JP6941261B2

JP6941261B2 - 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

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Publication number: JP6941261B2
Application number: JP2016128348A
Authority: JP
Inventors: 治上原; 中村　隆夫; 隆夫中村; 俊昌楠原
Original assignee: Alcare Co Ltd
Current assignee: Alcare Co Ltd
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: JP2018000341A

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００３−３１０５６７号公報特開２０１０−１７２５４３号公報

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。

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。

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。

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。

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に示す電子機器のプローブの構成を示す構成図である。（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。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。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。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。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。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。（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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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・ｃｍ^２で、リアクタンスＸ＝−１０．６４Ω・ｃｍ^２を、交流信号の周波数が１００ｋＨｚの場合、レジスタンスＲ＝０．１２１２Ω・ｃｍ^２で、リアクタンスＸ＝−０．２６３４Ω・ｃｍ^２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。

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。

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（Ｚ_ａｌｌ＝Ｒ_ａｌｌ＋ｉＸ_ａｌｌ）、分極インピーダンス値（Ｚ_ｐｏｌ＝Ｒ_ｐｏｌ＋ｉＸ_ｐｏｌ）及び顆粒層以下のインピーダンス値（Ｚ_Ｌ＝Ｒ_Ｌ＋ｉＸ_Ｌ）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。

[数式１]
Ｚ１＝（Ｒ_ａｌｌ−Ｒ_ｐｏｌ−Ｒ_Ｌ）＋ｉ（Ｘ_ａｌｌ−Ｘ_ｐｏｌ−Ｘ_Ｌ）
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。

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（Ｚ_ａｌｌ＝１／Ｙ_ａｌｌ）、分極インピーダンス値（Ｚ_ｐｏｌ＝Ｒ_ｐｏｌ＋ｉＸ_ｐｏｌ）及び顆粒層以下のインピーダンス値（Ｚ_Ｌ＝Ｒ_Ｌ＋ｉＸ_Ｌ）を算出する。次に、皮膚全体のインピーダンス値の絶対値（|Ｚ_ａｌｌ|）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（|Ｚ_ｐｏｌ＋Ｚ_Ｌ|＝ｓｑｒｔ｛（Ｒ_ｐｏｌ＋Ｒ_Ｌ）^２＋（Ｘ_ｐｏｌ＋Ｘ_Ｌ）^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。

[数式２]
|Ｚ２|＝|Ｚ_ａｌｌ|−|Ｚ_ｐｏｌ＋Ｚ_Ｌ|
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
４１１５００Ｈｚ交流信号発生回路
４１２１００ｋＨｚ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
４２１５００Ｈｚ出力測定回路
４２２１００ｋＨｚ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

Claims

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Ｚ _ａｌｌの絶対値から、顆粒層以下に生ずる第二のインピーダンス値Ｚ _Ｌおよび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Ｚ _ｐｏｌの和の絶対値を減算して、以下の数式２により角層の皮膚インピーダンス値Ｚ２の絶対値を算出する演算処理装置。
［数２］
|Ｚ２|＝|Ｚ _ａｌｌ |−|Ｚ _Ｌ＋Ｚ _ｐｏｌ |・・・（数式２）
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に記載の演算処理装置。
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または２に記載の演算処理装置と、
を備えた電子機器。
前記請求項１から３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。
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Ｚ _ａｌｌの絶対値から、顆粒層以下に生ずる第二のインピーダンス値Ｚ _Ｌおよび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Ｚ _ｐｏｌの和の絶対値を減算して、以下の数式２により角層の皮膚インピーダンス値Ｚ２の絶対値を評価する方法。
［数２］
|Ｚ２|＝|Ｚ _ａｌｌ |−|Ｚ _Ｌ＋Ｚ _ｐｏｌ |・・・（数式２）
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５に記載の皮膚インピーダンス値を評価する方法。