JP7084210B2 - A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. - Google Patents
A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. Download PDFInfo
- Publication number
- JP7084210B2 JP7084210B2 JP2018108038A JP2018108038A JP7084210B2 JP 7084210 B2 JP7084210 B2 JP 7084210B2 JP 2018108038 A JP2018108038 A JP 2018108038A JP 2018108038 A JP2018108038 A JP 2018108038A JP 7084210 B2 JP7084210 B2 JP 7084210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motility
- change
- fibrosis level
- skin
- fibrosis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
本発明は脂肪細胞を包む線維構造の線維化レベルの推定方法、推定装置及び推定プログラム、並びに、顔の肌の運動性の推定方法、推定装置及び推定プログラムに関する。 The present invention relates to a method, an estimation device and an estimation program for estimating the fibrosis level of the fibrous structure surrounding adipocytes, and an estimation method, an estimation device and an estimation program for the motility of facial skin.
加齢に伴う肌の老化現象、すなわち皺、たるみ、しみなどの外見上の変化は、皮膚の内部構造の生理化学的変化に起因する。近年、このような肌の老化現象の抑制を目的として、皮膚の内部構造における加齢変化のメカニズム解明に関心が集まっている。 The aging phenomenon of the skin with aging, that is, the appearance change such as wrinkles, sagging, and spots, is caused by the physiochemical change of the internal structure of the skin. In recent years, there has been much interest in elucidating the mechanism of aging changes in the internal structure of the skin for the purpose of suppressing such skin aging phenomena.
皮膚は、大きく分けて表皮、真皮、そして皮下組織の3層よりなる。表皮はさらに角質層、顆粒層、有棘層及び基底層の4つの層に分類でき、下層に位置する真皮は乳頭層、乳頭下層及び網状層の3つの層に分類できる。これら表皮、真皮を支える役割を担うのが皮下組織である。 The skin is roughly divided into three layers: the epidermis, the dermis, and the hypodermis. The epidermis can be further classified into four layers, the stratum corneum, the stratum granulosum, the stratum spinosum, and the stratum basale, and the dermis located in the lower layer can be further classified into three layers, the papillary layer, the subpapillary layer, and the reticular layer. The subcutaneous tissue plays a role in supporting these epidermis and dermis.
皮下組織の大部分は脂肪細胞が集塊を形成した脂肪小葉から構成される皮下脂肪であり、保温や外力に対する緩衝作用などを有する。脂肪小葉はコラーゲン線維やエラスチン線維などの結合組織等によって周囲が網目状に取り囲まれることで、脂肪細胞を包む線維構造を形成する。 Most of the subcutaneous tissue is subcutaneous fat composed of adipose lobules in which adipocytes form agglomerates, and has a heat insulating effect and a buffering action against external force. The fat leaflets are surrounded by connective tissues such as collagen fibers and elastin fibers in a mesh pattern to form a fibrous structure surrounding adipocytes.
皮膚の硬さなどを判断する手法として古くは触診が行われていたが、超音波エラストグラフィ技術(例えば特許文献1)の発展により、皮膚を構成するそれぞれの層の物理学的特性、とりわけ粘弾性の定量的測定が可能となっている。 Palpation has long been used as a method for determining the hardness of the skin, but with the development of ultrasonic elastography technology (for example, Patent Document 1), the physical properties of each layer constituting the skin, especially viscoelasticity, have been used. Quantitative measurement of elasticity is possible.
ところで、体組織の線維化を病理的に診断する方法として、生体組織診断(いわゆる「生検」)が一般に行われる。しかし、生検は被検者への侵襲を伴うことから頻回に行うことは困難であった。超音波エラストグラフィを原理とした「フィブロスキャン」では、肝線維化の評価を非侵襲的に行うことが可能であると開示されている(特許文献2)。 By the way, as a method for pathologically diagnosing fibrosis of body tissue, biopsy diagnosis (so-called "biopsy") is generally performed. However, it was difficult to perform biopsy frequently because it involved invasion of the subject. It is disclosed that "fibroscan" based on ultrasonic elastography can evaluate liver fibrosis non-invasively (Patent Document 2).
また、近年、画像解析技術の発展に伴い、顔の表情変化を解析する技術が研究開発されている。特許文献3には、表情変化における顔の肌の追従性を解析する技術が開示されている。
Further, in recent years, with the development of image analysis technology, a technique for analyzing changes in facial expressions has been researched and developed.
皮膚脂肪細胞の線維化レベルを測定する方法としては、侵襲的な方法が知られているが、被験者の負担が大きく問題がある。一方、線維化レベルを測定する方法として超音波診断装置を用いる方法があるが、この技術を実施するためには、高価な解析装置が必要であり、設備投資費用が膨らむという問題があった。
一方、画像解析は解析用のソフトウェアさえあれば実施可能であり、高額な設備投資は不要である。
しかし、顔の画像又は動画を解析することによって、皮下脂肪細胞の線維化レベルを評価する技術はこれまでに知られていない。
このような問題に鑑み、本発明の解決しようとする第1の課題は、画像撮影などにより取得可能な外面的な情報から皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定することを可能にする新規の技術を提供することにある。
An invasive method is known as a method for measuring the fibrosis level of skin adipocytes, but the burden on the subject is large and there is a problem. On the other hand, there is a method of using an ultrasonic diagnostic device as a method of measuring the fibrosis level, but in order to carry out this technique, an expensive analysis device is required, and there is a problem that the capital investment cost increases.
On the other hand, image analysis can be performed only with analysis software, and no expensive capital investment is required.
However, a technique for evaluating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes by analyzing facial images or moving images has not been known so far.
In view of these problems, the first problem to be solved by the present invention is a novel technique that makes it possible to estimate the fibrosis level of subcutaneous adipocytes from external information that can be obtained by imaging or the like. Is to provide.
また、表情変化における顔の肌の運動性は、画像解析技術により測定可能であるが(特許文献3)、肌の内部における生理学的・解剖学的特性から、これを推定する技術は知られていない。
したがって、本発明の解決しようとする第2の課題は、肌の内部の生理学的・解剖学的特性から表情変化における顔の肌の運動性を推定する新規の技術を提供することにある。
Further, the motility of the facial skin in the change of facial expression can be measured by an image analysis technique (Patent Document 3), but a technique for estimating this from the physiological and anatomical characteristics inside the skin is known. do not have.
Therefore, a second problem to be solved by the present invention is to provide a novel technique for estimating the motility of facial skin in facial expression changes from the physiological and anatomical characteristics inside the skin.
本発明者らの鋭意研究の結果、表情変化における顔の肌の運動性は加齢とともに低下することが明らかとなった。また、皮下組織に存在する皮下脂肪細胞を包むコラーゲン線維が、加齢とともに線維化することも明らかとなった。
つまり、顔の肌の運動性と線維化は、ともに年齢と相関することが明らかとなった。
As a result of diligent research by the present inventors, it has been clarified that the motility of facial skin in the change of facial expression decreases with aging. It was also clarified that the collagen fibers surrounding the subcutaneous adipocytes present in the subcutaneous tissue become fibrotic with aging.
In other words, it was clarified that both facial skin motility and fibrosis correlate with age.
また、表情変化における顔の肌の運動性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルは、ともに皮下組織の粘弾性との間に相関関係が成立することも見出した。 It was also found that the motility of the facial skin in the change of facial expression and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes both have a correlation with the viscoelasticity of the subcutaneous tissue.
これらの知見を総合することで、本発明者らは、画像撮影などにより取得可能な外面的な情報である「表情変化における顔の肌の運動性」と、肌の内部の生理学的・解剖学的特性である「皮下脂肪細胞の線維化レベル」との間に相関関係が成立することを見出した。 By combining these findings, the present inventors have obtained external information such as by taking images, "movement of facial skin in facial expression changes", and physiological and anatomy inside the skin. It was found that a correlation was established with the specific characteristic "level of fibrosis of subcutaneous adipocytes".
本発明者らは、これらの知見に基づき本発明を完成させた。
すなわち、上記課題を解決する本発明は、表情変化における顔の肌の運動性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルと、の間の相関関係を利用して、前記運動性の測定値を指標として前記線維化レベルを推定することを特徴とする、前記線維化レベルの推定方法である。
本発明によれば、顔の肌の運動性という外面的に取得可能な情報から、肌の内部の特性である線維化レベルを推定することができる。
The present inventors have completed the present invention based on these findings.
That is, the present invention that solves the above-mentioned problems utilizes the correlation between the motility of facial skin in facial expression changes and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes, and uses the measured value of the motility as an index. It is a method of estimating the fibrosis level, which comprises estimating the fibrosis level.
According to the present invention, the fibrosis level, which is an internal characteristic of the skin, can be estimated from the externally obtainable information of the motility of the skin of the face.
本発明の好ましい形態では、表情変化における顔の肌の運動性の測定値を説明変数、前記線維化レベルの評価値を目的変数とする回帰式を用いて、前記運動性の測定値から前記線維化レベルを算出することを特徴とする。
予め用意した回帰式を用いることで、より正確に皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the fiber is obtained from the measured value of the motility by using a regression equation with the measured value of the motility of the skin of the face in the change of facial expression as the explanatory variable and the evaluation value of the fibrosis level as the objective variable. It is characterized by calculating the conversion level.
By using a regression equation prepared in advance, the fibrosis level of subcutaneous adipocytes can be estimated more accurately.
本発明の好ましい形態では、前記運動性が、表情変化における顔の肌の追従性、伸縮性及び変形性から選ばれる。 In a preferred embodiment of the present invention, the motility is selected from the followability, elasticity and deformability of the skin of the face in the change of facial expression.
本発明の好ましい形態では、前記運動性が表情変化における顔の肌の追従性であり、
前記追従性の測定値が、表情変化における、顔の任意の位置に設定された少なくとも2つのマーカーの運動速度が最大となる時間の差分であることを特徴とする。
追従性を「時間の差分」という定量的数値によって取得することで、より正確に線維化レベルを推定することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the motility is the followability of the skin of the face in the change of facial expression.
The measured value of the followability is a difference in time at which the movement speeds of at least two markers set at arbitrary positions on the face are maximized in the change of facial expression.
The fibrosis level can be estimated more accurately by acquiring the followability by a quantitative numerical value called "time difference".
本発明の好ましい形態では、前記追従性の測定値が、無表情の状態から口を開いた表情への開口表情変化における、顎の任意の位置に設定された第1のマーカーの運動速度が最大となる時間と、頬の任意の位置に設定された第2のマーカーの運動速度が最大となる時間との差分であることを特徴とする。
このように開口表情変化における顎と頬の動きを測定することにより、追従性を容易に定量化することができ、より正確に線維化レベルを推定することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the measured value of the followability is the maximum movement speed of the first marker set at an arbitrary position of the cheek in the change of the open facial expression from the expressionless state to the expression with the mouth open. It is characterized in that it is the difference between the time when the movement speed becomes maximum and the time when the movement speed of the second marker set at an arbitrary position on the cheek becomes maximum.
By measuring the movements of the jaw and cheek in the open facial expression change in this way, the followability can be easily quantified, and the fibrosis level can be estimated more accurately.
本発明の好ましい形態では、前記追従性の測定値が、以下の工程により算出される差分であることを特徴とする。
(i)顔の任意の点を参照点とし、該参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii)前記参照点と第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii)工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定した時間との差分を求める工程
このように参照点を設けることによって、より精度よく追従性を測定することができる。
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the measured value of the followability is a difference calculated by the following steps.
(I) With an arbitrary point on the face as a reference point, the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time is measured, and the time at which the amount of change is maximum is specified. Step (ii) Step of measuring the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the second marker per unit time, and specifying the time when the amount of change is maximum (iii) Step (i). ) And the step of obtaining the difference between the time specified in the step (ii) By providing the reference point in this way, the followability can be measured more accurately.
本発明の好ましい形態では、前記追従性の測定値が、以下の工程により算出される回帰直線の傾きであることを特徴とする。
(i)顔の任意の点を参照点とし、該参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii´)第2のマーカーを顔の高さ方向に並列して複数設定し、前記参照点とそれぞれの第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii´)工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定したそれぞれの第2のマーカーに係る時間との差分を求める工程
(iv)工程(iii´)で求めた、それぞれの第2のマーカーに係る前記差分を、それぞれの第2のマーカーの座標ごとにプロットし、回帰分析を行い、回帰直線の傾きを算出する工程
このように第2のマーカーを複数設定し、第1のマーカーの動きに対する、それぞれの第2のマーカーの動きの遅れに関して回帰分析を行った結果得られる回帰直線の傾きを「追従性の測定値」として評価することも可能である。これにより、より精度よく追従性を測定し、線維化レベルを高確度で推定することができる。
The preferred embodiment of the present invention is characterized in that the measured value of the followability is the slope of the regression line calculated by the following steps.
(I) With an arbitrary point on the face as a reference point, the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time is measured, and the time at which the amount of change is maximum is specified. (Ii') A plurality of second markers are set in parallel in the height direction of the face, and the time change of the amount of change in the distance between the reference point and each of the second markers per unit time is set. The difference between the time specified in the step (iii') and the time specified in the step (i) and the time related to each of the second markers specified in the step (ii) is obtained by measurement. Step (iv) The difference related to each second marker obtained in step (iii') is plotted for each coordinate of each second marker, regression analysis is performed, and the inclination of the regression line is calculated. Step In this way, a plurality of second markers are set, and the inclination of the regression line obtained as a result of performing regression analysis on the delay of the movement of each of the second markers with respect to the movement of the first marker is "measurement of followability". It can also be evaluated as a "value". This makes it possible to measure the followability more accurately and estimate the fibrosis level with high accuracy.
本発明の好ましい形態では、無表情時において鼻頂部から水平方向に引いた線よりも上方に第2のマーカーを設定する。さらに好ましい形態では、無表情時において、鼻頂部から水平方向に引いた線と、目尻から水平方向に引いた線との中心線よりも上方に第2のマーカーを設定する。
頬における顎から離れた位置ほど加齢に伴う追従性の悪化が顕著に観察される。そのため、本形態のように頬のより上方に第2のマーカーを設定することによって、より精度よく皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, a second marker is set above the line drawn horizontally from the top of the nose when there is no expression. In a more preferred embodiment, a second marker is set above the center line of the line drawn horizontally from the top of the nose and the line drawn horizontally from the outer corner of the eye when there is no facial expression.
The more distant the cheek from the chin, the more markedly the deterioration of followability with aging is observed. Therefore, by setting the second marker above the cheek as in this embodiment, the fibrosis level of subcutaneous adipocytes can be estimated more accurately.
本発明の好ましい形態では、顔に前記マーカーを設定して撮影されたモーションキャプチャ動画像を用いて前記追従性を測定することを特徴とする。
モーションキャプチャ―技術を用いることにより、容易に追従性を測定することができ、簡便に皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定することができる。
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the followability is measured by using a motion capture moving image taken by setting the marker on the face.
By using the motion capture technique, the followability can be easily measured, and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes can be easily estimated.
本発明は、前記相関性を利用して、前記運動性の測定値を指標として前記線維化レベルを推定する線維化レベルの推定装置にも関する。
すなわち、本発明の推定装置は、前記相関関係を示す相関データを記憶する記憶手段と、
被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、前記記憶手段に記憶された前記相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The present invention also relates to a fibrosis level estimation device that estimates the fibrosis level using the measured value of the motility as an index by utilizing the correlation.
That is, the estimation device of the present invention includes a storage means for storing correlation data showing the correlation and a storage means.
A fibrosis level calculating means for calculating the fibrosis level by collating the motility of the skin of the face with the change in the facial expression of the subject with the correlation data stored in the storage means.
It is characterized by having.
また、本発明は、前記相関関係を利用して、前記運動性の測定値を指標として前記線維化レベルを推定する前記線維化レベルの推定プログラムにも関する。
すなわち、本発明の推定プログラムは、コンピュータを、
被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、前記相関関係を示す相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段として、
機能させることを特徴とする。
The present invention also relates to the fibrosis level estimation program that estimates the fibrosis level using the measured value of the motility as an index by utilizing the correlation.
That is, the estimation program of the present invention uses a computer.
As a fibrosis level calculation means for calculating the fibrosis level by collating the motility of the facial skin with the change in the facial expression of the subject with the correlation data showing the correlation.
It is characterized by making it work.
また、本発明は、表情変化における顔の肌の運動性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルと、の間の相関関係を利用して、前記皮下脂肪細胞の線維化レベルを指標として前記運動性を推定することを特徴とする、前記運動性の推定方法にも関する。
本発明は、上述した皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定方法と表裏をなすものである。本発明によれば、皮下脂肪細胞の線維化レベルという生理学的・解剖学的特性から、顔の肌の運動性を推定することができる。
In addition, the present invention utilizes the correlation between the motility of facial skin in facial expression changes and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes, and uses the fibrosis level of the subcutaneous adipocytes as an index to describe the motility. The present invention also relates to the method for estimating motility, which comprises estimating.
The present invention is the opposite of the above-mentioned method for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes. According to the present invention, the motility of facial skin can be estimated from the physiological and anatomical characteristics of the fibrosis level of subcutaneous adipocytes.
本発明の好ましい形態では、皮下脂肪細胞の線維化レベルの評価値を説明変数、表情変化における顔の肌の運動性を目的変数とする回帰式を用いて、前記皮下脂肪細胞の線維化レベルの評価値から前記運動性を算出することを特徴とする。
このように回帰式を用いることによって、より精度よく表情変化における顔の肌の運動性を推定することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the evaluation value of the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is used as an explanatory variable, and a regression equation with facial skin motility in facial expression change as an objective variable is used to determine the fibrosis level of subcutaneous adipocytes. It is characterized in that the motility is calculated from the evaluation value.
By using the regression equation in this way, it is possible to more accurately estimate the motility of the facial skin in the change of facial expression.
本発明の好ましい形態では、前記皮下脂肪細胞の線維化レベルを、超音波診断装置により測定することを特徴とする。 A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the fibrosis level of the subcutaneous adipocytes is measured by an ultrasonic diagnostic apparatus.
本発明の好ましい形態では、超音波診断装置により皮下組織のエコー画像を取得し、該画像よりヒストグラムを生成し、皮下脂肪細胞の線維化レベルを該ヒストグラムの歪度として算出することを特徴とする。
ヒストグラムから算出した歪度を指標とすることで、皮下脂肪細胞の線維化レベルを客観的に評価することができ、より精度よく運動性を推定することができる。
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that an echo image of a subcutaneous tissue is acquired by an ultrasonic diagnostic apparatus, a histogram is generated from the image, and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is calculated as the skewness of the histogram. ..
By using the skewness calculated from the histogram as an index, the fibrosis level of subcutaneous adipocytes can be objectively evaluated, and the motility can be estimated more accurately.
本発明は、前記相関関係を利用して、前記線維化レベルを指標として前記運動性の測定値を推定する前記運動性の推定装置にも関する。
すなわち、本発明の推定装置は、前記相関関係を示す相関データを記憶する記憶手段と、
前記線維化レベルを、前記記憶手段に記憶された前記相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段と、
を備えることを特徴とする。
The present invention also relates to the motility estimation device that estimates the motility measurement value using the fibrosis level as an index by utilizing the correlation.
That is, the estimation device of the present invention includes a storage means for storing correlation data showing the correlation and a storage means.
A motility calculating means for calculating the motility by collating the fibrosis level with the correlation data stored in the storage means.
It is characterized by having.
本発明は、前記相関関係を利用して、前記線維化レベルを指標として前記運動性の測定値を推定する前記運動性の推定プログラムにも関する。
すなわち、本発明の推定プログラムは、コンピュータを、
前記線維化レベルを、前記相関関係を示す相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段として、
機能させることを特徴とする。
The present invention also relates to the motility estimation program that estimates the motility measurement value using the fibrosis level as an index by utilizing the correlation.
That is, the estimation program of the present invention uses a computer.
As a motility calculation means for calculating the motility by collating the fibrosis level with the correlation data showing the correlation.
It is characterized by making it work.
本発明によれば、顔の肌の運動性から、皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定することができる。
また、本発明によれば、皮下脂肪細胞の線維化レベルから、顔の肌の運動性を推定することができる。
According to the present invention, the fibrosis level of subcutaneous adipocytes can be estimated from the motility of the skin of the face.
Further, according to the present invention, the motility of facial skin can be estimated from the fibrotic level of subcutaneous adipocytes.
<1>皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定方法
以下、本発明の実施の形態について詳述する。
表情変化における顔の肌の運動性(以下、単に運動性ともいう)と、脂肪細胞を包む線維構造の線維化レベル(以下、単に線維化レベルともいう)との間には、負の相関関係が成立する。つまり、線維化レベルが小さいほど、顔の肌の運動性に優れる関係にある。
本発明は、かかる相関関係を利用して運動性から脂肪細胞を包む線維構造の線維化レベルを推定する。
<1> Method for Estimating Fibrosis Level of Subcutaneous Adipocytes Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
There is a negative correlation between the motility of facial skin in facial expression changes (hereinafter, also simply referred to as motility) and the fibrotic level of the fibrotic structure surrounding adipocytes (hereinafter, also simply referred to as fibrotic level). Is established. That is, the smaller the fibrosis level, the better the motility of the skin on the face.
The present invention utilizes this correlation to estimate the fibrotic level of the fibrotic structure surrounding adipocytes from motility.
「表情変化における顔の肌の運動性」とは、表情変化に伴う肌の表面の動き方のことをいう。運動性の具体例としては、表情変化における顔の肌の追従性(以下、単に追従性ともいう)や、表情変化における顔の肌の伸縮性(以下、単に伸縮性ともいう)が挙げられる。また、運動性として表情変化における顔の肌の変形性(以下、単に変形性ともいう)を採用することもできる。 "Facial skin motility in facial expression changes" refers to the way the skin surface moves with facial expression changes. Specific examples of the motility include the followability of the facial skin in the change of facial expression (hereinafter, also simply referred to as followability) and the elasticity of the skin of the face in the change of facial expression (hereinafter, also simply referred to as elasticity). Further, as the motility, the deformability of the skin of the face due to the change of facial expression (hereinafter, also simply referred to as deformability) can be adopted.
「表情変化における顔の肌の追従性」とは、表情変化に追従して変化する顔の肌の動きの遅れの程度のことである。表情変化が起こる際に、顔の肌はその動きに遅れて変化することになるが、その遅れの程度が小さいほど「追従性に優れる」という。 "Facial skin followability in facial expression change" is the degree of delay in facial skin movement that changes in accordance with facial expression change. When a facial expression changes, the skin on the face changes in lagging with the movement, but the smaller the degree of the lag, the better the followability.
追従性は、表情変化の際の顔の任意の2つの点を観察し、この2つの点の運動のタイミングのズレの程度を測定することにより定量的に評価することができる。
より具体的には、追従性は、表情変化における、顔の任意の位置に設定された少なくとも2つのマーカーの運動速度が最大となる時間の差分として定量的に測定できる。
The followability can be quantitatively evaluated by observing any two points on the face when the facial expression changes and measuring the degree of deviation in the timing of the movements of these two points.
More specifically, the followability can be quantitatively measured as the difference in the time at which the movement speeds of at least two markers set at arbitrary positions on the face are maximized in the facial expression change.
追従性を測定する際に設定する2つのマーカーは任意に設定することができるが、表情変化において最も顕著に動く顔の位置を第1のマーカー、それ以外の任意の顔の位置を第2のマーカーに設定し、これら2つのマーカーの運動速度が最大となる時間の差分を測定することが好ましい。 The two markers set when measuring the followability can be arbitrarily set, but the position of the face that moves most remarkably in the facial expression change is the first marker, and the position of any other face is the second marker. It is preferable to set the markers and measure the difference in the time when the movement speeds of these two markers are maximized.
追従性の測定において被験者に実行させる「表情変化」としては、無表情の状態から口を開いた表情への開口表情変化を特に好ましく例示することができる。
この場合、第1のマーカー1は顎の任意の位置に設定することが好ましい。より好ましくは顎の先端付近に第1のマーカー1を設定する(図1)。
As the "facial expression change" to be performed by the subject in the measurement of the followability, a change in the open facial expression from the expressionless state to the facial expression with the mouth open can be particularly preferably exemplified.
In this case, it is preferable to set the
一方、第2のマーカーは頬の任意の位置に設定することが好ましい(図1)。無表情時において鼻頂部から水平方向に引いた線41よりも下方に設定した第2のマーカー21により追従性を測定してもよいが、好ましくは線41よりも上方に設定した第2のマーカー22、さらに好ましくは線41と、目尻から水平方向に引いた線43との中心線42よりも上方に設定した第2のマーカー23に基づき追従性を測定する(図1)。
On the other hand, it is preferable to set the second marker at an arbitrary position on the cheek (FIG. 1). The followability may be measured by the
追従性は以下に説明する(i)~(iii)の3つの工程により測定することが好ましい。
(i)顔の任意の点を参照点とし、参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii)前記参照点と第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii)前記(i)工程で特定した時間と、前記(ii)工程で特定した時間との差分を求める工程
以下、それぞれの工程について詳述する。
The followability is preferably measured by the three steps (i) to (iii) described below.
(I) Using any point on the face as a reference point, measure the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time, and specify the time when the amount of change is maximum. Step (ii) The step of measuring the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the second marker per unit time, and specifying the time when the amount of change is maximum (iii). Step for obtaining the difference between the time specified in the step and the time specified in the step (ii) The following, each step will be described in detail.
工程(i)においては、顔の任意の点を参照点3とし、参照点3と第1のマーカー1との間の距離L1の単位時間当たりの変化量V1の時間変化を測定し、変化量V1が最大となる時間を特定する(図1参照)。
このように顔の任意の点を参照点3に設定し、この参照点3からの距離で第1のマーカー1と第2のマーカー2の動きをとらえることで、表情変化における頭の動きに左右されることなく、第1のマーカー1と第2のマーカー2のそれぞれの運動の相対評価が可能となる。
In the step (i), an arbitrary point on the face is set as a
In this way, by setting an arbitrary point on the face as the
参照点3に設定するのは、開口表情変化において肌の動きが乏しい又は動きが無い箇所が好ましい。
開口表情変化において額の肌は動きにくいため、額の任意の位置、より好ましくは額の上部、さらに好ましくは髪の生え際付近を参照点3に設定することが好ましい(図1)。
The
Since the skin of the forehead is difficult to move due to the change in facial expression, it is preferable to set the
工程(ii)では、上述した参照点3と第2のマーカー2との間の距離L2の単位時間当たりの変化量V2の時間変化を測定し、変化量V2が最大となる時間を特定する(図1正面視右側)。
当然であるが工程(i)と工程(ii)における参照点3は同一とする。
In the step (ii), the time change of the change amount V2 per unit time of the distance L2 between the
As a matter of course, the
工程(iii)においては、工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定した時間との差分を求める。差分を視覚的に求めやすいように、工程(i)及び工程(ii)においては、変化量V1と変化量V2を経時的にプロットしたグラフを作成してもよい。 In the step (iii), the difference between the time specified in the step (i) and the time specified in the step (ii) is obtained. In the step (i) and the step (ii), a graph in which the change amount V1 and the change amount V2 are plotted over time may be created so that the difference can be easily obtained visually.
また、追従性は以下に説明する工程(i)、(ii´)、(iii´)及び(iv)の4つの工程により測定してもよい。
(i)顔の任意の点を参照点とし、該参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii´)第2のマーカーを顔の高さ方向に並列して複数設定し、前記参照点とそれぞれの第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii´)工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定したそれぞれの第2のマーカーに係る時間との差分を求める工程
(iv)工程(iii´)で求めた、それぞれの第2のマーカーに係る前記差分を、それぞれの第2のマーカーを設定した顔における相対的な位置ごとにプロットし、回帰分析を行い、回帰直線の傾きを算出する工程
以下、それぞれの工程について詳述する。
Further, the followability may be measured by the four steps (i), (iii'), (iii') and (iv) described below.
(I) With an arbitrary point on the face as a reference point, the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time is measured, and the time at which the amount of change is maximum is specified. (Ii') A plurality of second markers are set in parallel in the height direction of the face, and the time change of the amount of change in the distance between the reference point and each of the second markers per unit time is set. The difference between the time specified in the step (iii') and the time specified in the step (i) and the time related to each of the second markers specified in the step (ii) is obtained by measurement. Step (iv) The difference related to each second marker obtained in step (iii') is plotted for each relative position on the face on which each second marker is set, and regression analysis is performed. Steps for calculating the slope of the regression line Each step will be described in detail below.
本実施形態における工程(i)の実施態様は、上述した別形態と同様である。本実施形態の特徴は、第2のマーカーを顔の高さ方向に並列して複数設定し、それぞれの第2のマーカーについて第1のマーカーとの動きのタイミングのズレを測定することにある。図1を参照しながら具体的に説明する。 The embodiment of step (i) in this embodiment is the same as the other embodiment described above. A feature of this embodiment is that a plurality of second markers are set in parallel in the height direction of the face, and the deviation of the movement timing of each of the second markers from the first marker is measured. A specific description will be given with reference to FIG.
本実施形態においては、第2のマーカー21~23を顔の高さ方向に並列して設定する(図1正面視左側)。工程(ii´)においては、参照点3と第2のマーカー21との間の距離L21の単位時間当たりの変化量V21の時間変化、参照点3と第2のマーカー22との間の距離L22の単位時間当たりの変化量V22の時間変化、そして、参照点3と第2のマーカー23との間の距離L23の単位時間当たりの変化量V23の時間変化、をそれぞれ測定し、変化量V21~23のそれぞれが最大となる時間を特定する。
In the present embodiment, the
工程(iii´)においては、工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定したそれぞれの第2のマーカーに係る時間との差分を求める。具体的には、変化量V1が最大となる時間と、変化量V21~23が最大となる時間の差分をそれぞれ求める。 In the step (iii'), the difference between the time specified in the step (i) and the time related to each of the second markers specified in the step (ii) is obtained. Specifically, the difference between the time when the change amount V1 becomes maximum and the time when the change amounts V21 to 23 become maximum is obtained.
工程(iv)においては、それぞれの第2のマーカーに係る前記差分を、それぞれの第2のマーカーを設定した顔における相対的な座標ごとにプロットし、回帰分析を行い、回帰直線の傾きを算出する。
具体的には、変化量V1が最大となる時間と、変化量V21~23が最大となる時間の差分を縦軸、それぞれの第2のマーカーの座標を横軸にプロットする(図2)。第2のマーカーは顔における高さ方向に並列して設定されているため、ここでいう「座標」は高さ方向における座標である。
なお、当然のことであるが、縦軸と横軸を入れ替えてプロットしても構わない。
In the step (iv), the difference relating to each second marker is plotted for each relative coordinate of the face on which each second marker is set, regression analysis is performed, and the slope of the regression line is calculated. do.
Specifically, the difference between the time when the amount of change V1 becomes maximum and the time when the amount of change V21 to 23 becomes maximum is plotted on the vertical axis, and the coordinates of the respective second markers are plotted on the horizontal axis (FIG. 2). Since the second marker is set in parallel in the height direction on the face, the "coordinates" here are the coordinates in the height direction.
As a matter of course, the vertical axis and the horizontal axis may be interchanged for plotting.
第2のマーカーの座標を特定する方法は限定されない。例えば、第1のマーカーや参照点を基準とした相対的な距離を「座標」としても特定しても良い。
また、第2のマーカーを高さ方向において等間隔に設定する場合には、それぞれの第2のマーカーの座標を特定数値として決定してグラフにプロットする必要はない。この場合には、それぞれの第2のマーカーの座標については、横軸方向に等間隔にプロットすればよい(図2)
The method of specifying the coordinates of the second marker is not limited. For example, the relative distance with respect to the first marker or the reference point may be specified as "coordinates".
Further, when the second markers are set at equal intervals in the height direction, it is not necessary to determine the coordinates of the respective second markers as specific numerical values and plot them on the graph. In this case, the coordinates of each second marker may be plotted at equal intervals in the horizontal axis direction (FIG. 2).
グラフにプロットした後、回帰分析を行う。回帰分析の手法は特に限定されないが、最小二乗法を好ましく例示することができる。
回帰分析により得られた回帰直線を傾き(図2中の「a」の数値)を追従性の測定値とする。
After plotting on the graph, perform regression analysis. The method of regression analysis is not particularly limited, but the least squares method can be preferably exemplified.
The slope of the regression line obtained by the regression analysis (the numerical value of "a" in FIG. 2) is used as the measured value of the followability.
なお、図1の正面視左側には第2のマーカーを3点設定した形態を図示しているが、これに限定されず、好ましくは3点以上、より好ましくは5点以上、さらに好ましくは7点以上の第2のマーカーを設定する。 The left side of FIG. 1 shows a form in which three points of the second marker are set, but the present invention is not limited to this, and is preferably 3 points or more, more preferably 5 points or more, still more preferably 7. Set a second marker above the point.
複数設定する第2のマーカーうち、1点又は2点以上を、線41よりも上方に設定することが好ましく、線42よりも上方に設定することがさらに好ましい(図1)。
また、線41の上方及び下方の何れにも第2のマーカーを設定することが好ましい(図1)。
これにより、工程(iv)における回帰分析の精度を向上させることができる。
Of the second markers to be set in plurality, one point or two or more points are preferably set above the
Further, it is preferable to set a second marker on either the upper side or the lower side of the line 41 (FIG. 1).
Thereby, the accuracy of the regression analysis in the step (iv) can be improved.
追従性の測定における、被験者の表情変化に伴う各マーカーの運動の計測は、公知の何れの方法で行ってもよい。オプティカルフロー法やモーションキャプチャ法など、被験者の表情変化を含む動画像に基づき測定する方法を好ましく例示できる。
この場合、一般的なカメラ装置で評価対象の顔の動画像を撮影した映像を用いてよいが、画像解析に耐えうる程度の解像度を有していることが好ましい。
In the measurement of followability, the movement of each marker accompanying the change in the facial expression of the subject may be measured by any known method. A method of measuring based on a moving image including a change in the facial expression of a subject, such as an optical flow method or a motion capture method, can be preferably exemplified.
In this case, an image obtained by capturing a moving image of the face to be evaluated with a general camera device may be used, but it is preferable that the image has a resolution sufficient to withstand image analysis.
なお、一般的に動画像は多数の静止画像(フレーム)の連続によって構成されるものであり、単位時間当たりのフレーム数を表すフレームレートによって、その動きの滑らかさが表される。ここでは、マーカーの単位時間当たりの変化量を取得し、その最大値を特定できる程度以上のフレームレートを有する動画像を取得することが好ましい。 In general, a moving image is composed of a series of a large number of still images (frames), and the smoothness of the movement is represented by a frame rate representing the number of frames per unit time. Here, it is preferable to acquire the amount of change of the marker per unit time and acquire a moving image having a frame rate equal to or higher than that at which the maximum value can be specified.
モーションキャプチャにより追従性を測定する形態について、その一例を説明する。まず、被験者の顔の参照点3、第1のマーカー1、及び第2のマーカー23の位置に、予めモーションキャプチャ用の反射マーカーを貼り付ける(図1)。その状態で被験者に開口表情変化を実施させ、複数のカメラによってその表情変化を含む動画像の撮影を行う。そして、この動画像を解析することにより、各マーカーの三次元的な座標の変化を追跡し、距離L1の単位時間当たりの変化量V1が最大になる時間と、距離L2の単位時間当たりの変化量V2が最大となる時間を特定し、これらの時間の差分、すなわち追従性の測定値を算出する。
An example of a form in which followability is measured by motion capture will be described. First, a reflection marker for motion capture is attached in advance to the positions of the
また、「表情変化における顔の肌の伸縮性」とは、表情変化が起こったときの肌の伸縮のしやすさのことをいう。例えば、顔の肌が伸びる表情変化があったときに、その伸長方向全体の距離の増加分に対する、ある任意の領域における伸長方向の距離の増加分の割合が高いほど「伸縮性に優れる」と評価することができる。 Further, the "stretchability of the skin of the face due to the change of facial expression" means the ease of stretching of the skin when the change of facial expression occurs. For example, when there is a change in facial expression that stretches the skin of the face, the higher the ratio of the increase in the distance in the stretch direction in a certain region to the increase in the distance in the entire stretch direction, the more "excellent in elasticity". Can be evaluated.
伸縮性は、肌に任意の3以上の点を略直線状に設定し、表情変化における点と点との間の距離を計算することにより定量化することができる。
具体的には、まず顔に設定した全ての点に関して、表情変化によって増加した、互いに隣接する点と点の距離の総和を計算する。同時に、顔の特定領域に存在する一部の点に関して、表情変化によって増加した、互いに隣接する点と点の距離の総和を計算する。そして、後者の数値を前者の数値により除することにより、伸縮性を定量的に測定することができる。
The elasticity can be quantified by setting arbitrary three or more points on the skin in a substantially linear shape and calculating the distance between the points in the facial expression change.
Specifically, first, for all the points set on the face, the sum of the distances between the points adjacent to each other, which is increased by the change in facial expression, is calculated. At the same time, for some points existing in a specific area of the face, the sum of the distances between adjacent points increased by the change in facial expression is calculated. Then, by dividing the latter numerical value by the former numerical value, the elasticity can be quantitatively measured.
伸縮性の定量化方法の一実施形態について、図3を参照しながらより詳細に説明する。
本実施形態においては、顔の頬上に7つの点を略直線状に設定している(図3)。頬上に設定する点は特に7つに限定されない。
An embodiment of the method for quantifying elasticity will be described in more detail with reference to FIG.
In this embodiment, seven points are set on the cheeks of the face in a substantially straight line (FIG. 3). The points set on the cheeks are not particularly limited to seven.
説明の便宜上、図3に示すように、互いに隣接する点と点の距離をそれぞれX1~X6とする。
本実施形態においては、無表情時(図3左)から開口表情変化をした後(図3右)におけるX1~X6それぞれの距離の増加分(ΔX1~ΔX6)を算出する。
そして、頬全体の距離の増加分の総和(ΔX1+ΔX2+・・・ΔX6)に対する、頬の下部の距離の増加分の総和(ΔX4+ΔX5+ΔX6)の割合を計算する。この計算により算出された値を「伸縮性」の定量値として評価することができる(下式参照)。
伸縮性=(ΔX4+ΔX5+ΔX6)/(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4+ΔX5+ΔX6)
For convenience of explanation, as shown in FIG. 3, the distances between points adjacent to each other are set to X1 to X6, respectively.
In the present embodiment, the increase in the distances (ΔX1 to ΔX6) of each of X1 to X6 after the opening facial expression is changed from the time of no expression (left in FIG. 3) (right in FIG. 3) is calculated.
Then, the ratio of the sum of the increases in the distance to the lower part of the cheeks (ΔX4 + ΔX5 + ΔX6) to the sum of the increases in the distance of the entire cheeks (ΔX1 + ΔX2 + ... ΔX6) is calculated. The value calculated by this calculation can be evaluated as a quantitative value of "stretchability" (see the formula below).
Elasticity = (ΔX4 + ΔX5 + ΔX6) / (ΔX1 + ΔX2 + ΔX3 + ΔX4 + ΔX5 + ΔX6)
伸縮性の定量的な測定については、上で説明した追従性の測定に用いることのできるオプティカルフロー法やモーションキャプチャ法などの方法を適用することができる。 For the quantitative measurement of elasticity, a method such as an optical flow method or a motion capture method that can be used for the measurement of followability described above can be applied.
ところで、面(三次元)は複数の点(零次元)と線(二次元)を要素として含む。
ここで、上述した追従性と伸縮性は顔に設定した点(零次元)又は点間の距離(二次元)に着目したパラメータであり、これらのパラメータにより顔の肌の運動性を測定することができる。
したがって、点と線を要素として含む顔の肌上の面を測定対象とした場合であっても、顔の肌の運動性を測定すること可能であると言える。
By the way, a surface (three-dimensional) includes a plurality of points (zero-dimensional) and lines (two-dimensional) as elements.
Here, the above-mentioned followability and elasticity are parameters focusing on the points (zero-dimensional) set on the face or the distance between the points (two-dimensional), and the motility of the skin of the face is measured by these parameters. Can be done.
Therefore, it can be said that it is possible to measure the motility of the skin of the face even when the surface on the skin of the face including points and lines as elements is measured.
つまり、本発明においては、表情変化における顔の肌の変形性、より具体的には、表情変化において変化する、顔の任意の位置に設定された領域の変形の仕方(歪み方)を測定することで、顔の肌の運動性を測定する形態とすることもできる。 That is, in the present invention, the deformability of the skin of the face due to the change in facial expression, more specifically, the method of deformation (distortion method) of the region set at an arbitrary position of the face, which changes due to the change in facial expression, is measured. Therefore, it can be used as a form for measuring the motility of the skin of the face.
変形性の具体的な測定方法は特に限定されない。例えば、表情変化の前後における、顔の肌上に設定した任意の領域の形状をオプティカルフロー法やモーションキャプチャ法などにより画像として取得し、当該形状について歪み解析・変形解析を行う方法が例示できる。 The specific method for measuring the deformability is not particularly limited. For example, a method of acquiring the shape of an arbitrary region set on the skin of the face as an image before and after the facial expression change by an optical flow method, a motion capture method, or the like, and performing distortion analysis / deformation analysis on the shape can be exemplified.
なお、運動性と線維化レベルとの相関関係を示す回帰式又は回帰モデルの作成の用に供するデータの取得のための運動性の測定についても、上述した方法で行うことが好ましい。
より詳しくは、統計学的に有意な数の被験者について、上述の方法で運動性の測定を行い、同被験者について後述する方法で皮下脂肪細胞の線維化レベルの測定を行う。これら測定値に基づき運動性を説明変数、線維化レベルを目的変数とする回帰式又は回帰モデルを作成する。
It is also preferable to measure the motility for the acquisition of data used for creating a regression equation or a regression model showing the correlation between the motility and the fibrosis level by the above-mentioned method.
More specifically, the motility of a statistically significant number of subjects is measured by the method described above, and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is measured for the same subject by the method described later. Based on these measured values, a regression equation or regression model with motility as the explanatory variable and fibrosis level as the objective variable is created.
<2>顔の肌の運動性の推定方法
上述したとおり、顔の肌の運動性と脂肪細胞を包む線維構造の線維化レベルとの間には、負の相関関係が成立する。本発明は、かかる相関関係を利用して線維化レベルから運動性を推定する。
上記相関関係は好ましくは式またはモデルで示される。式またはモデルとしては、単回帰式又は単回帰モデルが好ましく挙げられる。
<2> Method for estimating facial skin motility As described above, a negative correlation is established between facial skin motility and the fibrotic level of the fibrotic structure surrounding adipocytes. The present invention utilizes such a correlation to estimate motility from the level of fibrosis.
The above correlation is preferably expressed by an equation or model. As the equation or model, a simple regression equation or a simple regression model is preferably mentioned.
線維化レベルの評価方法は特に限定されない。
侵襲的な方法としてはフォトスケールを用いて相対的な評価値を算出する方法が挙げられる。より詳しくは、予め線維化レベルの異なる皮下脂肪細胞の画像を複数用意する。これを基準写真として、被験者より採取した皮下脂肪細胞の画像に評点をつける。
The method for evaluating the level of fibrosis is not particularly limited.
As an invasive method, there is a method of calculating a relative evaluation value using a photo scale. More specifically, a plurality of images of subcutaneous adipocytes having different levels of fibrosis are prepared in advance. Using this as a reference photograph, a score is given to the image of subcutaneous adipocytes collected from the subject.
侵襲的な方法は被験者に負担を強いることになるため、好ましくは非侵襲的な方法で皮下脂肪細胞の線維化レベルを評価する。
非侵襲的な方法としては、超音波診断装置を用いる方法が挙げられる。より詳しくは、超音波診断装置により得られた皮膚の断層面の画像から、皮下脂肪層部分を切り出し、解析用画像とする。取得した解析用画像について、画像処理ソフトウェアを用いて得られる特徴量から線維化レベルを評価することができる。
このような特徴量としては、画像をグレースケール化、ヒストグラム化、二値化などして算出されるパラメータが例示できる。
Since the invasive method imposes a burden on the subject, the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is preferably evaluated by a non-invasive method.
As a non-invasive method, a method using an ultrasonic diagnostic apparatus can be mentioned. More specifically, the subcutaneous fat layer portion is cut out from the image of the tomographic surface of the skin obtained by the ultrasonic diagnostic apparatus and used as an image for analysis. The fibrosis level of the acquired image for analysis can be evaluated from the feature amount obtained by using the image processing software.
Examples of such features include parameters calculated by grayscale, histogram, and binarize an image.
超音波エラストグラフィ装置としては、例えば日立製作所製「ARIETTA E70」や「Noblus」、シーメンスヘルスケア製「アキュソンS2000e」などを用いることができる。 As the ultrasonic elastography apparatus, for example, "ARIETTA E70" or "Noblue" manufactured by Hitachi, Ltd., "Accuson S2000e" manufactured by Siemens Healthcare, or the like can be used.
本発明においては、解析用画像をヒストグラム化し、このヒストグラムの歪度を線維化レベルの評価値として採用することが好ましい。
歪度の小さいヒストグラム(略正規分布を示す)はひずみが小さいことを表すため、皮下脂肪細胞の線維化レベルが高い状態であると判る。反対に、歪度の大きいヒストグラム(非正規分布を示す)からは皮下脂肪細胞の線維化レベルが低い状態であると判別可能となる。
In the present invention, it is preferable to make an image for analysis into a histogram and adopt the skewness of this histogram as an evaluation value of the fibrosis level.
Since the histogram with low skewness (showing a substantially normal distribution) shows that the strain is small, it can be seen that the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is high. On the contrary, from the histogram with a large skewness (showing a non-normal distribution), it can be discriminated that the fibrosis level of subcutaneous adipocytes is low.
画像処理ソフトウェアはオープンソースの「ImageJ」など公知の何れのソフトウェアを用いてもよい。 As the image processing software, any known software such as the open source "ImageJ" may be used.
なお、上記<1>項目及び本項目において、推定のための指標としての運動性又は線維化レベルの測定ないし評価の方法を説明した。この説明は、回帰式又は回帰モデルを作成するための運動性又は線維化レベルの測定ないし評価の方法にも妥当する。 In addition, in the above <1> item and this item, the method of measuring or evaluating the motility or fibrosis level as an index for estimation was explained. This description is also valid for methods of measuring or assessing motility or fibrosis levels for creating regression equations or models.
<3>皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置
以下、皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置について図4を参照しながら説明を加える。なお、本発明の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置は、上記<1>の項目で説明した皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定方法を実施するための装置である。したがって、上記<1>の項目の説明は、以下の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置に関しても妥当する。
<3> Device for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes Hereinafter, a device for estimating the level of fibrosis of subcutaneous adipocytes will be described with reference to FIG. The apparatus for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes of the present invention is an apparatus for carrying out the method for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes described in the above item <1>. Therefore, the above description of item <1> is also valid for the following device for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes.
本発明の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置1は、、表情変化における顔の肌の運動性と皮下脂肪細胞の線維化レベルとの相関関係を示す線維化レベル相関データを記憶する記憶手段121と、被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、記憶手段121に記憶された線維化レベル相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段112と、を備える。
The
図4に示すように、皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置1は、運動性測定部13、記憶手段121を備えるROM(Read Only Memory)12、線維化レベル算出手段112を備えるCPU(Central Processing Unit)11、及び線維化レベル表示部14を有している。
As shown in FIG. 4, the
本発明の好ましい実施の形態では、運動性測定部13により測定された被験者の表情変化における顔の肌の運動性を数値化する数値化手段111を備えることが好ましい。CPU11が数値化手段111を備える。 In a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to provide a quantifying means 111 for quantifying the motility of the skin of the face in the facial expression change of the subject measured by the motility measuring unit 13. The CPU 11 includes a digitizing means 111.
線維化レベル表示部14は、線維化レベル算出手段112が算出した皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定値を表示するディスプレイである。 The fibrosis level display unit 14 is a display that displays an estimated value of the fibrosis level of subcutaneous adipocytes calculated by the fibrosis level calculation means 112.
このような構成とした本発明の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定装置1は、被験者の表情変化における顔の肌の運動性を測定するだけで、容易に被験者の皮下脂肪細胞の線維化レベルを算出することができる。
The
なお、他の実施形態では、運動性測定部13及び数値化手段111に代えて、別途測定した運動性の測定値を入力する、運動性入力部を備えていてもよい。 In another embodiment, instead of the motility measuring unit 13 and the digitizing means 111, a motility input unit for inputting a separately measured motility measurement value may be provided.
<4>皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定プログラム
本発明は上述の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定方法をコンピュータに実行させる皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定プログラムにも関する。本発明のプログラムは、上述した本発明の線維化レベルの推定装置に含まれるCPUにおける各手段に対応するため、図4の符号を付しながら説明する。
<4> Subcutaneous adipocyte fibrosis level estimation program The present invention also relates to a subcutaneous adipocyte fibrosis level estimation program that causes a computer to execute the above-mentioned subcutaneous adipocyte fibrosis level estimation method. The program of the present invention will be described with reference to FIG. 4 in order to correspond to each means in the CPU included in the above-mentioned device for estimating the fibrosis level of the present invention.
本発明の皮下脂肪細胞の線維化レベルの推定プログラムは、被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、運動性と皮下脂肪細胞の線維化レベルとの相関関係を示す線維化レベル相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段112として、コンピュータを機能させることを特徴とする。 The program for estimating the fibrosis level of subcutaneous adipocytes of the present invention is a fibrosis level correlation data showing the correlation between the motility and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes in the motility of the facial skin in the facial expression change of the subject. It is characterized in that a computer functions as a fibrosis level calculation means 112 for collating and calculating the fibrosis level.
本発明の線維化レベルの推定プログラムは、図4のブロック図に示すように、コンピュータを数値化手段111として機能させるように構成することが好ましい。 The fibrosis level estimation program of the present invention is preferably configured to allow the computer to function as the quantifying means 111, as shown in the block diagram of FIG.
<5>表情変化における顔の肌の運動性の推定装置
以下、表情変化における顔の肌の運動性の推定装置について図5を参照しながら説明を加える。なお、本発明の運動性の推定装置は、上記<2>の項目で説明した表情変化における顔の肌の運動性の推定方法を実施するための装置である。したがって、上記<2>の項目の説明は、以下の運動性の推定装置に関しても妥当する。
<5> Estimating device for facial skin motility in facial expression changes Hereinafter, an explanation will be added for an estimation device for facial skin motility in facial expression changes with reference to FIG. The motility estimation device of the present invention is a device for carrying out the method for estimating the motility of the facial skin in the facial expression change described in the item <2> above. Therefore, the explanation of the item <2> above is also valid for the following motility estimation device.
本発明の運動性の推定装置2は、表情変化における顔の肌の運動性と皮下脂肪細胞の線維化レベルとの相関関係を示す運動性相関データを記憶する記憶手段221と、被験者の皮下脂肪細胞の線維化レベルを、記憶手段221に記憶された運動性相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段212と、を備える。
The
図5に示すように、運動性の推定装置2は、線維化レベル測定部23、記憶手段221を備えるROM22、運動性算出手段212を備えるCPU21、及び運動性表示部24を有している。
As shown in FIG. 5, the
本発明の好ましい実施の形態では、線維化レベル測定部23により測定された被験者の線維化レベルを数値化する数値化手段211を備えることが好ましい。CPU21が数値化手段211を備える。
In a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to provide a quantifying means 211 for quantifying the fibrosis level of the subject measured by the fibrosis
運動性表示部24は、運動性算出手段212が算出した運動性の推定値を表示するディスプレイである。
The
このような構成とした本発明の運動性の推定装置2は、被験者の皮下脂肪細胞の線維化レベルを測定するだけで、容易に被験者の表情変化における顔の肌の運動性を算出することができる。
The
なお、他の実施形態では、線維化レベル測定部23及び数値化手段211に代えて、別途測定した線維化レベルの測定値を入力する、線維化レベル入力部を備えていてもよい。
In another embodiment, instead of the fibrosis
<6>表情変化における顔の肌の運動性の推定プログラム
本発明は上述の運動性の推定方法をコンピュータに実行させる運動性の推定プログラムにも関する。本発明のプログラムは、上述した本発明の運動性推定装置に含まれるCPUにおける各手段に対応するため、図5の符号を付しながら説明する。
<6> Estimating Program of Facial Skin Motility in Facial Expression Changes The present invention also relates to a motility estimation program in which a computer executes the above-mentioned motility estimation method. The program of the present invention will be described with reference to the reference numeral of FIG. 5 in order to correspond to each means in the CPU included in the above-mentioned motility estimation device of the present invention.
本発明の運動性の推定プログラムは、被験者の皮下脂肪細胞の線維化レベルを、運動性と皮下脂肪細胞の線維化レベルとの相関関係を示す運動性相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段212として、コンピュータを機能させることを特徴とする。 The motility estimation program of the present invention collates the fibrosis level of subcutaneous adipocytes of a subject with motility correlation data showing the correlation between motility and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes to obtain the motility. As the motility calculation means 212 to be calculated, it is characterized in that a computer is made to function.
本発明の運動性推定プログラムは、図5のブロック図に示すように、コンピュータを数値化手段211として機能させるように構成することが好ましい。 As shown in the block diagram of FIG. 5, the motility estimation program of the present invention is preferably configured to function as a digitizing means 211.
<試験例1>加齢に伴うコラーゲン構造の変化の観察
20才以上の9名のドナーより提供された皮下組織における皮下脂肪細胞を走査型電子顕微鏡により撮影した。この電子顕微鏡写真を熟練の評価者に評価させ、皮下脂肪細胞の線維化の程度について1~5のスコアをつけさせた。評価は、線維化の進行度が異なる5段階の基準写真(図6)を基準として行わせた。結果を図7に示す。
<Test Example 1> Observation of changes in collagen structure with aging Subcutaneous adipocytes in the subcutaneous tissue provided by 9 donors aged 20 years or older were photographed with a scanning electron microscope. This electron micrograph was evaluated by a skilled evaluator and scored 1-5 for the degree of fibrosis of subcutaneous adipocytes. The evaluation was performed based on a five-stage reference photograph (FIG. 6) in which the degree of progress of fibrosis was different. The results are shown in FIG.
図7に示すように、ドナーの年齢と皮下脂肪細胞の線維化の程度が有意に相関した。この結果は、加齢に伴い皮下脂肪細胞の線維化が進行することを示している。 As shown in FIG. 7, the age of the donor and the degree of fibrosis of subcutaneous adipocytes were significantly correlated. This result indicates that the fibrosis of subcutaneous adipocytes progresses with aging.
<試験例2>表情変化における顔の肌の運動性の測定
(1)追従性の測定
20~60代の日本人女性各世代20名ずつ、合計100名を被験者とした。被験者の顔に図8に示すように、額の上方(生え際付近)に一点(参照点)、顎に1点(ポイント0)、頬の高さ方向に並列するように7点(ポイント1~ポイント7)のモーションキャプチャ用の反射マーカーを貼り付けた。
図8に示すように、被験者に無表情状態(図8左)から開口状態(図8右)への縦方向に伸びる表情変化(開口表情変化)をしてもらい、これを3台のカメラで動画撮影(30fps)し、各マーカーの運動情報を取得した。
<Test Example 2> Measurement of facial skin motility in changes in facial expression (1) Measurement of
As shown in FIG. 8, the subject was asked to make a facial expression change (opening facial expression change) extending in the vertical direction from the expressionless state (Fig. 8 left) to the open state (Fig. 8 right), and this was performed by three cameras. A moving image was taken (30 fps), and the motion information of each marker was acquired.
より精度良く解析を行うため、100名の被験者から、1)顔の表情の強度、2)目と口の動きの同調性、3)表情表出のタイミングの3点を基準に、各世代12名ずつ合計60名を選抜し解析に供した。
In order to perform more accurate analysis, each
各マーカーの運動の解析は以下のように行った。
まず、参照点からポイント0乃至7の距離の単位時間当たりの変化量を経時的に測定し、表情表出開始時点から、それぞれの変化量が最大となる時点の時間を測定した。その後、参照点からポイント0の距離の単位時間当たりの変化量が最大となる時間と、参照点からポイント1~7の距離の単位時間当たりの変化量が最大となる時間との差分(追従性)を計算した。なお、本試験においては時間の差分を動画像のフレームの差(Δフレーム)として評価した。
The motion analysis of each marker was performed as follows.
First, the amount of change per unit time at the distance from the reference point to
このようにして得た追従性について、ポイント1~ポイント7に関して別個に年代ごとの平均値をとり、これをグラフにプロットした。得られたデータについて回帰分析を行い、回帰直線を引いた。結果を図9に示す。
For the followability obtained in this way, the average values for each age group were separately taken for
図9に示すように、20、30代では頬の下部(図8中のポイント7)から上部(図8中のポイント1)にかけて、顎(ポイント0)に対する運動の遅れがない。一方で40代以降では顎から遠い頬の部位になるほど皮膚の運動の遅れ、即ち追従性の低下が生じることが示された。
As shown in FIG. 9, in the 20s and 30s, there is no delay in movement with respect to the jaw (point 0) from the lower part of the cheek (
図9に示す回帰直線の傾きを追従性の測定値として、試験例3に示す回帰分析に供した。 The slope of the regression line shown in FIG. 9 was used as the measured value of the followability and used for the regression analysis shown in Test Example 3.
(2)伸縮性の測定
上の追従性の測定試験により得られたモーションキャプチャのデータを利用して、表情変化における顔の肌の伸縮性についても測定した。
具体的には、ポイント1~7に関して、互いに隣接するポイントとポイントの間の距離を、無表情状態(図8左)と開口状態(図8右)において測定し、開口表情変化により増加した距離を算出した。
そして、頬下部(ポイント4~7)に関するポイント間距離の増加分の総和を全体(ポイント1~7)に関するポイント間距離の増加分の総和で除することにより、伸縮性を算出した。
(2) Measurement of elasticity Using the motion capture data obtained by the above followability measurement test, the elasticity of the skin of the face due to changes in facial expressions was also measured.
Specifically, with respect to
Then, the elasticity was calculated by dividing the sum of the increase in the distance between points for the lower cheek (
このようにして得た伸縮性について年代ごとにグラフにプロットし、箱ひげ図を作成し、また回帰分析を行い、回帰直線を引いた。結果を図10に示す。
図10に示すように、表情変化における顔の肌の伸縮性は、年齢とともに低下することが明らかとなった。
The elasticity obtained in this way was plotted on a graph for each age group, a boxplot was created, regression analysis was performed, and a regression line was drawn. The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 10, it was clarified that the elasticity of the skin of the face in the change of facial expression decreases with age.
<試験例3>エラストグラフィによる皮膚内部物性の解析
試験例2のモーションキャプチャ解析を実施した合計18名の被験者に対し、エラストグラフィ(日立製作所)を用いて皮膚内部の粘弾性(ひずみ)を測定した(図11)。なお、粘弾性の測定については、測定エリアを皮膚の表層部分(表皮及び真皮)と、皮下組織上層、皮下組織中層及び皮下組織下層の合計4層に分け、層別の相対的な粘弾性を算出した。皮下組織上層、皮下組織中層及び皮下組織下層については、皮下組織を深さ方向において1:2:1の比率で分割することで設定した。
<Test Example 3> Analysis of skin internal physical properties by elastography The viscoelasticity (strain) inside the skin was measured using elastography (Hitachi) for a total of 18 subjects who performed the motion capture analysis of Test Example 2. (Fig. 11). Regarding the measurement of viscoelasticity, the measurement area is divided into a total of four layers: the surface layer of the skin (dermis and dermis), the upper layer of the subcutaneous tissue, the middle layer of the subcutaneous tissue, and the lower layer of the subcutaneous tissue, and the relative viscoelasticity of each layer is determined. Calculated. The upper layer of the subcutaneous tissue, the middle layer of the subcutaneous tissue, and the lower layer of the subcutaneous tissue were set by dividing the subcutaneous tissue at a ratio of 1: 2: 1 in the depth direction.
なお、粘弾性は、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことをいう。したがって、粘弾性の評価に当たっては粘性と弾性の両方を評価することになる。しかし、生体組織においては粘性と弾性を明確に区別することは困難であり、粘弾性は主として弾性率(ヤング率)により評価されることが一般的である。
また、フックの法則(下記式1)に基づき、粘弾性を「ひずみ」により評価することができる。そのため、本試験例においては、皮膚内部の粘弾性に関して「ひずみ」を測定した。
In addition, viscoelasticity refers to a property that combines both viscosity and elasticity. Therefore, in the evaluation of viscoelasticity, both viscosity and elasticity are evaluated. However, it is difficult to clearly distinguish between viscosity and elasticity in living tissues, and viscoelasticity is generally evaluated mainly by elastic modulus (Young's modulus).
In addition, viscoelasticity can be evaluated by "strain" based on Hooke's law (
<試験例4>回帰分析
試験例2で得られた追従性の測定値(回帰直線の傾き)と、試験例3で得られた皮下組織上層の粘弾性の測定値について回帰分析を行った。結果を図12に示す。
図12に示すように、表情変化における顔の肌の追従性と、皮下組織の粘弾性との間には正の相関関係が成立することが明らかとなった。
<Test Example 4> Regression analysis A regression analysis was performed on the measured value of followability (inclination of the regression line) obtained in Test Example 2 and the measured value of viscoelasticity of the upper layer of the subcutaneous tissue obtained in Test Example 3. The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 12, it was clarified that a positive correlation was established between the followability of the skin of the face in the change of facial expression and the viscoelasticity of the subcutaneous tissue.
<試験例5>検証試験
試験例2~4の結果得られた「表情変化における顔の肌の追従性と、皮下組織の粘弾性との間の正の相関関係」について、皮膚を一部切り出した部分を模擬した直方形状の多層構造体からなる皮膚モデル(10cm×5cm×1.4cm)を対象としたFEM解析により検証した。
<Test Example 5> Verification test Part of the skin was cut out for the "positive correlation between the followability of facial skin in facial expression changes and the viscoelasticity of the subcutaneous tissue" obtained as a result of Test Examples 2-4. It was verified by FEM analysis targeting a skin model (10 cm × 5 cm × 1.4 cm) composed of a rectangular multi-layered structure simulating a vertical portion.
皮膚モデルについては、それぞれ異なるヤング率を有する材料を積層することによって構成した(図13)。真皮を模した層は2mm、皮下組織上層は3mm、皮下組織中層は6mm、皮下組織下層は3mmの厚みに設定した(図13)。
本試験においては、若齢層の皮膚の特性を模した皮膚モデルと、老齢層の皮膚の特性を模した皮膚モデルを作成し、それぞれについて解析した。
皮膚モデルの各層の物理特性は表1の通りである。表1に示すようにポアソン比と密度は若齢及び老齢の皮膚モデルにおいて共通である。
The skin model was constructed by laminating materials having different Young's moduli (FIG. 13). The thickness of the layer imitating the dermis was set to 2 mm, the thickness of the upper layer of the subcutaneous tissue was set to 3 mm, the thickness of the middle layer of the subcutaneous tissue was set to 6 mm, and the thickness of the lower layer of the subcutaneous tissue was set to 3 mm (FIG. 13).
In this test, a skin model that imitated the characteristics of the skin of the young layer and a skin model that imitated the characteristics of the skin of the old layer were created and analyzed for each.
Table 1 shows the physical characteristics of each layer of the skin model. As shown in Table 1, Poisson's ratio and density are common in young and old skin models.
頬部の皮膚は、深部筋肉と接続しているリガメントを介して動いているものと仮定し、皮下組織下層を模した層の一部に、リガメントに相当する柱を接続し、この柱をX方向に変位させることにより皮膚モデルを動かした(図14)。この際、皮膚モデルの側面は固定し変位しないようにした。
リガメントを模した柱による運動は、0.5cm/sの速度で3秒間X方向に変位させた後に、1秒間停止するように行った。この運動の間、真皮を模した層(最上層)のZ方向の変位を経時的にプロットした。
なお、Z方向の変位を観察した点は、リガメントを模した柱が接続された部分の真上に相当する部分よりも、リガメントの変位方向に対して後方に位置する部分とした(図15)。結果を図16及び17に示す。
It is assumed that the skin on the cheek is moving through the ligament connected to the deep muscle, and a pillar corresponding to the ligament is connected to a part of the layer imitating the lower layer of the subcutaneous tissue, and this pillar is X. The skin model was moved by displacing in the direction (Fig. 14). At this time, the side surface of the skin model was fixed so as not to be displaced.
The movement by the pillar imitating the ligament was performed so as to be displaced in the X direction for 3 seconds at a speed of 0.5 cm / s and then stopped for 1 second. During this movement, the displacement of the dermis-like layer (top layer) in the Z direction was plotted over time.
The point where the displacement in the Z direction was observed was a portion located behind the displacement direction of the ligament from the portion directly above the portion to which the pillar imitating the ligament was connected (FIG. 15). .. The results are shown in FIGS. 16 and 17.
図16及び17に示すように、皮下組織上層の粘弾性に関して、若齢の皮膚モデルと比較して劣る(硬い)パターン2(老齢)の皮膚モデルは、Z方向の変位が小さく、また、Z方向の変位が起こるタイミングが遅いことが分かった。 As shown in FIGS. 16 and 17, the skin model of pattern 2 (old age), which is inferior (hard) to the viscoelasticity of the upper layer of the subcutaneous tissue as compared with the young skin model, has a small displacement in the Z direction and Z. It was found that the timing of the displacement in the direction was late.
以上の結果を総合すると、皮下組織が硬い皮膚を模した皮膚モデルは、皮下組織が柔らかい皮膚を模した皮膚モデルと比較して、Z方向の変形するタイミングが遅れること(追従性が悪化すること)が示された。
試験例4の結果は、皮下組織のひずみ(つまり粘弾性)と、表情変化における顔の肌の追従性との間に正の相関関係があるとする試験例2~4の結果を支持するものである。
Summarizing the above results, the skin model in which the subcutaneous tissue imitates hard skin has a delayed timing of deformation in the Z direction (the followability deteriorates) as compared with the skin model in which the subcutaneous tissue imitates soft skin. )It has been shown.
The results of Test Example 4 support the results of Test Examples 2 to 4 that there is a positive correlation between the strain of the subcutaneous tissue (that is, viscoelasticity) and the followability of the facial skin in the change of facial expression. Is.
<試験例6>エラストグラフィによる皮膚内部物性の解析
140名の被験者に対し、エラストグラフィ(日立製作所)を用いて皮膚内部のエラストグラフィ画像を取得し、粘弾性(ひずみ)を測定した。なお、粘弾性の測定については、測定エリアを皮膚の表層部分(表皮及び真皮)と、皮下組織上層、皮下組織中層及び皮下組織下層の合計4層に分け、層別の相対的な粘弾性を算出した。皮下組織上層、皮下組織中層及び皮下組織下層については、皮下組織を深さ方向において1:2:1の比率で分割することで設定した。
<Test Example 6> Analysis of skin internal physical properties by elastography For 140 subjects, elastographic images of the inside of the skin were acquired using elastography (Hitachi Seisakusho), and viscoelasticity (strain) was measured. Regarding the measurement of viscoelasticity, the measurement area is divided into a total of four layers: the surface layer of the skin (dermis and dermis), the upper layer of the subcutaneous tissue, the middle layer of the subcutaneous tissue, and the lower layer of the subcutaneous tissue, and the relative viscoelasticity of each layer is determined. Calculated. The upper layer of the subcutaneous tissue, the middle layer of the subcutaneous tissue, and the lower layer of the subcutaneous tissue were set by dividing the subcutaneous tissue at a ratio of 1: 2: 1 in the depth direction.
また、同一被験者の超音波画像から皮下脂肪部分を切り出し、これを解析用画像として画像解析ソフト(ImageJ)を使用してヒストグラムを作成した。このヒストグラムについて、画像解析ソフト(ImageJ)を使用して歪度を算出した(図18)。なお、図18に示すヒストグラムにおいては、線維化の程度が低い画像を表す左図の歪度は1.62、線維化の程度が高い画像を表す右図の歪度は0.84であった。 In addition, a subcutaneous fat portion was cut out from an ultrasonic image of the same subject, and a histogram was created using this as an image for analysis using image analysis software (ImageJ). The skewness of this histogram was calculated using image analysis software (ImageJ) (FIG. 18). In the histogram shown in FIG. 18, the skewness in the left figure showing an image with a low degree of fibrosis was 1.62, and the skewness in the right figure showing an image with a high degree of fibrosis was 0.84. ..
<試験例7>回帰分析
試験例6で得られた皮下組織上層の粘弾性の測定値と、同試験で得られた皮下脂肪細胞の線維化レベルを示す歪度について回帰分析を行った。結果を図19に示す。
図19に示すように、皮下組織の粘弾性と、皮下脂肪層の超音波画像のヒストグラムの歪度の間には正の相関関係が成立する。
線維化レベルが高ければ前記歪度は小さくなるため、図19に示す結果は、皮下組織の粘弾性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルとの間には負の相関関係が成立することが明らかとなった。
<Test Example 7> Regression analysis A regression analysis was performed on the measured values of the viscoelasticity of the upper layer of the subcutaneous tissue obtained in Test Example 6 and the skewness indicating the fibrosis level of the subcutaneous adipocytes obtained in the same test. The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 19, a positive correlation is established between the viscoelasticity of the subcutaneous tissue and the skewness of the histogram of the ultrasonic image of the subcutaneous fat layer.
Since the skewness decreases as the fibrosis level increases, the results shown in FIG. 19 clearly show that a negative correlation is established between the viscoelasticity of the subcutaneous tissue and the fibrosis level of the subcutaneous adipocytes. It became.
<考察>
試験例1の結果は、皮下組織に存在する皮下脂肪細胞を包むコラーゲン線維が、加齢とともに線維化することを示している。
また、試験例2の結果は、表情変化における顔の肌の運動性(追従性、伸縮性)は加齢とともに低下することを示している。
つまり、試験例1及び2により、顔の肌の運動性と線維化レベルは、ともに年齢と相関することが明らかとなった。
<Discussion>
The results of Test Example 1 show that the collagen fibers surrounding the subcutaneous adipocytes present in the subcutaneous tissue become fibrotic with aging.
In addition, the results of Test Example 2 show that the motility (following ability, elasticity) of the facial skin in the change of facial expression decreases with aging.
That is, from Test Examples 1 and 2, it was clarified that both the motility of the facial skin and the level of fibrosis correlate with age.
さらに、試験例4の結果は、表情変化における顔の肌の追従性と、皮下組織の粘弾性との間に正の相関関係が成立することを示している。
一方、試験例7の結果は、皮下組織の粘弾性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルとの間には負の相関関係が成立することを示している。
つまり、試験例4及び7により、表情変化における顔の肌の追従性と、皮下脂肪細胞の線維化レベルは、ともに皮下組織の粘弾性との間に相関関係が成立することが明らかとなった。
Furthermore, the results of Test Example 4 show that a positive correlation is established between the followability of the skin of the face in the change of facial expression and the viscoelasticity of the subcutaneous tissue.
On the other hand, the results of Test Example 7 show that a negative correlation is established between the viscoelasticity of the subcutaneous tissue and the fibrosis level of the subcutaneous adipocytes.
That is, from Test Examples 4 and 7, it was clarified that the followability of facial skin in the change of facial expression and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes both have a correlation with the viscoelasticity of the subcutaneous tissue. ..
これらの結果は、「表情変化における顔の肌の追従性」と、「皮下脂肪細胞の線維化レベル」との間に相関関係が成立することを示している。 These results indicate that a correlation is established between "following of facial skin in facial expression changes" and "fibrotic level of subcutaneous adipocytes".
また、伸縮性は追従性と同じく顔の肌の動きを示すパラメータであり、両者ともに年齢と負の相関関係にすること(試験例2)から、追従性だけでなく、伸縮性についても線維化レベルと相関関係があるといえる。 In addition, elasticity is a parameter that indicates the movement of the skin of the face as well as followability, and since both are negatively correlated with age (Test Example 2), not only followability but also elasticity is fibrotic. It can be said that there is a correlation with the level.
これらを総合して考察すると、上記試験例によって、追従性と伸縮性を含む、表情変化における顔の肌の運動性を指標として、皮下脂肪細胞の線維化レベルを推定できることが示された。同様に、皮下脂肪細胞の線維化レベルを指標として、表情変化における顔の肌の運動性を推定できることが示された。 Taking these into consideration comprehensively, it was shown that the above-mentioned test examples can estimate the fibrosis level of subcutaneous adipocytes using the motility of facial skin in facial expression changes, including followability and elasticity, as an index. Similarly, it was shown that the motility of facial skin in facial expression changes can be estimated using the fibrosis level of subcutaneous adipocytes as an index.
本発明は肌解析技術に応用することができる。 The present invention can be applied to skin analysis techniques.
1 線維化レベル推定装置
11 CPU
111 数値化手段
112 線維化レベル算出手段
12 ROM
121 記憶手段
13 運動性測定部
14 線維化レベル表示部
2 運動性推定装置
21 CPU
211 数値化手段
212 運動性算出手段
22 ROM
221 記憶手段
23 線維化レベル測定部
24 運動性表示部
1 Fibrosis level estimation device 11 CPU
111 Quantifying means 112 Fibrosis level calculating means 12 ROM
121 Storage means 13 Motility measuring unit 14 Fibrosis
211 Numerical means 212 Motility calculation means 22 ROM
221 Memory means 23 Fibrosis
Claims (18)
前記追従性の測定値が、表情変化における、顔の任意の位置に設定された少なくとも2つのマーカーの運動速度が最大となる時間の差分であることを特徴とする、請求項3に記載の推定方法。 The motility is the followability of the skin of the face in the change of facial expression.
The estimation according to claim 3, wherein the measured value of the followability is a difference in time at which the movement speeds of at least two markers set at arbitrary positions of the face are maximized in the facial expression change. Method.
(i)顔の任意の点を参照点とし、該参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii)前記参照点と第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii)工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定した時間との差分を求める工程 The estimation method according to claim 5, wherein the measured value of the followability is a difference calculated by the following steps.
(I) With an arbitrary point on the face as a reference point, the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time is measured, and the time at which the amount of change is maximum is specified. Step (ii) Step of measuring the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the second marker per unit time, and specifying the time when the amount of change is maximum (iii) Step (i). ) And the difference between the time specified in step (ii)
(i)顔の任意の点を参照点とし、該参照点と第1のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(ii´)第2のマーカーを顔の高さ方向に並列して複数設定し、前記参照点とそれぞれの第2のマーカーとの間の距離の単位時間当たりの変化量の時間変化を測定し、該変化量が最大となる時間を特定する工程
(iii´)工程(i)で特定した時間と、工程(ii)で特定したそれぞれの第2のマーカーに係る時間との差分を求める工程
(iv)工程(iii´)で求めた、それぞれの第2のマーカーに係る前記差分を、それぞれの第2のマーカーの座標ごとにプロットし、回帰分析を行い、回帰直線の傾きを算出する工程 The estimation method according to claim 5, wherein the measured value of the followability is a slope of a regression line calculated by the following steps.
(I) With an arbitrary point on the face as a reference point, the time change of the amount of change in the distance between the reference point and the first marker per unit time is measured, and the time at which the amount of change is maximum is specified. (Ii') A plurality of second markers are set in parallel in the height direction of the face, and the time change of the amount of change in the distance between the reference point and each of the second markers per unit time is set. The difference between the time specified in the step (iii') and the time specified in the step (i) and the time related to each of the second markers specified in the step (ii) is obtained by measurement. Step (iv) The difference related to each second marker obtained in step (iii') is plotted for each coordinate of each second marker, regression analysis is performed, and the inclination of the regression line is calculated. Process
前記相関関係を示す相関データを記憶する記憶手段と、
被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、前記記憶手段に記憶された前記相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段と、
を備えることを特徴とする、前記線維化レベルの推定装置。 The fibrosis level for estimating the fibrosis level using the measured value of the motility as an index by using the correlation between the motility of the skin of the face and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes in the change of facial expression. It is an estimation device of
A storage means for storing the correlation data showing the correlation, and
A fibrosis level calculating means for calculating the fibrosis level by collating the motility of the skin of the face with the change in the facial expression of the subject with the correlation data stored in the storage means.
The device for estimating the level of fibrosis.
コンピュータを、
被験者の表情変化における顔の肌の運動性を、前記相関関係を示す相関データと照合して、前記線維化レベルを算出する線維化レベル算出手段として、
機能させることを特徴とする、前記線維化レベルの推定プログラム。 The fibrosis level for estimating the fibrosis level using the measured value of the motility as an index by using the correlation between the motility of the skin of the face and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes in the change of facial expression. Is an estimation program for
Computer,
As a fibrosis level calculation means for calculating the fibrosis level by collating the motility of the facial skin with the change in the facial expression of the subject with the correlation data showing the correlation.
The fibrosis level estimation program, characterized by functioning.
前記相関関係を示す相関データを記憶する記憶手段と、
前記線維化レベルを、前記記憶手段に記憶された前記相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段と、
を備えることを特徴とする、前記運動性の推定装置。 Using the correlation between the motility of facial skin in facial expression changes and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes, the measured value of the motility is estimated using the fibrosis level as an index. It ’s an estimation device,
A storage means for storing the correlation data showing the correlation, and
A motility calculating means for calculating the motility by collating the fibrosis level with the correlation data stored in the storage means.
The motility estimation device, characterized in that.
コンピュータを、
前記線維化レベルを、前記相関関係を示す相関データと照合して、前記運動性を算出する運動性算出手段として、
機能させることを特徴とする、前記運動性の推定プログラム。
Using the correlation between the motility of facial skin in facial expression changes and the fibrosis level of subcutaneous adipocytes, the measured value of the motility is estimated using the fibrosis level as an index. It ’s an estimation program,
Computer,
As a motility calculation means for calculating the motility by collating the fibrosis level with the correlation data showing the correlation.
The motility estimation program, characterized in that it functions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018108038A JP7084210B2 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018108038A JP7084210B2 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019208904A JP2019208904A (en) | 2019-12-12 |
JP7084210B2 true JP7084210B2 (en) | 2022-06-14 |
Family
ID=68843985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018108038A Active JP7084210B2 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7084210B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7509492B2 (en) * | 2020-08-12 | 2024-07-02 | ポーラ化成工業株式会社 | Output method, output system, and output program |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004089617A (en) | 2002-09-04 | 2004-03-25 | Pola Chem Ind Inc | Distinguishing method for turbulence of corium collagen fiber bundle |
JP2011101738A (en) | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Pola Chemical Industries Inc | Method of discriminating skin internal structure |
JP2012161371A (en) | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Shiseido Co Ltd | Skin texture evaluation method by checking viscoelasticity on skin surface |
JP2014226464A (en) | 2013-05-27 | 2014-12-08 | ポーラ化成工業株式会社 | Skin age estimation method |
JP2016194901A (en) | 2015-03-31 | 2016-11-17 | ポーラ化成工業株式会社 | Method of extracting part for determining impression of facial appearance, method of extracting factor for determining impression of facial appearance, and method of classifying impression of facial appearance |
US20180103852A1 (en) | 2015-04-17 | 2018-04-19 | Arizona Board of Regents on Behlf of the Uneversity of Arizona | Systems, devices, and methods for contact measurement and modulation of material properties |
JP2018083005A (en) | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 花王株式会社 | Skin evaluation method and skin evaluation device |
JP2019146897A (en) | 2018-02-28 | 2019-09-05 | ポーラ化成工業株式会社 | Estimation method of followability of face skin, estimation device and estimation program, estimation method of viscoelasticity of subcutaneous tissue, and estimation device and estimation program |
-
2018
- 2018-06-05 JP JP2018108038A patent/JP7084210B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004089617A (en) | 2002-09-04 | 2004-03-25 | Pola Chem Ind Inc | Distinguishing method for turbulence of corium collagen fiber bundle |
JP2011101738A (en) | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Pola Chemical Industries Inc | Method of discriminating skin internal structure |
JP2012161371A (en) | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Shiseido Co Ltd | Skin texture evaluation method by checking viscoelasticity on skin surface |
JP2014226464A (en) | 2013-05-27 | 2014-12-08 | ポーラ化成工業株式会社 | Skin age estimation method |
JP2016194901A (en) | 2015-03-31 | 2016-11-17 | ポーラ化成工業株式会社 | Method of extracting part for determining impression of facial appearance, method of extracting factor for determining impression of facial appearance, and method of classifying impression of facial appearance |
US20180103852A1 (en) | 2015-04-17 | 2018-04-19 | Arizona Board of Regents on Behlf of the Uneversity of Arizona | Systems, devices, and methods for contact measurement and modulation of material properties |
JP2018083005A (en) | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 花王株式会社 | Skin evaluation method and skin evaluation device |
JP2019146897A (en) | 2018-02-28 | 2019-09-05 | ポーラ化成工業株式会社 | Estimation method of followability of face skin, estimation device and estimation program, estimation method of viscoelasticity of subcutaneous tissue, and estimation device and estimation program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019208904A (en) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10028700B2 (en) | Method and system for non-invasive determination of human body fat | |
JP6908743B2 (en) | How to extract the part that determines the appearance of the face, how to extract the determinants of the appearance of the face, how to distinguish the appearance of the face | |
JP6968731B2 (en) | Facial skin followability estimation method, estimation device and estimation program, and subcutaneous tissue viscoelasticity estimation method, estimation device and estimation program | |
WO2022095254A1 (en) | Muscle ultrasonic image detection method and system, terminal, and storage medium | |
CN112089442A (en) | Muscle training method and system for providing visual feedback by utilizing ultrasonic imaging | |
US20220383500A1 (en) | System and method for analyzing medical images based on spatio-temporal data | |
CN101502425A (en) | System and method for detecting characteristic of vocal cord vibration mechanics | |
Manfredi et al. | Videokymographic image processing: objective parameters and user-friendly interface | |
CN108135477A (en) | Handle optical coherence tomography | |
JP6473959B1 (en) | Skin sagging amount measuring method and skin sagging amount measuring apparatus | |
Bayat et al. | Automated in vivo sub-Hertz analysis of viscoelasticity (SAVE) for evaluation of breast lesions | |
JP7084210B2 (en) | A method for estimating the level of fibrosis of the fibrotic structure surrounding adipocytes, an estimation device and an estimation program, and a method for estimating facial skin motility, an estimation device and an estimation program. | |
JP7509492B2 (en) | Output method, output system, and output program | |
Qin et al. | Measuring body-cover vibration of vocal folds based on high-frame-rate ultrasonic imaging and high-speed video | |
JP7215053B2 (en) | Ultrasonic image evaluation device, ultrasonic image evaluation method, and ultrasonic image evaluation program | |
Tang et al. | Measuring body layer vibration of vocal folds by high-frame-rate ultrasound synchronized with a modified electroglottograph | |
CN116433560A (en) | Muscle disease identification method, device and equipment based on ultrasonic bimodal images | |
Weickenmeier et al. | Experimental characterization and simulation of layer interaction in facial soft tissues | |
JP7253430B2 (en) | Skin age level estimation method, skin age level estimation system | |
JP7412901B2 (en) | Method, device and program for estimating fibrosis level of fibrous structure surrounding fat cells; method, device and program for estimating viscoelasticity of subcutaneous tissue | |
JP4176882B2 (en) | Method for estimating skin age | |
Egorov | Biomechanical Mapping of the female pelvic floor | |
Volk et al. | Objective Measurement of Outcomes inFacial Palsy | |
JP7393085B2 (en) | Method, device and program for estimating oxygen level of subcutaneous tissue, and method, device and program for estimating viscoelasticity of subcutaneous tissue or fibrosis level of subcutaneous fat cells | |
CN114224388B (en) | Carotid artery three-dimensional reconstruction method and system based on multi-frequency ultrasound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210518 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7084210 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |