WO2004027402A1 - Method for determining the state of the surface of the skin of a human or animal body and arrangement for carrying out said method - Google Patents

Method for determining the state of the surface of the skin of a human or animal body and arrangement for carrying out said method Download PDF

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WO2004027402A1
WO2004027402A1 PCT/DE2003/003040 DE0303040W WO2004027402A1 WO 2004027402 A1 WO2004027402 A1 WO 2004027402A1 DE 0303040 W DE0303040 W DE 0303040W WO 2004027402 A1 WO2004027402 A1 WO 2004027402A1
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skin surface
light beam
arrangement
skin
light source
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Christoph Abels
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Biocam Gmbh
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence

Definitions

  • the invention relates to methods, preferably to an imaging method according to the preamble of claim 1 or 2, and to an arrangement according to the preamble of claim 5.
  • the object of the invention is to demonstrate a method with which the physiological or pathophysiological condition of the skin surface of a human or animal body can be determined simply and precisely.
  • a method according to claim 1 or 2 is designed to achieve this object.
  • An arrangement for performing the method is carried out according to claim 5.
  • the physiological or pathophysiological state of the skin surface of the human or animal body is determined with the aid of a light beam emitted onto the skin surface and the light that is sent back or sent back, preferably in a pictorial manner.
  • the method according to the invention provides that light is applied to the surface of the skin and that the light returned from there is detected with appropriate detectors with respect to, for example, its intensity and / or spatial and spectral distribution, angle of incidence, decay time, polarization and with the aid of appropriate evaluation electronics and / or mathematical Algorithms in a fixed chosen Detection distance of the detectors from the skin, typically by placing the detector-carrying unit on the skin, is further characterized. Due to the physiological differences of the respective condition of the skin with regard to the moisture content, the fat content of the structure and texture but also as a result of a therapeutic or cosmetic treatment, a correlation to the condition of the skin can be determined from the detected quantities.
  • the registration and data processing can be carried out both in real time (live) and off-line, so that a quantification, ie calculation of a respective factor with regard to the condition of the skin, is made possible immediately after detection and processing.
  • the arrangement for performing the method provides that both coherent (for example laser diodes, LEDs) and incoherent (for example xenon or halogen lamps) light sources can be used as light sources.
  • detectors e.g. a photodiode array, a CCD camera or a multi-channel analyzer array (MCA array) are used. Depending on the detector used, different, more extensive measurement parameter recordings and evaluations are possible.
  • the evaluation electronics receive the recorded image data as input and use this to calculate a factor of the skin.
  • an MCA array permits the spectrally and spatially resolved measurement of the reflected light beam.
  • the degree of reflection but also the respective absorption or reflection spectra for each pixel can be displayed independently and simultaneously and used for classification.
  • postprocessing algorithms are used which enable the calculation of a factor for the assessment of the properties and condition of the skin as an objective decision-making process.
  • fuzzy methods such as B. classic methods, neural networks, fuzzy logic or a combination of these.
  • classifying neural RBs networks and here in particular of RCE networks, or the use of classic methods such as discriminant analysis, is useful, so that the primary data obtained and secondary data obtained from the meaningful combination of the primary data are examined in their basic properties and for similarities can be grouped and thus clear and objective values can be generated as a basis for the classification of skin properties.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of an arrangement for carrying out the method according to the invention
  • Fig. 2 in a diagram the intensity l R of the reflected light beam LS R in
  • FIG. 4 shows in a diagram the scatter or divergence D of the reflected light beam LS R as a function of the fat content FG of the skin surface.
  • 1 shows a simplified schematic representation of an arrangement for determining the condition of the skin of a human body, for example for the physiological and pathophysiological determination of the moisture of the skin surface 1 of a human or animal body.
  • the arrangement essentially consists of a light source 2 for emitting a focused light beam, for example a light beam LS in the spectrum between 200 nm and 1000 nm.
  • a light-emitting element for example in the form of a laser diode, an LED, an LED array or an incoherent light source.
  • the arrangement further includes one
  • Light detector arrangement 3 for converting the light beam LS R reflected on the skin surface 1 into an electrical signal.
  • the light detector arrangement contains
  • a detector element converting light into an electrical signal, for example a photodiode array, a CCD camera or an MCA array.
  • a component of the arrangement is furthermore a control and evaluation electronics 4, which serves among other things for the electrical supply of the light source 2 and the light detector 3 and which is supplied via the connection 5 the electrical signal corresponding to the intensity of the reflected light beam LS R.
  • the electronics 4 then uses this signal on a display device 6, for example a screen
  • Generated display that corresponds to the intensity of the reflected light beam LS R and that can be used for further diagnostic purposes.
  • the light source 2 is e.g. designed so that the intensity of the light beam LS can be adjusted exactly. As indicated by the connection 7 in FIG. 1, the light-emitting element of the light source 2 is used, for example, by the control electronics
  • the power of the light-emitting element is readjusted, for example by regulating the supply current or the supply voltage for this element.
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the intensity l R of the reflected light beam IR as a function of the moisture FE of the skin surface 1, ie the intensity l decreases with increasing moisture FE.
  • FIG. 3 shows a simplified representation of an arrangement which is also suitable for measuring the condition of the skin surface 1, specifically specifically for measuring the fat content of the skin surface 1.
  • the arrangement in turn comprises the light source 2, the control and evaluation electronics 4 and the display 6.
  • a detector arrangement 8 is provided instead of the light detector arrangement 3, a detector arrangement 8 is provided.
  • the arrangement of FIG. 3 is based on the knowledge that, depending on the properties and the condition of the skin, such as the fat content FG, in the area of the main surface 1 there is a different degree of scattering of the focused or focused light beam LS when it is reflected on the skin surface 1, so that not only is the intensity l R of the reflected light beam LS R a function of the fat content FG, but there is also a divergence D in the reflected light beam LS R which is dependent on the fat content of the skin surface. This divergence is detected by the light detector arrangement 8, for example in the form of an image representing the cross section of the reflected light beam LS R.
  • the invention also provides the possibility of designing the light source 2 in such a way that the respective reflection measurement is carried out with different light spectra and / or with a pulsed light beam LS, the light source 2 being used, for example, for emitting light beams LS with a different spectrum. has several light-emitting elements in the spectrum.
  • this arrangement is also possible in connection with a substrate such as a cream, a plaster or another substance which is applied to the skin and which releases a substance, after its absorption in the skin a specific detection of the Fat and moisture content is possible or that itself enables a specific recording through interaction with the skin.
  • a substrate such as a cream, a plaster or another substance which is applied to the skin and which releases a substance, after its absorption in the skin a specific detection of the Fat and moisture content is possible or that itself enables a specific recording through interaction with the skin.

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Abstract

The invention relates to a method for determining the state of the surface of the skin (1) of a human or animal body. A light beam (LS) is directed onto the surface of the skin (1) by means of at least one light source (2) and the intensity and/or control or divergence of the reflected light beam (LS) is determined by means of a light detector arrangement (3).

Description

Verfahren zur Bestimmung des Zustandes der Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers sowie Anordnung zum Durchführen dieses Verfahrens Method for determining the state of the skin surface of a human or animal body and arrangement for carrying out this method
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren, vorzugsweise auf ein bildgebendes Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 oder 2 sowie auf eine Anordnung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 5.The invention relates to methods, preferably to an imaging method according to the preamble of claim 1 or 2, and to an arrangement according to the preamble of claim 5.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem der physiologische oder pathophysiologische Zustand der Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers einfach und präzise bestimmt werden kann.The object of the invention is to demonstrate a method with which the physiological or pathophysiological condition of the skin surface of a human or animal body can be determined simply and precisely.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 2 ausgebildet. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist entsprechend dem Patentanspruch 5 ausgeführt.A method according to claim 1 or 2 is designed to achieve this object. An arrangement for performing the method is carried out according to claim 5.
Bei der Erfindung wird der physiologische oder pathophysiologische Zustand der Hautoberfläche des menschlichen oder tierischen Körpers mit Hilfe eines auf die Hautoberfläche ausgesandten Lichtstrahls und des zurückgeschickten/-gesandten Lichts bestimmt, und zwar vorzugsweise bildhaft.In the invention, the physiological or pathophysiological state of the skin surface of the human or animal body is determined with the aid of a light beam emitted onto the skin surface and the light that is sent back or sent back, preferably in a pictorial manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass Licht auf die Hautoberfläche appliziert wird und dass das von dort zurückgesandte Licht mit entsprechenden Detektoren bezüglich z.B. seiner Intensität und/oder räumlichen sowie spektralen Verteilung, Einfallswinkel, Abklingzeit, Polarisation detektiert und mit Hilfe entsprechender Auswerteelektronik und/oder mathematischer Algorithmen in einem fest gewählten Erfassungsabstand der Detektoren von der Haut, typischerweise durch Aufsetzen der Detektor-tragenden Einheit auf der Haut, weiter charakterisiert wird. Aufgrund der physiologischen Unterschiede des jeweiligen Zustands der Haut in Hinblick auf den Feuchtigkeitsgehalt, den Fettgehalt der Struktur und Textur aber auch infolge einer therapeutischen oder kosmetischen Behandlung lässt sich aus den detektierten Größen eine Korrelation zum Zustand der Haut bestimmen. Die Registrierung und Datenweiterverarbeitung kann u. a. sowohl in Echtzeit (live) als auch off-line erfolgen, so dass unmittelbar nach Detektion und Verarbeitung eine Quantifizierung, d.h. Errechnung eines jeweiligen Faktors in Hinblick auf den Zustand der Haut ermöglicht wird.The method according to the invention provides that light is applied to the surface of the skin and that the light returned from there is detected with appropriate detectors with respect to, for example, its intensity and / or spatial and spectral distribution, angle of incidence, decay time, polarization and with the aid of appropriate evaluation electronics and / or mathematical Algorithms in a fixed chosen Detection distance of the detectors from the skin, typically by placing the detector-carrying unit on the skin, is further characterized. Due to the physiological differences of the respective condition of the skin with regard to the moisture content, the fat content of the structure and texture but also as a result of a therapeutic or cosmetic treatment, a correlation to the condition of the skin can be determined from the detected quantities. The registration and data processing can be carried out both in real time (live) and off-line, so that a quantification, ie calculation of a respective factor with regard to the condition of the skin, is made possible immediately after detection and processing.
Die Anordnung zum Durchführen des Verfahrens sieht vor, dass als Lichtquellen sowohl kohärente (z. B. Laserdioden, LEDs) als auch inkohärente (z. B. Xenon- oder Halogen lampen) Lichtquellen verwendet werden können. Als Detektoren können z.B. ein Photodioden-Array, eine CCD-Kamera oder ein Multi-Channel-Analyzer-Array (MCA-Array) Verwendung finden. Abhängig vom verwendeten Detektor sind unterschiedliche, weitergehende Messparametererfassungen und Auswertungen möglich.The arrangement for performing the method provides that both coherent (for example laser diodes, LEDs) and incoherent (for example xenon or halogen lamps) light sources can be used as light sources. As detectors e.g. a photodiode array, a CCD camera or a multi-channel analyzer array (MCA array) are used. Depending on the detector used, different, more extensive measurement parameter recordings and evaluations are possible.
Mit Hilfe einer CCD-Kamera oder eines Photodioden-Arrrays kann eine kontinuierliche Akquisition und Generierung von Bildern in regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgen. Die Auswerteelektronik erhält die aufgenommenen Bilddaten als Eingabe und berechnet daraus einen Faktor der Haut.With the help of a CCD camera or a photodiode array, images can be continuously acquired and generated at regular intervals. The evaluation electronics receive the recorded image data as input and use this to calculate a factor of the skin.
Der Einsatz eines MCA-Arrays erlaubt die spektral- und ortsaufgelöste Messung des reflektierten Lichtstrahls. Somit können nicht nur der Grad der Reflexion, sondern auch die jeweiligen Absorptions- bzw. Reflexionsspektren für jeden Bildpunkt unabhängig und simultan dargestellt und für eine Klassifizierung herangezogen werden. Um die durch CCD und insbesondere durch MCA-Arrays erzeugten multiparametrischen Informationen weiterzuverarbeiten, finden Nachverarbeitungs- Algorithmen Verwendung, die die Berechnung eines Faktor für die Beurteilung der Eigenschaften und des Zustandes der Haut als objektive Entscheidungsfindung ermöglichen. Bestandteil dieser Erfindung sind daher die Anwendung unscharfer Verfahren wie z. B. klassische Verfahren, neuronale Netze, Fuzzy-Logik oder eine Kombination aus diesen. Insbesondere bietet sich die Anwendung klassifizierender neuronaler RBs-Netzwerke und hier insbesondere von RCE-Netzwerken, oder die Anwendung klassischer Verfahren wie z.B. der Diskriminantenanalyse an, so dass die gewonnenen Primärdaten und aus der sinnvollen Verknüpfung der Primärdaten gewonnene Sekundärdaten in ihren Grundeigenschaften untersucht und nach Ähnlichkeiten gruppiert werden können und so eindeutige und objektive Werte als Grundlage zur Klassifizierung von Hauteigenschaften generiert werden können.The use of an MCA array permits the spectrally and spatially resolved measurement of the reflected light beam. Thus, not only the degree of reflection, but also the respective absorption or reflection spectra for each pixel can be displayed independently and simultaneously and used for classification. In order to further process the multiparametric information generated by CCD and in particular by MCA arrays, postprocessing algorithms are used which enable the calculation of a factor for the assessment of the properties and condition of the skin as an objective decision-making process. Part of this invention are therefore the use of fuzzy methods such. B. classic methods, neural networks, fuzzy logic or a combination of these. In particular, the use of classifying neural RBs networks and here in particular of RCE networks, or the use of classic methods such as discriminant analysis, is useful, so that the primary data obtained and secondary data obtained from the meaningful combination of the primary data are examined in their basic properties and for similarities can be grouped and thus clear and objective values can be generated as a basis for the classification of skin properties.
Weitere Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The invention is explained in more detail below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;1 shows a simplified schematic representation of an arrangement for carrying out the method according to the invention;
Fig. 2 in einem Diagramm die Intensität lR des reflektierten Lichtstrahles LSR inFig. 2 in a diagram the intensity l R of the reflected light beam LS R in
Abhängigkeit vom Zustand der Haut, bezüglich der Feuchtigkeit oder Feuchte FE der Hautoberfläche; Fig. 3 in vereinfachter schematischer Darstellung eine weitere Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;Depending on the condition of the skin, with regard to the moisture or moisture FE of the skin surface; 3 shows a simplified arrangement of a further arrangement for carrying out the method according to the invention;
Fig. 4 in einem Diagramm die Streuung oder Divergenz D des reflektierten Lichtstrahls LSR in Abhängigkeit von dem Fettgehalt FG der Hautoberfläche. Die Figur 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine Anordnung zur Bestimmung des Zustandes der Haut eines menschlichen Körpers, und zwar z.B. zur physiologischen und pathophysiologischen Bestimmung der Feuchtigkeit der Hautoberfläche 1 eines menschlichen oder tierischen Körpers.4 shows in a diagram the scatter or divergence D of the reflected light beam LS R as a function of the fat content FG of the skin surface. 1 shows a simplified schematic representation of an arrangement for determining the condition of the skin of a human body, for example for the physiological and pathophysiological determination of the moisture of the skin surface 1 of a human or animal body.
Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einer Lichtquelle 2 zum Aussenden eines fokussierten Lichtstrahles, beispielsweise eines Lichtstrahles LS im Spektrum zwischen 200 nm und 1000 nm. Die Lichtquelle 2 enthält u.a. ein Licht aussendendes Element, beispielsweise in Form einer Laserdiode, einer LED, eines LED-Arrays oder einer inkohärenten Lichtquelle. Die Anordnung umfasst weiterhin eineThe arrangement essentially consists of a light source 2 for emitting a focused light beam, for example a light beam LS in the spectrum between 200 nm and 1000 nm. a light-emitting element, for example in the form of a laser diode, an LED, an LED array or an incoherent light source. The arrangement further includes one
Lichtdetektoranordnung 3 zum Umsetzen des an der Hautoberfläche 1 reflektierten Lichtstrahles LSR in ein elektrisches Signal. Hierfür enthält die LichtdetektoranordnungLight detector arrangement 3 for converting the light beam LS R reflected on the skin surface 1 into an electrical signal. For this purpose, the light detector arrangement contains
3 u.a. ein Licht in ein elektrisches Signal umwandelndes Detektorelement, beispielsweise ein Fotodioden-Array, eine CCD-Kamera oder ein MCA-Array.3 and others a detector element converting light into an electrical signal, for example a photodiode array, a CCD camera or an MCA array.
Bestandteil der Anordnung ist weiterhin eine Steuer- und Auswertelektronik 4, die u.a. zur elektrischen Versorgung der Lichtquelle 2 und des Lichtdetektors 3 dient und der über die Verbindung 5 das der Intensität des reflektierten Lichtstrahles LSR entsprechende elektrische Signal zugeführt wird. Aus diesem Signal wird von der Elektronik 4 dann an einer Anzeigeeinrichtung 6, beispielsweise Bildschirm eineA component of the arrangement is furthermore a control and evaluation electronics 4, which serves among other things for the electrical supply of the light source 2 and the light detector 3 and which is supplied via the connection 5 the electrical signal corresponding to the intensity of the reflected light beam LS R. The electronics 4 then uses this signal on a display device 6, for example a screen
Anzeige erzeugt, die der Intensität des reflektierten Lichtstrahles LSR entspricht und die für weitere Diagnosezwecke verwendet werden kann.Generated display that corresponds to the intensity of the reflected light beam LS R and that can be used for further diagnostic purposes.
Die Lichtquelle 2 ist z.B. so ausgeführt, dass die Intensität des Lichtstrahles LS exakt einstellbar ist. Wie mit der Verbindung 7 in der Figur 1 angedeutet ist, wird das Licht aussendende Element der Lichtquelle 2 hierfür beispielsweise von der SteuerelektronikThe light source 2 is e.g. designed so that the intensity of the light beam LS can be adjusted exactly. As indicated by the connection 7 in FIG. 1, the light-emitting element of the light source 2 is used, for example, by the control electronics
4 mit einer bestimmten Spannung oder einem bestimmten Strom angesteuert. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit einer Regelung, und zwar in der Weise, dass in der Lichtquelle 2 ein Teil des von dem Licht aussendenden Element erzeugten Lichtstrahles auf einen dortigen Sensor geleitet wird, der dann ein Testsignal über die Verbindung 7 an die Steuerelektronik 4 liefert, über die dann für eine konstante, Intensität des Lichtstrahles LS durch einen Sollwert-Istwert-Vergleich eine Nachregelung der Leistung des Licht aussendenden Elementes, beispielsweise durch Regelung des Versorgungsstromes bzw. der Versorgungsspannung für dieses Element erfolgt.4 driven with a certain voltage or a certain current. In principle, there is also the possibility of regulation, namely in the way that that in the light source 2 a part of the light beam generated by the light-emitting element is directed to a sensor there, which then supplies a test signal via the connection 7 to the control electronics 4, via which a setpoint is then used for a constant intensity of the light beam LS Actual value comparison, the power of the light-emitting element is readjusted, for example by regulating the supply current or the supply voltage for this element.
Die Figur 2 zeigt in einer graphischen Darstellung die Intensität lR des reflektierten Lichtstrahles IR in Abhängigkeit von der Feuchte FE der Hautoberfläche 1, d.h. mit zunehmender Feuchtigkeit FE nimmt die Intensität l ab.FIG. 2 shows a graphical representation of the intensity l R of the reflected light beam IR as a function of the moisture FE of the skin surface 1, ie the intensity l decreases with increasing moisture FE.
Die Figur 3 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Anordnung, die ebenfalls zur Messung des Zustandes der Hautoberfläche 1 geeignet ist, und zwar speziell zur Messung des Fettgehaltes der Hautoberfläche 1. Die Anordnung umfasst wiederum die Lichtquelle 2, die Steuer- und Auswertelektronik 4 und die Anzeige 6. Anstelle des Lichtdetektoranordnung 3 ist eine Detektoranordnung 8 vorgesehen.FIG. 3 shows a simplified representation of an arrangement which is also suitable for measuring the condition of the skin surface 1, specifically specifically for measuring the fat content of the skin surface 1. The arrangement in turn comprises the light source 2, the control and evaluation electronics 4 and the display 6. Instead of the light detector arrangement 3, a detector arrangement 8 is provided.
Der Anordnung der Figur 3 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dem Zustand der Haut wie dem Fettgehalt FG im Bereich der Hauptoberfläche 1 eine unterschiedlich starke Streuung des fokussierten bzw. gebündelten Lichtstrahls LS bei seiner Reflexion an der Hautoberfläche 1 erfolgt, so dass nicht nur die Intensität lR des reflektierten Lichtstrahles LSR eine Funktion des Fettgehaltes FG ist, sondern sich auch eine von dem Fettgehalten der Hautoberfläche abhängige Divergenz D im reflektierten Lichtstrahl LSR ergibt. Diese Divergenz wird von der Lichtdetektoranorndung 8 erfasst, beispielsweise in Form eines den Querschnitt des reflektierten Lichtstrahles LSR wiedergebenden Bildes. Dieses wird dann über die Verbindung 5 an die Steuer- und Auswertelektronik 4 geleitet und dort mit einem entsprechenden Bildverarbeitungsprogramm derart ausgewertet, dass an der Anzeige 6 die von dem Fettgehalt FG abhängige Streuung bzw. Divergenz D angezeigt wird, und zwar bevorzugt zusammen mit der Intensität IR des reflektierten Lichtstrahles LSR.The arrangement of FIG. 3 is based on the knowledge that, depending on the properties and the condition of the skin, such as the fat content FG, in the area of the main surface 1 there is a different degree of scattering of the focused or focused light beam LS when it is reflected on the skin surface 1, so that not only is the intensity l R of the reflected light beam LS R a function of the fat content FG, but there is also a divergence D in the reflected light beam LS R which is dependent on the fat content of the skin surface. This divergence is detected by the light detector arrangement 8, for example in the form of an image representing the cross section of the reflected light beam LS R. This is then passed via the connection 5 to the control and evaluation electronics 4 and there evaluated with a corresponding image processing program such that the scatter or divergence D dependent on the fat content FG is displayed on the display 6, preferably together with the intensity IR of the reflected light beam LS R.
Wie Fig. 4 zeigt, nimmt die Streuung bzw. die Divergenz D mit abnehmendem Fettgehalt FG zu. Beide Werte lR und D werden wiederum für diagnostische Zwecke verwendet.As FIG. 4 shows, the scatter or the divergence D increases with a decreasing fat content FG. Both values l R and D are in turn used for diagnostic purposes.
Die Erfindung wurde vorstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Werte IR bzw. D jeweils an der Anzeige 6 angezeigt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Werte ggf. mit anderen Diagnosewerten auszudrucken und/oder Patienten bezogen abzuspeichern und/oder anderweitig zu verarbeiten.The invention has been described above using exemplary embodiments. It goes without saying that changes and modifications are possible without departing from the inventive concept on which the invention is based. It was assumed above that the values IR and D are each shown on the display 6. Of course, it is also possible to print out these values with other diagnostic values, if necessary, and / or to save them in relation to the patient and / or to process them in some other way.
Grundsätzlich besteht bei der Erfindung auch die Möglichkeit, die Lichtquelle 2 so auszubilden, dass die jeweilige Reflexionsmessung mit unterschiedlichen Lichtspektren und/oder mit gepulstem Lichtstrahl LS durchgeführt wird, wobei für das Aussenden von Lichtstrahlen LS mit unterschiedlichem Spektrum die Lichtquelle 2 z.B. mehrere, im Spektrum unterschiedliche Licht aussendende Elemente aufweist.In principle, the invention also provides the possibility of designing the light source 2 in such a way that the respective reflection measurement is carried out with different light spectra and / or with a pulsed light beam LS, the light source 2 being used, for example, for emitting light beams LS with a different spectrum. has several light-emitting elements in the spectrum.
Bestandteil der Erfindung ist ferner, dass diese Anordnung auch in Verbindung mit einem Substrat möglich ist wie einer Creme, einem Pflaster oder einem anderen Stoff, das auf die Haut aufgebracht wird und das einen Stoff abgibt, nach dessen Aufnahme in der Haut eine spezifische Erfassung des Fett- und Feuchtigkeitsgehaltes möglich ist oder das selber durch Interaktion mit der Haut eine spezifische Erfassung ermöglicht. BezugszeichenlisteIt is also part of the invention that this arrangement is also possible in connection with a substrate such as a cream, a plaster or another substance which is applied to the skin and which releases a substance, after its absorption in the skin a specific detection of the Fat and moisture content is possible or that itself enables a specific recording through interaction with the skin. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Hautoberfläche1 skin surface
2 Lichtquelle 3 Lichtdektoranordnung2 light source 3 light detector arrangement
4 Steuer- und Auswertelektronik4 control and evaluation electronics
5 Verbindung5 connection
6 Anzeige6 display
7 Verbindung 8 Lichtdetektoranordnung7 Connection 8 light detector arrangement
LS ausgesandter LichtstrahlLS emitted light beam
LSR reflektierter Lichtstrahl lR Intensität des reflektierten LichtstrahlesLS R reflected light beam l R intensity of the reflected light beam
FE Feuchtigkeitsgehalt der Hautoberfläche D Divergenz des reflektierten LichtstrahlesFE moisture content of the skin surface D divergence of the reflected light beam
FG Fettgehalt der Hautoberfläche FG fat content of the skin surface

Claims

Patentansprücheclaims
1. Verfahren zur Bestimmung des Zustandes der Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einer Lichtquelle (2) ein Lichtstrahl (LS) auf die Hautoberfläche (1) gerichtet und mit einer Lichtdetektoranordnung (3, 8) die Intensität (IR) und/oder die Streuung bzw. Divergenz (D) des reflektierten Lichtstrahles LSR bestimmt werden, so dass durch Anwendung von Mustererkennungsalgorithmen eindeutige und objektive Werte als Grundlage zur Klassifizierung von Hauteigenschaften generiert werden können.1. A method for determining the state of the skin surface of a human or animal body, characterized in that with at least one light source (2) a light beam (LS) is directed onto the skin surface (1) and with a light detector arrangement (3, 8) the intensity ( IR) and / or the scatter or divergence (D) of the reflected light beam LS R are determined, so that clear and objective values can be generated as a basis for classifying skin properties by using pattern recognition algorithms.
2. Verfahren zur Bestimmung des Zustandes der Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einer Lichtquelle (2) ein Lichtstrahl (LS) auf die Hautoberfläche (1) gerichtet und mit einer Lichtdetektoranordnung (3, 8) die Intensität (IR) und/oder die Streuung bzw. Divergenz (D) des reflektierten Lichtstrahles LSR bestimmt werden kann, so dass durch Anwendung von Mustererkennungsalgorithmen, z.B. durch Anwendung klassifizierender neuronaler Netzwerke und hier insbesondere durch RCE- Netzwerke, oder durch Anwendung klassischer Verfahren wie z.B. der Diskriminantenanalyse die gewonnenen Primärdaten und aus der sinnvollen Verknüpfung der Primärdaten gewonnene Sekundärdaten in ihren2. A method for determining the state of the skin surface of a human or animal body, characterized in that with at least one light source (2) a light beam (LS) is directed onto the skin surface (1) and with a light detector arrangement (3, 8) the intensity ( IR) and / or the scatter or divergence (D) of the reflected light beam LS R can be determined, so that by using pattern recognition algorithms, for example by using classifying neural networks and here in particular by RCE networks, or by using classic methods such as the discriminant analysis the primary data obtained and secondary data obtained from the meaningful combination of the primary data in their
Grundeigenschaften untersucht und nach Ähnlichkeiten gruppiert werden können und so eindeutige und objektive Werte als Grundlage zur Klassifizierung von Hauteigenschaften generiert werden können.Basic properties can be examined and grouped according to similarities and thus clear and objective values can be generated as a basis for the classification of skin properties.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung zur3. The method according to claim 1 or 2, characterized by its use for
Messung der Feuchtigkeit (FE) der Hautoberfläche (1), und zwar vorzugsweise durch Messung der Intensität (lR) des reflektierten Lichtstrahles (LSR). Measurement of the moisture (FE) of the skin surface (1), preferably by measuring the intensity (l R ) of the reflected light beam (LS R ).
. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch seine Verwendung zur Messung des Fettgehaltes (FG) der Hautoberfläche (1), und zwar vorzugsweise durch Messung der Streuung des Lichtstrahles (LS) an der Hautoberfläche (1) und/oder der Divergenz (D) des reflektierten Lichtstrahles (LSR)., Method according to one of claims 1-3, characterized by its use for measuring the fat content (FG) of the skin surface (1), preferably by measuring the scatter of the light beam (LS) on the skin surface (1) and / or the divergence ( D) of the reflected light beam (LS R ).
5. Anordnung zur Bestimmung des Zustandes der Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers, gekennzeichnet durch wenigstens eine Lichtquelle (2) zur Erzeugung eines auf die Hautoberfläche (1) gerichteten Lichtstrahls (LS) und wenigstens eine Lichtdetektoranordnung (3, 8) zur Bestimmung der Intensität (IR) und/oder der Streuung bzw. Divergenz (D) des reflektierten Lichtstrahles LSR.5. Arrangement for determining the state of the skin surface of a human or animal body, characterized by at least one light source (2) for generating a light beam (LS) directed onto the skin surface (1) and at least one light detector arrangement (3, 8) for determining the intensity (IR) and / or the scatter or divergence (D) of the reflected light beam LS R.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) eine kohärentes Licht erzeugende Lichtquelle, z. B. mit wenigstens einer Laserdiode oder einer LED ist.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the light source (2) is a coherent light generating light source, for. B. with at least one laser diode or an LED.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) und/oder die Lichtdetektoranordnung (3, 8) in einem fixen räumliche Abstand von der Hautoberfläche angeordnet ist, beispielsweise durch Aufsetzen einer die Lichtquelle (2) und/oder die Lichtdetektoranordnung (3, 8) tragenden Einheit unmittelbar auf der Hautoberfläche..7. Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the light source (2) and / or the light detector arrangement (3, 8) is arranged at a fixed spatial distance from the skin surface, for example by placing a light source (2) and / or the unit carrying the light detector arrangement (3, 8) directly on the surface of the skin.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) eine inkohärentes Licht erzeugende Lichtquelle, z. B. mit wenigstens eine Xenon- oder Halogenlampe ist.8. Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the light source (2) an incoherent light generating light source, for. B. with at least one xenon or halogen lamp.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lichtdetektoranordnung (3, 8) ein Photodioden-Array und/oder eine CCD-Kamera und/oder ein Multi-Channel-Analyzer-Array (MCA-Array) ist oder enthält.9. Arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that the at least one light detector arrangement (3, 8) is a photodiode array and / or CCD camera and / or a multi-channel analyzer array (MCA array) is or contains.
lO.Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Messung der Feuchtigkeit (FE) der Hautoberfläche (1), und zwar vorzugsweise durch Messung der Intensität (lR) des reflektierten Lichtstrahles (LS ).10 arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized by its use for measuring the moisture (FE) of the skin surface (1), preferably by measuring the intensity (l R ) of the reflected light beam (LS).
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Messung des Fettgehaltes (FG) der Hautoberfläche (1), und zwar beispielsweise durch Messung der Streuung des Lichtstrahles (LS) an der11. Arrangement according to one of claims 5 to 10, characterized by its use for measuring the fat content (FG) of the skin surface (1), for example by measuring the scattering of the light beam (LS) on the
Hautoberfläche (1) und/oder der Divergenz (D) des reflektierten Lichtstrahles (LSR). Skin surface (1) and / or the divergence (D) of the reflected light beam (LS R ).
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