JP3326791B2 - 皮膚性状測定プローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の皮膚の弾
力性、水分含量及び皮脂量を、単一の測定プローブを用
いて簡便に測定できるようにする皮膚性状測定プローブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、皮膚の弾力性、水分含量、皮脂量
は、それぞれ皮膚の弾力性測定機、水分測定機、皮脂量
測定機により個別に測定されている。皮膚の弾力性、水
分含量及び皮脂量から、皮膚の性状を総合的に判断しよ
うとする場合にも、それぞれの測定機のプローブを順次
皮膚の測定部位に当てることがなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾力
性、水分含量、皮脂量という測定項目毎にそれぞれの測
定機のプローブを皮膚に当て直すことは煩雑である。

【０００４】また、それぞれの測定機のプローブを皮膚
の同一部位へ当てることも容易でない。

【０００５】さらに、皮膚の弾力性測定機に関し、特開
平８−２９３１２号公報、特開平５−３２２７３１号公
報に記載の装置のように、圧電振動子あるいは圧電振動
子の先端に設けた接触子を皮膚に接触させ、その接触の
前後の振動周波数を周波数検出素子によって検出し、そ
れらの周波数の差から皮膚の弾力性を求める場合、圧電
振動子あるいは接触子の皮膚への接触角や押圧力によっ
て測定感度が異なる。

【０００６】また、水分測定機において、特開平１−１
２６５３５号公報に記載の装置のように、二つの電極を
皮膚に当てて皮膚に電流を流し、電極間の皮膚の電気伝
導度から皮膚の水分含量の測定を行う場合にも、電極と
皮膚との接触角や押圧力によって測定感度が異なる。

【０００７】このため、皮膚の弾力性、水分含量、皮脂
量という測定項目毎にそれぞれの測定機のプローブを使
用することは、測定の再現性の低下をもたらしていた。

【０００８】このような従来の問題に対し、本発明は、
皮膚の弾力性、水分含量及び皮脂量を、単一の測定プロ
ーブを用いて簡便に短時間にかつ再現性よく測定できる
ようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、皮膚の弾
力性測定を、接触子、振動子及び周波数検出素子からな
る装置により行い、水分測定を、複数の電極を当てて皮
膚に通電し、皮膚の電気伝導度を求めることにより行
い、皮脂量を、皮膚にサンプリング板を押し当ててその
サンプリング板に皮脂を転写させ、転写した皮脂の赤外
線吸収スペクトルから求める場合に、これらの測定装置
の要素を特定の形態に一体化させることにより、単一の
測定プローブで皮膚の弾力性と水分含量と皮脂量とを測
定することが可能となり、このプローブを一度皮膚に接
触させるだけで、短時間にこれらの３種の測定を行える
こと、またこの場合、水分測定用の電極と皮脂量測定用
のサンプリング板が、弾力性測定用の接触子を安定的な
方向及び押圧力で皮膚に接触させるガイドの役割を果た
すので、弾力性の測定精度や再現性が高まること、さら
に水分測定や皮脂量測定の再現性も高まることを見出し
た。

【００１０】即ち、本発明は、(i)振動子に設けた接触
子の皮膚への接触時と非接触時についての周波数変化を
振動検出素子により検出し、皮膚の弾力性を測定するた
めの接触子、振動子及び振動検出素子、(ii)皮膚に複数
の電極を接触させ、その電極間で皮膚の電気伝導度を測
定することにより皮膚の水分含量を測定するための複数
の電極、及び(iii)皮膚に皮脂サンプリング板を接触さ
せることにより皮脂サンプリング板に皮脂を転写させ、
その皮脂の赤外線吸収スペクトルにより皮脂量を測定す
るための皮脂サンプリング板が組み込まれた皮膚性状測
定プローブであって、弾力性測定用の接触子が、前記プ
ローブの一端の中心部に配され、水分含量測定用の複数
の電極が、弾力性測定用の接触子を中心として前記プロ
ーブ端面に同心円状に設けられ、皮脂サンプリング板
が、前記プローブ端面において水分含量測定用の電極間
に設けられていることを特徴とする皮膚性状測定プロー
ブを提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しつ
つ、詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又
は同等の構成要素を表している。

【００１２】図１は、本発明の一態様のプローブの断面
図（同図（ａ））、そのプローブの皮膚への接触端面の
平面図（同図（ｂ））、全体外観図（同図（ｃ）、
（ｄ））である。

【００１３】このプローブ１は、皮膚の弾力性を測定す
る弾力性測定装置、皮膚の電気伝導度により皮膚の水分
含量を測定する水分測定装置、及び皮膚の皮脂量を測定
する皮脂測定装置を合わせ備えた皮膚性状測定装置のプ
ローブとして使用されるものであり、図１（ｃ）に示さ
れるように略直方体の外観形状の一端部のセンサー部
（破線部）２に、同図（ａ）、（ｂ）に示されているよ
うに弾力性測定用の接触子１１、振動子１２及び振動検
出素子１３、水分測定用の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
及び皮脂量測定用の皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂ
が組み込まれている。

【００１４】このプローブ１は、皮膚の弾力性、水分含
量、皮脂量の測定に使用する時には、図１（ｃ）に示す
ように、受け器３から外し、所定の測定部位にそのセン
サー部２の底面を接触させるが、測定に使用しない時に
は、図１（ｄ）に示すように受け器３にはめ入れられ
る。

【００１５】この受け器３には、皮脂サンプリング板３
１ａ、３１ｂに転写された皮脂の赤外線分光分析のた
め、光源と受光センサーからなる光学系を設けることが
好ましく、さらに、プローブ１及び受け器３は皮膚性状
測定装置の本体（図示せず）と接続することが好まし
い。これにより、プローブ１を皮膚の弾力性、水分含
量、皮脂量の測定に使用した後、受け器３にはめ入れる
ことにより、センサー部２を保護できると共に、測定で
収集したデータの処理及び解析を皮膚性状測定装置の本
体で直ちに行うことが可能となる。なお、皮脂の赤外線
分光分析のための光学系の基本構成は、特開平７−４７
０５６号公報、特開平５−６０６８６号公報等に記載の
装置と同様とすることができる。

【００１６】プローブ１において、接触子１１、振動子
１２及び振動検出素子１３は、特開平８−２９３１２号
公報、特開平５−３２２７３１号公報に記載の装置と同
様の原理で皮膚の弾力性を測定するために使用されるも
のである。したがって、振動子１２によって所定の周波
数で振動している接触子１１を皮膚Ｓに接触させ（図２
（ｂ）参照）、その接触の前後の振動周波数をそれぞれ
振動検出素子１３によって検出し、検出した周波数を皮
膚性状測定装置の本体で増幅し、皮膚との接触の前後の
周波数の差に基づいて皮膚の弾力性が求められる。

【００１７】ここで、接触子１１の形成素材としては、
シリコーン樹脂、アクリル樹脂等が好ましい。また、接
触子１１の形状については特に制限はなく、球状、円筒
状、角柱状などとすることができる。測定感度を向上さ
せる点からは球状とすることが好ましく、さらに、皮膚
という柔らかい測定対象物に対して、柔軟性をより感度
よく評価できるようにする点から、図１〜３に示すよう
に半球状とすることが好ましい。

【００１８】接触子１１の大きさは、皮膚の柔軟性のう
ち、真皮の柔軟性を感度よく検出する点から、直径５〜
１０ｍｍとすることが好ましい。

【００１９】振動子１２としては、圧電セラミック振動
子、水晶振動子等を使用することができる。また、振動
検出素子１３は、振動子１２上に設けられ、振動子１２
の振動周波数を検出できるものであればよく、例えば、
圧電セラミック素子、高分子圧電フィルム、圧電型加速
度ピックアップ等を使用することができる。

【００２０】このプローブ１においては、接触子１１が
プローブ１の一端にあるセンサー部２の中心部に設けら
れ、その周囲に水分測定用の複数の電極２１ａ、２１
ｂ、２１ｃと皮脂量測定用の皮脂サンプリング板３１
ａ、３１ｂが同心円状に設けられていることが特徴的と
なっている。

【００２１】また、図２（ａ）に示すように、電磁ロッ
クスイッチ４をＯＮ状態とすることにより、バネ５の弾
性力に抗して振動子１２を図中上方に引き上げ、接触子
１１を、水分測定用の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形
成されているプローブ端面１ｂ内に埋没させたり、図２
（ｂ）に示すように、電磁ロックスイッチ４をＯＦＦ状
態とすることにより、バネ５の弾性力により振動子１２
を図中下方に引き下げ、接触子１１をプローブ端面１ｂ
から突出させることが自在に制御できるようになってい
る。

【００２２】一方、水分測定用の径の異なる３つの環状
電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、特開平１−１２６５３
５号公報、特開平７−４７０５６号公報に記載の装置の
ように、これらの電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃを皮膚Ｓ
に接触させて皮膚Ｓに電流を流し、皮膚Ｓの電気伝導度
を測定し、得られた電気伝導度に基づいて皮膚Ｓの水分
含量測定を行うために使用されるものである。この電極
の材質としては、導電性を示すものであればよく、金属
が好ましい。

【００２３】水分測定用の電極として、図１に示したよ
うに径の異なる３つの環状電極を同心円状に設けること
により、接触子１１側の電極２１ａと外側の電極２１ｃ
によって角質層の深部の水分測定を行うことができ、接
触子１１側の電極２１ａと中間の電極２１ｂによって、
角質層の表層部の水分測定を行うことができる。より具
体的には、例えば、電極２１ａと電極２１ｃの間隔を５
ｍｍ以上とすることにより皮膚の表面から１０〜２０μ
ｍ程度の深部の水分を測定することができ、電極２１ａ
と電極２１ｂの間隔を２．５ｍｍ以下とすることにより
皮膚の表面から１０μｍ程度までの表層部の水分を測定
することが可能となる。

【００２４】これに対してプローブの端面に、図４に示
すように、水分測定用の電極２１ｄ、２１ｅ、２１ｆを
放射状に形成した場合には、水分測定用の電極２１ｄ、
２１ｅ、２１ｆが皮膚に対して均等に接触しないため正
確な測定ができないので好ましくない。また、図５に示
すように、水分測定用の電極を同心円状の環状電極２１
ａ、２１ｂ、２１ｃとして形成しても、これらの電極の
中心に接触子１１を設けない場合には、接触子１１が皮
膚に対して垂直に接触しないため、正確に皮膚の硬さを
測定できないので好ましくない。

【００２５】皮脂量測定用の皮脂サンプリング板３１
ａ、３１ｂは、特開平５−６０６８６号公報、特開平７
−４７０５６号公報に記載の装置のように、これを皮膚
に接触させることにより皮脂をこの皮脂サンプリング板
３１ａ、３１ｂに転写させ、転写された皮脂の赤外線吸
収スペクトルにより皮脂量を測定するために使用され
る。このプローブ１では、皮脂サンプリング板３１ａ、
３１ｂが上述の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃの間隙を埋
めるように設けられているので、プローブ１のセンサー
部２の端面１ｂにおいて皮脂サンプリング板３１ａ、３
１ｂが占める面積を最大限広く確保することが可能とな
る。よって、皮脂量の測定感度を向上させることができ
る。

【００２６】皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂの材質
としては、絶縁性の材料、例えば、プラスチック、非導
電性金属等を使用することができる。

【００２７】プローブ１は、皮膚の弾力性、水分含量及
び皮脂量の測定に際し、次のように使用される。

【００２８】まず、受け器３からプローブ１を外し（図
１（ｃ）参照）、そのセンサー部２の底面を所定の測定
部位に接触させる。このとき、電磁ロックスイッチ４は
ＯＮ状態にして図２（ａ）に示すように、接触子１１を
プローブ端面１ｂ内に埋没させ、水分測定用の電極２１
ａ、２１ｂ、２１ｃと皮脂サンプリング板３１ａ、３１
ｂを皮膚Ｓに接触させる。こうして、電極２１ａ、２１
ｂ、２１ｃによる水分測定と皮脂サンプリング板３１
ａ、３１ｂへの皮脂の転写を同時に行う。

【００２９】次に、電磁ロックスイッチ４をＯＦＦ状態
にして図２（ｂ）に示すように、接触子１１をプローブ
端面１ｂから突出させることにより接触子１１を皮膚Ｓ
に押圧し、皮膚Ｓの弾力性を測定する。このとき、既に
皮膚Ｓに接触させている電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃや
皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂが接触子１１のガイ
ドとなり、接触子１１を、皮膚Ｓに対して一定の方向か
ら所定の力で安定的に押圧することが可能となる。

【００３０】次に、電磁ロックスイッチ４を再度ＯＮ状
態にして図２（ａ）に示すように、接触子１１をプロー
ブ端面１ｂ内に埋没させ、図１（ｄ）のようにプローブ
１を受け器３に戻す。これにより、受け器３の光学系を
用いて皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂに転写した皮
脂の赤外線分光分析を行い、また、このプローブ１から
得られたデータの処理及び解析を皮膚性状測定装置の本
体で行う。

【００３１】その後、接触子１１をプローブ端面１ｂ内
に埋没させた状態で、皮脂サンプリング板３１ａ、３１
ｂのクリーニングを行い、次の測定に備える。

【００３２】図３は、本発明の他の態様のプローブ１Ｂ
の断面図である。このプローブ１Ｂにおいても、弾力性
測定用の接触子１１がプローブ１Ｂの一端のセンサー部
の中心部に設けられ、接触子１１の周囲に水分測定用の
複数の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃと皮脂量測定用の皮
脂サンプリング板３１ａ、３１ｂが同心円状に設けられ
ている。

【００３３】このプローブ１Ｂでは、水分含量測定用の
電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成されているプローブ
端面１ｂから接触子１１が常時突出しており、水分含量
測定用の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃや皮脂量測定用の
皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂを皮膚Ｓに接触させ
たときに、接触子１１がバネ５による所定の力で皮膚Ｓ
を押圧するようになっている。

【００３４】したがって、上述の図１のプローブ１で
は、水分含量あるいは皮脂量の測定と、弾力性の測定と
のために、接触子１１のプローブ端面１ｂに対する位置
を切り替えることが必要であったのに対し、この図３の
プローブ１Ｂによれば、皮膚の弾力性と水分含量と皮脂
量とを同時に測定することが可能となる。

【００３５】一方、図３のプローブ１Ｂによると、同図
破線枠内に示した拡大図のように、接触子１１と、電極
２１ａ、２１ｂ、２１ｃあるいは皮脂サンプリング板３
１ａ、３１ｂとの距離によっては、接触子１１によって
押圧された皮膚Ｓの変形により、電極２１ａ、２１ｂ、
２１ｃあるいは皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂが皮
膚Ｓと十分に接触しない場合が生じる。特に、接触子１
１に最も近い電極２１ａは、図示したように、皮膚Ｓと
十分に接触しない状態になりやすい。そこで、このプロ
ーブ１Ｂにおいては、測定の信頼性を確保するために、
接触子１１の直径を３〜５ｍｍとし、接触子１１と電極
２１ａとの間隔を６〜１０ｍｍ、電極２１ａと電極２１
ｃとの間隔を５ｍｍ以上、電極２１ａと電極２１ｂとの
間隔を３ｍｍ以下とすることが好ましい。

【００３６】本発明のプローブは、さらに種々の態様を
とることができる。例えば、プローブに設ける電極や皮
脂サンプリング板の個数は上述の例に限らない。また、
上述のプローブは、皮脂量の測定を、皮脂サンプリング
板３１ａ、３１ｂに転写した皮脂に基づいて行うもので
あるが、電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃをも皮脂転写領域
とし、プローブ端面１ｂのより広い領域を赤外線分光分
析の対象としてもよい。あるいは、電極を皮脂サンプリ
ング板として使用し、電極と別個の皮脂サンプリング板
は省略してもよい。

【００３７】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００３８】実施例１ 図１の構成のプローブ１を作製した。この場合、接触子
１１としては、硬質のシリコーン樹脂からなる半球体
（直径５ｍｍ）を使用し、振動子１２及び振動検出素子
１３としては、それぞれ圧電セラミック振動子を使用し
た。電磁ロックスイッチ４をＯＦＦ状態にしてプローブ
端面１ｂを皮膚Ｓに接触させた場合の接触子１１の皮膚
Ｓに対する押圧力が１８０ｇ〜２００ｇとなるようにバ
ネ５を調整した。

【００３９】また、電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃとして
は、ニッケル・クロムメッキした銅箔からなる、内径６
ｍｍ、外径１２ｍｍの環状電極（電極２１ａ）、内径１
４ｍｍ、外径１６ｍｍの環状電極（電極２１ｂ）、内径
１８ｍｍ、外径２０ｍｍの環状電極（電極２１ｃ）を使
用し、皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂとしては、エ
ポキシ樹脂からなる、内径６ｍｍ、外径２０ｍｍの環状
板を使用した。

【００４０】実施例２ 実施例１と同様の接触子１１、電極２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ及び皮脂サンプリング板３１ａ、３１ｂを用いて、
図３のプローブ１Ｂの構成と略同様のプローブを作製し
た。

【００４１】評価 （１）弾力性の測定 シリコーンゴムと人の顔面頬部を試料とし、その弾力性
の指標として、これらに実施例１及び２のプローブを接
触させた場合に振動検出素子１３で測定される周波数変
化を求めた（測定の繰返回数３）。

【００４２】この測定３回の平均値を図６に示す。同図
から、シリコーンゴムについては、実施例１のプローブ
と実施例２のプローブとで周波数変化の平均値は同様の
値を示しており、そのバラツキも同様であるが、顔面頬
部については、実施例１のプローブの方が、測定結果の
ばらつきが少ないことがわかる。これは、プローブの端
面形状が、実施例１の方が実施例２よりも、接触子１１
のガイドとしての機能に優れ、接触子１１を、皮膚Ｓに
対して一定の方向から安定的に押圧できるためと考えら
れる。

【００４３】（２）水分含量測定 実施例１のプローブを用いて、顔面頬部（サンプル数ｎ
＝４００）の角質層の表層部及び深部の水分をそれぞれ
測定した。参考のため、同じサンプルを、皮膚の電気伝
導度から水分濃度を求める方式の市販の水分測定機（Ｉ
ＢＳ社製、Ｓｋｉｃｏｍ ２００）でも測定し、その相
関を求めた。

【００４４】結果を図７（ａ）、（ｂ）に示す。なお、
同図には、実施例１のプローブによる最高値と市販機に
よる最高値とをそれぞれ１００に規格化したものを示し
た。これにより、実施例１のプローブによる測定値は、
市販の水分測定機による測定値と良好な相関を示すこと
がわかる。

【００４５】（３）皮脂量測定 実施例１のプローブを用いて、顔面頬部（サンプル数ｎ
＝４００）の皮脂量を測定した。参考のため、同じサン
プルを、皮脂サンプリング板を用いて赤外線分光分析に
より皮脂量を測定する従来の皮脂量測定機でも測定し、
その相関を求めた。

【００４６】結果を図８に示す。同図には、実施例１の
プローブによる最高値と既存機による最高値とをそれぞ
れ１００に規格化したものを示した。これにより、実施
例１のプローブによる測定値は、既存の皮脂量測定機に
よる測定値と良好な相関を示すことがわかる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のプローブによれば、皮膚の弾力
性、水分含量及び皮脂量を、簡便に短時間に再現性よく
測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のプローブの断面図（同図（ａ））、
プローブの皮膚への接触端面の平面図（同図（ｂ））、
全体外観図（同図（ｃ）、同図（ｄ））である。

【図２】 本発明のプローブの使用状態を説明する断面
図である。

【図３】 本発明のプローブの断面図である。

【図４】 参考例のプローブの皮膚への接触端面の平面
図である。

【図５】 参考例のプローブの皮膚への接触端面の平面
図である。

【図６】 実施例のプローブにより測定された、試料ご
との周波数変化を示すグラフである。

【図７】 実施例のプローブにより測定された水分含量
と市販機により測定された水分含量との相関を示すグラ
フである。

【図８】 実施例のプローブにより測定された皮脂量と
市販機により測定された皮脂量との相関を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１、１Ｂ プローブ ２ センサー部 ３ 受け器 ４ 電磁ロックスイッチ ５ バネ １１ 接触子 １２ 振動子 １３ 振動検出素子 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 電極 ３１ａ、３１ｂ 皮脂サンプリング板 Ｓ 皮膚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山内 宰 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 赤崎 秀一 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 井上 紀子 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 河合 通雄 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式 会社研究所内 (56)参考文献 特開 平８−29312（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−322731（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−126535（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−47056（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−249435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−50173（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/00 101 A61B 5/05

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (i)振動子に設けた接触子の皮膚への接
   触時と非接触時についての周波数変化を振動検出素子に
   より検出し、皮膚の弾力性を測定するための接触子、振
   動子及び振動検出素子、(ii)皮膚に複数の電極を接触さ
   せ、その電極間で皮膚の電気伝導度を測定することによ
   り皮膚の水分含量を測定するための複数の電極、及び(i
   ii)皮膚に皮脂サンプリング板を接触させることにより
   皮脂サンプリング板に皮脂を転写させ、その皮脂の赤外
   線吸収スペクトルにより皮脂量を測定するための皮脂サ
   ンプリング板が組み込まれた皮膚性状測定プローブであ
   って、弾力性測定用の接触子が、前記プローブの一端の
   中心部に配され、水分含量測定用の複数の電極が、弾力
   性測定用の接触子を中心として前記プローブ端面に同心
   円状に設けられ、皮脂サンプリング板が、前記プローブ
   端面において水分測定用の電極間に設けられていること
   を特徴とする皮膚性状測定プローブ。
2. 【請求項２】 弾力性測定用の接触子の皮膚への接触面
   が、球状である請求項１記載の皮膚性状測定プローブ。
3. 【請求項３】 弾力性測定用の接触子が、自在に、水分
   含量測定用の電極が形成されているプローブ端面から突
   出するか又はプローブ端面内に埋没する請求項１又は２
   記載の皮膚性状測定プローブ。
4. 【請求項４】 水分含量測定用の電極として、径の異な
   る３つの環状電極が、弾力性測定用の接触子を中心とし
   てプローブ端面に同心円状に設けられている請求項１〜
   ３のいずれかに記載の皮膚性状測定プローブ。