JP2019126659A - Skin evaluation method - Google Patents

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Abstract

To provide a technology to perform accurate skin evaluation using viscoelastic characteristics of the skin.SOLUTION: A skin evaluation method includes: a process for acquiring a measurement value of viscoelasticity measurement for the skin of a subject; a process for calculating an approximate expression a recovery curve indicating time characteristics of creep recovery described using one or more creep recovery characteristic components whose time constants are different from each other based on the acquired measurement value; and a process for generating viscoelasticity information on the skin of the subject using the calculated approximate expression.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、肌の評価技術に関し、特に肌の粘弾性特性を用いて評価する技術に関する。   The present invention relates to a skin evaluation technique, and more particularly to a technique for evaluation using skin viscoelastic characteristics.

肌(皮膚)の粘弾性を測定する装置として、吸引方式の測定装置や回転方式の測定装置などがある。吸引方式では、プローブにより皮膚に陰圧を掛け皮膚表面を一定時間吸引した後、開放する過程における皮膚表面の変位が測定される。回転方式では、皮膚表面にプローブにより回転トルクを一定時間掛け、その回転が測定される。
このような測定装置で測定された値を用いることで、肌のハリ(弾力)などが評価される。特許文献1には、皮膚表層の粘弾性を測定し、測定した粘弾性を粘弾性基準値と比較することでスキンケアを評価する手法が提案されている。
As a device for measuring the viscoelasticity of the skin (skin), there are a suction type measuring device, a rotation type measuring device, and the like. In the suction method, a negative pressure is applied to the skin with a probe, the skin surface is sucked for a certain period of time, and then the displacement of the skin surface during the release process is measured. In the rotation method, a rotation torque is applied to the skin surface by a probe for a predetermined time, and the rotation is measured.
By using the value measured by such a measuring device, the firmness (elasticity) of the skin and the like are evaluated. Patent Document 1 proposes a method of measuring skin elasticity of skin surface layer and evaluating skin care by comparing the measured viscoelasticity with a viscoelastic reference value.

特開2012−161371号公報JP 2012-161371 A

Nils Krueger, etc., "Age-related changes in skin mechanical properties: a quantitative evaluation of 120 female subjects", Skin Research & Technology, Volume 17, Issue 2, May 2011, Pages 141-148Nils Krueger, etc., "Age-related changes in skin mechanical properties: a quantitative evaluation of 120 female subjects", Skin Research & Technology, Volume 17, Issue 2, May 2011, Pages 141-148 桑水流 理、他、"顔皮膚のしわ形成に対する老化の影響"、第55回理論応用力学講演会 講演論文集 セッションID:3F13、2006年3月25日Kuwasui, et al., "Effect of aging on wrinkle formation of facial skin", 55th Theoretical and Applied Mechanics Lecture Proceedings Session ID: 3F13, March 25, 2006

本発明者らは、上述のような測定装置により測定された値そのものを用いて行う肌の粘弾性評価には、精度上の問題があることを明らかにした。その主な原因の一つとして、本発明者らは、測定条件のバラつき、特に、クリープ回復時の測定条件のバラつきに着目した。例えば、クリープ回復時、即ち吸引力や回転トルクの開放後から所定の測定時間、測定装置のプローブと肌表面との距離を一定に保つ必要があるところ、このような測定条件を常に一定に保つことは大変難しい。   The present inventors have clarified that there is a problem in accuracy in the viscoelasticity evaluation of the skin performed using the value itself measured by the measuring apparatus as described above. As one of the main causes, the present inventors paid attention to variations in measurement conditions, particularly variations in measurement conditions during creep recovery. For example, it is necessary to keep the distance between the probe of the measuring device and the skin surface constant for a predetermined measurement time after the creep recovery, that is, after the suction force or rotational torque is released. That is very difficult.

図9は、肌の粘弾性測定で得られた肌の変形量の時間変化を示すグラフである。
一般的な肌の粘弾性評価は、図9に示される、Ue、Uv、Uf、Ur、Uaなどの各測定値又はそれら測定値間の比率(Ua/Uf、Ur/Uf、Ur/Ueなど)を用いて行われている。
本発明者らは、肌の粘弾性測定で得られる測定値そのもの、特にクリープ回復時の測定値には、正規化のみでは解消困難な精度上の問題があることを見出した。更に、本発明者らは、このような粘弾性パラメータと年齢との関係を確認し(上記非特許文献1参照)、肌のハリは本来、年齢と共に低下していくことが知られているにも関わらず、測定値そのものと年齢との間の相関が比較的低いことに着目し、測定値自体やその比率では、高精度に肌の粘弾性評価を行うことが難しいと考えた。
FIG. 9 is a graph showing temporal changes in the amount of deformation of the skin obtained by measuring the viscoelasticity of the skin.
Typical skin viscoelasticity evaluations are shown in FIG. 9, each measured value such as Ue, Uv, Uf, Ur, Ua or the ratio between the measured values (Ua / Uf, Ur / Uf, Ur / Ue, etc. It is done using).
The present inventors have found that the measurement value itself obtained by measuring the viscoelasticity of the skin, particularly the measurement value at the time of creep recovery, has a problem in accuracy that cannot be solved by normalization alone. Furthermore, the present inventors have confirmed the relationship between such viscoelastic parameters and age (see Non-Patent Document 1 above), and it is known that skin firmness originally decreases with age. Nevertheless, focusing on the fact that the correlation between the measured value itself and the age is relatively low, it was considered difficult to accurately evaluate the viscoelasticity of the skin with the measured value itself and its ratio.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、肌の粘弾性特性を用いた高精度な肌評価を可能とする技術に関する。
本明細書において「肌」は、「皮膚」と区別せずに用いられる。
This invention is made | formed in view of such a subject, and is related with the technique which enables highly accurate skin evaluation using the viscoelastic property of skin.
In the present specification, "skin" is used without distinction from "skin".

本発明の態様では、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
本発明の態様は、肌評価方法に関する。肌評価方法は、被験者の肌に対する粘弾性測定の測定値を取得する測定値取得工程と、取得された測定値に基づいて、時定数が互いに異なる一以上のクリープ回復特性成分を用いて記述される、クリープ回復の時間特性を示す回復曲線の近似式を算出する算出工程と、算出された近似式を用いて、被験者の肌の粘弾性情報を生成する生成工程と、を含む。
The aspect of the present invention adopts the following configuration in order to solve the problems described above.
An aspect of the present invention relates to a skin evaluation method. The skin evaluation method is described using a measurement value acquisition step for acquiring a measurement value of a viscoelasticity measurement for a subject's skin, and one or more creep recovery characteristic components having different time constants based on the acquired measurement value. A calculation step of calculating an approximate expression of a recovery curve indicating a time characteristic of creep recovery, and a generation step of generating viscoelasticity information of the subject's skin using the calculated approximate expression.

なお、本発明の別態様は、例えば、上記態様に係る肌評価方法を実行する肌評価装置(情報処理装置、コンピュータ)に関するものであり、上記態様に係る肌評価方法をコンピュータに実行させるプログラムに関するものであり、このようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関するものである。この記録媒体は、非一時的な有形の媒体を含む。   Another aspect of the present invention relates to, for example, a skin evaluation apparatus (information processing apparatus, computer) that executes the skin evaluation method according to the above aspect, and relates to a program that causes a computer to execute the skin evaluation method according to the above aspect. The present invention relates to a computer-readable storage medium storing such a program. This recording medium includes a non-transitory tangible medium.

上記態様によれば、肌の粘弾性特性を用いた高精度な肌評価を可能とする技術を提供することができる。   According to the said aspect, the technique which enables the highly accurate skin evaluation using the viscoelastic property of skin can be provided.

第一実施形態に係る肌評価方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the skin evaluation method which concerns on 1st embodiment. 肌の粘弾性測定により得られる肌の変形量の時間変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the time change of the deformation amount of the skin obtained by the viscoelasticity measurement of skin. 第二実施形態における肌評価方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the skin evaluation method in 2nd embodiment. 肌評価装置のハードウェア構成例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the hardware structural example of a skin evaluation apparatus. 近似式に基づくクリープ変形曲線及びクリープ回復曲線と測定値に基づく各曲線を示すグラフである。It is a graph which shows each curve based on the creep deformation curve and creep recovery curve based on an approximate expression, and a measured value. 近似式に基づくクリープ変形曲線及びクリープ回復曲線と測定値に基づく各曲線を示すグラフである。It is a graph which shows each curve based on the creep deformation curve and creep recovery curve based on an approximate expression, and a measured value. 第一試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a 1st test. 第二試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a 2nd test. 肌の粘弾性測定で得られた肌の変形量の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the deformation amount of the skin obtained by the viscoelasticity measurement of skin.

以下、本発明の好ましい実施形態の例(以降、本実施形態と表記する)について説明する。なお、以下に挙げる各実施形態はそれぞれ例示であり、本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。   Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention (hereinafter referred to as this embodiment) will be described. In addition, each embodiment listed below is each illustration, and this invention is not limited to the structure of the following each embodiment.

[第一実施形態]
第一実施形態に係る肌評価方法について説明する。
図1は、第一実施形態に係る肌評価方法を示すフローチャートである。
第一実施形態に係る肌評価方法は、工程(S11)、工程(S13)、及び工程(S15)を含み、工程(S15)で生成された肌の粘弾性情報に基づいて、被験者の肌を評価する。
First Embodiment
The skin evaluation method according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a flowchart showing a skin evaluation method according to the first embodiment.
The skin evaluation method according to the first embodiment includes the step (S11), the step (S13), and the step (S15), and based on the viscoelastic information of the skin generated in the step (S15), the skin of the subject evaluate.

工程(S11)では、被験者の肌に対する粘弾性測定の測定値が取得される。
ここで「肌に対する粘弾性測定」とは、肌(皮膚)に何らかの負荷を所定時間掛けることで肌が時間と共に変形していく過程及びその負荷を肌から開放して(肌に掛けることをやめて)肌が時間と共に元に戻ろうとする過程を測定することを意味する。本実施形態では、この粘弾性測定の具体的な測定方法は、限定されず、上述の吸引方式又は回転方式であってもよいし、他の方法であってもよい。
本明細書では、この粘弾性測定で測定される前半過程の現象を「クリープ変形」と表記し、後半過程の減少を「クリープ回復」と表記する。即ち、「クリープ変形」とは、肌(皮膚)に荷重を掛けることで肌が時間と共に変形していく現象を意味し、「クリープ回復」とは、その荷重を開放して肌が時間と共に元に戻ろうとする現象を意味するものとする。
In the step (S11), a measurement value of viscoelasticity measurement for the skin of the subject is acquired.
Here, “viscoelasticity measurement on the skin” refers to a process in which the skin deforms with time by applying a certain load to the skin (skin) for a predetermined period of time and releasing the load from the skin (stop applying to the skin ) Means to measure the process of skin getting back with time. In the present embodiment, the specific measurement method of the viscoelasticity measurement is not limited, and may be the suction method or the rotation method described above, or may be another method.
In this specification, the phenomenon of the first half process measured by this viscoelasticity measurement is referred to as "creep deformation", and the decrease of the second half process is referred to as "creep recovery". That is, "creep deformation" means a phenomenon in which the skin deforms with time by applying a load to the skin (skin), and "creep recovery" means releasing the load to allow the skin to recover from time. It means the phenomenon that it tries to return to.

工程(S11)で取得される測定値は、肌に対する粘弾性測定で得られる測定値の一部であってもよいし、全部であってもよい。例えば、クリープ変形の測定値のみ又はクリープ回復の測定値のみが取得されてもよい。
また、当該測定値は、粘弾性測定により得られる物理量に基づく値であればよい。例えば、当該測定値は、吸引方式で測定された変形量(吸引長)であってもよいし、回転方式で測定された変形量(角度)であってもよい。
更に、当該測定値は、測定された値そのものでなくてもよい。例えば、当該測定値は、変形量に対する原形量の割合であるひずみ値であってもよいし、弾性率、クリープコンプライアンス(弾性率の逆数)などであってもよい。また、当該測定値は、何らかの基準で正規化(規格化)された測定値(相対値)であってもよい。例えば、工程(S11)では、クリープ回復開始時(最大変位時)の測定値で正規化された測定値(相対値)を取得することができる。また、被験者の肌に対して実施された複数回の測定で得られた各回の測定値を正規化(平均化)した測定値が取得されてもよい。このように正規化された測定値が取得されることで、測定条件のバラつきを低減することができる。
The measurement value acquired in the step (S11) may be a part or all of the measurement value obtained by the viscoelasticity measurement on the skin. For example, only creep deformation measurements or only creep recovery measurements may be obtained.
Moreover, the said measured value should just be a value based on the physical quantity obtained by viscoelasticity measurement. For example, the measurement value may be a deformation amount (suction length) measured by a suction method, or may be a deformation amount (angle) measured by a rotation method.
Furthermore, the measured value may not be the measured value itself. For example, the measured value may be a strain value which is a ratio of an amount of deformation to a deformation amount, or may be an elastic modulus, creep compliance (reciprocal of elastic modulus), or the like. Further, the measurement value may be a measurement value (relative value) normalized (standardized) by some standard. For example, in the step (S11), a measurement value (relative value) normalized by the measurement value at the start of creep recovery (at the time of maximum displacement) can be acquired. Moreover, the measured value which normalized (averaged) each measured value obtained by the several times of measurement implemented with respect to a test subject's skin may be acquired. By obtaining the normalized measurement value in this manner, it is possible to reduce the variation in the measurement condition.

また、工程(S11)で取得される測定値は、粘弾性測定においてその値が測定された時間(以降、測定時間と表記する場合もある)と関連付け可能な状態で取得される。当該測定時間が予め決められている場合には、その測定時間の測定値のみが取得されればよい。例えば、測定値の取得順に応じて予め決められた各測定時間と各測定値とを関連付けることができる。また、測定値と測定時間とのペアが取得されてもよい。   Further, the measurement value acquired in the step (S11) is acquired in a state where it can be associated with the time (hereinafter, sometimes referred to as measurement time) when the value was measured in the viscoelasticity measurement. When the measurement time is determined in advance, only the measurement value of the measurement time needs to be acquired. For example, each measurement time and each measurement value determined in advance according to the measurement value acquisition order can be associated with each other. A pair of a measurement value and a measurement time may be acquired.

また、工程(S11)での取得手法は制限されない。例えば、工程(S11)が測定装置により実行される場合には、工程(S11)は、粘弾性測定を行い、その測定値を計測することを包含してもよい。また、工程(S11)が測定装置以外のコンピュータにより実行される場合には、工程(S11)は、そのコンピュータが測定装置から無線若しくは有線の通信又は可搬型記録媒体などを介して測定値を取得すること、或いはそのコンピュータのユーザにより当該測定値が入力されることで取得することを包含してもよい。   Moreover, the acquisition method in the step (S11) is not limited. For example, when the step (S11) is executed by a measuring device, the step (S11) may include measuring viscoelasticity and measuring the measured value. In addition, when the step (S11) is executed by a computer other than the measuring device, the step (S11) acquires the measurement value from the measuring device via wireless or wired communication or a portable recording medium. Or acquisition by inputting the measurement value by a user of the computer.

工程(S13)では、工程(S11)で取得された測定値に基づいて、時定数が互いに異なる一以上のクリープ回復特性成分を用いて記述される、クリープ回復の時間特性を示す回復曲線の近似式が算出される。工程(S13)は、デバイスやコンピュータなどにより実行される。但し、工程(S13)の実行契機は、人間により与えられてもよいし、工程(S11)に続いてコンピュータ等自身により自動で判断されてもよい。   In step (S13), an approximation of the recovery curve indicating the time characteristics of creep recovery described using one or more creep recovery characteristic components having different time constants based on the measurement values obtained in step (S11). An expression is calculated. Step (S13) is executed by a device, a computer, or the like. However, the execution opportunity of the step (S13) may be given by a human, or may be automatically determined by the computer itself after the step (S11).

ここで「クリープ回復の時間特性を示す回復曲線」とは、時間軸とクリープ回復の指標値軸とで示される曲線であって、クリープ回復の時間変化を表す曲線を意味する。以降、この「クリープ回復の時間特性を示す回復曲線」をクリープ回復曲線と表記する場合もある。後述する図2におけるクリープ回復曲線が一例である。但し、クリープ回復曲線は、図2の例に限定されない。例えば、図2に示されるクリープ回復曲線を対称移動させた相似曲線をクリープ回復曲線としてもよい。この場合のクリープ回復曲線は、クリープ変形の時間特性を示す変形曲線に近い形状となる。
これに対して「クリープ変形曲線」との表記を用いる場合がある。この「クリープ変形曲線」とは、クリープ変形の時間特性を示す変形曲線であり、時間軸とクリープ変形の指標値軸とで示される曲線であって、クリープ変形の時間変化を表す曲線を意味する。後述する図2におけるクリープ変形曲線が一例である。
Here, "a recovery curve showing a time characteristic of creep recovery" is a curve indicated by a time axis and an index value axis of creep recovery, and means a curve representing a time change of creep recovery. Hereinafter, this "recovery curve showing time characteristics of creep recovery" may be referred to as a creep recovery curve. The creep recovery curve in FIG. 2 described later is an example. However, the creep recovery curve is not limited to the example of FIG. For example, a similarity curve obtained by symmetrically shifting the creep recovery curve shown in FIG. 2 may be used as the creep recovery curve. The creep recovery curve in this case has a shape close to a deformation curve indicating the time characteristic of creep deformation.
On the other hand, the notation “creep deformation curve” is sometimes used. The “creep deformation curve” is a deformation curve indicating the time characteristic of creep deformation, and is a curve represented by a time axis and an index value axis of creep deformation, and means a curve representing a time change of creep deformation. . The creep deformation curve in FIG. 2 described later is an example.

図2は、肌の粘弾性測定により得られる肌の変形量の時間変化の例を示すグラフである。
図2の例では、測定時0秒で肌に負荷が掛けられることでクリープ変形が始まり、測定時2秒で負荷が開放されクリープ回復が開始される。このため、測定時0秒から2秒までの変形量の時間変化がクリープ変形曲線と表記され、測定時2秒以降の変形量の時間変化がクリープ回復曲線と表記される。
FIG. 2 is a graph showing an example of the time change of the amount of deformation of the skin obtained by measuring the viscoelasticity of the skin.
In the example of FIG. 2, creep deformation is started by applying a load to the skin at 0 seconds at the time of measurement, and the load is released at 2 seconds at the time of measurement to start creep recovery. Therefore, the time change of deformation from 0 seconds to 2 seconds at the time of measurement is expressed as a creep deformation curve, and the time change of deformation after 2 seconds at the time of measurement is expressed as a creep recovery curve.

本発明者らは、単純フォークトモデルが縦に複数個連結したモデルにより肌のクリープ変形曲線をモデル化することに成功している。単純フォークトモデルは、弾性のバネと粘性のダッシュポットが並列に繋がった力学的模型である。即ち、本発明者らは、時定数が互いに異なる複数のクリープ変形特性成分の和で記述される式でクリープ変形曲線を近似できることに成功している。ここでの「クリープ変形特性成分」とは、クリープ変形曲線を形成する、クリープ変形の時間特性の一成分を意味し、固有の時定数を有する指数関数式で示すことができる。
ここでの「時定数」とは、各クリープ変形特性成分の極限値の{(1−e−1)×100}パーセント(eはネイピア数(自然対数の底)であり、約63%である)に到達する時間である。
「クリープ変形特性成分の極限値」は、そのクリープ変形特性成分の指標値が時間経過に応じて収束していく先の値であり、変形量、ひずみ、弾性率、クリープコンプライアンスなどを示す値である。
The present inventors have succeeded in modeling the creep deformation curve of the skin by a model in which a plurality of simple forked models are vertically connected. The simple forked model is a mechanical model in which an elastic spring and a viscous dashpot are connected in parallel. That is, the present inventors succeeded in approximating the creep deformation curve by an equation described by the sum of a plurality of creep deformation characteristic components having different time constants. Here, “creep deformation characteristic component” means one component of the time characteristic of creep deformation which forms a creep deformation curve, and can be represented by an exponential equation having an inherent time constant.
Here, the “time constant” is {(1-e −1 ) × 100} percent (e is the Napier number (base of natural logarithm)) of the limit value of each creep deformation characteristic component, and is about 63%. It is time to reach).
“The limit value of the creep deformation characteristic component” is a value before the index value of the creep deformation characteristic component converges with the passage of time, and is a value indicating the amount of deformation, strain, elastic modulus, creep compliance, etc. is there.

更に、本発明者らは、クリープ変形曲線の近似式で用いた単純フォークトモデルを用いることで、肌のクリープ回復曲線についてもモデル化できるのではないかと考え、時定数が互いに異なる一以上のクリープ回復特性成分を用いて記述される式でクリープ回復曲線を近似できることを見出した。ここでの「クリープ回復特性成分」とは、クリープ回復曲線を形成する、クリープ回復の時間特性の一成分を意味し、固有の時定数を有する指数関数式で示すことができる。
ここでの「時定数」とは、クリープ回復の開始時点から各クリープ回復特性成分の極限値の{(1−e−1)×100}パーセント(eはネイピア数(自然対数の底)であり、約63%である)に到達する時間である。
「クリープ回復特性成分の極限値」は、そのクリープ回復特性成分の指標値が時間経過に応じて収束していく先の値であり、変形量、ひずみ、弾性率、クリープコンプライアンスなどを示す値である。
Furthermore, the present inventors consider that it may be possible to model the creep recovery curve of the skin by using the simple Voigt model used in the approximation of the creep deformation curve, and one or more creeps having different time constants from each other It was found that the creep recovery curve can be approximated by the formula described using the recovery characteristic component. The term "creep recovery characteristic component" as used herein means one component of the creep recovery time characteristic that forms a creep recovery curve, and can be represented by an exponential equation having an inherent time constant.
Here, the “time constant” is {(1-e −1 ) × 100} percent (e is the Napier number (base of natural logarithm)) of the limit value of each creep recovery characteristic component from the start point of creep recovery. , Which is about 63%).
“The limit value of the creep recovery characteristic component” is the value before the index value of the creep recovery characteristic component converges with the passage of time, and is a value indicating the amount of deformation, strain, elastic modulus, creep compliance, etc. is there.

工程(S13)で算出されるクリープ回復曲線の近似式は、クリープ回復の開始値から一以上のクリープ回復特性成分の和を減じる以下の式として算出されてもよい。以下の式におけるiは、個々のクリープ回復特性成分を示し、Nは、クリープ回復特性成分の数を示し、gは、i個目のクリープ回復特性成分の極限値を示し、τは、i個目のクリープ回復特性成分の時定数を示す。

Figure 2019126659
上記式は、クリープ回復の開始値を正規化された「1」とし、その開始値からクリープ回復の変位量(回復量)の時間変化を表す曲線を近似する式である。但し、本実施形態におけるクリープ回復曲線の近似式は、一以上のクリープ回復特性成分を用いていればよく、このような式に限定されない。例えば、クリープ回復の開始値は、0.9、1.1など1以外の値でもよい。また、上記式で近似される曲線を対称移動させた曲線(クリープ変形曲線に似た形状の曲線)をクリープ回復曲線とする場合には、当該近似式は、クリープ回復の開始値を用いることなく、上記式の第2項のみを用いて算出されてもよい。 The approximate expression of the creep recovery curve calculated in the step (S13) may be calculated as the following equation which subtracts the sum of one or more creep recovery characteristic components from the creep recovery start value. In the following equation, i represents an individual creep recovery characteristic component, N represents the number of creep recovery characteristic components, g i represents the limit value of the i-th creep recovery characteristic component, and τ i is The time constant of the ith creep recovery characteristic component is shown.
Figure 2019126659
The above equation is an equation that sets the start value of creep recovery as “1” normalized, and approximates a curve representing the time change of the displacement amount (recovery amount) of creep recovery from the start value. However, the approximate expression of the creep recovery curve in the present embodiment only needs to use one or more creep recovery characteristic components, and is not limited to such an equation. For example, the creep recovery start value may be a value other than 1 such as 0.9 or 1.1. Further, in the case where a curve obtained by symmetrically moving the curve approximated by the above equation (curve having a shape similar to a creep deformation curve) is used as a creep recovery curve, the approximate equation does not use the creep recovery start value. And may be calculated using only the second term of the above equation.

クリープ回復曲線の近似式で用いるクリープ回復特性成分の数は、個々の時定数と共に、予め決められる。
クリープ回復特性成分の数は、1以上に設定される。
このとき、時定数には、肌の粘弾性測定において用いられる瞬間回復値(Ur)の測定時間よりも短い時間を少なくとも含む予め決められた時間が用いられる。瞬間回復値(Ur)は、クリープ回復の開始時点から予め決められた所定時間(図9の例では0.1秒)で測定される回復量を示し、陰圧解除値とも呼ばれる。
クリープ回復特性成分の時定数は、クリープ回復の開始時点からの経過時間に相当するため、小さい時定数を持つクリープ回復特性成分ほど、クリープ回復曲線において支配的となる。このため、クリープ回復特性成分の数が1とされる場合には、瞬間回復値(Ur)の測定時間よりも短い時間を時定数として設定することが望ましく、クリープ回復特性成分の数が2以上とされる場合には、瞬間回復値(Ur)の測定時間を境界として、それよりも短い時間及び長い時間が時定数に設定されることが望ましい。これにより、クリープ回復曲線の近似精度を向上させることができる。
The number of creep recovery characteristic components used in the approximation of the creep recovery curve, as well as the individual time constants, is predetermined.
The number of creep recovery characteristic components is set to one or more.
At this time, a predetermined time including at least a time shorter than the measurement time of the instantaneous recovery value (Ur) used in the measurement of the viscoelasticity of the skin is used as the time constant. The instantaneous recovery value (Ur) indicates a recovery amount measured in a predetermined time (0.1 second in the example of FIG. 9) from the start of creep recovery, and is also called a negative pressure release value.
Since the time constant of the creep recovery characteristic component corresponds to the elapsed time from the start of creep recovery, the creep recovery characteristic component having a smaller time constant becomes dominant in the creep recovery curve. For this reason, when the number of creep recovery characteristic components is 1, it is desirable to set a time shorter than the measurement time of the instantaneous recovery value (Ur) as a time constant, and the number of creep recovery characteristic components is 2 or more. In this case, it is desirable to set the time constant shorter and longer than the measurement time of the instantaneous recovery value (Ur) as a boundary. Thereby, the approximation accuracy of the creep recovery curve can be improved.

工程(S13)におけるクリープ回復曲線の近似式の算出手法には様々な手法がある。本実施形態では、工程(S11)で取得された測定値に基づいた算出手法であれば、その具体的な算出手法は限定されない。
当該算出手法には、クリープ変形曲線の近似式の情報を用いる第一手法と、クリープ変形曲線の近似式の情報を用いない第二手法とに大別できる。第一手法は、第二実施形態として後述するため、第一実施形態では、第二手法について説明することとする。但し、第一実施形態においても第一手法を用いて近似式が算出されてもよい。
There are various methods for calculating the approximate expression of the creep recovery curve in the step (S13). In the present embodiment, the specific calculation method is not limited as long as it is a calculation method based on the measurement value acquired in step (S11).
The calculation methods can be roughly classified into a first method using information of an approximate expression of a creep deformation curve and a second method not using information of an approximate expression of a creep deformation curve. Since the first method will be described later as the second embodiment, in the first embodiment, the second method will be described. However, also in the first embodiment, the approximate expression may be calculated using the first method.

第二手法を用いる工程(S13)では、工程(S11)で取得された測定値に基づいて、クリープ回復曲線の回復極限値が推定される。この「回復極限値」とは、クリープ回復曲線が負荷の開放後の時間経過に伴い収束する極限値である。
一つのクリープ回復特性成分を用いる場合には(上記式におけるN=1)、回復極限値がそのクリープ回復特性成分の極限値(上記式におけるg)として算出されてもよい。
二以上のクリープ回復特性成分を用いる場合には(上記式におけるN>=2)、回復極限値と工程(S11)で取得された測定値とを用いて、各クリープ回復特性成分の極限値がそれぞれ算出される。例えば、各クリープ回復特性成分の極限値の和が当該推定されたクリープ回復曲線の回復極限値となるような、各クリープ回復特性成分の極限値が最小二乗法を用いて算出される。この場合の算出式は、例えば、次のように表すことができる。以下の式において測定データ(測定時間、指標値)が(t、Y)で示され、近似データ(測定時間、指標値)が(t、y)で示され、mがクリープ回復曲線の回復極限値を示す。

Figure 2019126659
In the step (S13) using the second method, the recovery limit value of the creep recovery curve is estimated based on the measurement value acquired in the step (S11). This “recovery limit value” is the limit value at which the creep recovery curve converges with the passage of time after the load is released.
When one creep recovery characteristic component is used (N = 1 in the above equation), the recovery limit value may be calculated as the limit value of the creep recovery characteristic component (g 1 in the above equation).
When two or more creep recovery characteristic components are used (N> = 2 in the above formula), the limit value of each creep recovery characteristic component is determined using the recovery limit value and the measured value obtained in step (S11). Each is calculated. For example, the limit value of each creep recovery characteristic component is calculated using the least square method such that the sum of the limit values of each creep recovery characteristic component becomes the recovery limit value of the estimated creep recovery curve. The calculation formula in this case can be expressed, for example, as follows. In the following equation, measurement data (measurement time, index value) is indicated by (t i , Y i ), approximate data (measurement time, index value) is indicated by (t i , y i ), and m is creep recovery. The curve's recovery limit is shown.
Figure 2019126659

このような第二手法で算出されるクリープ回復曲線の回復極限値及び各クリープ回復特性成分の極限値(g)は、工程(S11)で取得された測定値と同種の値であってもよいし、異種の値であってもよい。例えば、工程(S11)で取得された測定値が変形量である場合、工程(S13)で算出される極限値は、変形量であってもよいし、その変形量から算出可能であれば、ひずみ値、弾性率、又はクリープコンプライアンスであってもよい。ひずみ値が算出される場合、原形量が予め決められていてもよいし、工程(S11)において測定値と共に取得されてもよい。弾性率又はクリープコンプライアンスが算出される場合、肌に掛けられる変形力(吸引力やトルクなど)が予め決められていてもよいし、工程(S11)において測定値と共に取得されてもよい。 The recovery limit value of the creep recovery curve calculated by the second method and the limit value (g i ) of each creep recovery characteristic component are the same values as the measured values acquired in the step (S11). The values may be different or different. For example, when the measured value acquired in the step (S11) is a deformation amount, the limit value calculated in the step (S13) may be a deformation amount, or it can be calculated from the deformation amount, It may be strain value, elastic modulus or creep compliance. When the strain value is calculated, the original value may be determined in advance, or may be acquired together with the measured value in the step (S11). When the elastic modulus or the creep compliance is calculated, the deforming force (such as suction force or torque) applied to the skin may be determined in advance, or may be acquired together with the measurement value in the step (S11).

工程(S15)では、工程(S13)で算出された近似式を用いて、当該被験者の肌の粘弾性情報が生成される。
「肌の粘弾性情報」とは、肌の弾性若しくは粘性又はそれらの両方を示す情報である。
工程(S15)では、工程(S13)で算出された一以上のクリープ回復特性成分の少なくとも一つの極限値(回復極限値も含む)がそのまま粘弾性情報とされてもよいし、極限値の比率が粘弾性情報とされてもよい。
例えば、各クリープ回復特性成分を特定し得る時定数の値と各クリープ回復特性成分の極限値とのペアがクリープ回復特性成分の数分含まれる粘弾性情報が生成される。また、極限値がクリープ回復特性成分ごとに色分けされた積み上げ棒グラフ、帯グラフ、円グラフなどを粘弾性情報として生成することもできる。これらグラフに極限値の数値が付されない場合には、そのグラフは極限値の割合を示すものとなる。
また、各クリープ回復特性成分の極限値の比率を数値で示す粘弾性情報が生成されてもよい。例えば、各クリープ回復特性成分の極限値の総和に対する最も小さい時定数を有するクリープ回復特性成分の極限値の比率が肌の弾力(ハリ)を示す当該粘弾性情報として生成されてもよいし、当該総和に対する最も小さい時定数及び次に小さい時定数を有するクリープ回復特性成分の極限値の和の比率が肌の弾力(ハリ)を示す当該粘弾性情報として生成されてもよい。
In step (S15), viscoelasticity information of the subject's skin is generated using the approximate expression calculated in step (S13).
The "skin viscoelasticity information" is information indicating the elasticity or viscosity of the skin or both of them.
In the step (S15), at least one limit value (including the recovery limit value) of the one or more creep recovery characteristic components calculated in the step (S13) may be used as the viscoelastic information as it is, or the ratio of the limit value May be considered as viscoelastic information.
For example, visco-elasticity information is generated in which pairs of values of time constants that can identify each creep recovery characteristic component and the limit values of the respective creep recovery characteristic components are included as many as creep recovery characteristic components. In addition, a stacked bar graph, a band graph, a circle graph, or the like in which limit values are color-coded for each creep recovery characteristic component can also be generated as viscoelastic information. If these graphs do not have numerical limits, they will show the percentage of the limit.
Also, visco-elastic information may be generated that numerically indicates the ratio of the limit value of each creep recovery characteristic component. For example, the ratio of the limit value of the creep recovery characteristic component having the smallest time constant to the sum of the limit values of the creep recovery characteristic components may be generated as the viscoelastic information indicating the elasticity of the skin. A ratio of the sum of the limit values of the creep recovery characteristic component having the smallest time constant and the second smallest time constant to the sum may be generated as the viscoelastic information indicating the elasticity of the skin.

上述のように求められた各クリープ回復特性成分はそれぞれ次のような肌情報を示すと考えることができる。例えば、クリープ回復の開始時から瞬間回復値(Ur)の測定時までの時間よりも短い時間に設定された時定数を持つクリープ回復特性成分は、角層、表皮、真皮、及び皮下組織を形成する細胞固体の粘弾性応答を示すと考えられる。そして、その時間よりも長い時定数を持つクリープ回復特性成分は、上記成分よりも瞬間変位量が小さいため、細胞間脂質や血管及びリンパ管、それらを流れるリンパ液や血液などに影響を受けた粘弾性応答を示すと考えることができる。
このため、各クリープ回復特性成分の和で記述される近似式によれば、皮膚を形成する組織に対応する粘弾性応答特性、即ち肌の粘弾性情報を特定することができる。
Each creep recovery characteristic component determined as described above can be considered to indicate the following skin information. For example, the creep recovery characteristic component having a time constant set to a time shorter than the time from the start of creep recovery to the time of measurement of the instantaneous recovery value (Ur) forms the stratum corneum, the epidermis, the dermis, and the subcutaneous tissue. It is believed to exhibit the visco-elastic response of the A creep recovery characteristic component having a time constant longer than that time has a smaller instantaneous displacement than the above component, so that viscosity affected by intercellular lipids, blood vessels and lymph vessels, lymph fluid flowing through them, blood, etc. It can be considered to exhibit an elastic response.
Therefore, according to the approximate expression described by the sum of the respective creep recovery characteristic components, it is possible to specify the viscoelastic response characteristic corresponding to the tissue forming the skin, that is, the viscoelastic information of the skin.

また、各クリープ回復特性成分の極限値やその割合などによれば、肌のハリ(弾力)や肌の潤いなどの程度を示すこともできる。例えば、少なくとも一つのクリープ回復特性成分に関して年代ごとの平均指標値を予め保持しておき、算出されたそのクリープ回復特性成分の極限値とその平均指標値とを比較することにより、被験者の肌のハリ又は潤いに関する肌年齢が粘弾性情報として生成されてもよい。また、肌のハリ又は潤いが平均的なサンプル肌から得られたサンプル極限値が予め保持されており、そのサンプル極限値と被験者の肌に関して算出された極限値とを大小比較することにより、被験者の肌のハリ又は潤いが良好か否かを示す粘弾性情報が生成されてもよい。
また、粘弾性情報として、被験者の肌の角層、表皮、及び真皮を少なくとも含む複数層のいずれか一つ以上の弾性率の情報を生成することもできる。吸引方式の粘弾性測定装置において開口測定部の径が異なる複数種のプローブを用いてプローブごとに測定値が取得され、それら測定値から算出されるプローブごとの極限値の差分により或る層における弾性率を算出することができる。
In addition, according to the limit value or the ratio of each creep recovery characteristic component, it is possible to indicate the degree of skin firmness (elasticity), skin moistness and the like. For example, the average index value for each age is stored in advance for at least one creep recovery characteristic component, and the calculated limit value of the creep recovery characteristic component is compared with the average index value of the subject's skin. Skin age related to firmness or moistness may be generated as viscoelastic information. In addition, a sample limit value obtained from a sample skin with an average of firmness or moisture of the skin is held in advance, and the subject is compared by comparing the sample limit value with the limit value calculated for the subject's skin. Viscoelastic information may be generated to indicate whether the skin firmness or moistness of the skin is good.
In addition, as the viscoelastic information, information of any one or more elastic modulus of a plurality of layers including at least the stratum corneum, the epidermis, and the dermis of the subject's skin can be generated. In a suction-type viscoelasticity measuring device, measured values are acquired for each probe using a plurality of types of probes having different diameters of the opening measurement portion, and a difference in the limit value for each probe calculated from the measured values is used to determine whether or not a certain layer The modulus of elasticity can be calculated.

第一実施形態に係る肌評価方法は、図1には図示されていないが、工程(S15)で生成された粘弾性情報を用いて、被験者の肌を評価する。ここでの評価方法は何ら制限されない。工程(S15)で生成された粘弾性情報を被験者や評価者などに提示することで、その提示を受けた者が独自に肌評価を行うことができる。
例えば、年代ごとの平均指標値やサンプル極限値などが提示されている状態で、工程(S15)で生成された粘弾性情報が提示されることで、その提示を受けた者は、両者を比較することで、被験者(又は自身)の肌のハリ又は潤い、肌年齢などを評価することができる。
もちろん、工程(S15)で生成される粘弾性情報が肌評価の結果を示していてもよい。例えば、上述したように、粘弾性情報に、被験者の肌のハリ又は潤いが良好か否かが示されていてもよく、被験者のハリ又は潤いに関する肌年齢が示されていてもよい。この場合には、粘弾性情報を用いた肌評価は別途実行されなくてもよい。
Although the skin evaluation method according to the first embodiment is not illustrated in FIG. 1, the skin of the subject is evaluated using the viscoelastic information generated in the step (S15). The evaluation method here is not limited at all. By presenting the viscoelastic information generated in the step (S15) to a subject, an evaluator, or the like, a person who has received the presentation can independently perform skin evaluation.
For example, the viscoelasticity information generated in the step (S15) is presented in the state where the average index value for each age, the sample limit value, etc. are presented. By doing this, it is possible to evaluate the skin elasticity or moisture of the subject (or himself / herself), skin age, and the like.
Of course, the viscoelastic information generated in the step (S15) may indicate the result of skin evaluation. For example, as described above, the viscoelasticity information may indicate whether or not the subject's skin firmness or moistness is good, and may indicate the subject's skin age related to the firmness or moistness. In this case, the skin evaluation using the viscoelastic information may not be performed separately.

上述のように、第一実施形態では、粘弾性の力学モデルに基づいてクリープ回復曲線の近似式が算出され、その回復曲線における一以上の各成分のパラメータ(極限値)が肌の粘弾性情報として利用される。従って、第一実施形態によれば、肌の粘弾性を示す新しい指標に基づいて肌評価を行うことができる。この新しい指標を用いることで、クリープ変形の測定値をそのまま用いて行う評価に比べて、測定値に包含される測定条件のバラつきを低減することができるため、高精度の肌評価を実現することができる。   As described above, in the first embodiment, an approximate expression of a creep recovery curve is calculated based on a dynamic model of viscoelasticity, and parameters (extreme values) of one or more components in the recovery curve are skin viscoelasticity information. Used as Therefore, according to the first embodiment, the skin evaluation can be performed based on the new index indicating the viscoelasticity of the skin. By using this new index, it is possible to reduce the variation in the measurement conditions included in the measured value compared to the evaluation performed using the measured value of creep deformation as it is, so that highly accurate skin evaluation is realized. Can do.

[第二実施形態]
以下、第二実施形態における肌評価方法について説明する。第二実施形態は、特にクリープ回復曲線の近似式の算出手法として上述の第一手法を用いる点において、第一実施形態と異なる。以下は、第一実施形態と異なる内容を中心に説明し、第一実施形態と同様の内容については適宜省略する。
Second Embodiment
Hereinafter, the skin evaluation method in the second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the first method described above is used as a method for calculating an approximate expression for a creep recovery curve. The following description will be made focusing on the contents different from the first embodiment, and the contents similar to the first embodiment will be omitted as appropriate.

図3は、第二実施形態における肌評価方法を示すフローチャートである。
第二実施形態に係る肌評価方法は、工程(S21)、工程(S23)、工程(S25)、工程(S27)、及び工程(S29)を含み、工程(S29)で生成された肌の粘弾性情報に基づいて、被験者の肌を評価する。
FIG. 3 is a flowchart showing a skin evaluation method in the second embodiment.
The skin evaluation method according to the second embodiment includes a step (S21), a step (S23), a step (S25), a step (S27), and a step (S29), and the skin viscosity generated in the step (S29). Evaluate the subject's skin based on the elasticity information.

工程(S21)は、第一実施形態における工程(S11)と同様である。但し、第二実施形態では、クリープ変形時及びクリープ回復時の両方の測定値が取得される。   Step (S21) is the same as step (S11) in the first embodiment. However, in the second embodiment, measured values at the time of creep deformation and at the time of creep recovery are acquired.

工程(S23)では、工程(S21)で取得された測定値がクリープ回復開始時(又はクリープ変形終了時)の変形量で正規化される。クリープ回復開始時の変形量はクリープ回復の開始値である。また、この開始値は、図9のパラメータUfに相当する。
この開始値には、工程(S21)で取得された測定値そのものが利用されてもよいし、取得されたクリープ変形時の測定値群又はそれらが最大変形量で正規化された値群に基づいて推定されるクリープ変形曲線の極限値が利用されてもよい。
また、正規化は、クリープ回復の開始値を基準値(例えば1)として0以上1以下の値を取るように実行されてもよいし、その開始値が正規化された測定値群に基づいて推定された値である場合には、その開始値そのものを基準値として正規化されてもよい。
In the step (S23), the measured value obtained in the step (S21) is normalized by the amount of deformation at the start of creep recovery (or at the end of creep deformation). The amount of deformation at the start of creep recovery is the starting value of creep recovery. Also, this start value corresponds to the parameter Uf of FIG.
For this start value, the measurement value itself acquired in the step (S21) may be used, or the acquired measurement value group at the time of creep deformation or the value group normalized by the maximum deformation amount are used. The limit value of the creep deformation curve estimated in this way may be used.
Further, the normalization may be executed so as to take a value not less than 0 and not more than 1 with a creep recovery start value as a reference value (for example, 1), or based on a measurement value group in which the start value is normalized. In the case of an estimated value, the start value itself may be normalized as a reference value.

工程(S25)では、工程(S23)で正規化された測定値群の中のクリープ変形時の測定値群に基づいて、クリープ変形曲線の近似式が算出される。クリープ変形曲線の近似式は、時定数が互いに異なる複数のクリープ変形特性成分の和、即ち以下の式で表すことができる。以下の式におけるiは、個々のクリープ変形特性成分を示し、Nは、クリープ変形特性成分の数を示し、kは、i個目のクリープ変形特性成分の極限値を示し、τは、i個目のクリープ変形特性成分の時定数を示す。

Figure 2019126659
In the step (S25), the approximate expression of the creep deformation curve is calculated based on the measurement value group during creep deformation in the measurement value group normalized in the step (S23). The approximate expression of the creep deformation curve can be expressed by the sum of a plurality of creep deformation characteristic components having different time constants, that is, the following expression. In the following equation, i represents an individual creep deformation characteristic component, N represents the number of creep deformation characteristic components, k i represents the limit value of the i-th creep deformation characteristic component, and τ i is The time constant of the i-th creep deformation characteristic component is shown.
Figure 2019126659

クリープ変形曲線の近似式で用いるクリープ変形特性成分の数は、個々の時定数と共に、予め決められる。
クリープ変形特性成分の数は、2以上に設定される。このとき、時定数には、肌の粘弾性測定において用いられる瞬間伸長値(Ue)の測定時間に基づいて、この測定時間よりも短い時間及びこの測定時間よりも長い時間を少なくとも含む予め決められた複数の時間が用いられる。クリープ変形特性成分の時定数は、クリープ変形開始時点からの経過時間に相当するため、小さい時定数を持つクリープ変形特性成分ほど、クリープ変形曲線において支配的となる。このため、瞬間伸長値(Ue)の測定時間を境界として、それよりも短い時間及び長い時間が時定数に設定されることで、クリープ変形曲線の近似精度を向上させることができる。
The number of creep deformation characteristic components used in the approximation of the creep deformation curve is predetermined with the individual time constants.
The number of creep deformation characteristic components is set to 2 or more. At this time, the time constant is determined in advance including at least a time shorter than this measurement time and a time longer than this measurement time based on the measurement time of the instantaneous elongation value (Ue) used in the viscoelasticity measurement of the skin. Times are used. Since the time constant of the creep deformation characteristic component corresponds to the elapsed time from the creep deformation start time, the creep deformation characteristic component having a smaller time constant becomes dominant in the creep deformation curve. For this reason, the approximation accuracy of the creep deformation curve can be improved by setting the time constant shorter and longer than the measurement time of the instantaneous elongation value (Ue) as the time constant.

更に言えば、クリープ変形特性成分の数は、4つに設定されることが望ましい。この場合、時定数には、瞬間伸長値(Ue)の測定時間よりも短い時間、その測定時間よりも長くかつ肌の粘弾性測定において肌に変形力を掛ける力付与時間よりも短い時間、その力付与時間、及びその力付与時間よりも長い時間の4つの予め決められた時間が用いられることが望ましい。このようにすれば、クリープ変形曲線の近似精度を向上させつつ、計算負荷の増大を防ぐことができる。例えば、瞬間伸長値(Ue)の測定時間が0.1秒に設定され、力付与時間が5秒に設定される場合には、0.05秒、0.5秒、5秒、50秒の4つの時定数が用いられる。   Furthermore, it is desirable that the number of creep deformation characteristic components is set to four. In this case, the time constant includes a time shorter than the measurement time of the instantaneous elongation value (Ue), a time longer than the measurement time, and a time shorter than the force application time for applying the deformation force to the skin in the viscoelasticity measurement of the skin, It is desirable to use four predetermined times, a force application time and a time longer than the force application time. In this way, it is possible to prevent an increase in calculation load while improving the approximation accuracy of the creep deformation curve. For example, when the measurement time of the instantaneous extension value (Ue) is set to 0.1 seconds and the force application time is set to 5 seconds, 0.05 seconds, 0.5 seconds, 5 seconds, and 50 seconds Four time constants are used.

工程(S25)では、工程(S23)で正規化された測定値群に基づいて、クリープ変形曲線が収束する極限値を推定し、各測定値とこの推定されたクリープ変形曲線の極限値とを用いて、各クリープ変形特性成分の極限値をそれぞれ算出する。例えば、各クリープ変形特性成分の極限値の和が当該推定されたクリープ変形曲線の極限値となるような、各クリープ変形特性成分の極限値が最小二乗法を用いて算出される。この場合の算出式は、例えば、次のように表すことができる。以下の式において測定データ(測定時間、指標値)が(t、Y)で示され、近似データ(測定時間、指標値)が(t、y)で示され、mがクリープ変形曲線の極限値を示す。

Figure 2019126659
In the step (S25), based on the measured value group normalized in the step (S23), the limit value at which the creep deformation curve converges is estimated, and each measured value and the limit value of the estimated creep deformation curve are calculated. And to calculate the limit value of each creep deformation characteristic component. For example, the limit value of each creep deformation characteristic component is calculated using the least square method so that the sum of the limit values of each creep deformation characteristic component becomes the limit value of the estimated creep deformation curve. The calculation formula in this case can be expressed as follows, for example. In the following equation, measurement data (measurement time, index value) is shown by (t i , Y i ), approximate data (measurement time, index value) is shown by (t i , y i ), and m is creep deformation Indicates the limit value of the curve.
Figure 2019126659

工程(S27)では、工程(S25)で算出されたクリープ変形曲線の近似式の情報と、工程(S23)で正規化されたクリープ回復時の測定値群とを用いて、クリープ回復曲線の近似式が算出される。第二実施形態では、クリープ変形曲線の近似式の情報を用いる第一手法を用いてクリープ回復曲線の近似式が算出されるが、もちろん、第一実施形態で述べた第二手法を用いて当該近似式が算出されてもよい。
第二実施形態で算出されるクリープ回復曲線の近似式は、次の式で表すことができる。以下の式におけるiは、個々のクリープ回復特性成分を示し、Nは、クリープ回復特性成分の数を示し、pは補正係数を示し、kは、1個目(最小時定数)のクリープ変形特性成分の極限値を示し、mは、i個目のクリープ回復特性成分の寄与係数を示し、τは、i個目のクリープ回復特性成分の時定数を示す。

Figure 2019126659
In the step (S27), approximation of the creep recovery curve is performed using the information of the approximation formula of the creep deformation curve calculated in the step (S25) and the measurement value group at the time of creep recovery normalized in the step (S23). An equation is calculated. In the second embodiment, the approximate expression of the creep recovery curve is calculated using the first method that uses the information of the approximate expression of the creep deformation curve. Of course, the second method described in the first embodiment is used. The approximate expression may be calculated.
The approximate expression of the creep recovery curve calculated in the second embodiment can be expressed by the following expression. In the following equation, i represents an individual creep recovery characteristic component, N represents the number of creep recovery characteristic components, p represents a correction coefficient, and k 1 represents the first (minimum time constant) creep deformation. indicates the ultimate value of the characteristic components, m i denotes the contribution factor of the i-th creep recovery characteristic components, tau i denotes the time constant of creep restoration characteristics component of i-th.
Figure 2019126659

上記式に示されるように、クリープ変形曲線の近似式の情報として、最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値(k)が用いられる。
粘弾性測定で見られる肌の変形は粘弾性変形であるため、クリープ変形曲線とクリープ回復曲線とは対称形となり、クリープ回復曲線はクリープ変形前の状態(ゼロ)に収束していくと思われるところ、変形前の状態には収束しない(図2参照)。本発明者らは、肌におけるこのような特異性に着目し、この特異性は、皮膚の構造、特に肌の角層、表皮、真皮、及び皮下組織を形成する細胞固体以外の成分に由来するものと考えた。そこで、本発明者らは、少なくとも、肌の角層、表皮、真皮、及び皮下組織を形成する細胞固体の成分は、クリープ回復時もクリープ変形時と同様の粘弾性応答を示すという仮説を立て、この仮説に基づいて実験を行うことで(実施例参照)、細胞固体の成分に対応する最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値(k)を用いてクリープ回復曲線を高精度に近似できることを見出した。
As shown in the above equation, the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant is used as information on the approximate equation of the creep deformation curve.
Since the deformation of the skin observed in the visco-elastic measurement is visco-elastic deformation, the creep deformation curve and the creep recovery curve are symmetrical, and the creep recovery curve seems to converge to the state before creep deformation (zero). However, it does not converge to the state before deformation (see FIG. 2). We focus on such specificity in the skin, which is derived from components other than the cell solids that form the structure of the skin, especially the stratum corneum, epidermis, dermis, and subcutaneous tissue of the skin. I thought it was a thing. Therefore, the present inventors hypothesized that at least components of cellular solids forming the stratum corneum of the skin, the epidermis, the dermis, and the subcutaneous tissue exhibit the same visco-elastic response during creep recovery as during creep deformation. By conducting an experiment based on this hypothesis (see the example), the creep recovery curve can be accurately obtained by using the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant corresponding to the component of the cell solid. I found that I could approximate.

加えて、本発明者らは、クリープ回復曲線の回復極限値が最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値(k)で近似できることについても見出している。これにより、第二実施形態では、最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値(k)をクリープ回復曲線の回復極限値として用いてクリープ回復曲線の近似式が算出される。このため、工程(S25)は、クリープ回復曲線の回復極限値を取得する回復情報取得工程と呼ぶこともできる。 In addition, the inventors have also found that the recovery limit value of the creep recovery curve can be approximated by the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant. Thereby, in the second embodiment, an approximate expression of the creep recovery curve is calculated using the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant as the recovery limit value of the creep recovery curve. For this reason, the step (S25) can also be called a recovery information acquisition step of acquiring the recovery limit value of the creep recovery curve.

工程(S27)では、工程(S25)で算出された最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値(k)を用いて上記式で算出される近似データ(指標値y)が工程(S23)で正規化されたクリープ回復時の測定値群に近似するように、最小二乗法等により各クリープ回復特性成分の寄与係数mが算出される。更に、算出された寄与係数m及び極限値kを用いて算出される近似データ(指標値y)が更に測定値群に近づくように、補正係数pが算出される。例えば、補正係数pは、0.8以上1.2以下の値に設定される。 In the step (S27), the approximate data (index value y i ) calculated by the above equation using the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant calculated in the step (S25) is converted into the step (S27). to approximate the normalized measurements group during creep recovery S23), the contribution factor m i of each creep recovery characteristic component are calculated by the least square method. Furthermore, the correction coefficient p is calculated such that the approximate data (index value y i ) calculated using the calculated contribution coefficient m i and the limit value k 1 further approaches the measurement value group. For example, the correction coefficient p is set to a value of 0.8 or more and 1.2 or less.

第二実施形態におけるクリープ回復曲線の近似式で用いるクリープ回復特性成分の数は、1以上に設定される。
このとき、当該クリープ回復特性成分の数は、当該クリープ変形曲線の近似式に含まれるクリープ変形特性成分の数よりも少なくすることができる。クリープ回復ではクリープ変形よりも長時間の回復成分が少ないため、クリープ回復特性成分の数が少なくても十分な精度で近似式を算出することができるからである。クリープ回復特性成分の数を少なくすることで、計算量及び計算時間を削減することができる。
上述したように、クリープ変形特性成分の数は4つに設定されることが望ましいため、近似精度でみれば、クリープ回復特性成分の数は3つに設定されることが望ましい。
The number of creep recovery characteristic components used in the approximation of the creep recovery curve in the second embodiment is set to one or more.
At this time, the number of creep recovery characteristic components can be made smaller than the number of creep deformation characteristic components included in the approximate expression of the creep deformation curve. In creep recovery, the recovery component for a long time is smaller than that in creep deformation, so the approximation formula can be calculated with sufficient accuracy even if the number of creep recovery characteristic components is small. By reducing the number of creep recovery characteristic components, the calculation amount and the calculation time can be reduced.
As described above, since it is desirable that the number of creep deformation characteristic components be set to four, it is desirable that the number of creep recovery characteristic components be set to three in the approximation accuracy.

また、クリープ回復特性成分の時定数の値は、クリープ変形特性成分の時定数の値と共通化されることが好ましい。具体的には、一以上の各クリープ回復特性成分の時定数の値は、複数のクリープ変形特性成分の時定数の中で小さい値のものから順に選択されることが好ましい。このように、クリープ回復特性成分の時定数の値をクリープ変形特性成分の時定数と共通化することで、高精度な近似式を算出することができる。
例えば、クリープ変形曲線の近似式において0.05秒、0.5秒、5秒、50秒の4つの時定数が用いられる場合には、クリープ回復曲線の近似式において0.05秒、0.5秒、5秒の3つの時定数が用いられる。
Further, the value of the time constant of the creep recovery characteristic component is preferably made common with the value of the time constant of the creep deformation characteristic component. Specifically, it is preferable that the value of the time constant of one or more creep recovery characteristic components be selected in order from the smaller value among the time constants of the plurality of creep deformation characteristic components. Thus, by sharing the value of the time constant of the creep recovery characteristic component with the time constant of the creep deformation characteristic component, a highly accurate approximate expression can be calculated.
For example, when four time constants of 0.05 seconds, 0.5 seconds, 5 seconds, and 50 seconds are used in the approximation of the creep deformation curve, 0.05 seconds in the approximation of the creep recovery curve. Three time constants of 5 seconds and 5 seconds are used.

工程(S29)では、工程(S27)で算出された各クリープ回復特性成分の寄与係数(m)の少なくとも一つ又は工程(S25)で算出された最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値(k)、若しくはそれらの両方を用いて、被験者の肌の粘弾性情報が生成される。肌の粘弾性情報については、第一実施形態で述べたとおりである。 Step (S29) in the step (S27) at least one or step (S25) the limit value of the creep deformation characteristics components of the calculated minimum time constant in the contribution factor of each creep recovery characteristic component calculated (m i) with Viscoelastic information of the skin of the subject is generated using (k 1 ) or both. Skin viscoelasticity information is as described in the first embodiment.

実施例の項で後述するとおり、最小時定数のクリープ回復特性成分の寄与係数(m)が粘弾性測定の既存パラメータであるR5(Ur/Ue)及びR7(Ur/Uf)と高い相関を示すこと、最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値(k)が当該既存パラメータであるR2(Ua/Uf)及びR6(Uv/Ue)と高い相関を示すことが実証されている。このため、少なくとも、最小時定数のクリープ回復特性成分の寄与係数(m)及び最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値(k)を用いることで、既存パラメータR2、R5、R6、及びR7と同等以上の肌の粘弾性指標を得ることができる。更に言えば、寄与係数(m)及び極限値(k)は、測定値に包含される測定条件のバラつきを低減することができるため、既存パラメータよりも高精度の肌の粘弾性指標を得ることができる。 As will be described later in the Examples section, the contribution coefficient (m 1 ) of the creep recovery characteristic component with the minimum time constant has a high correlation with the existing parameters R5 (Ur / Ue) and R7 (Ur / Uf) of the viscoelasticity measurement. It has been demonstrated that the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component of the minimum time constant shows a high correlation with the existing parameters R2 (Ua / Uf) and R6 (Uv / Ue). Therefore, by using at least the contribution coefficient (m 1 ) of the creep recovery characteristic component with the minimum time constant and the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component with the minimum time constant, the existing parameters R2, R5, R6, and A skin viscoelasticity index equal to or higher than that of R7 can be obtained. Furthermore, since the contribution coefficient (m i ) and the limit value (k 1 ) can reduce variations in measurement conditions included in the measurement value, the viscoelasticity index of the skin with higher accuracy than the existing parameters can be obtained. You can get it.

上述の第二実施形態では、クリープ回復曲線の回復極限値として、最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値(k)が用いられたが、粘弾性測定で得られる既存パラメータUaが用いられてもよいし、第一実施形態で述べたようにクリープ回復時の測定値群から算出される回復極限値が用いられてもよい。このような変形例の場合、上述の工程(S25)は、クリープ回復曲線の回復極限値を取得する工程に置き換えられる。具体的には、工程(S25)では、粘弾性測定で得られる既存パラメータUaが取得される、或いは、工程(S23)で正規化されたクリープ回復時の測定値群に基づいてクリープ回復曲線の回復極限値が算出される。また、この変形例の場合、工程(S21)では、クリープ回復時の測定値のみが取得されればよい。 In the second embodiment described above, the limit value (k 1 ) of the creep deformation characteristic component with the minimum time constant is used as the recovery limit value of the creep recovery curve, but the existing parameter Ua obtained by viscoelasticity measurement is used. Alternatively, as described in the first embodiment, a recovery limit value calculated from a measured value group at the time of creep recovery may be used. In the case of such a modification, the above-described step (S25) is replaced with a step of obtaining the recovery limit value of the creep recovery curve. Specifically, in the step (S25), the existing parameter Ua obtained by the visco-elastic measurement is obtained, or the creep recovery curve of the creep recovery curve based on the group of measurement values at the time of creep recovery normalized in the step (S23). Recovery limit values are calculated. Further, in the case of this modification, in the step (S21), it is only necessary to acquire the measurement value at the time of creep recovery.

上述の説明で用いた複数のフローチャートでは、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。また、上述の各実施形態及び変形例は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。   In the plurality of flowcharts used in the above description, a plurality of steps (processes) are described in order, but the execution order of the steps executed in each embodiment is not limited to the description order. In each embodiment, the order of the illustrated steps can be changed within the scope of the content. Moreover, each above-mentioned embodiment and modification can be combined in the range with which the content does not conflict.

〔肌評価装置〕
上述の各実施形態及び変形例に係る肌評価方法は、図4に例示される肌評価装置により実行可能である。
図4は、肌評価装置10のハードウェア構成例を概念的に示す図である。
肌評価装置10は、いわゆるコンピュータ(情報処理装置)であり、例えば、バスで相互に接続される、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、入出力インタフェース(I/F)13、通信ユニット14等を有する。肌評価装置10を形成する各ハードウェア要素の数はそれぞれ制限されず、これらハードウェア要素は情報処理回路と総称することもできる。また、肌評価装置10は、図4に図示されないハードウェア要素を含んでもよく、そのハードウェア構成は制限されない。
[Skin evaluation device]
The skin evaluation method according to each of the embodiments and the modifications described above can be executed by the skin evaluation device illustrated in FIG. 4.
FIG. 4: is a figure which shows notionally the hardware structural example of the skin evaluation apparatus 10. As shown in FIG.
The skin evaluation device 10 is a so-called computer (information processing device), and for example, a CPU (Central Processing Unit) 11, a memory 12, an input / output interface (I / F) 13, and a communication unit 14 mutually connected by a bus. Etc. The number of hardware elements forming the skin evaluation device 10 is not limited, and these hardware elements can be collectively referred to as an information processing circuit. The skin evaluation apparatus 10 may include hardware elements not shown in FIG. 4, and the hardware configuration is not limited.

CPU11は、一般的なCPU以外に、特定用途向け集積回路(ASIC)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)等で構成してもよい。
メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置(ハードディスク等)である。
入出力I/F13は、出力装置15、入力装置16等のユーザインタフェース装置と接続可能である。出力装置15は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイのような、CPU11等により処理された描画データに対応する画面を表示する装置、印刷装置などの少なくとも一つである。入力装置16は、キーボード、マウス等のようなユーザ操作の入力を受け付ける装置である。出力装置15及び入力装置16は一体化され、タッチパネルとして実現されてもよい。
通信ユニット14は、他のコンピュータとの通信網を介した通信や、他の機器との信号のやりとり等を行う。通信ユニット14には、可搬型記録媒体等も接続され得る。また、通信ユニット14には、回転方式又は吸引方式の肌の粘弾性を測定する装置(粘弾性測定装置)が接続されてもよい。
また、肌評価装置10は、粘弾性測定装置自体であってもよい。
The CPU 11 may be configured by an application specific integrated circuit (ASIC), a DSP (Digital Signal Processor), a GPU (Graphics Processing Unit) or the like, in addition to a general CPU.
The memory 12 is a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), or an auxiliary storage device (such as a hard disk).
The input / output I / F 13 can be connected to user interface devices such as the output device 15 and the input device 16. The output device 15 is at least one of a device such as a liquid crystal display (LCD) or a cathode ray tube (CRT) display that displays a screen corresponding to drawing data processed by the CPU 11 or the like, a printing device, or the like. The input device 16 is a device such as a keyboard, a mouse or the like that receives an input of a user operation. The output device 15 and the input device 16 may be integrated and realized as a touch panel.
The communication unit 14 performs communication with other computers via a communication network, exchanges signals with other devices, and the like. A portable recording medium or the like may also be connected to the communication unit 14. In addition, the communication unit 14 may be connected to a device (viscoelasticity measuring device) that measures the viscoelasticity of the rotation type or suction type skin.
The skin evaluation apparatus 10 may be a viscoelasticity measurement apparatus itself.

メモリ12に肌評価プログラム(コンピュータプログラム)18が格納されており、この肌評価プログラム18がCPU11にロードされ実行されることで、肌評価装置10は、上述の各実施形態及び変形例に係る肌評価方法を実行することができる。即ち、肌評価装置10(CPU11)は、工程(S11)、工程(S13)、及び工程(S15)を順次実行してもよいし、工程(S21)、工程(S23)、工程(S25)、工程(S27)、及び工程(S29)を順次実行してもよい。各工程の処理内容はそれぞれ上述の通りであるが、以下に、各工程の処理内容が適宜補足される。   A skin evaluation program (computer program) 18 is stored in the memory 12, and the skin evaluation apparatus 10 is loaded and executed on the CPU 11, so that the skin evaluation apparatus 10 can perform the skin according to the above-described embodiments and modifications. An evaluation method can be implemented. That is, the skin evaluation apparatus 10 (CPU 11) may sequentially execute the step (S11), the step (S13), and the step (S15), or the step (S21), the step (S23), the step (S25), You may perform a process (S27) and a process (S29) sequentially. The processing content of each process is as described above, but the processing content of each process is supplemented as appropriate below.

工程(S11)又は工程(S21)では、肌評価装置10は、当該測定値を粘弾性測定装置から通信により直接取得してもよいし、他のコンピュータや可搬型記録媒体から当該測定値を取得してもよい。また、肌評価装置10が粘弾性測定装置自体である場合、プローブからの信号により測定値を取得することができる。   In step (S11) or step (S21), skin evaluation device 10 may directly acquire the measurement value from the viscoelasticity measurement device by communication, or acquire the measurement value from another computer or a portable recording medium. May be. Moreover, when the skin evaluation apparatus 10 is a viscoelasticity measuring apparatus itself, a measured value can be acquired by a signal from a probe.

工程(S13)又は工程(S27)で算出するためのクリープ回復特性成分の数及び個々の時定数は、肌評価プログラム18に予めインプリメントされていてもよいし、設定パラメータとして入力装置16を介して入力されてもよい。
工程(S25)で算出するためのクリープ変形特性成分の数及び個々の時定数についても同様である。
また、工程(S13)又は工程(S27)で算出されるクリープ回復曲線の近似式のために、クリープ回復曲線の極限値が肌評価装置10外から取得される場合には、肌評価装置10は、当該極限値を他のコンピュータや可搬型記録媒体から取得してもよいし、入力装置16を介した入力により取得してもよい。
The number of creep recovery characteristic components and individual time constants to be calculated in step (S13) or step (S27) may be implemented in advance in skin evaluation program 18, or may be set via input device 16 as setting parameters. It may be input.
The same applies to the number of creep deformation characteristic components to be calculated in the step (S25) and the individual time constants.
When the limit value of the creep recovery curve is acquired from outside the skin evaluation device 10 because of the approximate expression of the creep recovery curve calculated in the step (S13) or step (S27), the skin evaluation device 10 The limit value may be acquired from another computer or a portable recording medium, or may be acquired by input via the input device 16.

工程(S15)又は工程(S29)では、肌評価装置10は、各クリープ回復特性成分の極限値若しくは寄与係数、又はクリープ回復曲線の極限値を肌の粘弾性情報としてそのまま生成し出力することができる。肌評価装置10は、年代ごとの平均指標値をメモリ12に保持しておき、肌の粘弾性情報として生成された値とその平均指標値とを比較することにより、被験者の肌の弾性(ハリ)に関する肌年齢を粘弾性情報として生成することができる。また、肌評価装置10は、肌の弾性(ハリ)が平均的なサンプル肌から得られたサンプル値をメモリ12に保持しておき、そのサンプル値と被験者の肌に関して生成された粘弾性情報で示される値とを大小比較することにより、被験者の肌の弾性(ハリ)が良好か否かを示す粘弾性情報を生成することもできる。
また、肌評価装置10は、工程(S13)、工程(S25)、又は工程(S27)で算出された近似式を用いて、角層、表皮、及び真皮を少なくとも含む複数層の各々についてそれぞれ弾性率を算出してもよい。
In the step (S15) or the step (S29), the skin evaluation apparatus 10 may generate and output the limit value or the contribution coefficient of each creep recovery characteristic component or the limit value of the creep recovery curve as the viscoelastic information of the skin as it is it can. The skin evaluation device 10 holds the average index value for each age in the memory 12 and compares the value generated as the viscoelastic information of the skin with the average index value to obtain the elasticity of the subject's skin ( ) Can be generated as viscoelasticity information. In addition, the skin evaluation device 10 holds, in the memory 12, sample values obtained from a sample skin having an average skin elasticity (harness), and uses the sample values and the viscoelastic information generated for the skin of the subject. Viscoelasticity information indicating whether the skin elasticity of the subject is good or not can be generated by comparing the value shown with the magnitude.
Moreover, the skin evaluation apparatus 10 is elastic for each of a plurality of layers including at least the stratum corneum, the epidermis, and the dermis using the approximate expression calculated in the step (S13), the step (S25), or the step (S27). The rate may be calculated.

以下に実施例を挙げ、上述の内容を更に詳細に説明する。以下の実施例の記載は、上述の各実施形態及び変形例に何ら限定を加えるものではない。   Examples will be given below to explain the above-mentioned contents in more detail. The description of the following examples does not limit the above-described embodiments and modifications.

上述の第二実施形態で採用された第一手法を用いて算出された近似式により、実際の肌の粘弾性測定で得られる測定値に基づくクリープ回復曲線を近似できることが次のように実証された。   The approximation formula calculated using the first method adopted in the second embodiment described above demonstrates that the creep recovery curve based on the measurement value obtained by the actual skin viscoelasticity measurement can be approximated as follows. It was.

図5は、近似式に基づくクリープ変形曲線及びクリープ回復曲線と測定値に基づく各曲線を示すグラフである。図5(a)は、20代女性の被験者の肌に対する粘弾性測定に基づくグラフを示し、図5(b)は、40代女性の被験者の肌に対する粘弾性測定に基づくグラフを示し、図5(c)は、50代男性の被験者の肌に対する粘弾性測定に基づくグラフを示す。図5において「近似_吸引」は近似式に基づくクリープ変形曲線を示し、「近似_開放」は近似式に基づくクリープ回復曲線を示す。
粘弾性測定は、Cutometerと呼ばれる吸引式の測定器を用いて、複数回行われ、その平均値が測定値として用いられた。
FIG. 5 is a graph showing a creep deformation curve based on an approximate expression, a creep recovery curve, and respective curves based on measured values. FIG. 5A shows a graph based on the viscoelasticity measurement on the skin of a female subject in the 20s, and FIG. 5B shows a graph based on the viscoelasticity measurement on the skin of a female subject in the 40s. (C) shows the graph based on the viscoelasticity measurement with respect to the skin of the test subject of a 50s male. In FIG. 5, "approximate-suction" indicates a creep deformation curve based on the approximate expression, and "approximate-release" indicates a creep recovery curve based on the approximate expression.
Viscoelasticity measurement was performed a plurality of times using a suction-type measuring instrument called Cutometer, and the average value was used as a measured value.

図5においては、クリープ変形曲線の近似式には、0.05秒、0.5秒、5秒、50秒の各時定数を持つ4つのクリープ変形特性成分の和で記述された式が用いられ、クリープ回復曲線の近似式には、0.05秒の時定数を持つ1つのクリープ回復特性成分を用いて記述された以下の式が用いられた。以下の式におけるkは、クリープ変形曲線の近似式における最小時定数(0.05)を持つクリープ変形特性成分の極限値を示し、pは補正係数を示す。

Figure 2019126659
In FIG. 5, an equation described by the sum of four creep deformation characteristic components having time constants of 0.05 seconds, 0.5 seconds, 5 seconds, and 50 seconds is used as an approximation of the creep deformation curve. The following equation described using one creep recovery characteristic component having a time constant of 0.05 seconds was used as an approximation of the creep recovery curve. K 1 in the following equation represents the limit value of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant (0.05) in the approximate equation of the creep deformation curve, and p represents a correction coefficient.
Figure 2019126659

上記式におけるkは、図5(a)において「0.91」と算出され、図5(b)において「0.91」と算出され、図5(c)において「0.79」と算出された。
これら算出された各kの値と、図5(a)、図5(b)及び図5(c)における測定値に基づくクリープ回復曲線の極限値とを比較すると、相互に近似していることがわかる。
これにより、クリープ回復曲線の極限値をクリープ変形曲線の近似式における最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値で代替できることが実証されている。
なお、補正係数pは、図5(a)において「1.0」と設定され、図5(b)において「1.0」と設定され、図5(c)において「1.0」と設定された。
K 1 in the above formula is calculated as "0.91" In FIG. 5 (a), calculated as "0.79" in Fig 5 (b) is calculated as "0.91", 5 in (c) It was done.
And the value of each k 1 which is such calculated, FIG. 5 (a), when comparing the extreme values of the creep recovery curve based on the measured values in FIGS. 5 (b) and 5 FIG. 5 (c), the approximate to each other I understand that.
This demonstrates that the limit value of the creep recovery curve can be replaced by the limit value of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant in the approximation of the creep deformation curve.
The correction coefficient p is set to "1.0" in FIG. 5A, is set to "1.0" in FIG. 5B, and is set to "1.0" in FIG. 5C. It was done.

図5(a)によれば、20代女性の被験者の肌の粘弾性指標については、クリープ変形時及びクリープ回復時の両方において、高精度に近似できていることがわかる。
ところが、図5(b)及び図5(c)に示されるように、40代及び50代の被験者では、クリープ回復時において誤差が生じている。具体的には、近似式で得られる値よりも実際の肌の回復が遅れていることがわかる。
これは、図5で用いているクリープ回復曲線の近似式が、最小時定数(0.05)のクリープ回復特性成分、即ち瞬間的な回復成分のみで近似しているところ、このような成分に対応する細胞固体の弾性系成分が経年で減少しているためと考えられる。
従って、20代のような肌の細胞固体の弾性が大きい年代の肌については、一つのクリープ変形特性成分により十分な精度で近似できることが実証された。
According to FIG. 5 (a), it can be seen that the viscoelasticity index of the skin of the female test subject in the 20s can be approximated with high accuracy both during creep deformation and during creep recovery.
However, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), in subjects in their 40s and 50s, an error occurs at the time of creep recovery. Specifically, it can be seen that the actual skin recovery is delayed more than the value obtained by the approximation formula.
This is because the creep recovery curve approximation equation used in FIG. 5 approximates only the creep recovery characteristic component with the minimum time constant (0.05), that is, the instantaneous recovery component. It is thought that the elastic component of the corresponding cell solid has decreased over time.
Therefore, it has been demonstrated that, for skins of the age of 20 years where the elasticity of cellular solid of skin is large, approximation can be made with sufficient accuracy by one creep deformation characteristic component.

ここで、クリープ回復特性成分を増やして近似した結果が図6に示される。図6は、図5と同様に、近似式に基づくクリープ変形曲線及びクリープ回復曲線と測定値に基づく各曲線を示すグラフである。
図6において、クリープ変形曲線の近似式は図5と同様であり、クリープ回復曲線の近似式には、0.05秒、0.5秒、5秒の時定数を持つ3つのクリープ回復特性成分を用いて記述された以下の式が用いられた。以下の式におけるkは、クリープ変形曲線の近似式における最小時定数(0.05)を持つクリープ変形特性成分の極限値を示し、m、m及びmは、各クリープ回復特性成分の寄与係数を示し、pは、補正係数を示す。

Figure 2019126659
Here, the result of approximation by increasing the creep recovery characteristic component is shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing a creep deformation curve and a creep recovery curve based on the approximate expression and respective curves based on the measured values, as in FIG.
In FIG. 6, the approximate expression of the creep deformation curve is the same as that of FIG. 5, and in the approximate expression of the creep recovery curve, three creep recovery characteristic components having time constants of 0.05 seconds, 0.5 seconds and 5 seconds. The following equation described using is used: In the following equation, k 1 represents the limit value of the creep deformation characteristic component having the minimum time constant (0.05) in the approximate expression of the creep deformation curve, and m 1 , m 2, and m 3 represent the respective creep recovery characteristic components. And p indicates a correction factor.
Figure 2019126659

図6(a)、図6(b)及び図6(c)によれば、20代、40代及び50代の全ての被験者の肌の粘弾性指標について、クリープ変形時及びクリープ回復時の両方において、高精度に近似できていることがわかる。
即ち、図6により、時定数の異なる複数のクリープ回復特性成分の和で記述される近似式により、クリープ回復曲線を高精度に近似できることが実証されている。
According to FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c), the viscoelasticity index of the skin of all subjects in their 20s, 40s and 50s, both during creep deformation and during creep recovery. , It can be seen that the approximation can be made with high accuracy.
That is, FIG. 6 demonstrates that the creep recovery curve can be approximated with high accuracy by the approximation formula described by the sum of a plurality of creep recovery characteristic components having different time constants.

更に、上述の(数6)の近似式で得られる最小時定数(0.05)のクリープ回復特性成分の寄与係数mと最小時定数(0.05)のクリープ変形特性成分の極限値kと、既存の粘弾性パラメータとの相関を検証すべく、次の2つの試験が行われた。
第一試験では、20歳から49歳までの女性220人を被験者母集団として、各被験者の頬の肌に対して粘弾性測定が実施された。この粘弾性測定では、各被験者の肌を吸引径2mmのプローブを用いて吸引圧300mbarで2秒吸引し、開放後2秒間測定された。
第二試験では、31歳から34歳までの女性51人と51歳から54歳までの女性54人とを被験者母集団として、各被験者の頬の肌に対して粘弾性測定が実施された。この粘弾性測定では、各被験者の肌を吸引径2mmのプローブを用いて吸引圧300mbarで3秒吸引し、開放後3秒間測定された。
Furthermore, the contribution coefficient m 1 of the creep recovery characteristic component of the minimum time constant (0.05) obtained by the above-mentioned approximate expression (Eq. 6) and the limit value k of the creep deformation characteristic component of the minimum time constant (0.05) The following two tests were conducted to verify the correlation between 1 and the existing viscoelastic parameters.
In the first test, viscoelasticity measurements were performed on the buccal skin of each subject, with 220 women aged 20 to 49 as the subject population. In this viscoelasticity measurement, the skin of each subject was aspirated for 2 seconds at an aspiration pressure of 300 mbar using a probe with an aspiration diameter of 2 mm, and was measured for 2 seconds after release.
In the second test, visco-elastic measurement was performed on the buccal skin of each subject, with 51 females aged 31 to 34 and 54 females aged 51 to 54 as subject populations. In this viscoelasticity measurement, the skin of each subject was aspirated for 3 seconds at an aspiration pressure of 300 mbar using a probe with an aspiration diameter of 2 mm, and was measured for 3 seconds after release.

図7は、第一試験の結果を示すグラフであり、図8は、第二試験の結果を示すグラフである。
第一試験及び第二試験の結果、図7及び図8に示されるとおり、クリープ変形特性成分の極限値kと既存の粘弾性パラメータR2(Ua/Uf)及びR6(Uv/Ue)とが高い相関を示し、最小時定数(0.05)のクリープ回復特性成分の寄与係数mと既存の粘弾性パラメータR5(Ur/Ue)及びR7(Ur/Uf)とが高い相関を示した。
これにより、最小時定数のクリープ回復特性成分の寄与係数m及び最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値kは、肌の粘弾性を示す新たな指標として用いることができることが実証された。
ここで、最小時定数のクリープ変形特性成分の極限値kは、クリープ回復曲線の極限値に近似することが実証されているため、クリープ回復時の測定値から算出される極限値で代用可能である。また、寄与係数m1よりも精度は劣るものの、mとkと補正係数pとを掛け合わしてなる、最小時定数のクリープ回復特性成分の極限値も寄与係数mの代わりに使用可能である。
FIG. 7 is a graph showing the results of the first test, and FIG. 8 is a graph showing the results of the second test.
The first test and the second test result, as shown in FIGS. 7 and 8, the creep deformation characteristics component extreme value k 1 and existing viscoelastic parameters R2 (Ua / Uf) and R6 is a (Uv / Ue) A high correlation was exhibited, and the contribution coefficient m 1 of the creep recovery characteristic component having the minimum time constant (0.05) and the existing viscoelastic parameters R5 (Ur / Ue) and R7 (Ur / Uf) showed a high correlation.
This demonstrates that the contribution coefficient m 1 of the creep recovery characteristic component of the minimum time constant and the limit value k 1 of the creep deformation characteristic component of the minimum time constant can be used as a new index indicating the viscoelasticity of the skin. .
Here, since the limit value k 1 of the creep deformation characteristic component of the minimum time constant has been proved to approximate to the limit value of the creep recovery curve, it can be substituted by the limit value calculated from the measurement value at the time of creep recovery. It is. Also, although the accuracy is lower than the contribution coefficient m1, the limit value of the creep recovery characteristic component of the minimum time constant formed by multiplying m 1 and k 1 and the correction coefficient p can be used instead of the contribution coefficient m 1 is there.

10 肌評価装置
11 CPU
12 メモリ
13 入出力I/F
14 通信ユニット
15 出力装置
16 入力装置
18 肌評価プログラム
10 skin evaluation device 11 CPU
12 Memory 13 I / O I / F
14 communication unit 15 output device 16 input device 18 skin evaluation program

Claims (8)

被験者の肌に対する粘弾性測定の測定値を取得する測定値取得工程と、
前記取得された測定値に基づいて、時定数が互いに異なる一以上のクリープ回復特性成分を用いて記述される、クリープ回復の時間特性を示す回復曲線の近似式を算出する算出工程と、
前記算出された近似式を用いて、前記被験者の肌の粘弾性情報を生成する生成工程と、
を含む肌評価方法。
A measurement value acquisition step of acquiring measurement values of viscoelasticity measurement on the skin of the subject;
Calculating an approximate expression of a recovery curve indicating a time characteristic of creep recovery described based on the acquired measured values using one or more creep recovery characteristic components having different time constants;
A generation step of generating visco-elastic information of the skin of the subject using the calculated approximate expression;
Skin evaluation methods including
前記一以上のクリープ回復特性成分の前記時定数の各々は、クリープ回復の開始時点から各クリープ回復特性成分の極限値の{(1−e−1)×100}パーセント(eはネイピア数)に到達する時間であって、予め決められた時間にそれぞれ設定され、
前記算出工程では、前記測定値から得られるクリープ回復の開始値から前記一以上のクリープ回復特性成分を減じてなる前記回復曲線の近似式を算出し、
前記生成工程では、前記一以上のクリープ回復特性成分の少なくとも一つの前記極限値を用いて、前記粘弾性情報を生成する、
請求項1に記載の肌評価方法。
Each of the time constants of the one or more creep recovery characteristic components is set to {(1−e −1 ) × 100} percent (e is the number of Napiers) of the limit value of each creep recovery characteristic component from the start of creep recovery. It is time to reach and is set to a predetermined time,
In the calculation step, an approximate expression of the recovery curve is calculated by subtracting the one or more creep recovery characteristic components from the creep recovery start value obtained from the measured value;
In the generating step, the viscoelastic information is generated using at least one of the limit values of the one or more creep recovery characteristic components.
The skin evaluation method according to claim 1.
前記回復曲線の回復極限値を取得する回復情報取得工程、
を更に含み、
前記近似式は、複数の前記クリープ回復特性成分を用いて算出され、
前記各クリープ回復特性成分の前記極限値は、前記回復曲線の前記回復極限値と前記各クリープ回復特性成分の寄与係数との積で示され、
前記生成工程では、前記各クリープ回復特性成分の寄与係数の少なくとも一つ若しくは前記回復曲線の回復極限値、又はそれらの両方を用いて、前記粘弾性情報を生成する、
請求項2に記載の肌評価方法。
A recovery information acquisition step of acquiring a recovery limit value of the recovery curve,
Further include
The approximate expression is calculated using a plurality of the creep recovery characteristic components,
The limit value of each creep recovery characteristic component is indicated by the product of the recovery limit value of the recovery curve and the contribution coefficient of each creep recovery characteristic component,
In the generation step, the visco-elastic information is generated using at least one of the contribution coefficient of each creep recovery characteristic component, the recovery limit value of the recovery curve, or both of them.
The skin evaluation method according to claim 2.
前記取得される回復極限値は、前記粘弾性測定におけるクリープ変形の測定値に基づいて算出された、時定数が互いに異なる複数のクリープ変形特性成分の和で記述される、クリープ変形の時間特性を示す変形曲線の近似式における最小時定数を持つクリープ変形特性成分の極限値であり、
前記各クリープ変形特性成分の前記時定数は、前記各クリープ変形特性成分の極限値の{(1−e−1)×100}パーセント(eはネイピア数)に到達する時間であって、予め決められた時間にそれぞれ設定される、
請求項3に記載の肌評価方法。
The acquired recovery limit value is a time characteristic of creep deformation described by a sum of a plurality of creep deformation characteristic components having different time constants, calculated based on a measured value of creep deformation in the viscoelasticity measurement. It is the limit value of the creep deformation characteristic component with the minimum time constant in the approximate expression of the deformation curve shown,
The time constant of each creep deformation characteristic component is a time required to reach {(1-e −1 ) × 100} percent (e is the number of Napiers) of the limit value of each creep deformation characteristic component. Each set to a given time,
The skin evaluation method according to claim 3.
前記回復曲線の前記近似式に含まれる前記クリープ回復特性成分の数は、前記変形曲線の前記近似式に含まれる前記クリープ変形特性成分の数よりも少ない、
請求項4に記載の肌評価方法。
The number of creep recovery characteristic components included in the approximate expression of the recovery curve is smaller than the number of creep deformation characteristic components included in the approximate expression of the deformation curve,
The skin evaluation method according to claim 4.
前記クリープ回復特性成分の前記時定数の値は、前記クリープ変形特性成分の前記時定数の値と共通である、
請求項5に記載の肌評価方法。
The value of the time constant of the creep recovery characteristic component is common to the value of the time constant of the creep deformation characteristic component,
The skin evaluation method according to claim 5.
前記一以上のクリープ回復特性成分の前記時定数には、前記粘弾性測定において用いられる瞬間回復値(Ur)の測定時間よりも短い時間を少なくとも含む予め決められた時間が用いられる、
請求項1から6のいずれか一項に記載の肌評価方法。
For the time constant of the one or more creep recovery characteristic components, a predetermined time including at least a time shorter than the measurement time of the instantaneous recovery value (Ur) used in the viscoelasticity measurement is used.
The skin evaluation method according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか一つに記載の肌評価方法を実行する肌評価装置。   The skin evaluation apparatus which performs the skin evaluation method as described in any one of Claim 1 to 7.
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