生物体检查装置以及生物体检查方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及使用光来检查生物体的头皮或者头发的生物体检查装置以及生物体光检查方法。
【背景技术】
[0002]近年来，人类的头发的秃顶变得严重，根据爱德兰丝的2011年的调查报告，地球人口的约1/3即32.13%是秃顶。日本人在世界上位于第14位，但在亚洲系中处于第I位，报告为人口的26.78%。
[0003]秃顶和脱毛存在相关关系，通过脱落的毛发的详细的观察，某种程度上能够推测头部的秃顶的发展状况。在图20中，在图中示出典型的脱落的头发的毛根部的形状而进行说明。通常的毛发的寿命为5?6年而脱落，健康的毛发(a)具有粗的毛干，毛根部更粗。在异常的脱毛中，观察到例如毛干细(b)、毛根部变细(e)等形状、毛发尺寸的异常(f)、毛根部的血虚(C)、角质化(d)等由于头皮的血液流通不良、病变所引起的性质和状态异常。异常的脱毛状态促进秃顶化。在这样从头皮脱落的毛发中，包括秃顶化的发展状况、处置的紧急度等各种信息。
[0004]但是，在通过观察脱毛了的毛发来推测秃顶发展度时，存在大的问题。该问题是基本上无法鉴别是从哪个部位脱落的毛发。如已知那样，秃顶的发展从特定位置开始的情形较多。为了得到希望评价的位置的毛发的信息，不得不为了检查而进行采样(脱毛)，这对于对秃顶烦恼的患者来说，无法说是非侵害的测定。
[0005]因此，需要不拔出头发来获知头发的健康状态的方法，作为其手段，进行了使用了光学显微镜的头皮.头发的放大目视观察。如果放大头皮头发而目视观察，则能够推测在皮肤之外出现的头发(毛干)的粗细和其分布，能够获知头发的过去的生长记录、动向的一部分。另外，能够通过目视观察，获知有无皮肤炎、类脂质的过多等阻碍头发的生长的主要原因。
[0006]但是，在通过目视判定的信息中，缺少当前的头发的生长信息。一般，在头发的生长中，需要头皮的血液流通良好。为了得到血液流通信息，使用了近红外线的光学测定(NIRS)是有效的，在脑功能测定等中被实用化。在图21中，集中示出作为生物体成分的氧化血红蛋白、脱氧血红蛋白、黑色素、水、类脂质的光吸收谱。在适合于血红蛋白浓度的测定的光波长(650nm以上860nm以下)中，在头发(毛根)中包含的黑色素的吸收相比于血红蛋白的吸收差别很大，由于在从表面看不到的皮肤下存在毛根，使血液流通测定明显变得困难。
[0007]因此，不采用直接测量头皮的血液流通的方法，而采用了通过远红外线测定来间接地测定头皮温度的方法。一般，如果头皮的血液流通良好，则存在头皮温度变高的倾向，所以测定头皮的温度分布来推测血液流通的分布。
[0008]另外，作为与脱毛有关的头皮的健康状态的评价项目，还采用了头皮的类脂质量。一般，在头皮中存在过多的类脂质时，对头发的生长造成负面效果。当前，作为对类脂质进行定量的方法，有在额头上附着保存带并剥下、对附着了的类脂质进行采样而定量化的试验。但是，在该方法中，仅能够推测没有头发的部分，所以无法得到头部(对象部位)自身的数据。
[0009]未找到与不拔出毛发而测定毛根的健康度(对脱毛以及秃顶的耐受性)的方法以及装置有关的公知例子。另一方面，关于以非侵害的方式测定毛发的损伤的方法，存在公知的现有技术。在以非侵害的方式测定毛发的技术中，有各种手法，作为其中之一的红外光测量不存在辐射的问题，具有通过选择波长能够选择作为测量对象的化合物这样的优点。以下，列举使用红外线分光法来分析.评价的主要的专利文献(例如参照专利文献I?6)。另外，还提出了意识到脱毛的皮肤下的体毛的检测方法(例如参照专利文献7、8)。
[0010]专利文献1:日本特开2002-360542号公报
[0011]专利文献2:日本特开2003-270138公报
[0012]专利文献3:日本特开2005-118337公报
[0013]专利文献4:国际公开TO2005/09693公报
[0014]专利文献5:日本特开2005-287853公报
[0015]专利文献6:日本特开2005-321289公报
[0016]专利文献7:日本特表 2007-533391 (P2007-533391A)
[0017]专利文献8:国际公开W02010/512532号公报
【发明内容】
[0018]但是，这些以往例子是指，从非接触光源向皮肤入射约700nm?约2000nm的波长范围的电磁波，电磁波在皮肤内散射，但通过皮肤内的毛发吸收一部分，所以在非接触的摄像元件中将皮肤内的毛发图像化为影子的技术。该影子的形成主要依赖于体毛的形状以及体毛的折射率的差异及其周边情况(即空气或者皮肤的组织)。电磁波的波长选择由于皮肤的色素所引起的吸收少的区域，避免皮肤的颜色、雀斑等所致的对比度降低。
[0019]在该方法中，能够检测脱毛后的毛根有无，但无法测定毛发的健康度(对脱毛以及秃顶的耐受性)。
[0020]为了解决以上的课题，发明者开发了制作具有由从与生物体的发毛位置邻接的皮肤表面朝向生物体内部照射特定波长的光的光照射器、和夹着毛发而配置于与光照射器相对的皮肤表面位置的光检测器的装置，对在生物体内散射.吸收了的光的强度进行检测?测定的方法。能够通过该方法，得到毛发的毛根的尺寸信息和附近的血液代谢信息，能够以无侵害的方式检查生物体的毛发的健康度(对脱毛以及秃顶化的耐受性)。
[0021]但是，毛根的(黑色素的吸收的)影子区域由于生物体内光散射在皮肤上扩展，在影子的区域中与其他生物体组成成分(真皮的血中血红蛋白、含类脂质等)对应的光吸收测定量有时变得不正确。因此，为了正确地定量评价，需要辨别毛根的影子影响的区域和周边区域。
[0022]本发明是用于解决上述课题的方法以及装置，其目的在于，能够与以往相比以无侵害的方式、高精度并且简便地进行生物体的毛发的健康度(对脱毛以及秃顶化的耐受性)测定的生物体检查装置以及方法。
[0023]本实施方式的生物体检查装置具备光照射部、检测部、以及计算部。光照射部从被检体表面朝向该被检体内，照射红色光或者近红外光。检测部检测在所述被检体内传播并从该被检体表面向外部放射的光。计算部使用所述放射出的光，辨别在所述被检体中局部存在并且存在对在该被检体内传播的光的强度造成影响的光吸收体的第I区域、和在所述被检体中不存在所述光吸收体的第2区域，在所述第2区域中测定光放射强度分布。
【附图说明】
[0024]图1是示出本实施方式的本生物体检查装置I的结构的框图。
[0025]图2是例示由棒状的生物体接口设备2以及个人计算机3构成的生物体检查装置I的图。
[0026]图3是图2所示的生物体接口设备2的顶端P的放大图。
[0027]图4是用于说明使用了本生物体检查装置I的毛发健康度判定的原理的图。
[0028]图5是用于说明使用本生物体检查装置1，测定利用680nm的红色光的毛根假体(phantom)(在琼脂糖/脂肪乳剂分散体基底中植入了直径90 μπι和110 μπι这2种毛发的头皮的光学模型)的疑似毛根的图。
[0029]图6是示出图5所示的疑似毛根测定的结果的一个例子的图。
[0030]图7是示出使用了实施方式的区域辨别功能的毛发的健康度判定处理的流程的流程图。
[0031]图8是示出测定区域中的光照射部IF121等的配置例子的图。
[0032]图9(a)?(e)是示意地示出通过光学透镜系统摄像的测定对象区域的图。
[0033]图10是示出通过仿真得到了的每个仰角Θ、相位角φ的光强度(针对作为仰角Θ =O而在铅直方向上测定出的值的相对强度)的分布的图。
[0034]图11是用于说明使用了使光吸收系数和散射系数与生物体匹配的硅酮假体的实验的图。
[0035]图12是示出光的入射位置与放射位置的距离X是6mm以上的情况下的、放射光强度和x、y (与相位角Φ对应)的关系的图。
[0036]图13是示出y = O的光的入射位置与放射位置的距离x和放射光强度的关系的图表。
[0037]图14是示出y = O的光的入射位置与