極インピーダンス値を算出する。本実施形態では顆粒層以下のインピーダンス値３１２及び分極インピーダンス値は予め算出した固定値を用いている。なお、顆粒層以下のインピーダンス値３１２は後述する算出方法で算出して用いてもよい。   Thereafter, in step S509, the arithmetic processing unit 401 calculates an impedance value 312 and a polarization impedance value below the granular layer. In the present embodiment, fixed values calculated in advance are used as the impedance value 312 and the polarization impedance value below the granular layer. The impedance value 312 below the granular layer may be calculated and used by a calculation method described later.

本実施形態では分極インピーダンス値の一例として、交流信号の周波数が５００Ｈｚの場合、レジスタンスＲ＝３．５７９Ω・ｃｍ２で、リアクタンスＸ＝−１０．６４Ω・ｃｍ２を、交流信号の周波数が１００ｋＨｚの場合、レジスタンスＲ＝０．１２１２Ω・ｃｍ２で、リアクタンスＸ＝−０．２６３４Ω・ｃｍ２を用いている。これらの数値は、予め固定値として演算処理装置４０１に記録しておくことができる。 In this embodiment, as an example of the polarization impedance value, when the frequency of the AC signal is 500 Hz, the resistance R = 3.579 Ω · cm 2 , the reactance X = 10.64 Ω · cm 2 , and the frequency of the AC signal is 100 kHz. In this case, resistance R = 0.1212 Ω · cm 2 and reactance X = −0.2634 Ω · cm 2 are used. These numerical values can be recorded in advance in the arithmetic processing unit 401 as fixed values.

そして、ステップＳ５１０において、演算処理装置４０１は、結果１として保存された値及び／又は結果２として保存された値を用いて、第一のインピーダンス値としての皮膚全体のインピーダンス値３１１を演算する。演算した皮膚全体のインピーダンス値３１１から、Ｓ５０９で算出した第二の皮膚インピーダンス値としての顆粒層以下のインピーダンス値３１２及び予め算出した第三の皮膚インピーダンス値としての分極インピーダンス値を減算し、角層の皮膚インピーダンス値を算出する。   In step S510, the arithmetic processing unit 401 uses the value stored as the result 1 and / or the value stored as the result 2 to calculate the impedance value 311 of the entire skin as the first impedance value. From the calculated impedance value 311 of the entire skin, the impedance value 312 below the granule layer as the second skin impedance value calculated in S509 and the polarization impedance value as the third skin impedance value calculated in advance are subtracted. The skin impedance value is calculated.

ここで、顆粒層以下のインピーダンス値の減算方法の例について説明する。まず、皮膚全体のインピーダンス値（Ｚａｌｌ＝Ｒａｌｌ＋ｉＸａｌｌ）、分極インピーダンス値（Ｚｐｏｌ＝Ｒｐｏｌ＋ｉＸｐｏｌ）及び顆粒層以下のインピーダンス値（ＺＬ＝ＲＬ＋ｉＸＬ）を算出し、各インピーダンス値の実部Ｒ同士と虚部Ｘ同士を以下の数式１により減算して皮膚インピーダンス値を算出する。 Here, the example of the subtraction method of the impedance value below a granule layer is demonstrated. First, the impedance value (Z all = R all + iX all ), the polarization impedance value (Z pol = R pol + iX pol ) and the impedance value below the granule layer (Z L = R L + iX L ) are calculated, The skin impedance value is calculated by subtracting the real parts R and the imaginary parts X of the impedance value by the following formula 1.

[数式１]
Ｚ１＝（Ｒａｌｌ−Ｒｐｏｌ−ＲＬ）＋ｉ（Ｘａｌｌ−Ｘｐｏｌ−ＸＬ）
数式１は、皮膚全体のインピーダンス値の実部と虚部から分極インピーダンス値及び顆粒層以下のインピーダンス値の実部と虚部を減算するため、精度よく角層の皮膚インピーダンス値を算出することができる。 [Formula 1]
Z1 = (R all -R pol -R L) + i (X all -X pol -X L)
Formula 1 subtracts the polarization impedance value and the real part and imaginary part of the impedance value below the granule layer from the real part and imaginary part of the impedance value of the entire skin, so that the skin impedance value of the stratum corneum can be accurately calculated. it can.

また、顆粒層以下のインピーダンス値の減算方法の別の例について説明する。まず、皮膚全体のインピーダンス値の絶対値（Ｚａｌｌ＝１／Ｙａｌｌ）、分極インピーダンス値（Ｚｐｏｌ＝Ｒｐｏｌ＋ｉＸｐｏｌ）及び顆粒層以下のインピーダンス値（ＺＬ＝ＲＬ＋ｉＸＬ）を算出する。次に、皮膚全体のインピーダンス値の絶対値（|Ｚａｌｌ|）と、分極インピーダンス値及び顆粒層以下のインピーダンス値の和の絶対値（|Ｚｐｏｌ＋ＺＬ|＝ｓｑｒｔ｛（Ｒｐｏｌ＋ＲＬ）２＋（Ｘｐｏｌ＋ＸＬ）２｝）と、を算出する。そして、以下の数式２により、上記皮膚全体のインピーダンス値の絶対値から、分極インピーダンス値及び顆粒層以下のインピーダンス値の和の絶対値を減算して角層の皮膚インピーダンス値を算出する。 Another example of the method for subtracting the impedance value below the granular layer will be described. First, the absolute value (Z all = 1 / Y all ), the polarization impedance value (Z pol = R pol + iX pol ) and the impedance value below the granule layer (Z L = R L + iX L ) are calculated. To do. Next, the absolute value of the impedance value of the entire skin (| Z all |) and the absolute value of the sum of the polarization impedance value and the impedance value below the granule layer (| Z pol + Z L | = sqrt {(R pol + R L ) 2 + (X pol + X L ) 2 }). Then, the skin impedance value of the stratum corneum is calculated by subtracting the absolute value of the sum of the polarization impedance value and the impedance value of the granular layer and lower from the absolute value of the impedance value of the entire skin by the following mathematical formula 2.

[数式２]
|Ｚ２|＝|Ｚａｌｌ|−|Ｚｐｏｌ＋ＺＬ|
数式２は数式１のように皮膚全体のインピーダンス値の実部と虚部を算出する必要がないため、交流信号と検出信号との時間差を測定する必要がない。このため、高周波の交流信号（例えば、周波数１００ｋＨｚ以上の信号）で、交流信号と検出信号との時間差が非常に微小で測定が困難な時に用いると良い。本実施形態では、５００Ｈｚの交流信号の時は数式１を、１００ｋＨｚの交流信号の時は数式２を用いている。 [Formula 2]
| Z2 | = | Z all |-| Z pol + Z L |
Since Formula 2 does not need to calculate the real part and the imaginary part of the impedance value of the entire skin like Formula 1, it is not necessary to measure the time difference between the AC signal and the detection signal. For this reason, it is good to use when a high-frequency AC signal (for example, a signal having a frequency of 100 kHz or more) has a very small time difference between the AC signal and the detection signal and is difficult to measure. In the present embodiment, Formula 1 is used when the AC signal is 500 Hz, and Formula 2 is used when the AC signal is 100 kHz.

次に、図６を用いて、本実施形態に係る演算処理装置４０１による、顆粒層以下のインピーダンス値３１２の算出方法について説明する。   Next, a calculation method of the impedance value 312 below the granular layer by the arithmetic processing device 401 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ステップＳ６０１において、皮膚を薄く剥がしていくテープストリッピング（ＴＳ：Tape Striping）を実施する。ここで、テープストリッピングとは、皮膚から角層を取り除くため、粘着性テープなどを皮膚に貼り付けて、引き剥がす操作のことをいう。テープストリッピングを例えば、数十回繰り返すと、角層がほぼ除去される。   First, in step S601, tape stripping (TS: Tape Striping) for peeling the skin thinly is performed. Here, tape stripping refers to an operation in which an adhesive tape or the like is applied to the skin and removed in order to remove the stratum corneum from the skin. When tape stripping is repeated, for example, several tens of times, the stratum corneum is almost removed.

次に、ステップＳ６０２において、演算処理装置４０１は、テープストリッピングを実施した後の、第４のインピーダンス値としての皮膚インピーダンス値２のレジスタンスＲ及びリアクタンスＸを測定する。   Next, in step S602, the arithmetic processing unit 401 measures the resistance R and the reactance X of the skin impedance value 2 as the fourth impedance value after the tape stripping is performed.

ステップＳ６０３において、判定回路４３０は、ステップＳ６０２において測定したレジスタンスＲ及びリアクタンスＸが変化するか否かを判定する。   In step S603, the determination circuit 430 determines whether the resistance R and the reactance X measured in step S602 change.

測定したレジスタンスＲ及びリアクタンスＸが変化すると判定回路４３０で判定された場合、ステップＳ６０１に戻り、ＴＳを再実施する。この再実施工程は、皮膚インピーダンス値２のレジスタンスＲ及びリアクタンスＸが変化しなくなるまで継続される。一方、皮膚インピーダンス値２のレジスタンスＲ及びリアクタンスＸが変化しなくなった場合、ステップＳ６０４に進む。   If the determination circuit 430 determines that the measured resistance R and reactance X change, the process returns to step S601 and TS is re-executed. This re-execution process is continued until the resistance R and reactance X of the skin impedance value 2 do not change. On the other hand, when the resistance R and the reactance X of the skin impedance value 2 are not changed, the process proceeds to step S604.

ステップＳ６０４において、演算処理装置４０１は、第五のインピーダンス値としての分極インピーダンス値２を算出する。なお、上記と同様に、分極インピーダンス値２は予め算出した固定値を用いる。   In step S604, the arithmetic processing unit 401 calculates a polarization impedance value 2 as a fifth impedance value. Similarly to the above, the polarization impedance value 2 uses a fixed value calculated in advance.

ステップＳ６０５において、演算処理装置４０１は、測定したレジスタンスＲ及びリアクタンスＸから分極インピーダンス値２を減算して、顆粒層以下のインピーダンス値３１２を算出する。   In step S605, the arithmetic processing unit 401 subtracts the polarization impedance value 2 from the measured resistance R and reactance X to calculate the impedance value 312 below the granule layer.

なお、顆粒層以下のインピーダンス値３１２は皮膚の測定ごとに毎回測定して算出する必要はなく、予め算出した値を固定値として演算処理装置４０１に保存し、角層の皮膚インピーダンス値の算出時に用いても良い。本実施形態では、顆粒層以下のインピーダンス値３１２を測定し算出後、この値を固定値として演算処理装置４０１に記録し、角層の皮膚インピーダンス値３１３の算出時に用いている。   Note that the impedance value 312 below the granule layer does not need to be measured and calculated every time the skin is measured, and the previously calculated value is stored in the arithmetic processing unit 401 as a fixed value so that the skin impedance value of the stratum corneum is calculated. It may be used. In this embodiment, after measuring and calculating the impedance value 312 below the granular layer, this value is recorded as a fixed value in the arithmetic processing unit 401 and used when calculating the skin impedance value 313 of the stratum corneum.

図７は、１００ｋＨｚの交流信号を肌に印加した時の皮膚全体のインピーダンス値等とＴＥＷＬ値との関係を示す図である。図７の横軸は、ＴＥＷＬ値を表し、縦軸は、皮膚全体のインピーダンス値等の対数を表す。図７を用いて、角層の皮膚インピーダンス値を算出する場合における、顆粒層以下のインピーダンス値の影響について説明する。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the impedance value and the like of the entire skin and the TEWL value when an AC signal of 100 kHz is applied to the skin. The horizontal axis in FIG. 7 represents the TEWL value, and the vertical axis represents the logarithm of the impedance value or the like of the entire skin. The influence of the impedance value below the granular layer in the case of calculating the skin impedance value of the stratum corneum will be described with reference to FIG.

図７のひし形７１は測定した皮膚全体のインピーダンス値を示し、四角７２は顆粒層以下のインピーダンス値を減算して補正した角層の皮膚インピーダンス値を示し、三角７３は顆粒層以下のインピーダンス値及び電極間分極インピーダンス値を減算して補正した角層の皮膚インピーダンス値を示している。   The diamond 71 in FIG. 7 shows the measured impedance value of the whole skin, the square 72 shows the skin impedance value of the stratum corneum corrected by subtracting the impedance value below the granule layer, and the triangle 73 shows the impedance value below the granule layer and The skin impedance value of the stratum corneum corrected by subtracting the interelectrode polarization impedance value is shown.

図７から把握されるように、ＴＥＷＬ値が４０以下の場合は、測定した皮膚全体のインピーダンス値と補正後の角層の皮膚インピーダンス値とがほぼ同じ値であるため、補正をしなくても精度が高い角層の皮膚インピーダンス値を測定することができる。一方、ＴＥＷＬ値が４０以上の場合は、顆粒層以下のインピーダンス値の影響が大きく、測定した皮膚全体のインピーダンス値と補正後の角層の皮膚インピーダンス値とに大きな誤差が生じるので、精度が高い角層の皮膚インピーダンス値を測定するためには上記のような補正をする必要がある。すなわち、ＴＥＷＬ値が４０以上の場合は、顆粒層以下のインピーダンス値及び／又は電極間分極インピーダンス値の補正効果が大きくなる。   As can be seen from FIG. 7, when the TEWL value is 40 or less, the measured impedance value of the entire skin and the corrected skin impedance value of the stratum corneum are substantially the same value. It is possible to measure the skin impedance value of the stratum corneum with high accuracy. On the other hand, when the TEWL value is 40 or more, the effect of the impedance value below the granule layer is large, and a large error occurs between the measured impedance value of the entire skin and the corrected skin impedance value of the stratum corneum. In order to measure the skin impedance value of the stratum corneum, it is necessary to perform the above correction. That is, when the TEWL value is 40 or more, the effect of correcting the impedance value below the granular layer and / or the interelectrode polarization impedance value is increased.

以上のように、本実施形態に係る演算処理装置４０１を備えた電子機器１によれば、演算処理装置４０１において、測定した皮膚全体のインピーダンス値から、顆粒層以下のインピーダンス値及び／又は電極間分極インピーダンス値を減算して補正した角層の皮膚インピーダンス値を精度よく測定することができる。これにより、例えば正常な状態から角層が剥がれた荒れ肌まで幅広い肌の状態であっても精度よく皮膚バリア機能を測定することができる。   As described above, according to the electronic apparatus 1 including the arithmetic processing device 401 according to the present embodiment, the impedance value of the granular layer or less and / or between the electrodes is calculated from the measured impedance value of the entire skin. The skin impedance value of the stratum corneum corrected by subtracting the polarization impedance value can be accurately measured. Thereby, for example, the skin barrier function can be accurately measured even in a wide skin state from a normal state to rough skin where the stratum corneum is peeled off.

なお、本実施形態に係る電子機器１では、交流信号の周波数として、５００Ｈｚ及び１００ｋＨｚを用いているが、交流信号の周波数はこれに限られない。さらに、本実施形態に係る電子機器１では、５００Ｈｚの交流信号を印加した後、１００ｋＨｚの交流信号を印加しているが、交流信号を印加する順番は特に限定されず、どちらを先に印加してもよい。また、２周波数を用いて測定しているが、１周波数のみを肌に印加してもよい。   In the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, 500 Hz and 100 kHz are used as the frequency of the AC signal, but the frequency of the AC signal is not limited thereto. Furthermore, in the electronic device 1 according to the present embodiment, the AC signal of 100 kHz is applied after applying the AC signal of 500 Hz, but the order of applying the AC signal is not particularly limited, and whichever is applied first. May be. Moreover, although it measures using 2 frequencies, you may apply only 1 frequency to skin.

また、本実施形態に係る演算処理装置４０１では、皮膚全体の皮膚インピーダンス値を算出するために、サセプタンス値及びアドミッタンス値を用いているが、例えば、コンダクタンス値や、サセプタンス値、アドミッタンス値、これらの逆数値を用いてもよい。又は、皮膚全体の皮膚インピーダンス値を算出するために、サセプタンス値、アドミッタンス値、コンダクタンス値、これらの逆数値から二つ以上の値を選択し算出した値を用いてもよい。   In the arithmetic processing device 401 according to the present embodiment, the susceptance value and the admittance value are used to calculate the skin impedance value of the entire skin. For example, the conductance value, the susceptance value, the admittance value, An inverse value may be used. Alternatively, in order to calculate the skin impedance value of the entire skin, a value calculated by selecting two or more values from the susceptance value, the admittance value, the conductance value, and their reciprocal values may be used.

なお、本実施形態に係る演算処理装置４０１において、例えば、５００Ｈｚの交流信号からアドミッタンス値を、１００ｋＨｚの交流信号からサセプタンス値を検出して、皮膚全体の皮膚インピーダンス値を求めてもよい。   In the arithmetic processing unit 401 according to the present embodiment, for example, the admittance value may be detected from a 500 Hz AC signal, and the susceptance value may be detected from a 100 kHz AC signal to obtain the skin impedance value of the entire skin.

さらに、本実施形態に係る演算処理装置を備えたパーソナルコンピュータ等の電子機器に、その演算処理装置での処理を実行するプログラムをインストールすることによって、皮膚インピーダンス値等を算出することもできる。   Furthermore, a skin impedance value or the like can be calculated by installing a program for executing processing in the arithmetic processing apparatus in an electronic device such as a personal computer provided with the arithmetic processing apparatus according to the present embodiment.

１ 電子機器
１０１ 本体部
１０２ 表示部
１０３ プローブ
１０４ 検出電極
２０１ 印加電極
２０２ グラウンド電極
３００ 皮膚
３０１ 表皮
３０２ 真皮
３０３ 皮下組織
３０５ 角層
３０６ 顆粒層
３０７ 有棘層
３０８ 基底層
３１１ 皮膚全体のインピーダンス値
３１２ 顆粒層以下のインピーダンス値
３１３ 角層の皮膚インピーダンス値
３２１ 角質細胞
３２２ 細胞間脂質
３２６ タイトジャンクション
４００ 皮膚バリア機能測定回路
４０１ 演算処理装置
４１０ 交流信号発生回路
４１１ ５００Ｈｚ交流信号発生回路
４１２ １００ｋＨｚ交流信号発生回路
４１３、４２４ 切り替え回路
４１４、４１５、４２７、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５ 入力端子
４１６、３５１、４２８、４２９、４５１、４５２、４５３ 出力端子
４２０ 信号検出回路
４２１ ５００Ｈｚ出力測定回路
４２２ １００ｋＨｚ出力測定回路
４２３ 電流検出回路
４２５、４２６ 検出抵抗
４３０ 判定回路
４４０ グラウンド端子
４７１、４７２ 増幅回路
４８１、４８２ フィルター回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device 101 Main body part 102 Display part 103 Probe 104 Detection electrode 201 Applied electrode 202 Ground electrode 300 Skin 301 Epidermis 302 Dermis 303 Subcutaneous tissue 305 Corneal layer 306 Granule layer 307 Spinous layer 308 Basal layer 311 Impedance value 312 of whole skin Impedance value 313 below the stratum corneum skin impedance value 321 corneocytes 322 intercellular lipid 326 tight junction 400 skin barrier function measurement circuit 401 arithmetic processing unit 410 AC signal generation circuit 411 500 Hz AC signal generation circuit 412 100 kHz AC signal generation circuit 413 424 switching circuit 414, 415, 427, 461, 462, 463, 464, 465 Input terminal 416, 351, 428, 429, 451, 452, 453 Output terminal 420 Signal detection Road 421 500 Hz output measuring circuit 422 100kHz output measuring circuit 423 current detecting circuit 425 detecting resistor 430 determining circuit 440 ground terminals 471, 472 amplifier circuit 481 and 482 filter circuit

Claims (8)

交流信号発生回路により発せられた交流信号を印加電極から肌に透過させ、前記肌から検出した信号に基づく第一のインピーダンス値から、顆粒層以下に生ずる第二のインピーダンス値を減算して角層の皮膚インピーダンス値を算出する演算処理装置。   The AC signal generated by the AC signal generation circuit is transmitted from the applied electrode to the skin, and the second impedance value generated below the granule layer is subtracted from the first impedance value based on the signal detected from the skin, and the stratum corneum Processing device for calculating the skin impedance value of the skin. さらに、前記印加電極と検出電極間に生ずる第三のインピーダンス値を減算して角層の皮膚インピーダンス値を算出する請求項１に記載の演算処理装置。   The arithmetic processing apparatus according to claim 1, wherein the skin impedance value of the stratum corneum is calculated by subtracting a third impedance value generated between the application electrode and the detection electrode. 前記第二のインピーダンス値は、前記皮膚インピーダンス値の変化が小さくなった肌に前記交流信号発生回路により発せられた第一の交流信号を前記印加電極から透過させ、前記皮膚インピーダンス値の変化が小さくなった肌から検出した信号に基づく第四のインピーダンス値から、第一の印加電極と第二の検出電極間に生ずる第五のインピーダンス値を減算して算出する請求項１又は２に記載の演算処理装置。   The second impedance value transmits the first AC signal generated by the AC signal generation circuit from the application electrode to the skin having a small change in the skin impedance value, and the change in the skin impedance value is small. 3. The calculation according to claim 1, wherein the calculation is performed by subtracting a fifth impedance value generated between the first application electrode and the second detection electrode from a fourth impedance value based on a signal detected from the formed skin. Processing equipment. 交流信号を発生させる交流信号発生回路と、
前記交流信号を印加する印加電極と、
前記印加電極から肌を透過した信号を検出する検出電極と、
前記交流信号に基づく信号を検出し波形を調整する検出回路と、
請求項１から３のいずれか一項に記載の演算処理装置と、
を備えた電子機器。 An AC signal generation circuit for generating an AC signal;
An application electrode for applying the AC signal;
A detection electrode for detecting a signal transmitted through the skin from the application electrode;
A detection circuit for detecting a signal based on the AC signal and adjusting a waveform;
The arithmetic processing device according to any one of claims 1 to 3,
With electronic equipment. 前記請求項１から４のいずれか一項に記載の皮膚インピーダンス値を示す数値を算出する演算処理装置として、コンピュータを機能させるプログラム。   A program that causes a computer to function as an arithmetic processing unit that calculates a numerical value indicating the skin impedance value according to any one of claims 1 to 4. 交流信号発生回路により発せられた交流信号を印加電極から肌に透過させ、前記肌から検出した信号に基づく第一のインピーダンス値から、顆粒層以下に生ずる第二のインピーダンス値を減算しして角層の皮膚インピーダンス値を評価する方法。   The AC signal generated by the AC signal generation circuit is transmitted through the application electrode to the skin, and the second impedance value generated below the granular layer is subtracted from the first impedance value based on the signal detected from the skin to A method for evaluating the skin impedance value of a layer. さらに、前記印加電極と検出電極間に生ずる第三のインピーダンス値を減算する、請求項６に記載の皮膚インピーダンス値を評価する方法。   The method for evaluating a skin impedance value according to claim 6, further comprising subtracting a third impedance value generated between the application electrode and the detection electrode. 前記第二のインピーダンス値は、前記皮膚インピーダンス値の変化が小さくなった肌に前記交流信号発生回路により発せられた第一の交流信号を前記印加電極から透過させ、前記皮膚インピーダンス値の変化が小さくなった肌から検出した信号に基づく第四のインピーダンス値から、第一の印加電極と第二の検出電極間に生ずる第五のインピーダンス値を減算する、請求項６又は７に記載の皮膚インピーダンス値を評価する方法。   The second impedance value transmits the first AC signal generated by the AC signal generation circuit from the application electrode to the skin having a small change in the skin impedance value, and the change in the skin impedance value is small. The skin impedance value according to claim 6 or 7, wherein a fifth impedance value generated between the first application electrode and the second detection electrode is subtracted from a fourth impedance value based on a signal detected from the skin that has become. How to evaluate.
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山本尚武、その他: "皮膚バリア機能評価のための皮膚インピーダンスモデル構築", 平成23年電気学会全国大会講演論文集[3], JPN6020036539, March 2011 (2011-03-01), JP, pages 20 - 21, ISSN: 0004369656 *
楠原 俊昌、外３名: "皮膚バリア機能評価のための皮膚電気インピーダンスを用いたＴＥＷＬ互換指標の検討", 電子情報通信学会２０１６年総合大会講演論文集, JPN6020002200, 1 March 2016 (2016-03-01), pages 84 - 7, ISSN: 0004446094 *
福元剛智 他: "経穴とその周辺における皮膚インピーダンス軌跡の多点同時測定", 生体医工学, vol. 第41巻, 第4号, JPN6020036543, December 2003 (2003-12-01), pages 24 - 34, ISSN: 0004369655 *

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