| 【発明の名称】 |
シミの再発鑑別法 |
| 【発明者】 |
【氏名】山下 豊信
【氏名】針谷 毅
【氏名】矢内 基裕
【氏名】飯倉 登美雄
|
| 【要約】 |
【課題】本発明は、ＩＰＬ／レーザー施術などの光線治療後のシミ部位の皮膚内状態を撮像した画像又は光線治療前後のシミ部位の血流量によって、シミの再発する可能性を鑑別する方法を提供する。
【構成】シミ部位の光線治療後のシミの再発をシミ部位に対する光線治療後の当該部位におけるメラノソームの有無又は血流量によって評価する。メラノソームの有無は、走査型共焦点顕微鏡又は接触型デジタルビデオマイクロスコープによって施術後早期に撮像された表皮基底層の画像によって評価され、血流量はヘモグロビン量の測定から血流量を算出することができる装置を用いて、施術前に対する施術後のシミ部位の皮膚内の血流量を観察することによって評価する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミ部位の光線治療後のシミの再発を該シミ部位に対する光線治療後の該シミ部位におけるメラノソームの有無又は血流量によって評価することを特徴とするシミの再発鑑別方法。
【請求項２】
前記メラノソームの有無による評価は、該シミ部位の皮膚内表皮基底層を非侵襲的に撮像した画像によって評価されることを特徴とする請求項１に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項３】
前記画像による評価は、シミに対する光線治療後早期に
走査型共焦点顕微鏡を用いることによって、
皮膚に対して皮膚内観察用レーザー光を平面的に走査させて照射するステップと、
前記皮膚の所定深度の位置で反射された反射光を受光するステップと、
該反射光の輝度強度に基づき前記所定深度の位置における皮膚内のメラノソームに対応して皮膚内に存在するメラノソームの平面画像を得るステップと、
前記平面画像に対してノイズを除去するステップと、
前記除去ステップで処理した画像に対して閾値を設定するステップと、
前記閾値の設定ステップで処理した画像に対して輝度の高い領域を抽出するステップと、
前記抽出した領域の前記画像の全体の画素数に対する割合の測定による評価ステップと、
からなることを特徴とする請求項２に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項４】
前記抽出した領域の前記画像の全体の画素数に対する割合でシミの再発を評価することを特徴とする請求項３に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項５】
前記画像による評価は、接触型デジタルビデオマイクロスコープによってなされることを特徴とする請求項２に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項６】
前記血流量による評価は、ヘモグロビン量の測定により血流量を算出できる装置によって測定され、前記シミ部位に対する光線治療前及び該治療後の２乃至３週間後に測定した血流量によることを特徴とする請求項１に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項７】
前記測定された前記シミ部位の血流量が、前記光線治療前の該シミ部位の血流量に対して増加する場合にシミが再発することを特徴とする請求項６に記載のシミの再発鑑別方法。
【請求項８】
前記光線治療は、ＩＰＬ施術又はレーザー施術であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシミの再発鑑別方法。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明はシミの再発鑑別方法に係り、より詳細には、走査型共焦点顕微鏡、接触型デジタルビデオマイクロスコープによって撮像した光線治療後のシミ部位の皮膚内表皮基底層の画像又は光線治療前後のシミ部位の血流量によって、シミの再発する可能性を鑑別する方法に関する。
【０００２】
本発明はシミの分類方法に係り、より詳細には、走査型共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚の細胞内のメラニンの画像を獲得し、得られた画像を解析してシミ部位のメラニン状態を解析評価することで、シミを分類する方法に関する。また、本発明は、シミ部位のメラニンを評価することによって、シミを分類し、それによって、ＩＰＬ／レーザー施術のために分類されたシミに基づき患者を分別する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、皮膚の内部組織の構造を非侵襲で測定するために、皮膚組織構造を可視化する装置として、共焦点顕微鏡が用いられるようになってきている。（例えば、特許文献１、２及び３参照。）
共焦点顕微鏡では、皮膚の所定深度（深さ）における二次元画像に基づいてコンピュータ処理し、三次元画像を得ることができる。このため、皮膚内における表皮と真皮の界面や、皮膚内に存在するメラニンなどを可視的に検出することができることで、美容医療分野を含め皮膚の研究や応用などに使用されるようになってきた。（例えば、非特許文献１）
ところで、健康や美容に関心が高まっており、特に、女性の肌の健康や美容に対する関心が非常に高くなってきている。このような状況下で、美容皮膚・形成外科等では、紫外線によってできるシミやそばかすなどを施術する機会が格段に高まっている。例えば、美容医療分野では、ＩＰＬやレーザー施術などの光線治療によって、シミをなくす治療が行なわれている。
【特許文献１】特開２００３−５７１６９号公報
【特許文献２】特開２００３−５２６４２号公報
【特許文献３】特開２００３−５７１７０号公報
【非特許文献１】Yamashita et al, Non-Invasive Visualization of Melanin andMelanocytes by Reflectance-Mode Confocal Microscopy, 2005, The Journal ofInvestigative Dermatology, Vol.124, pp235-240
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＩＰＬやレーザー施術によるシミに対する効果は高いレベルにあるが、施術を行なってシミが消失した後に、再度同じ部位からシミが再発するという可能性もある。一方で、施術後のシミ部位における詳細な経日観察や機器計測の報告例は少なく、施術後の皮膚のアフターケアを行なう上でも基礎的なデータの蓄積が必要であった。このような現状のため、施術後の再発の程度は、医師でも分からないことが多く、的確な予見ができないといった状況にあった。
【０００５】
そこで、ＩＰＬやレーザー施術後のシミ部位の皮膚内の状態に基づき、シミの原因となるメラニンを包含するメラノソームを観察し、ひいてはメラノソームを含むメラノサイトの状態を観察分析することができれば、シミの再発の効果的な予見ができるが、ＩＰＬやレーザー施術後のシミ部位の皮膚内を観察することは未だかつて存在せず、ましてや、シミの再発を予見するための効果的な鑑別方法はいまだ存在していなかった。
【０００６】
したがって、本発明は上述に鑑みてなされたものであり、ＩＰＬ／レーザー施術などの光線治療後のシミ部位の皮膚内状態を撮像した画像又は上記光線治療前後のシミ部位の血流量によって、シミの再発する可能性を鑑別する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明者らは、シミの再発を予見するために、皮膚内でシミ部位に対応して存在するメラニンを包含するメラノソームの存在を確認して、メラノソームの産生能、すなわち、メラノサイトの活性度合いを分析することで、施術後早期にシミの再発の鑑別ができるという考えに基づき本発明を開発するに到った。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明は、
シミ部位の光線治療後のシミの再発を該シミ部位に対する光線治療後の該シミ部位におけるメラノソームの有無又は血流量によって評価することを特徴とするシミの再発鑑別方法によって達成できる。
【０００９】
上記発明によれば、シミ部位の光線治療後のシミの再発を該シミ部位に対する光線治療後の該シミ部位におけるメラノソームの有無又は血流量で評価することによって、シミの再発を早期に鑑別でき、より効果的な対処ができる。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の発明において、前記メラノソームの有無による評価は、該シミ部位の皮膚内表皮基底層を非侵襲的に撮像した画像によって評価されることを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、シミ部位の皮膚内表皮基底層を非侵襲的に撮像した画像により、メラノソームの有無を評価することによって、シミの再発を早期に鑑別でき、有効な対処ができる。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の発明において、前記画像による評価は、シミに対する光線治療後早期に
走査型共焦点顕微鏡を用いることによって、
皮膚に対して皮膚内観察用レーザー光を平面的に走査させて照射するステップと、
前記皮膚の所定深度の位置で反射された反射光を受光するステップと、
該反射光の輝度強度に基づき前記所定深度の位置における皮膚内のメラノソームに対応して皮膚内に存在するメラノソームの平面画像を得るステップと、
前記平面画像に対してノイズを除去するステップと、
前記除去ステップで処理した画像に対して閾値を設定するステップと、
前記閾値の設定ステップで処理した画像に対して輝度の高い領域を抽出するステップと、
前記抽出した領域の前記画像の全体の画素数に対する割合の測定による評価ステップと、
からなることを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、走査型共焦点顕微鏡によって得た表皮基底層の画像を処理することによって、施術後にシミの再発を早期、例えば、かさぶたが剥離した後から施術の２０日後程度までに鑑別でき、例えば、美白剤などを適用するなど、最適な対処ができる。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の発明において、前記抽出した領域の前記画像の全体の画素数に対する割合でシミの再発を評価することを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、前記抽出した領域の前記画像の全体の画素数に対する割合によってシミの再発を予見でき、早期鑑別が可能となり、効果的な対処ができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明は、請求項２に記載の発明において、前記画像による評価は、接触型デジタルビデオマイクロスコープによってなされることを特徴とする。
【００１７】
上記発明によれば、接触型デジタルビデオマイクロスコープによって撮像した画像を評価することにより、シミの再発の早期鑑別が可能となり、有効な対処ができる。
【００１８】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１に記載の発明において、前記血流量による評価は、ヘモグロビン量の測定により血流量を算出できる装置によって測定され、前記シミ部位に対する光線治療前及び該治療後の２乃至３週間後に測定した血流量によることを特徴とする。
【００１９】
上記発明によれば、ヘモグロビン量の測定により血流量を算出できる装置によって測定され、前記シミ部位に対する光線治療前及び該治療後の２乃至３週間後に測定した血流量を評価することによって、シミの再発の早期鑑別が可能となり、より適した対処ができる。
【００２０】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６に記載の発明において、前記測定された前記シミ部位の血流量が、前記光線治療前の該シミ部位の血流量に対して増加する場合にシミが再発することを特徴とする。
【００２１】
上記発明によれば、測定された前記シミ部位の血流量が、前記光線治療前の該シミ部位の血流量に対して増加する場合にシミの再発を予見でき、早期鑑別が可能となり、より有効な対処ができる。
【００２２】
また、請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発明において、前記光線治療は、ＩＰＬ施術又はレーザー施術であることを特徴とする。
【００２３】
上記発明によれば、走査型共焦点顕微鏡若しくは接触型デジタルビデオマイクロスコープによる画像またはヘモグロビン量を測定して血流量を算出できる装置によって測定された血流量の評価に基づき、ＩＰＬ施術又はレーザー施術後のシミの再発の早期鑑別が判定でき、施術後の効果的なシミ部位に対する処置（アフターケア）をすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、シミのＩＰＬ／レーザー施術後のシミ部位の皮膚内の表皮基底層の画像を走査型共焦点顕微鏡や接触型デジタルビデオマイクロスコープによって撮像し、得られた画像を解析処理することによるシミ部位のメラノソーム状態又はヘモグロビン量の測定により血流量を算出できる装置によって当該部位の血流量を得た測定値により、シミの再発を予見することができる。このように、本発明によってシミの再発を早期、例えば、施術によって出現したかさぶたが剥離した後から施術の２０日後程度までの期間で鑑別することができ、ひいては、シミ部位に対して美白剤を適用する等、より有効な処置をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明にしたがって実施した具体例を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない限り、その細部については様々な態様が可能である。
【００２６】
本発明を説明する前に、まず、シミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用を説明する。ＩＰＬ／レーザーは、シミ改善治療に用いられる光線である。ＩＰＬとは、Ｉｎｔｅｎｓｅ Ｐｕｌｓｅｄ Ｌｉｇｈｔの略であり、シミ・ソバカス改善治療に使用される波長域が広い光である。また、レーザーは１波長の光を使用している。これらの光は、美容医療分野などでシミ・ソバカス改善治療のために一般的に使用されている。
【００２７】
図１にシミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用が図示される。図１から分かるように、ＩＰＬ／レーザーは、皮膚内の色素沈着部位に対して特異的にダメージを与えることができる。シミの原因である皮膚内の色素沈着部位に向かってＩＰＬ／レーザーを照射すると、メラニンがＩＰＬ／レーザーの光エネルギーを吸収する。その後、メラニンを多く含む角化細胞だけが熱で死滅し、かさぶたが発生し、皮膚の上部に現れる。このようにして、シミ部位におけるＩＰＬ／レーザー施術が行なわれ、その結果の一例を図２に示す。図２では、レーザー施術後シミ部位にかさぶたが現れ、それが剥離することによってシミが改善されたことを示す（約２０日）。
【００２８】
次に、本発明を実施するにあたり、シミ部位を治療するための具体的な施術方法として、レーザーによる施術方法を以下に説明する。
【００２９】
顔のシミ部位（被験者女性５名：日光黒子）に対し、レーザー施術を行い、施術部位の経日変化を観察した。治療のために用いた機器は、約６８０ｎｍの波長を有するＱ−スイッチルビーレーザーを搭載したレーザー装置（日本赤外線工業社製１Ｂ１０１）を使用した。レーザー照射条件として、６Ｊのエネルギー量、３ｍｍスポットで照射した。上記５名の被験者女性に対して、上記レーザー照射条件で１回のレーザー照射を行なった。施術によってシミが消失した後、施術後の処置（アフターケア）として、被験者には、施術直後からかさぶた（レーザー照射したシミ部位では茶褐色のかさぶたが発生）が剥離するまで、医師指定の抗菌・坑炎症薬（リンデロンＶＧ）を塗布の上、絆創膏で被覆した。かさぶたが剥離した後は、５％ハイドロキノン含有軟膏を塗布してシミが消失した部位を処置した。
【００３０】
このようにしてシミ部位を改善させるが、しかしながら、ＩＰＬやレーザー施術を行なってシミが完全に消えた後に、再度同じ部位からシミが再発する場合がある。これは、本出願人によって出願された特願２００５−２５０１７４で、表皮基底層のメラノソームはかさぶたと共に除かれるが、表皮基底層に活性型のメラノサイトが残存しており、この残存する活性型メラノサイトによってシミが再発する可能性があるものであり、レーザーやハイドロキノンの適用の必要性があるとしている。
【００３１】
このため、本発明では、施術後のシミの再発の程度を効果的に予見することができ、ひいては、その後のより有効な対処をするために、シミ部位の表皮基底層の画像または皮膚内の血流量によってシミの再発を鑑別することを特徴とする。
【００３２】
シミ部位の表皮基底層の画像による鑑別方法を説明すると、上記レーザー施術前後のシミ部位の皮膚内状態を走査型共焦点顕微鏡又は接触型デジタルビデオマイクロスコープによって撮像した画像を解析評価し、その評価に基づき皮膚内表皮基底層のメラノソーム状態を分析して、その分析結果によりシミの再発を鑑別する。
【００３３】
レーザー施術に伴うシミ部位の変化の観察は、皮膚内部の水平断面が観察可能な共焦点顕微鏡（Vivascope1000、Lucid社製）、メラニン観察のための紫外線写真、接触型デジタルビデオマイクロスコープ（以下、ＶＭＳとする：ＩＮＴ−２００、Ｉｎｔｅｇｒａｌ社製）を用いて実施した。共焦点顕微鏡では、表皮基底層の水平断面像を撮影しＶＭＳで撮像した画像とも一部比較した。また、合わせてデジタルカメラ（Ｃｏｏｌｐｉｘ４５００、Ｎｉｋｏｎ社製）を用いた皮膚画像の撮影を行なった。特に、走査型共焦点顕微鏡による測定・撮影は、レーザー施術前並びにレーザー照射後（かさぶた剥離後）１２、２０、及び４０日後に実施した。なお、ＶＭＳによる本発明の方法は後述する。
【００３４】
まず、走査型共焦点顕微鏡を用いた本発明の方法を図面と共に以下に説明する。
【００３５】
図３は、本発明の一実施例である皮膚の二次元画像生成装置に適用される光学的検査装置１の概略構成を示している。また、図４は光学的検査装置１の駆動系を示している。本発明では、光学的検査装置１として走査型顕微鏡を用いている。
【００３６】
同図において、２は走査型顕微鏡本体であり、この共焦点顕微鏡本体２には光源１０が設けられている。この光源１０は、後に詳述するように、試料となる被測定者の皮膚４の表面にレーザー光を照射させるものである。光源１０から発射されたレーザー光は、ハーフミラー１１を通過して光走査装置１２に進行する。ここで、共焦点顕微鏡本体２に設けられた光源１０から発射されたレーザー光は、共焦点顕微鏡で特異的に用いる皮膚内観察用レーザーであり、上記で説明したシミの光線治療に用いる施術用レーザーとは異なる。実際に、光源１０として使用したレーザーの強度は１．４ｍＷで実施した。なお、１．２乃至２．０ｍＷの範囲のレーザー強度を使用することで、良好な画像を得ることができる。また、本実施例において、皮膚４はシミを治療する前のシミ部位であり、シミを治療した後のかさぶたが剥離したシミ部位でもある。
【００３７】
光走査装置１２は、Ｘ−Ｙ方向駆動制御装置１３からの駆動制御命令に従い、皮膚４の所定測定領域に光源１０からのレーザー光をＸ−Ｙ方向に２次元的に走査する。図４に示すように、光走査装置１２はポリゴンミラー２５、ポリゴン用ドライバー２６、ガルバノミラー２７、及びガルバノ用ドライバー２８等を有した構成とされている。
【００３８】
ポリゴン用ドライバー２６により駆動されるポリゴンミラー２５は、レーザー光をＸ方向に走査させるものである。また、ガルバノ用ドライバー２８により駆動されるガルバノミラー２７は、レーザー光をＹ方向に走査させるものである。従って、光走査装置１２により、レーザー光を皮膚４上においてＸ−Ｙ方向に走査させることができる。
【００３９】
また、光走査装置１２はＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３に接続されている。このＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３は、Ｉ／Ｏ３３、３５を介してポリゴン用ドライバー２６、ガルバノ用ドライバー２８に接続されるＸ−Ｙ方向用制御回路３０を有している。このＸ−Ｙ方向用制御回路３０はコンピュータ３に接続されており、後述するようにコンピュータ３からの指令に従いポリゴン用ドライバー２６及びガルバノ用ドライバー２８を制御する。これにより、ポリゴンミラー２５及びガルバノミラー２７の動作は、コンピュータ３により制御される。
【００４０】
上記のように光走査装置１２によりＸ−Ｙ方向に走査されるレーザー光は、対物レンズ１４を介して皮膚４に照射される。この対物レンズ１４は、焦点深度調整装置１５に取付けられている。なお、本実施例において、対物レンズの倍率は５０倍である。また、焦点深度調整装置１５は、後述するＺ方向駆動制御装置１６の制御命令に従い、対物レンズ１４を光軸方向（Ｚ方向）に移動させ、これにより焦点深度を可変するものである。
【００４１】
図４に示すように、焦点深度調整装置１５は焦点調整機構３１と焦点深度調整用ドライバー３２を有している。焦点調整機構３１は、対物レンズ１４の位置をＺ方向に移動することにより、対物レンズ１４によるレーザー光の焦点位置を調整する。よって、皮膚４の内部に対物レンズ１４の焦点を合わせることにより、その反射光に基づき皮膚４の内部の組織を測定することが可能となる。
【００４２】
焦点調整機構３１を駆動する焦点深度調整用ドライバー３２は、Ｚ方向駆動制御装置１６に接続されている。
【００４３】
Ｚ方向駆動制御装置１６は、Ｉ／Ｏ３６介して焦点深度調整用ドライバー３２に接続されたＸ−Ｙ方向用制御回路３０を有している。このＸ−Ｙ方向用制御回路３０はコンピュータ３に接続されており、後述するようにコンピュータ３からの指令に従い焦点深度調整用ドライバー３２を制御する。これにより、焦点調整機構３１の動作は、コンピュータ３により制御される。
【００４４】
一方、対物レンズ１４を介して皮膚４に照射されたレーザー光は、対物レンズ１４の焦点位置により決まる皮膚４内の所定深度において反射される。この反射光は対物レンズ１４を通り光走査装置１２に戻り、更に光走査装置１２からハーフミラー１１へと戻される。
【００４５】
ハーフミラー１１は半透明鏡であり、光源１０と光走査装置１２との間の光路上に設けられている。このハーフミラー１１は、光走査装置１２から進行してくる皮膚４からの反射光を、光検出器２０に向け導くため設けられている。
【００４６】
ハーフミラー１１で方向が変換された反射光は、レンズ１８、ピンホール板１９のピンホールを介して光検出器２０で受光される。レンズ１８は、反射光を光検出器２０に向け集光するものである。この光検出器２０は、ピンホール板１９のピンホールを介して得られる光をその光量対応の電気信号に変換する光検出素子を有している。
【００４７】
また、ピンホール板１９は所定径のピンホールを有しており、レンズ１８と光検出器２０との間に配設されている。また、その配設位置は、レンズ１８の焦点位置にピンホールが一致するよう設定されている。
【００４８】
光検出器２０に入射した皮膚４からの反射光は、光検出素子で電気信号に変換されてコンピュータ２１に送られる。コンピュータ２１では、この送信された電気信号に基づき、後述する処理を行なうことにより二次元画像を生成し、これをモニタ２２に表示させる。
【００４９】
また、コンピュータ本体２１は、前記したＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３及びＺ方向駆動制御装置１６とも接続されている。そして、コンピュータ２１はＸ−Ｙ方向駆動制御装置１３及びＺ方向駆動制御装置１６を統括的に制御することにより、レーザー光のＸ−Ｙ方向走査の制御と、対物レンズ１４の駆動による焦点深度の制御を行なう構成となっている。
【００５０】
上記構成とされた光学的検査装置１は、焦点顕微鏡本体２が走査型共焦点顕微鏡を構成している。この走査型共焦点顕微鏡は、光源１０から発射されたレーザー光は皮膚４の表面を点状に走査させて照射し、この照明された皮膚４からの反射光をレンズ１８及びピンホール板１９のピンホールにより再び点状に集光して光検出器２０に結像させ、この光検出器２０により結像の輝度情報を得るという共焦点作用を利用した顕微鏡である。
【００５１】
このような走査型共焦点顕微鏡では、上記の共焦点作用により、レーザー光を走査させた範囲における皮膚４の所定深度の画像を、その全ての範囲において合焦点した状態の二次元画像として得ることができる。これは、焦点位置で得られる皮膚４（試料）の輝度は、最大輝度となることを利用したものである。
【００５２】
具体的には、レーザー光の反射光は皮膚４の所定深度のみで反射されるわけではなく、この所定深度を中心とした所定の厚み範囲において反射される。よって、反射光の内、所定深度以外の部位で反射した光はノイズとなる。走査型共焦点顕微鏡では、このノイズとなる所定深度以外の部位で反射した光を、ピンホール板１９を用いて除去する構成としている。即ち、ピンホール板１９を通過する反射光は皮膚４の所定深度に合焦点した光だけとなり、これにより最終的に得られる皮膚４の画像は、その全体にわたり合焦点した２次元画像となる。
【００５３】
続いて、上記構成とされた光学的検査装置１を用いた、皮膚４の各種測定処理について説明する。まず、光学的検査装置１を用いた皮膚４の二次元画像を生成する二次元画像生成処理について説明する。
【００５４】
図５は、皮膚４の二次元画像生成処理を示すフローチャートである。同図に示す処理が起動すると、先ず起動処理が実施される。具体的には、ステップ１０（図では、ステップをＳと略称している）において、焦点深度Ｄ（μｍ）をα（初期値）に設定し（Ｄ＝α）、またステップ１１では後述するように生成される２次元画像数を示すカウント値Ｎを“１”に設定する（Ｎ＝１）。なお、フローチャートには示していないが、この起動処理ではコンピュータ３及び光源１０（レーザー光源）の立ち上げ処理等も実施される。
【００５５】
続くステップ１２では、焦点深度Ｄの設定処理が行なわれる。この光走査装置１２では、コンピュータ３はＺ方向駆動制御装置１６のＺ方向用制御回路３３に向け焦点深度がステップ１０で設定された初期値となる焦点深度Ｄとなるよう制御信号を送信する。
【００５６】
Ｚ方向用制御回路３３は、対物レンズ１４の焦点震度がＤとなるよう焦点深度調整装置１５の焦点深度調整用ドライバー３２を駆動制御する。これにより、対物レンズ１４は、焦点深度がＤとなるよう焦点調整機構３１によりＺ方向に駆動される。三次元画像を取得する場合は、試料４の測定は皮膚表面から順次深層に向け測定を行なうが、本実施例では、二次元画像を取得するので、初期値としての焦点深度Ｄは、シミ部位のメラノソームが蓄積している皮膚４（試料）での最適な深度となるように表皮基底層に合わせて設定される。
【００５７】
ここで、図６を参照するに、皮膚４の構造を示す断面図が示される。同図に示すように、皮膚４は大略すると表皮と真皮とに区分される。また、表皮はその上部から皮膚表面（図中、矢印Ａで示す）、有棘層（図中、矢印Ｂで示す）、基底層（図中、矢印Ｃで示す）に分類される。そして、この表皮の下部に真皮（図中、矢印Ｅで示す）が存在している。また、表皮基底層近傍にはシミの原因となるメラニンを包含するメラノソームと、それらメラノソームを含むメラサイトが散在することが知られている。したがって、焦点深度Ｄを表皮基底層近傍に対応することは、シミの再発に関するシミの研究にとって重要である。また、被験者の身体的特徴などによっては、表皮基底層近傍までの深度は異なるので、焦点深度は被験者に応じて適宜調整することが好ましい。
【００５８】
上記のように焦点深度Ｄが設定されると、続くステップ１３では光源１０からレーザー光が発射されると共に、このレーザー光を走査させる処理が実施される。具体的には、前記したように光源１０で発射されハーフミラー１１を通過したレーザー光は、光走査装置１２に設けられたポリゴンミラー２５によりＸ方向に走査され、またガルバノミラー２７によりＹ方向に走査される。これにより、レーザー光は皮膚４をＸ−Ｙ方向に二次元的に走査する。
【００５９】
なお、レーザー光の走査速度は、コンピュータ３によりＸ−Ｙ方向用制御回路３０、ポリゴン用ドライバー２６、ガルバノ用ドライバー２８等を介し、後述する画像生成に最適な速度となるよう制御される。
【００６０】
続くステップ１４では、反射光の輝度検出を行なう。即ち、皮膚４に照射されたレーザー光は、皮膚４において反射される。この皮膚４からの反射光は、対物レンズ１４を通って２次元走査機構１２に戻り、この２次元走査機構１２からハーフミラー１１、レンズ１８、そしてピンホール板１９を通って光検出器２０に入射され、この光検出器２０で光電変換され電気信号としてコンピュータ３に送信される。
【００６１】
この際、前記したように走査型共焦点顕微鏡は、光源１０から発射されたレーザー光は皮膚４の表面を点状に走査させて照射し、この照明された皮膚４からの反射光をレンズ１８及びピンホール板１９のピンホールにより再び点状に集光して光検出器２０に結像させ、この光検出器２０により結像の輝度情報を得るという共焦点作用を利用した構成とされている。焦点位置で得られる皮膚４（試料）の輝度は最大輝度となるため、よって光検出器２０から出力される光電変換され電気信号のダイナミックレンジを向上させることができる。
【００６２】
続くステップ１５では、ステップ１４で求められた反射光の輝度信号に基づき、２次元画像の生成処理が実施される。前記したように、光源１０から発射されたレーザー光はスポット光として走査され、この反射光が光検出器２０で検出されるが、コンピュータ３では光走査装置１２によるレーザー光の走査に同期させて光検出器２０からの検出信号を取り込む構成とされている。これにより、コンピュータ３では、光検出器２０から送信される検出信号に基づき、レーザー光を走査した範囲における２次元画像を生成することが可能となる。
【００６３】
ステップ１５で生成された２次元画像は、ステップ１６において、コンピュータ３内に設けられている記憶装置（図示せず）に格納される。図８に、光学的検査装置１（走査型共焦点顕微鏡）の上述した手法によって獲得された５名のパネルの各シミ部位に対応する表皮基底層の二次元画像を右側に示し、デジタルカメラで撮像した各シミ部位に対応する皮膚表面の画像を左側に示す。
図８から分かるように、施術前のシミ部位には、表皮基底層に多量のメラニンが存在している。施術後１２日目の走査型顕微鏡画像を参照して、パネル１乃至３とパネル４及び５を比較するに、治療後シミが再び出現したパネル４及び５のシミ部位には、活性度の高いメラノサイトが施術後早期に多く存在することが分かる。レーザー施術によって皮膚上層にメラノソームが移行し、それによって、メラニンが含有されたかさぶたがその状態によりあるいはヒトにより剥離までの日数が異なるが、施術後約５〜１０日で剥離することから、シミが再発する場合、かさぶたが取れた直後にはすでにメラノソームの産出能力の高いメラノサイトが存在することが分かる。本明細書において、施術後早期とは、レーザー施術によって出現したかさぶたが剥離した後から、施術後２０日程度の期間を意味する。また、パネル４及び５から、施術後４０日目にはシミ部位の表皮基底層にメラノソームが散在していることが確認できる。なお、図９に施術後の変化をシミ部位の皮膚の断面における概略図を示す。
【００６４】
次に、図８のように獲得された二次元画像を解析処理することによる、シミ部位の評価方法について説明する。
【００６５】
図７は、シミ部位のメラノソーム評価処理を示すフローチャートである。図８の左側に示されるパネル１乃至５で示されるシミ部位に照準を当てて獲得した各シミ部位の表皮基底層の二次元画像（図８の右側）を図７のフローチャートに記載の各ステップに沿って解析処理し、メラノソームの状態、つまり、メラノサイトの活性状態を検出することにより、シミの再発を鑑別する方法について図１０を参照しながら説明する。
【００６６】
図１０は、図８に示す各パネルから得られたシミ部位の皮膚内の表皮基底層の画像に基づいて、図７のフローチャートの各ステップに沿って解析処理された解析画像とその結果を示す。
【００６７】
ステップ１７では、得られた二次元画像からノイズを除去（閾値設定）するためのフィルタリング処理を行なう。この処理によって、元画像から解析処理にとって好ましくないノイズを除去することができ、この後に続く画像解析処理によって、メラノソームを新たに産生する状態にある、活性度の高いメラノサイトの抽出がより容易にできる。かさぶたが剥離した直後の皮膚では、表皮基底細胞に存在するメラノソームはほとんどなく、その多くはメラノサイト内で新たに産生されているメラノソームに限定される。このため、かさぶたが剥離した直後の走査型共焦点顕微鏡から得られる表皮基底層の反射画像（メラノソームに起因する）は、メラノサイトの活性度を評価できる指標となりうる。
【００６８】
つまり、画像のノイズ除去処理は、得られた画像に応じて適宜閾値を設定して行なうことを意味する。
【００６９】
本実施例の場合、走査型共焦点顕微鏡から得られる表皮基底層の反射画像（２５６階調の画像）に対し、１２８階調を閾値に設定して輝度の高い領域を抽出した。その結果が図１０の画像（２）に示すものである。このようにして、メラノソームを新たに産出する状態にある、活性度の高いメラノサイトの抽出が可能である。
【００７０】
さらに、抽出された高活性のメラノサイトを解析処理して、レーザー施術後のシミ部位のシミの再発を鑑別するためのステップを説明する。続くステップ１８では、上述までの処理によって抽出されたメラノサイトのパターンにおいて、全体の画素数（ピクセル数）に対する抽出した領域（ピクセル数）の割合、つまり、メラノサイトの面積率の測定処理を行なう。各数値をパネルごとに示すと、パネル１では、面積率は０．０３％であり、パネル２では、面積率は０．３３％であり、パネル３では、面積率は０．６０％であり、パネル４では、面積率は１．２６％であり、パネル５では、面積率は２．８５％であった。図１０から分かるように、シミが再発しなかったパネル１乃至３と、シミが再発したパネル４及び５とでは、施術後１２日目のメラノサイトの面積率が異なることが分かる。つまり、閾値を１２８階調に設定した場合、抽出された領域が１％以上であれば、４０日目に肉眼的にシミが再発する可能性が高いことが明らかになった。このように、施術後の皮膚上ではシミの再発を鑑別することは困難であるが、シミが再発したパネル４及び５の結果から、それらシミ部位における皮膚内表皮基底層でのメラノソームを新たに産生するメラノサイトの活性状態が活発になっており、メラノサイトの活性度合いに基づいてシミが再発することが確認された。したがって、この状態を撮像した画像上におけるメラノサイトの面積率に基づいて、施術後のシミ部位のシミの再発を効果的に予見評価することができ、この結果、レーザー施術後早期において、シミの再発の鑑別が可能となった。
【００７１】
したがって、本発明は、走査型共焦点顕微鏡を用いて、シミ部位の皮膚内表皮基底層の画像を獲得し、得られた画像を解析処理することによって、メラノサイトの活性状態を解析評価し、シミの再発を鑑別することができる。これによって、シミ部位のレーザー治療後の早期段階で再発を評価することによって、シミ部位に対する美白剤などの効果的な処置を適用することができる。
【００７２】
次に、ＶＭＳを用いた本発明の方法を図面と共に以下に説明する。
【００７３】
上記した女性被験者３名（上記パネル１、２及び４）のシミ部位の皮膚内表皮基底層の状態を非侵襲的に観察できる接触型ビデオマイクロスコープによって、レーザー施術前、レーザー施術後のかさぶたが剥離した直後及び剥離後から一週おきに行い、二ヶ月間行なった。なお、観察対象物はＶＭＳ上で茶色着色して顆粒状に観察されるメラノソームとメラノソームを新たに産生するメラノサイト、および赤血球の流れが確認できる毛細血管である。また、３名のパネルにおいて、レーザー施術後、パネル１及び２はシミが改善した被験者であり、パネル４はシミが再発した被験者である。
【００７４】
以下に上記ＶＭＳを用いた観察方法を示す。
【００７５】
シミ部位にＶＭＳを約６５０倍の倍率で接触させ、皮膚内のメラニン及び血管に焦点が合うように調整して撮像した。焦点の調整方法は、通常のマイクロスコープ、つまり、顕微鏡の操作方法と何ら変わりないので、ここで詳細な調整方法は説明しない。なお、本実施例では、ＶＭＳとして、ＩＮＴ−２００（Ｉｎｔｅｇｒａｌ社製）を使用したが、皮膚内の状態を非侵襲的に画像化できるものであれば、これに限定されない。
【００７６】
なお、ＶＭＳをシミ部位に接触させる際には皮膚表面での反射光や形態的なノイズを防ぐために、水またはオイル等を皮膚表面に塗布し、できるだけ気泡が入らないように注意してＶＭＳのレンズ部分を皮膚に対して接触させる。ＶＭＳの鮮明で明瞭な画像を得るためには、使用する水またはオイルは皮膚の角層の屈折率に近いものが望ましく、本実施例ではベビーオイル（ジョンソン・エンド・ジョンソン社製）を使用した。なお、皮膚の角層の屈折率に近いものであれば、水やオイルに限定されることなく使用することができる。図１１にパネル１、２及び４のＶＭＳで撮像した画像を示す。また、図１２にシミが再発したパネル４のＶＭＳを用いて撮像した画像を示す。
【００７７】
この結果、ＶＭＳで撮像した画像を確認しても、シミが再発したパネル４から分かるように、シミ部位の皮膚内表皮基底層近辺においてメラノサイトが活性化されている状態が確認された。したがって、シミ部位の光線治療後の経過を観察した結果、当該シミ部位におけるシミの再発は、ＶＭＳによって撮像した表皮基底層の画像によっても鑑別できることが確認され、安価で簡易にシミの再発を鑑別することができる。このように、ＶＭＳを用いて単に撮像した画像からシミの再発の予見が可能であるが、撮像した画像を汎用の画像処理（例えば、画像上の色の濃淡抽出などで処理）を行い、処理した画像をさらに解析処理して数値化した輝度値などによっても鑑別することもできる。
【００７８】
次に、シミ部位の皮膚内の血流状態を観察することによる本発明の方法を以下に説明する。
【００７９】
上記した女性被験者４名（上記パネル１、２、４及び５）のパネルに対し、レーザー施術前、施術後のかさぶたが剥離した直後及び剥離後から一週おきに、二ヶ月間にわたってシミ部位の皮膚内の血流状態を観察した。なお、上述したように、４名の女性被験者は、パネル１及び２でレーザー施術後にシミが再発せずに改善したが、パネル４及び５ではシミが再発した。
【００８０】
シミ部位の皮膚内の血流状態を観察するために使用した機器は、ヘモグロビン量を数値化できる測定機器を用いた。本実施例では、Mexameter MX16（Courage+Khazaka社製）を用いて測定を行い、Erythema Index（ヘモグロビンに由来する紅斑を数値化した値）を指標として血流の状態を測定して評価した。すなわち、レーザー施術前のシミ部位の血流と比較して、レーザー施術後のシミ部位の血流が増加しているか否かを評価した。
【００８１】
本実施例の具体的な手法としては、Mexameter MX16を用いて、特願平１１−２９９７４３号公報に記載の公知の方法によって行なった。なお、使用する機器は、Mexameter MX16に限定されず、ヘモグロビン量を測定することによって血流量を算出できる装置であればよい。例えば、レーザードップラー方式を用いた血流計：PeriFluxシステム（日本ユーロテック社製）やPeriScanPIM II（PERIMED社製）など、また、全顔の写真を撮像して、画像解析により可視領域の分光曲線からヘモグロビン量を算出する方法を採用するSkin Image Analyzer（株式会社資生堂）や分光測色計（CM-2000：ミノルタ社製）などを用いることができる。
【００８２】
以下に、Mexameter MX16による紅斑度の測定結果を示す。
【００８３】
表１はMexameter MX16によって測定したシミ部位の生データの数値を示し、表２は、表１の数値を基にして、レーザー施術前を１００とした場合の施術後の血流量の変化率を示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
【表２】
表２より、シミが再発したパネル４及び５において、施術後２乃至３週間の測定において、施術前よりも血流量が増加していることが確認され、特に、施術前の血流量に対して２％以上の血流量の増加が見られている場合に再発しやすいと判断できる。また、その後の６乃至１４週経過後も施術前の血流量の値よりも高い傾向が見られることが分かる。
【００８６】
この結果、施術後、一ヶ月程度経過後も施術前よりErythema Indexが高い値を示している場合、シミの再生の可能性があると判断できる。したがって、本発明は、走査型共焦点顕微鏡及びＶＭＳを用いて、シミの再発する可能性を鑑別できるだけでなく、施術前に対する施術後のシミ部位の皮膚内の血流を観察することによってもシミの再発を鑑別することもできる。
【００８７】
よって、本発明は、走査型共焦点顕微鏡、ＶＭＳ、またはヘモグロビン量の測定から血流量を算出することができる装置を用いて、光線治療後にシミの再発する可能性を鑑別することができ、施術後早期にシミ部位に対する有効な対処をすることができる。
【００８８】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】シミ部位へのＩＰＬ／レーザーの作用を示す図である。
【図２】レーザー施術後のシミ部位の改善の一例を示す図である。
【図３】本発明に用いられる光学的検査装置の全体構成図である。
【図４】光学的検査装置の駆動系を示す構成図である。
【図５】光学的検査装置を用いて実施される二次元画像生成処理を示すフローチャートである。
【図６】皮膚の構造を説明するための図である。
【図７】シミ部位のメラノソーム評価処理を行なうフローチャートである。
【図８】レーザー施術前後のシミ部位の皮膚内部変化を示す図であり、走査型共焦点顕微鏡によって撮像した５名のパネルの各シミ部位に対応する表皮基底層の二次元画像を右側に示し、デジタルカメラで撮像した各シミ部位に対応する皮膚表面の画像を左側に示す図である。
【図９】レーザー施術後の変化をシミ部位の皮膚の断面における概略図を示す図である。
【図１０】図８に示す各パネルから得られたシミ部位の皮膚内の表皮基底層の画像に基づいて、図７のフローチャートの各ステップに沿って解析処理された解析画像とその結果を示す図である。
【図１１】パネル１、２及び４のＶＭＳでシミ部位の光線治療前及び後の経過を撮像した画像を示す図である。
【図１２】シミが再発したパネル４のシミ部位のＶＭＳを用いて撮像した画像を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 光学的検査装置
２ 操作型顕微鏡本体
３ コンピュータ
４ 試料（皮膚）
１０ 光源
１２ 光走査装置
１３ Ｘ−Ｙ方向駆動制御装置
１４ 対物レンズ
１５ 焦点深度調整装置
１６ Ｚ方向駆動制御装置
１８ レンズ
１９ ピンホール板
２０ 光検出器
２１ コンピュータ本体
２２ モニタ
２５ ポリゴンミラー
２６ ポリゴン用ドライバー
２７ ガルバノミラー
２８ ガルバノ用ドライバー
３０ Ｘ−Ｙ方向用制御装置
３１ 焦点調整機構
３２ 焦点調整機構用ドライバー
３３ Ｚ方向用制御装置
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１９５９
【氏名又は名称】株式会社資生堂
|
| 【出願日】 |
平成１８年７月４日（２００６．７．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
|
| 【公開番号】 |
特開２００８−１１９９４（Ｐ２００８−１１９９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月２４日（２００８．１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１８４８１１（Ｐ２００６−１８４８１１） |
|