TW550064B - Classification and screening of test subjects according to optical thickness of skin - Google Patents

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Description

550064 A7 B7 五、發明説明（） 發明領域 本發明係關於組織之分類，尤其係關於一種利用非侵 入性近紅外線光譜技術來測量皮膚層光厚度而分類活體組 織的方法。 發明背景： 前言 近紅外線（NIR)光譜被用於食品及農產工業已有許多 年，主要是用來檢驗磨碎的小麥及其他混成一堆的樣品。 參見 P· Williams, Κ·Η· Norris， eds·， Near . Infrared Technology in the Agri ml tnral and Food Industries, American Association of Food Chemists, St. Paul MN (1987)。近年來，近紅外線（NIR)也被用於生物醫學領 域，包括非破壞性地監測藥物及對生物組織進行皮下分析 物測量。參見 C· M· Horland，B. Davies，Proc. SPIE 1 320, 46 (199 0)。參見 M. R. Robinson，R.P· Eaton，D. Μ·
Haaland, G.W. koepp, E.V. Thomas, B.R. Stallard, P.L. Robinson, Clin. Chem” 38:161 8-1622 (1 922); J.J.
Brumeister, M. A. Arnold， G.W. Small, Diabetes Technology and Therapeutics. 1:5-16 (2000); S.F. Malin， T.L. Ruchti, T.B. Blank, S. N. Thennadil, S.L. Monfre, Clin. Chem.. 45: 165 1-1658 (1999); O.S. Khalil, Clin·
Ch—em·· 45:165- 177 (1999)。因近紅外線（NIR)光譜能自複 雜、高散射的物質中擷取出可用的化學資訊，才讓上述這 第2頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 Α7 Β7 五、發明説明（ 些應用變為可行 人類皮膚構造
人類皮膚的構造及其色素分佈情形因人而異，同時也 因個人不同位置之皮膚而有所差異。皮膚是由成層狀的表 皮細胞、及真皮下的結缔組織所組成。在真皮下是一層皮 下脂防層或脂肪組織。表皮是一層可阻隔感染及水分喪失 的薄薄的外層，真皮則是可提供張力及彈性的厚厚的内 層。表皮層約1 0 -1 5 Ομιη厚’並可分成基底層、中層及表 層共二層。基底層為真皮層之邊界，並含可形成色素的累 色素細胞、角質細胞、藍格罕氏細胞（Langherhan cells)及 牟克耳氏細胞（Merkel cells)。Ebling，F· J. The 叫 Skin. In Textbook of Dermatology, 2nd ed·; Rook，A
Wilkinson, D.S.，Ebling，F.J.G·，eds· Blackwell Scientific:
Oxford，1972，ρρ·4-24。取表層又稱為角質層（stratuin corneum) ° 位於哺乳動物表皮最外層的角質層，係由表皮基底發 生層中不斷長出並緩緩往上遷移的水性角質細胞所形成並 進行補充。成人皮膚約每兩週會更新一次。參見 The Structure and Function of Skin，2nd ed.，p454，Aademic， N e w Y o r k (1 9 6 1)。此複雜的過程，涉及細胞内脫水及合 成一不可溶的角質蛋白，造成一不具生物活性且充滿角質 蛋白的萎縮細胞。這些扁平、乾燥的六角形細胞與其相鄰 的細胞緊緊結合，每一個細胞約為 30μιη寬、〇·8 μιη 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、τ 線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 A7 B7 五、發明説明（） 深。參見 Baker，H. Uie Skin as a Barrier. In Textbook of
Dermatology，2nd ed·; Rook，A·，Wilkinson，D.S·，Ebling， F.J.G·，Eds· Blackwell Scientific: Oxford，1 972，pp.249_ 255。大部分的身體表面約為i2至2〇層的皮膚所覆蓋。 除了手掌及腳踝具較厚的角質層外，一般角質層均厚約 10-20 μιη。參見 A.M. Kligman，The biology of the stratum corneum，in: The Epidermis, W. Montagna，W.C· Lobitz， eds·，387-433·，Academic Press，New York (1964) o 真皮的主要組成，除了水外，就是稱膠原蛋白的纖維 蛋白質，其係包埋於一主要由蛋白質及組成的底層物中。 Glycosaminoglycans在膠原纖維聚集及組織對水和其他物 質通透性上的調控扮演了非常重要的角色。參見K. Trier， S.B. Olsen, T. Ammitzboli, Acta. Ophthalmol. 3 69:304-306 (1999)。膠原蛋白是人體中存在最多的蛋白質。彈性纖維 蛋白質和膠原蛋白鄉比雖然只佔少數，但總的含量也很 高。真皮層還包含其他的細胞組成物，且有豐富的血液供 給，雖然沒有血管直接通過皮膚-表皮區。參見Ebling，F. J. The Normal Skin. In Textbook of Dermatology, 2nd ed.; Rook，A.，Wilkinson，D.S·，Ebling，F.J.G·，eds. Blackwell Scientific: Oxford，1972，pp.4-24。血管可供給皮膚養 分，同時還可控制體溫。對人類來說，真皮厚度範圍從眼 皮處 0.5mm，到背部厚約 4mm，到身體平均厚度約 1.2mm 不等。參見 S·Β. Wilson，V.A. Spencer，Phvs. MeH Biol·· 33:894-897 (1988)。 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) #· 線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 人類皮膚的光學性質 當一束光照在皮膚上時，其中一邵分的光會被反射， 其餘的則會被吸收。被反射部分之光的能量與入射角相 關。在入射角幾近垂直的情況下，約4%的入射光會因從 空氣（ηπΙ.Ο)到乾燥角質層（ηΐ)==1·55)間折射率改變而被反 射。對正常入射光而言，因角質層堅硬且不規則表面造成 入射角與一般正常入射角不同之故，此反射部分的光可高 達7%。無論何種膚色，在全光譜25〇-3〇〇〇 nm範圍内， 幾近垂直之入射光從正常皮膚被反射的比例總介於肛 7%。參見 J.A. Parrish，R.R. Anderson，F· Urbach，D. Pitts， UV-A. Biologic Effects of Ultraviolet Radidation with Emphasis on Human Responses to longwave Ultraviolet, Plenum Press，New York (1 978)。只有在空氣-角質層邊界 才會出現規則的反射。先前的研究結果顯示大部分軟組織 (皮膚、肝臟、心臟等）的折射率均介於丨· 3 8 _ 1 · 4 1間，除 脂肪組織外’其折射率約為1.4 6。參見F · p · Β ο 1 i n，L · E · Preuss, R.C. Taylor, R.J. Ference, Appl· 0&!·，28:2297-2 3 0 3 (1 9 8 9)。因此’介於不同皮膚層間的折射率差別實 在太小，無法產生任何明顯的反射。當角質層充滿水分 時，因折射率彼此吻合之故，預期此差異還會更小。 9 3 - 9 6 °/。進入皮膚的入射光，因不同皮膚層的吸收或散 射作用，已被降低許多。這兩種作用幾乎決定了光穿過皮 膚，以及皮膚散射光之再發射。擴散反射（diffuse 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) έ·· -訂_ 線赢 550064 A7 B7 五、發明説明（） reflectnce)或再發射（remittance)係定義為自一混雜樣品返 回的入射光部分。上述各皮膚組成之吸收構成每層皮膚光 譜中特定的波峰。散射是入射光線唯一可能返回並構成皮 膚擴散光譜的一個過程。散射係肇因於兩介質彼此折射率 不同所致，即組成該介質之物理性顆粒不同所致。散射光 的空間分佈及強度視該波長下顆粒之形狀及大小，以及介 質和組成顆粒間折射率差異而定。 一生物組織之降低散射常數（reduced scattering coefficient)視許多不可控制的因子而定，包括：細胞間水 分濃度、結構纖維密度、及細胞結構的形狀和大小。膠原 蛋白質纖維的散射是決定入射光穿透真皮層能力的重要因 素。參見 R.R. Anderson， J.A. Parrish， J. Invest. PLermatol., 77:13-19 (1981)。一介質的散射力愈強，因多 重内部反射所致之吸收也愈高。因此，即使標的吸收物濃 度相同，但同一人身上不同位置所測得的反射值，或不同 人同一位置上所測得的反射值，也可能有極大的差異。這 些差異可能是因性別、年齡、遺傳、疾病、以及因生活型 態所致之外來因子所造成的。舉例來說，已知對人類而 言，男性皮膚的厚度遠大於女性，但皮下脂肪組織的厚度 則是女性遠大於男性。同一研究團體還指出，男性前臂中 膠原蛋白質的密度、真皮層中填塞的纖維素量也遠大於女 性前臂。參見 S· Schuster，M.M. Black，E· McVitie，BrT丄 Dermatol .. 93 :63-643 (1 975)。因真皮層中每單位體積所 含膠原蛋白質的量差異極大，皮膚之物理性厚度並不一定 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲社？背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 A7 B7 五、發明説明（ 和真皮層中所含的膠原蛋白質的量相關。因此，幾何皮膚 厚度並無法可靠地來預測一受測者皮膚的光學性質。 來自皮膚之再發射光乃是由短光徑之回散射光子 (short path backscattered photons)及長光徑之擴散性散射 光子（long-path diffusively scattered photons)所組成。每 一部分之光子都視光學儀器區分光源及偵測器探針的能力 而定。在光源-偵測器區分度小時，大部分都是短光徑之 回散射光子；但在光源-偵測器區分度大時，則大部分都 是長光徑之擴散性散射光子。在靠近光源處，回散射光子 總光徑的一小部分係花•在穿過混雜的介質。而在離光源稍 遠處，更多的光子會經歷多重散射事件，且其總光徑中花 費在深層混雜組織的部分會提高。因此，在光源-偵測器 區分度大時之光譜分析，會因相對於深層組織吸收之特徵 而被加重計分比例。參見G. Kumar，L.M. Schmitt， 维· 36:2286_2293 (1997)。综言之，對不均值組織而言， 擴散性再發射之光譜特徵係肇因於下列反應： (1) 組織之吸收及散射特性； (2) 吸收物及散射成分的分佈情形；及 (3) 光源-組織-偵測器之幾何形狀。 因此’取好是能使探針的幾何形狀配合光線的收集過 程，使自-欲求皮膚深度或一深度範圍中被擴散反射的光 線收集量達到最大。再者，依撼心、 依艨文測者之皮膚光學性質來 對受測者進行分類亦可幫助f 1 更决即選出皮膚組成與探針特 性不符的受測者。 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇X297^j· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂- 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 550064
發明說明( υο的及概述： 本發明提供一依皮膚層光厚度方法來評估並分類受測者 的方法，該皮膚層光厚度係藉由非侵入式、近紅外線反射 測量皮膚組織而測定的。藉由分析水、脂肪及蛋白質標記 物听疋近紅外線光譜來指定皮膚厚度特性（skin thickness characteristic)。之後再以皮膚厚度特性來評估以一組標準 光學探針校正受測者膚層厚度的恰當與否。該組標準光學 探針係藉由改變光源與每一探針尖端上偵測器纖維間的距 離分佈，來涵蓋一範圍的穿透厚度。 66:1 1 79-1 1 8 1 (1980) 本發明並不限於只以受測者膚層厚度來分類受測者以便 非侵入式地測量其血液分析物，還可透過偵測—般性結缔 組織缺陷來診斷及調查疾病。測量皮膚厚度、膠原蛋白質 含量、及密度亦能提供關於代謝性疾病及内分泌疾病的相 關資訊。參見 C. Hamlin，R.R. Kohn，J H 心仙，piahetes 24:902_904 (1975)或 S.L. Schnider，Rr K〇hn, 丁 圖式簡軍說明： 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第！圖提供一群具不同皮膚膠原蛋白質密度^寺定人類受 測者皮膚吸收光譜之第二導函數光譜； 第2圖提供一第二導函數光譜，其係 了疋出相對於脂肪帶 之蛋白質帶強度； 第3圖提供一群特定節選比例及相對八 野刀類之人類受測者的 第二導函數吸收光譜； 第頃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 550064
五、發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第4圖提供一群4每+ Λ #或、al 特疋人颌受測者之節選比例與皮膚内徑測 量的散射圖； 第5圖顯示特定香油| |_ 又而者群 < 罘一導函數吸收光譜及節選比 例（SR)與相對的真皮内徑厚度測量（DT)值。 圖號對照說明： 10 具緊密膠原蛋白質的男性受測者 11 具較不緊密膠原蛋白質的女性受測者 12 具緊密膠原蛋白質的女性受測者 13 具較不緊密膠原蛋白質的男性受測者 20 參考點 21 、 32 、 35 蛋白質帶 22 、 33 、 36 脂肪帶 31、34 第二導函數吸收光譜 路明詳細說明·· 掌臂測量位置的特點是具有典型的皮膚厚度，角質 層：0·01ιηιη(10μπι)，表皮層：Ο.ι^η^ΐΟΟμιη)，真皮層： lmm，及皮下脂肪 : 3-5mm。參見 c. Tsai，J.M· F〇uke， PnSEIE，18 88:479-486 (1993)。因此，預期長波長近紅 外線光（1500-1850 nm)可穿透至皮下脂肪層，而短波長近 紅外線光（7〇〇-130Onm)則可能可穿透到達肌肉。 真皮中主要組成-膠原蛋白質的密度，可藉由比較約 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
550064 A7 B7 五、發明說明（） 1 68 0 nm處的蛋白質帶強度與相鄰約1 720 nm處的脂肪帶 之強度來進行估算。由於其擴散力強，緊密的膠原蛋白質 會限制能穿透到皮下脂肪的光子數目，此係因緊密的膠原 蛋白質中散射常數較高’導致穿過真皮之光徑增加之故。 因此，如第1圖所示，相較於膠原蛋白質較不緊密的人來 說，具有緊密膠原蛋白質的人，其蛋白質帶會更明顯。因 其本身散射性質之故，因此位於真皮層中的膠原蛋白質， 對穿透真皮之光子的光徑有很大的影響。因此，真皮層中 的光學厚度幾乎就取決於膠原蛋白質密度。第1圖顯示具 各種膠原蛋白質密度之受測者的第二導函數吸收光譜。具 緊密膠原蛋白質1 〇的男性受測者及具緊密膠原蛋白質1 2 的女性受測者，具有最明顯的蛋白質帶；至於具較不緊密 膠原蛋白質11的女性受測者的蛋白質帶則最不明顯。而 具較不緊密膠原蛋白質1 3的男性受測者的蛋白質帶強度 則介於中間。 一般來說，相較於可自血液及間質液中獲取葡萄糖的 真皮及表皮層而言，皮下脂肪被認為含有較低量的葡萄 糖。此外，脂肪光譜特徵和葡萄糖帶大部分重疊，因此可 以多變數分析來預測皮下脂肪特徵和葡萄糖過多之共-變 的部分（excessive co-variation)，以降低可供葡萄糖測量 之淨分析訊號。參見 H. Martens, T. Naes，Multi variant Calibration; Wiley，New York (1989)。因此，對非侵入式 的葡萄糖測量而言，皮下脂肪的光學樣品是不欲求的。因 皮下脂肪樣品及皮下脂肪本身含極低量葡萄糖，造成光譜 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 550064 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 求深度之已擴散反射光線的收集達到最大。如此所述，藉 由限制光源纖維及偵測器纖維間的距離，可調整探針的幾 何形狀使所收集光線的穿透深度達最佳。參見T· Blank, K. Meissner，F. Grochoki，J. Garside, S. Monfre, Cutaneous Targeting Optical Probe, U.S. Patent Application Ser. No .0 9/8 77,5 29。但是，如上述，不同人同一位置上的反射 測量值可能差異極大。因此，為了對每一人之欲求深度採 樣，因此需將探針個人化。本發明即藉由提供一種節選方 法來減輕這方面的問題，此節選方法係能節選出那些皮膚 組成與探針不符的人。 節選演算法（Screening Algorithm) 本發明方法係使用一以蛋白質帶及脂肪帶強度之計算 比例為基礎而衍生出的節選演算法，該計算比例係以第二 導函數光譜進行計算。蛋白質帶及脂肪·帶強度比例較高的 受測者’比較有可能在儀器上進行校正。演算法的輸入值 為一吸收光譜值，且從該光譜計算出受測者的第二導函 數。第二導函數係以赛維斯基-咼雷（S a v i t s k y - G ο 1 a y)法進 行計算。參見 A. Savitsky, M.J.E. Golay，An^l^Chem.. 36:1 627- 1 639 ( 1 964)。輸出值則是依據節選狀態所指定的 一受測者之分類：恰當（suitable)、中等（moderate)或不恰 當（unsuitable)。輸出部分同時亦提供由第二導函數光譜計 算而得之節選比例的實際值。此分類之定義如下： 恰當（suitable)-比例值大於0.7 ; 第11頁 ’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐一 --- 550064 A7 B7 五、發明説明（） 算而得之節選比例的實際值。此分類之定義如下： 恰當（suitable)-比例值大於〇.7 ; 中等（moderate)- 比例值介於〇·6及0.7間； 不恰當（unsuitable)-比例值低於〇.6。 上述分類定義僅為描述之用，本發明範疇並不僅限於 此。習知技藝者應能瞭解此分類邊界有可能被提高或降 低’以改變該比例的敏捷且，因此改變掉入不同分類之串、 者人數比例。 計算蛋白質帶強度 蛋白質帶強度係以下列方式來計算比例：以每一受測 者内含一近-等強度區（near-isobestic region)(〜1 655 nm)之 第二導函數光譜作為一參考點，以定出蛋白質帶及脂膀帶 的強度。將蛋白質帶在〜1655 nm處之第二導函數值從其 在〜1 65 5 nm之參考值中減去，可算出蛋白質帶的強度。 參考點20、蛋白質帶21及脂肪帶22示於第2圖。 計算蛋白質帶強度的第一步是先定出參考點的明確值 (specific value)。之後再定出該蛋白質特徵的明確值。節 選演算法定出這些值後，會執行一簡單的計算：參考點值 減去蛋白質點值等於蛋白質帶強度。對缺乏一獨特蛋白質 特徵的光譜而言，演算法會將蛋白質帶強度值設為零，因 在該蛋白質帶區域沒有比較點之故。 計算脂肪帶強度 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -一口 線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 脂肪帶強度的計算類似蛋白質帶強度的計算：從脂肪 ▼約1655 nm處之參考點值，減掉在約172〇 nm處的第二 導函數值，可足出脂肪帶強度。所有的光譜都表現出極獨 特的脂肪吸收特徵。一如蛋白質帶強度，演算法會執行一 簡單的計算：將參考點值減去脂肪點值等於脂肪帶強度。 計算節選比例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由將蛋白質帶強度除以脂肪帶強度可得出蛋白質對 脂肪之比例。第3圖為不同受測者之第二導函數吸收光譜 圖’顯tf出相對於3種節選分類之某些可能的節選比例 值。被評為恰當」之受測者# 1，其蛋白質對脂肪比為 〇·93 °相對的第二導函數吸收光譜3 1顯示出一明顯的蛋 白質帶3 2 ’及—強度稍高於此蛋白質帶強度的脂肪帶 33 ’導致蛋白質對脂肪比僅稍低於1.0 :非常適合以該組 光學探針進行校正。被評為「不恰當」之受測者#6，其蛋 白質對脂肪比為0。在相對的第二導函數吸收光譜34 中，幾乎看不出蛋白質帶35，脂肪帶36則非常.明顯，因 此導致蛋白質對脂肪比幾乎為〇。因此該受測者不適合用 來校正。 雖然較佳係自第二導函數吸收光譜計算出蛋白質帶強 度、脂脉f強度及節選昆例，但習知技藝者應可輕易地暸 解，當測量光譜中存在有相當強度、肉眼可見的蛋白質帶 時，亦可自該測量光譜中計算出脂肪帶強度及節選比例， 而非一定需從第二導函數光譜來進行此計算。 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇X297公釐） 550064
五、發明説明（） 皮膚光學厚度相對於卡鉗皮膚皺壁厚度（claiper skinfold thickness) 以卡鉗測量身體皮膚皺壁厚度，用以估量身體脂肪含 里已行之户年。參見 J.V.G.A. Dumin，M.M· Rahaman，Br. L_Νϋ1χ.5 21:68 1-688 (1967); and J.V.G.A. Dumin, J.
Wormersley, Bi· J· N!U[·，32··77-97 (1974)。但是，測量皮 膚皺壁厚度並無法提供關於皮膚光學厚度的資訊。本發明 提供一方法，其係可評估皮膚光學厚度及真皮中主要組成 -膠原蛋白質的密度。第4圖提供43位受測者之節選比例 相對於其真皮厚度之散射圖。真皮厚度係以習知、英製的 HARPENDEN (British Indicators，LTD.)卡鉗來測量身體皮 膚皺壁厚度。每一值都是連續5次測量的平均值。如圖示 說明指出的，節選比例與真皮厚度兩者的相關係數為 0.5 1 1 3。此非常低的相關係數顯示以卡鉗來測量身體皮膚 皺壁厚度並不一定能提供關於皮膚光學厚度的資訊。 詳細檢測具類似卡钳皮膚敵壁厚度之受測者的光譜， 可發現其節選比例具有非常大的用途。第5圖顯示某些卡 鉗皮膚皺壁厚度（DT)類似的受測者的光譜之第二導函數， 及其相對的節選比例值（SR)。舉例來說，受測者1及受測 者2，兩者均為男性，其DT值幾乎相同，分別為1.40 mm及1.39 mm。但是，其SR值卻表現出明顯的差異，分 別為0.92及0.64。檢視其個別光譜51及52，可發現其蛋 白質帶及脂肪帶有明顯的差異。同樣的，受測者3及受测 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550064 A7 B7 五、發明說明（ 者’ 4 ’兩者均為女性，其DT值幾年^ 。 %十相同，約為1.12 mm。但是，其SR值卻表現出明顯的差 芬rw j爰異，分別為〇·42 及U·61。檢視其個別光譜53及54，可旅ιθ ^ ^ 發現其蛋白質帶強 度幾乎相同，但脂肪帶強度卻有明顯差異。 雖然本發明已藉由上述詳加說明’但網熟於此技藝之 人士亦熟知其他的應用可替代此處所設定之應用且亦並 未博離本發明之精神與觀點。據此，本發明應僅侷限於 包含於下之所有專利範圍。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頁 5 釦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) '^^ --

Claims (1)

  1. 550064 ABCD 申請專利範圍 1 一種以非侵入式光譜測量來評估一受測者皮膚光學厚 度的方法，該方法至少包含下列步驟： 提供一來自於該受測者皮膚上一選定位置之光 譜； 比較該光譜中蛋白質帶與脂肪帶的強度；及 以該所比較的強度計算出一可代表皮膚光學厚度的 指數。 2 *如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該提供光譜 的步驟更包含下列步驟： 非侵入式地測量該位置之近紅外線吸收光譜；及 由該所測得的光譜計算出其第二導函數光譜。 3 •如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該計算皮膚光 學厚度指數之步驟更包含： 計算該位置該光譜之蛋白質帶與脂肪帶強度比。 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該計算蛋白質 帶與脂肪帶強度比之步騾更包含下列步驟： 鑑別出該光譜上的一個參考點； 決定該參考點之值； 依據該參考點值來計算該光譜中蛋白質帶強度； 依據該參考點值來計算該光譜中脂肪帶強度； 將蛋白質帶強度值除以脂肪帶強度強度值。 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂* 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 550064 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 5 · 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該參考點至少 包含該光譜中一近-等值區（near-isobestic reigon)。 6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該近-等值區 約位於1 6 5 5 nm處。 7. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該計算蛋白質 帶與脂肪帶強度比之步騾更包含下述步驟： 決定該蛋白質帶之強度值；及 將該參考點值減去該蛋白質帶強度值。 8. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該計算脂肪帶 強度強度值的步驟更包含下述步驟： 決定該脂肪帶之強度值；及 將該參考點值減去該脂肪帶強度值。 9. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其更包含下述步 驟： 依據該蛋白質帶與脂肪帶強度比例值來分類受測 者。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該分類步驟至 少包含下述步驟： 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 550064 A8 B8 C8 _D8_ 六、申請專利範圍 將該受測者指定至依據該比例值所定出的許多類型 —— 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11。如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中比例值约大 於0.7者係為第一類，比例值介於0.6至0.7間者係為 第二類，而比例值約小於0.6者則為第三類。 1 2.如申請專利範圍第11項所述之方法，其更包含評估該 受測者是否適合以一組標準光學探針進行校正的恰當性 與否的步驟。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該光學探針 涵蓋一範圍的穿透深度，其係藉由改變介於光源及每一 探針尖端之偵測器纖維間的距離來達成。 1 4.如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該第一分類 包括高度恰當的受測者，該第二分類包括中等恰當的受 測者，而第三分類則包括不恰當的受測者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該 光 ， 之 法 置 方 位 的 定 者 選 射 一 受 體 活 」 類 I 八刀 ^ 來：、須 度驟受 厚步該 學列於 光下自 膚含來 皮包 一 據少供 依至提 種法 一 方 上 度 強 的 帶 肪 脂 與 帶 質 白 蛋 中 譜 光 該 較 比 頁 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ABCD 以該所比較的強度計算出一可代表皮膚光學厚度的 指數；及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據該指數值來分類受測者。 申Μ專利範圍第1 5項所述之方法，其中該提供光譜 白勺步驟更包含下列步驟： 非侵入式地測量該位置之近紅外線吸收光譜；及 由該所測得的光譜計算出其第二導函數光譜。 17 •如申請專利範圍第1 5項所述之方法，其中該計算皮膚 光學厚度指數之步驟更包含： 計算該位置該光譜之蛋白質帶與脂肪帶強度比。 8 ·如申清專利範圍第1 7項所述之方法，其中該計算蛋白 質帶與脂肪帶強度比之步驟更包含下列步驟： 鐘別出該光譜上的一個參考點； 決定該參考點之值； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據該參考點值來計算該光譜中蛋白質帶強度； 依據該參考點值來計算該光譜中脂肪帶強度； 將蛋白質帶強度值除以脂肪帶強度強度值。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述之方法，其中該參考點至 少包含该光譜中一近-等值區（near-isobestic reigon)。 第19頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 550064 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 20·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該近-等值區 約位於1 6 5 5 nm處。 2 1.如申請專利範圍第1 8項所述之方法’其中該計算蛋白 質帶與脂肪帶強度比之步驟更包含下述步％: 決定該蛋白質帶之強度值；及 將該參考點值減去該蛋白質帶強度值。 2 2 ·如申請專利範圍第1 8項所述之方法’其中該計算脂肪 帶強度強度值的步驟更包含下述步驟： 決定該脂肪帶之強度值；及 將該參考點值減去該脂肪帶強度值。 - ---------- „^^丨::丨：訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 ·如申請專利範圍第i 5項所述之方法’其更包含下述步 驟： 依據該蛋白質帶與脂防帶強度比例值來分類受測 者。 24.如申請專利範圍第23項所述之方法’其中比例值約大 於0.7者係為第一類，比例值介於〇·6至〇·7間者係為 第二類，而比例值約小於0.6奢則為第 肩 25 ·如申請專利範圍第24項所述之方法’其更包含評估該 受測者是否適合以一組標準光學探針進行杈正的恰當性 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 550064 ABCD 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 與否的步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中該光學探針 涵蓋一範圍的穿透深度，其係藉由改變介於光源及每一 探針尖端之偵測器纖維間的距離來達成。 27. 如申請專利範圍第25項所述之方法’其中該第一分類 包括高度恰當的受測者，該第二分類包括中等恰當的受 測者，而第三分類則包括不恰當的受測者。 2 8. —種可評估一受射者是否適合依據皮膚光學厚度而以一 組標準光學探針進行校正的方法’該方法至少包含下列 步驟： 提供一來自於該受測者皮膚上一選定位置之光 譜； 由該光譜中計算出一可代表皮膚光學厚度的指數； 及 依據該指數值來分類受測者。 29.如申請專利範圍第28項所述之方法’其中該該光學探 針涵蓋一範圍的穿透深度’其係藉由改變介於光源及每 一探針尖端之偵測器纖維間的距離來達成。 3 0.如申請專利範圍第2 8項所述之方法’其中該提供光譜 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 550064 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 的步驟更包含下列步驟·· 非侵入式地測量該位置之近紅外線吸收光譜；及 由該所測得的光譜計算出其第二導函數光譜。 31·如申請專利範圍帛28工員所述之方法，纟中該計算皮膚 光學厚度指數之步驟更包含： 計算該位置該光譜之蛋白質帶與脂肪帶強度比，其 中該比例值係為可代表皮膚光學厚度之指數。 3 2 ·如申凊專利範圍第3 1項所述之方法，其中該計算蛋白 質帶與脂肪帶強度比之步驟更包含下列步驟： 鐘別出該光譜上的一個參考點； 決定該參考點之值； 依據該參考點值來計算該光譜中蛋白質帶強度； 依據該參考點值來計算該光譜中脂肪帶強度； 將蛋白質帶強度值除以脂肪帶強度強度值。 3 3 ·如申請專利範圍第32項所述之方法，其中該參考點至 少包含該光譜中一近·等值區（near-isobestic reigon)。 34·如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該近-等值區 約位於1 6 5 5 n m處。 35.如申請專利範圍第32項所述之方法，其中該計算蛋白 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 雜 550064 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 質帶與脂肪帶強度比之步騾更包含下述步驟： 決定該蛋白質帶之強度值；及 將該參考點值減去該蛋白質帶強度值° 3 6 ·如申請專利範圍第3 2項所述之方法，其中該計算脂肪 帶強度強度值的步驟更包含下述步驟· 決定該脂肪帶之強度值；及 將該參考點值減去該脂肪帶強度值。 3 7 ·如申請專利範圍第3 1項所述之方法’其更包含指定該 受測者至依據該比例值所定出之許多類型之一的步 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項所述之方法，其中比例值約大 於0·7者係為第一類，比例值介於〇·6至〇·7間者係為 第二類，而比例值約小於0·6者則為第三類。 3 9 ·如申清專利範圍第3 8項所述之方法，其中該第一^八 刀 包括高度恰當的受測者，該第二分類包括中等恰卷的 測者，而第三分類則包括不恰當的受測者。 & 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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