JP2018124702A - Etiological analysis device and disease prediction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、食生活をチェックすることで病因を探る技術、に関する。 The present invention relates to a technique for searching etiology by checking dietary habits.
日本人一人あたりの年間医療費は約31万円、特に75歳以上では約93万円といわれる(2014年厚生労働省発表)。高齢化や医療技術の高度化にともない、医療費の増加傾向は今後も続くと見込まれている。 It is said that the annual medical cost per Japanese is about 310,000 yen, especially about 930,000 yen for those over 75 years old (announced by the Ministry of Health, Labor and Welfare in 2014). With the aging of society and the advancement of medical technology, the trend of increasing medical expenses is expected to continue.
医療費を抑制し、健康寿命を伸ばすためには、病気予防が大切である。特許文献1では、健康診断の結果に基づいてユーザ(受診者)に健康に関するアドバイスを提供するシステムを開示する。 Disease prevention is important in order to curb medical costs and extend healthy life expectancy. Patent Document 1 discloses a system that provides health advice to a user (examinee) based on the result of a health checkup.
しかし、健康診断で異常判定されたときには、すでに病気またはその一歩手前であることが多い。健康診断は、通常、年に1回しか行われない。時間的な制約もあるため、健康診断の受診頻度を高めるのは難しい。また、健康診断の受診回数を増やすことは医療費のいっそうの増大を招きかねない。 However, when an abnormality is determined in a health checkup, it is often already sick or one step before that. Medical examinations are usually performed only once a year. Due to time constraints, it is difficult to increase the frequency of medical checkups. In addition, increasing the number of medical checkups may further increase medical costs.
本発明は、上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、食生活をチェックすることにより病気を効果的に予防するための技術、を提供することにある。 The present invention has been completed based on the above-mentioned problem recognition, and its main object is to provide a technique for effectively preventing illness by checking dietary habits.
本発明のある態様における病因分析装置は、ユーザが摂取した食品を示す摂食情報を取得する摂食情報取得部と、ユーザが罹患した病気を示す罹患情報を取得する罹患情報取得部と、複数のユーザそれぞれの摂食情報および罹患情報を参照し、病気と食品の相関の大きさを食品寄与度として算出する寄与度算出部と、病気と、病気に対する複数種類の食品それぞれの食品寄与度を病因情報として出力する病因情報出力部と、を備える。 A pathogenesis analysis apparatus according to an aspect of the present invention includes a feeding information acquisition unit that acquires feeding information indicating a food ingested by a user, a morbidity information acquisition unit that acquires morbidity information indicating a disease affected by the user, The contribution calculation unit that calculates the degree of correlation between the disease and the food as the food contribution degree by referring to the feeding information and the morbidity information of each of the users, and the food contribution degree of each of the disease and the multiple types of foods to the disease A pathogenesis information output unit that outputs the pathogenesis information.
本発明のある態様における疾病予測装置は、ユーザが摂取した食品を示す摂食情報を取得する摂食情報取得部と、病気と食品の相関の大きさを示す食品寄与度を定義する病因情報と摂食情報を参照し、ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、を備える。 A disease prediction apparatus according to an aspect of the present invention includes a feeding information acquisition unit that acquires feeding information indicating food taken by a user, and etiology information that defines a degree of food contribution indicating a degree of correlation between the disease and the food. A disease prediction unit that refers to the feeding information and predicts a disease that is likely to affect the user.
本発明の別の態様における疾病予測装置は、ユーザが摂取した食品を示す摂食情報を取得する摂食情報取得部と、病気と栄養素の相関の大きさを示す栄養寄与度を定義する病因情報を参照し、ユーザが摂取した食品に含まれる栄養素に基づいてユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、を備える。 The disease prediction apparatus according to another aspect of the present invention includes a feeding information acquisition unit that acquires feeding information indicating food taken by a user, and etiology information that defines a degree of nutritional contribution indicating a magnitude of correlation between the disease and a nutrient. And a disease predicting unit that predicts a disease that is likely to cause the user based on nutrients contained in the food ingested by the user.
本発明のある態様における疾病予測システムは、病因分析装置と疾病予測装置を備える。
病因分析装置は、第1のユーザが摂取した食品を示す摂食情報を取得する摂食情報取得部と、第1のユーザが罹患した病気を示す罹患情報を取得する罹患情報取得部と、複数のユーザそれぞれの摂食情報および罹患情報を参照し、病気と食品の相関の大きさを食品寄与度として算出する寄与度算出部と、病気と、病気に対する複数種類の食品それぞれの食品寄与度を病因情報として出力する病因情報出力部と、を含む。
疾病予測装置は、第2のユーザが摂取した食品を選択入力させるアンケート情報を送信する設問送信部と、アンケート情報に対する第2のユーザの回答に基づいて、第2のユーザの摂食情報を取得する摂食情報取得部と、病因情報と第2のユーザの摂食情報を参照し、ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、食品寄与度に応じて、アンケート情報の設問を更新するアンケート設定部と、を含む。
A disease prediction system according to an aspect of the present invention includes an etiology analyzer and a disease predictor.
The etiology analyzer includes a feeding information acquisition unit that acquires feeding information indicating food taken by the first user, a disease information acquisition unit that acquires disease information indicating a disease affected by the first user, and a plurality of disease information acquisition units. The contribution calculation unit that calculates the degree of correlation between the disease and the food as the food contribution degree by referring to the feeding information and the morbidity information of each of the users, and the food contribution degree of each of the disease and the multiple types of foods to the disease A pathogenesis information output unit that outputs the pathogenesis information as pathogenesis information.
The disease prediction apparatus acquires a second user's feeding information based on a question transmission unit that transmits questionnaire information for selecting and inputting food ingested by the second user, and the second user's answer to the questionnaire information The feeding information acquisition unit, the etiology information and the second user's feeding information, a disease prediction unit that predicts a disease that is likely to cause the user, and the questionnaire information And a questionnaire setting section for updating questions.
本発明によれば、食生活をチェックすることで病気を効果的に予防しやすくなる。 According to this invention, it becomes easy to prevent a disease effectively by checking dietary habits.
図1は、疾病予測システム100のハードウェア構成図である。
疾病予測システム100は、病因分析装置102と疾病予測装置104を含む。病因分析装置102は、病気に影響を与える食品を特定する。詳細は後述するが、病因分析装置102は、多数のユーザの食事履歴(以下、「摂食情報」とよぶ)とそのユーザが罹患した病気の情報(以下、「罹患情報」とよぶ)を集積し、食事と病気の因果関係をニューラルネットワークによりモデル化する(以下、「病因モデル」とよぶ)。疾病予測装置104は、病因モデルに基づいて、ユーザが罹患する可能性のある病気を予測し、病気予防のためのアドバイスを提供する。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of the
The
病因分析装置102および疾病予測装置104は通信回線を介して互いに接続される。疾病予測システム100は、インターネット110を介して、病院108および複数のクライアント端末106a、106b・・・106n(以下、まとめて言うときや特に区別しないときには「クライアント端末106」と総称する)と接続される。本実施形態におけるクライアント端末106は、スマートフォンなどの携帯端末であってもよいし、ラップトップPCなどの汎用コンピュータであってもよい。クライアント端末106とインターネット110は無線接続されるが、有線接続されてもよい。クライアント端末106のユーザには、あらかじめユーザIDが付与される。
The
以下、病気に影響を与える食品を探る病因分析について説明し、そのあと、病因モデルにもとづく疾病予測について説明する。 In the following, we will explain the etiology analysis to search for foods that affect the disease, and then explain the disease prediction based on the etiology model.
[病因分析]
図2は、病因分析装置102の機能ブロック図である。
上述のように、疾病予測システム100は、病因分析装置102および疾病予測装置104を含む。病因分析装置102および疾病予測装置104の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)および各種コプロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
病因分析装置102および疾病予測装置104は、ウェブサーバを含む構成であってもよいし、クライアント端末106は、携帯型の通信端末と、これにインストールされたウェブブラウザを含む構成であってもよい。
[Etiology analysis]
FIG. 2 is a functional block diagram of the
As described above, the
The
病因分析装置102のユーザとしては、摂食情報および罹患情報に基づいて病因を探究する研究者が想定される。
病因分析装置102は、ユーザインタフェース処理部120、通信部124、データ処理部122およびデータ格納部126を含む。
ユーザインタフェース処理部120は、タッチパネル、マウス、キーボード等の入力インタフェースを介してユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。通信部124は、インターネット110を介して疾病予測装置104、クライアント端末106および病院108との通信処理を担当する。データ格納部126は各種データを格納する。データ処理部122は、ユーザインタフェース処理部120や通信部124により取得されたデータ、データ格納部126に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部122は、ユーザインタフェース処理部120、通信部124およびデータ格納部126のインタフェースとしても機能する。
As a user of the
The
The user
通信部124は、摂食情報取得部136および罹患情報取得部138を含む。
摂食情報取得部136は、クライアント端末106または病院108から摂食情報を受信する。摂食情報は、選択式のアンケートに対するユーザの回答から得る。アンケートにおいては、「2017年1月23日の朝に食べた食品を下記から選んでください」のように設問が設定されており、ユーザは「タマゴ、海苔、ご飯、パン」などの選択肢から複数の食品を選択することで摂食情報を病因分析装置102に提供する。
The
The feeding
ユーザは、食事に際して、食事画像をクライアント端末106により撮像し、この食事画像をクライアント端末106から病因分析装置102に送信してもよい。摂食情報取得部136は食事画像を受信し、食事画像を画像処理することにより、ユーザが摂取した食品を特定してもよい。ユーザがレストランで食事をしたときには、レストランまたはユーザがユーザの選択したメニューを病因分析装置102に送信してもよい。摂食情報取得部136はメニュー情報を受信し、メニュー情報に対応づけられる食品をユーザが摂取した食品として特定してもよい。
The user may take a meal image with the
罹患情報取得部138は、クライアント端末106または病院108から罹患情報を取得する。病院108は、健康診断の診断結果を病因分析装置102に送信する。罹患情報取得部138は、この診断結果を罹患情報として取得する。病院108は、患者を診断し、その診断結果を罹患情報として病因分析装置102に送信してもよい。また、ユーザは罹患した病気を自己申告により病因分析装置102に通知してもよい。罹患情報はプライバシーに深く関わるため、ユーザの許可を得た上で病因分析装置102に提供する必要がある。
The disease
データ処理部122は、寄与度算出部134を含む。
寄与度算出部134は、さまざまな食品の病気の原因になりやすさ(以下、「食品寄与度」とよぶ)を算出する。また、寄与度算出部134は、さまざまな栄養素の病気の原因になりやすさ(以下、「栄養寄与度」とよぶ)も算出する。たとえば、脳卒中になったユーザの摂食情報に基づいて、タマゴを摂取すると脳卒中になりやすい、といった情報が抽出される。このとき、タマゴの脳卒中に対する影響力の大きさを食品寄与度として指標化する。食品寄与度および栄養寄与度の算出方法については後述する。
The
The contribution
ユーザインタフェース処理部120は、ユーザからの入力を受け付ける入力部128と、ユーザに対して画像や音声等の各種情報を出力する出力部130を含む。出力部130は、更に、病因情報出力部132を含む。病因情報出力部132は、寄与度算出部134が算出した各種寄与度に基づいて、病気に影響を及ぼす食品あるいは栄養素のリスト(以下、「病因情報」とよぶ)を表示する。なお、病因情報出力部132は、インターネット110を介して病因情報を外部に送信してもよい。
The user
図3は、摂食情報140のデータ構造図である。
摂食情報140は、病因分析装置102のデータ格納部126に格納される。なお、疾病予測装置104も同様の摂食情報140を取得可能である(後述)。摂食情報140は、ユーザ(被験者)ごとに定義される。図3は、ユーザRの食事の履歴を示している。ユーザRは、2017年1月16日の昼食、17日の昼食で「タマゴ」を食べている。また、16日の夕食と17日の夕食で「カップラーメン」を食べている。16日と17日は、朝食、昼食、夕食ともに「紅茶」を飲んでいる。病因分析装置102は、大量のユーザから膨大な摂食情報140を絶えず収集する。
FIG. 3 is a data structure diagram of the feeding
The feeding
病因分析装置102の出力部130は、ユーザに対してアンケート画面を表示する(図示せず)。アンケート画面は病因分析装置102の画面に表示されてもよいし、クライアント端末106に表示されてもよい。ユーザは、ユーザIDを使って病因分析装置102にログインし、食事をするごとにアンケートに答えることで摂食情報140を病因分析装置102に提供する。上述したように、アンケートに答える代わりに、ユーザは食事画像を病因分析装置102に送信してもよい。
The
また、アンケートにおいては、「タマゴ」や「カップラーメン」などの食品名を選択させてもよいし、「カキフライ」「ハンバーグ」「海鮮丼」など食事メニューを選択させてもよい。たとえば、ハンバーグは、「牛肉」「小麦粉」「たまねぎ」などの食品を含む。あらかじめ、食事メニューと食品を「献立情報」として対応づけておく。ユーザがアンケートで食事メニューを選択したとき、摂食情報取得部136は献立情報を参照して、ユーザが食した食品を特定し、摂食情報140として記録する。
In the questionnaire, food names such as “egg” and “cup ramen” may be selected, or a meal menu such as “oyster fried”, “hamburger”, and “seafood bowl” may be selected. For example, hamburger includes foods such as “beef”, “flour”, and “onion”. The meal menu and food are associated in advance as “menu information”. When the user selects a meal menu through a questionnaire, the feeding
図4は、罹患情報150のデータ構造図である。
罹患情報150は、データ格納部126に格納される。罹患情報150は、各ユーザの年齢、性別等のユーザ属性と、その病歴を示す。罹患情報150は、病院108から提供される。ユーザは病歴をクライアント端末106から病因分析装置102に対して自己申告してもよい。罹患情報取得部138は、罹患情報150を取得し、データ格納部126に登録する。
FIG. 4 is a data structure diagram of the
The
図4の罹患情報150を参照すると、ユーザID=P001のユーザ(以下、「ユーザ(P001)」のように表記する)は、24歳の女性であり、脳卒中や胃がんなどの病歴はない。ユーザ(P003)は、44歳の男性であり、42歳のときに脳卒中を患っている。ユーザ(P005)は、74歳の女性であり、58歳のときに胃がんを患っている。
Referring to the
病因分析装置102は、摂食情報140および罹患情報150を突き合わせることにより、どんな食品を摂取している人がどんな病気になりやすいのか、どんな食品を摂取している人はどんな病気にかかりにくいのかを分析する。次に、その分析方法について説明する。
The
図5は、病因モデル160の概念図である。
本実施形態における病因モデル160は、ニューラルネットワークにより形成される。入力層X1,X2・・・Xrは、食品を示す。たとえば、X1は「タマゴ」、X2は「カップラーメン」に対応する。出力層のY1,Y2は、ある病気の罹患の有無を示す。たとえば、Y1は「脳卒中に罹患した」、Y2は「脳卒中に罹患していない」を示す。中間層U1,U2・・・Usの個数と階層数は任意である。本実施形態においては、寄与度算出部134は、脳卒中、胃がん、心疾患など病気ごとに病因モデル160を生成するものとして説明する。
FIG. 5 is a conceptual diagram of the
The
たとえば、あるユーザが脳卒中を患ったとする。まず、このユーザの摂食情報140を入力層(X1,X2・・・Xr)に設定し、出力層Y1に「1」、Y2に「0」をセットする。既知のように、入力層と中間層、中間層と出力層は任意の活性化関数(activation function)、たとえば、ロジスティック・シグモイド関数(logistic sigmoid function)によりつながる。このユーザ(脳卒中経験者)は、過去にタマゴ(X1)を多量に摂取しているが、イワシ(X5)をあまり摂取していなかった場合、タマゴ(X1)と出力ノードY1の結びつき(重み係数)が強化され、イワシ(X5)と出力ノードY1の結びつきは弱められる。また、タマゴ(X1)と出力ノードY2の結びつきは弱められ、イワシ(X5)と出力ノードY2の結びつきは強められる。
For example, a user suffers from a stroke. First, the user's
タマゴ(X1)の入力値は、過去の食事において、タマゴを食べた回数や個数、食事に際してタマゴを食べる頻度(何食に1度の割合でタマゴを食べるか)など、タマゴの摂食量または摂食率として任意に定義されればよい。 The input value of the egg (X1) is the number of eggs eaten or consumed, such as the number and number of eggs eaten in the past meals, the frequency of eating eggs during meals (how many times the egg is eaten at a rate of 1 meal) What is necessary is just to define arbitrarily as a meal rate.
摂食情報140および罹患情報150に基づく学習により、病因モデル160においてどのような食品がどのような病気にどのくらい影響するかがモデル化される。学習後の病因モデル160に基づいて食品寄与度を算出する。
Learning based on the feeding
出力層Y1と中間層U1の結びつきの強さ(重み係数)をc11,出力層Y1と中間層U2の結びつきの強さをc21とすると、
y1=c11・u1+c21・u2+・・・
と表現できる。y1は出力層Y1の入力値、u1,u2は中間層U1,U2の出力値である。
If the strength (weighting coefficient) of the connection between the output layer Y1 and the intermediate layer U1 is c11, and the strength of the connection between the output layer Y1 and the intermediate layer U2 is c21,
y1 = c11 · u1 + c21 · u2 + ...
Can be expressed as y1 is an input value of the output layer Y1, and u1 and u2 are output values of the intermediate layers U1 and U2.
中間層U1と入力層X1の結びつきの強さをa11,中間層U1と入力層X2の結びつきの強さをa21とすると、
u1=a11・x1+a21・x2+・・・
と表現できる。x1,x2は、入力層X1,X2の出力値である。なお、寄与度算出部134が食品寄与度を算出するときには、便宜上、中間層の入力値と出力値が同じ(恒等写像)であるとみなして計算してもよい。
If the strength of the connection between the intermediate layer U1 and the input layer X1 is a11 and the strength of the connection between the intermediate layer U1 and the input layer X2 is a21,
u1 = a11 · x1 + a21 · x2 +...
Can be expressed as x1 and x2 are output values of the input layers X1 and X2. When the contribution
同様にして、中間層U2と入力層X1の結びつきの強さをa12,中間層U2と入力層X2の結びつきの強さをa22とすると、
u2=a12・x1+a22・x2+・・・
と表現できる。u2は、中間層U2の入力値である。
Similarly, if the strength of the connection between the intermediate layer U2 and the input layer X1 is a12 and the strength of the connection between the intermediate layer U2 and the input layer X2 is a22,
u2 = a12 · x1 + a22 · x2 + ...
Can be expressed as u2 is an input value of the intermediate layer U2.
以上により、
y1=(a11・c11+a12・c21+・・・)・x1+・・・
と表現できる。このとき、データ処理部122は、タマゴ(x1)の脳卒中(y1)に対する影響力の大きさ(食品寄与度)を、「a11・c11+a12・c21+・・・」と算出する。
With the above,
y1 = (a11 · c11 + a12 · c21 +...) · x1 +.
Can be expressed as At this time, the
以上のように寄与度算出部134は、多量の摂食情報140および罹患情報150による「教師あり学習」を繰り返すことにより、病因モデル160を洗練化と並行して、適宜、食品の病気に対する食品寄与度を算出する。
As described above, the
本実施形態においては、年齢層に応じて、かつ、病気に応じて複数の病因モデル160が生成される。たとえば、21歳〜30歳のユーザを対象とした脳卒中の有無を判定するための病因モデル160と、31歳〜40歳のユーザを対象とした脳卒中の有無を判定するための病因モデル160は別々に生成される。具体的には、21歳〜30歳の間に脳卒中を発症したことのあるユーザについてy1=1,y2=0を設定し、脳卒中を発症していないユーザについてはy1=0,y2=1を設定した上で、摂食情報140を入力値として設定することにより、c11等の係数調整を行う。このような手法により、21歳〜30歳の間に脳卒中を発症するリスクを予測する病因モデル160が形成される。
In the present embodiment, a plurality of
なお、脳卒中や胃がんなど、病気ごとに病因モデル160を生成するのではなく、複数の病気について1つの病因モデル160にて判定してもよい。たとえば、出力層Y1は脳卒中の有無を判定し、出力層Y2は胃がんの有無を判定するように設定することで、1つの病因モデル160により複数の病気判定を行うこともできる。
Instead of generating the
図6は、病因情報170のデータ構造図である。
病因情報170は、データ格納部126に格納される。病因情報170は、病気ごとに定義される。図6は「脳卒中」に対するさまざまな食品の食品寄与度を示す。図6の病因情報170によれば、「カップラーメン」と「脳卒中」の間には強い正の相関関係がある。食品寄与度「8.5」により、「カップラーメン」が「脳卒中」の病因になりやすいことが定量的に示される。一方、「トマト」と「脳卒中」の間には強い負の相関関係がある。食品寄与度「−7.7」により、「トマト」は「脳卒中」を抑制することが定量的に示される。図6の病因情報170から、脳卒中に罹らないためには、カップラーメンを控え、トマトを積極的に摂取すべき、という知見が得られる。
FIG. 6 is a data structure diagram of the
The
以下、「脳卒中」に対する「カップラーメン」のように病気を引き起こしやすい食品を「病気促進食品」とよび、「トマト」のように病気を抑制する食品を「病気抑制食品」とよぶ。寄与度算出部134は、食品寄与度の大きさに応じて、病気ごとに「食品ランク」を設定する。本実施形態においては、S、A、B、C、D、E、Fの7段階の食品ランクが設定される。Sランクは病気予防にもっとも有効な病気抑制食品であり、Fランクは病気をもっとも発症させやすい病気促進食品を示す。寄与度算出部134は、食品寄与度が第1閾値以上の食品をFランク、第2閾値以上第1閾値未満の食品をEランク、のように食品ランクを設定する。
Hereinafter, foods that easily cause illness such as “cup ramen” for “stroke” are called “disease-promoting foods”, and foods that suppress illness such as “tomatoes” are called “disease-suppressing foods”. The
図7は、栄養情報180のデータ構造図である。
栄養情報180は、データ格納部126に格納される。栄養情報180は、食品ごとに定義される。図7は「カップラーメン」に含有される栄養素(成分)の量を示す。栄養情報180のデータは、栄養学に基づいて、設計者により設定される。図7の栄養情報180によれば、「カップラーメン」はビタミンAを25.2マイクログラムしか含有しておらず、食塩を6.21グラムも含有している。寄与度算出部134は、食品ごとに栄養素の含有度をランク分けする(以下、「栄養ランク」とよぶ)。本実施形態においては、A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2の7段階の栄養ランクが設定される。A1ランクの栄養素はその食品に多量に含まれており、C2ランクの栄養素はその食品にほとんど含まれていないことを示す。栄養ランクは、その食品に対象となる栄養素がどれだけ豊富に含まれているかを示す。
FIG. 7 is a data structure diagram of the
The
ある食品Aにおける栄養素Bの栄養ランクは、登録されている全ての食品それぞれにおける栄養素Bの含有率(例:質量パーセント濃度)を母集団としたとき、食品Aにおける栄養素Bの含有率の標準偏差を指標化したものである。図7によれば、「カップラーメン」には、他の食品に比べて格段に多くの「塩分」が含まれており、他の食品に比べると「ビタミンA」はほとんど含まれていない。寄与度算出部134は、標準偏差が第3閾値以上の食品をA1ランク、第4閾値以上第3閾値未満の食品をA2ランク、のように栄養ランクを設定する。
なお、栄養ランクも、あらかじめ、設計者が既存の知識に基づいて栄養情報180に設定してもよい。
The nutrition rank of nutrient B in a food A is the standard deviation of the content of nutrient B in food A when the content of nutrient B in all registered foods (eg, mass percent concentration) is used as the population. Is indexed. According to FIG. 7, “cup ramen” contains much more “salt” compared to other foods and hardly contains “vitamin A” compared to other foods. The contribution
The nutrition rank may also be set in advance in the
脳卒中に対する食品寄与度が大きな病気促進食品、たとえば、食品寄与度が上位3位までの病気促進食品のすべてにおいて「塩分」に高い栄養ランク(例:A2以上)が与えられているときには(病気促進食品に塩分が多く含まれているときには)、塩分は脳卒中の病因になりやすいと推定できる。一方、脳卒中に対する食品寄与度が小さな病気抑制食品、たとえば、食品寄与度が下位3位までの病気抑制食品のすべてにおいて「食物繊維」に高い栄養ランク(例:A1以上)が与えられているときには(栄養抑制食品に食物繊維が多く含まれているときには)、食物繊維は脳卒中を抑制しやすいと推定できる。 Disease-promoting foods that have a high food contribution to stroke, for example, all of the top three food-promoting foods that have a high nutritional rank (eg, A2 or higher) in “salt” (disease promotion) If the food contains a lot of salt), it can be estimated that salt is likely to cause a stroke. On the other hand, when a high nutritional rank (e.g., A1 or higher) is given to “dietary fiber” in disease-suppressing foods with a small food contribution to stroke, for example, all of the disease-suppressing foods with food contributions up to the bottom three It can be estimated that dietary fiber tends to suppress stroke (when dietary fiber contains a lot of dietary fiber).
以下、「脳卒中」に対する「塩分」のように病気を引き起こしやすい栄養素を「病気促進栄養素」とよび、「食物繊維」のように病気を抑制する栄養素を「病気抑制栄養素」とよぶ。 Hereinafter, nutrients that are likely to cause illness such as “salt” for “stroke” are referred to as “disease promoting nutrients”, and nutrients that suppress illness such as “dietary fiber” are referred to as “disease inhibiting nutrients”.
寄与度算出部134は、食品寄与度に基づいて栄養寄与度を算出する。A1、A2、A3・・・の各栄養ランクにはあらかじめ係数0.1,0.07,0.05,・・・が対応づけられる。脳卒中に対する「カップラーメン」の食品寄与度は8.5であるから、寄与度算出部134は、脳卒中に対する(カップラーメンに基づく)塩分の寄与度を8.5×0.1=0.85と算出する。タマゴに含まれる塩分の栄養ランクがA2であるときには、脳卒中に対する「タマゴ」の食品寄与度は2.8であるから、寄与度算出部134は、脳卒中に対する(タマゴに基づく)塩分の寄与度を2.8×0.07=0.196と算出する。同様にして、各食品を介した塩分の脳卒中への寄与度を算出し、その合計値を脳卒中に対する塩分の「栄養寄与度」として算出する。
The
以上は、栄養寄与度の算出方法の一例である。たとえば、上述した食品Aにおける栄養素Bの含有率の標準偏差と、食品Aの食品寄与度を乗算することにより、栄養寄与度を算出してもよい。 The above is an example of a method for calculating the degree of nutrition contribution. For example, the nutrient contribution may be calculated by multiplying the standard deviation of the content of nutrient B in food A described above by the food contribution of food A.
以上の処理方法によれば、病気促進食品に多く含まれている病気促進栄養素と病気抑制食品に多く含まれている病気抑制栄養素を特定できる。一般的には、脳卒中を予防するためには塩分を控えた方がよいといわれるが、このようなアドバイスは医師の経験則に基づくものであることが多い。病因分析装置102は、膨大な摂食情報140と罹患情報150からファクトベースにて、病気促進食品と病気抑制食品を特定し、更に、病気への影響力のある栄養素を特定できる。
According to the above processing method, it is possible to specify the disease-promoting nutrients contained in the disease-promoting food and the disease-suppressing nutrients contained in the disease-suppressing food. In general, it is better to refrain from salt in order to prevent stroke, but such advice is often based on doctors' rules of thumb. The
病因情報出力部132は、病気と食品の組み合わせごとに食品寄与度をリスト化して病因情報170として出力する。また、病因情報出力部132は、病因情報170に病気と栄養素の組み合わせごとの栄養寄与度を含めて出力することもできる。
The etiology
[病気予測]
図8は、疾病予測装置104の機能ブロック図である。
疾病予測装置104は、ユーザの摂食情報140と病因モデル160に基づいて、そのユーザが将来的に罹患する可能性の高い病気(以下、「要注意病」とよぶ)を予測する。疾病予測装置104の病気予測サービスを受けたいユーザは、疾病予測装置104にユーザ登録したあと、摂食情報140を疾病予測装置104に提供する必要がある。病因分析装置102にユーザの摂食情報140が保存されているときには、病因分析装置102から疾病予測装置104にこのユーザの摂食情報140が提供されてもよい。
[Disease prediction]
FIG. 8 is a functional block diagram of the
The
疾病予測装置104は、ユーザインタフェース処理部190、通信部192、データ処理部196およびデータ格納部198を含む。
ユーザインタフェース処理部190は、タッチパネル、マウス、キーボード等の入力インタフェースを介してユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。通信部192は、インターネット110を介して病因分析装置102,クライアント端末106および病院108との通信処理を担当する。データ格納部198は各種データを格納する。データ処理部196は、ユーザインタフェース処理部190や通信部192により取得されたデータ、データ格納部198に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部196は、ユーザインタフェース処理部190、通信部192およびデータ格納部198のインタフェースとしても機能する。
The
The user
通信部192は、摂食情報取得部204および設問送信部206を含む。
摂食情報取得部204は、クライアント端末106または病院108から摂食情報140を受信する。摂食情報140は、選択方式のアンケートに対するユーザの回答から得てもよい。摂食情報取得部204は、ユーザが撮像した食事画像から画像処理により、献立に含まれる食品を特定してもよい。また、ユーザがレストランで食事をしたときには、ユーザが選択したメニュー情報から、摂食情報140を取得してもよい。設問送信部206は、クライアント端末106にアンケートを送信する。ユーザは、アンケートに回答することで摂食情報140を疾病予測装置104に提供する。
摂食情報取得部204は、病因分析装置102から摂食情報140を受信してもよい。同様にして、病因分析装置102の摂食情報取得部136は、疾病予測装置104が取得した摂食情報140を受信してもよい。
The
The feeding
The feeding
データ処理部196は、病気予測部208、食事指導部210、生活指導部212、アンケート設定部213および検査提案部214を含む。
アンケート設定部213は、摂食情報140を取得するためのアンケート情報を生成する。病気予測部208は、摂食情報140と病因モデル160に基づいて、将来罹患する可能性のある病気を予測する(後述)。食事指導部210は、ユーザに対して罹患の可能性を下げるための食事指導情報を提供する。生活指導部212は、罹患の可能性を下げるための生活指導情報を提供する。検査提案部214は、健康診断におけるオプション検査を提案する。これらについても後述する。
The
The
ユーザインタフェース処理部190は、ユーザからの入力を受け付ける入力部200と、ユーザに対して画像や音声等の各種情報を出力する出力部202を含む。
The user
図9は、疾病リスク情報220のデータ構造図である。
疾病リスク情報220は、データ格納部198に格納される。疾病リスク情報220は、病気ごとに定義される。図9は「脳卒中」に罹患するリスクの高さを示している。たとえば、ユーザ(P001:24歳女性)は、30歳までに脳卒中に罹る可能性は0.0パーセントであるが、31歳〜41歳まででは1.2パーセント、41歳〜50歳までは8.4パーセントのリスクを抱えている。ユーザ(P003:44歳男性)は、41歳〜50歳までに脳卒中を経験しており、51歳〜60歳で36.5パーセントの再発リスクを抱えている。
FIG. 9 is a data structure diagram of the
The
病気予測部208は、図5に示した病因モデル160に基づいて罹患リスクを算出する。具体的には、21歳〜30歳の人を対象とした罹患情報150および摂食情報140に基づいて生成される病因モデル160の入力層に、ユーザ(P001:24歳女性)の摂食情報140を設定することにより、このユーザが21歳〜30歳までに脳卒中に罹患する可能性を求める。本実施形態においては、図5の病因モデル160におけるy1(脳卒中)の大きさによりリスクを算出する。y1=1.0が100パーセントに対応し、y1=0.0が0パーセントに対応する。
The
同様にして、病気予測部208は、31歳〜40歳の人の罹患情報150および摂食情報140に基づいて生成される病因モデル160に、ユーザ(P001:24歳女性)の摂食情報140を入力することにより、このユーザが31歳〜40歳までに脳卒中に罹患する可能性も求める。以上の処理方法により、ユーザ(P001:24歳女性)が将来的に脳卒中に罹患するリスクの高さを予測する。他の病気についても同様である。
Similarly, the
図10は、病気予測の処理過程を示すフローチャートである。
まず、摂食情報取得部204は、病気予測サービスを受けたいユーザのクライアント端末106から摂食情報140を受信する(S10)。病気予測部208は、病因モデル160に基づいて、各種病気について罹患リスクを計算する(S12)。たとえば、20代のユーザであれば、21〜30歳、31歳〜40歳・・・の各年齢層に対応する病因モデル160に基づいて、将来的な罹患リスクを計算し、疾病リスク情報220に記録する。
FIG. 10 is a flowchart showing a disease prediction process.
First, the feeding
次に、疾病リスク情報220に基づいて、食事指導部210は食事指導情報を生成する(S14)。食事指導情報は、要注意病に罹患するリスクを抑制する上で有効な病気抑制食品を提案し、病気促進食品を控えるようにアドバイスする情報である。S14の処理の詳細は、次の図11に関連して詳述する。また、食事指導情報の詳細は図13に関連して詳述する。
Next, based on the
生活指導部212は、生活指導情報を生成する(S16)。生活指導情報は、ユーザが要注意病に罹患するリスクを抑制する上で有効な生活上のアドバイスを示す情報である。生活指導情報についても、図13に関連して後述する。
The
検査提案部214は、検査提案情報を生成する(S18)。検査提案情報は、要注意病を発見するために有効な検査を提案する情報である。検査提案情報については、図14に関連して後述する。最後に、病気予測部208等は、病気予測結果、食事指導情報等を、通信部192を介してクライアント端末106に送信することにより、診断結果を表示させる(S20)。
The
図11は、図10のS14における食事指導情報生成過程を示すフローチャートである。
食事指導部210は、まず、「推薦食品」を抽出する(S30)。推薦食品とは、要注意病に対する病気抑制食品から選ばれる。たとえば、脳卒中が要注意病であるとき、トマトやイワシのように食品ランクが所定ランク以下の病気抑制食品が推薦食品として選択される。また、栄養素に基づいて推薦食品を追加選択してもよい。たとえば、脳卒中に対して食物繊維の栄養寄与度が低い(抑制性が強い)場合には、食物繊維(病気抑制栄養素)を多く含有する食品も推薦食品として選んでもよい。
FIG. 11 is a flowchart showing the meal guidance information generation process in S14 of FIG.
The
次に、食事指導部210は「要注意食品」を抽出する(S32)。要注意食品は、要注意病に対する病気促進食品から選ばれる。たとえば、脳卒中が要注意病であるとき、カップラーメンやたくあんのように食品ランクが所定ランク以上の病気促進食品が要注意食品として選ばれる。また、栄養素に基づいて要注意食品を追加選択してもよい。たとえば、脳卒中に対して糖質の栄養寄与度が高い(脳卒中の促進性が強い)場合には、糖質(病気促進栄養素)を多く含有する食品も要注意食品として選んでもよい。
Next, the
納豆と湯豆腐、ひじきとわかめのように、あらかじめ複数の食品に対応関係が定められてもよい。この場合、食事指導部210は、推薦食品または要注意食品として納豆を抽出するとき、納豆にあらかじめ対応づけられている湯豆腐も推薦食品または要注意食品として抽出する。
Correspondence relations may be determined in advance for a plurality of foods such as natto and yudofu, hijiki and seaweed. In this case, when the
次に、食事指導部210はユーザのアレルギーチェックを行う(S34)。ユーザのアレルギー情報は、ユーザが自己申告してもよいし、疾病予測装置104は病院108とアレルギー情報を共有してもよい。食事指導部210は、そばアレルギーのユーザに対しては、「そば」を推薦食品リストから除外する。このような処理方法により、アレルギーのリスクを回避しつつ、要注意病の発症を防ぐための食生活の提案が可能となる。アレルギーは成長するにつれて緩和されていくことも多いため、ユーザはアレルギー情報を定期的に更新することが望ましい。
Next, the
図12は、疾病予想画面230の画面図である。
疾病予想画面230は、病気予測部208により生成され、クライアント端末106に送信される。疾病予想画面230は、ウェブページの形式にて提供される。後述の食事指導画面等も同様である。図12は、あるユーザP(中野淳子(仮名)・28歳女性)に対して提供される疾病予想画面230を示す。
FIG. 12 is a screen diagram of the
The
図9に関連して説明したように、ユーザの摂食情報140と病因モデル160に基づいて、さまざまな病気に罹患するリスクが予測される。ユーザPには、さまざまな要注意病があるが、そのうち、脳卒中、糖尿病、アルツハイマーが代表的な要注意病として抽出されている。病気予測部208は、所定年後、たとえば、20年後に発症する確率が上位3位以内の病気を要注意病として特定してもよいし、所定年齢、たとえば、65歳になったときに発症する確率が上位3位以内の病気を要注意病としてもよい。
As described with reference to FIG. 9, the risk of suffering from various diseases is predicted based on the user's
病気予測部208は、図9に示した疾病リスク情報220に基づいて、年齢に応じた要注意病の発症リスクをグラフ表示する。ユーザPは、図12に示す疾病予想画面230を参照することにより、現在の食生活を続けていると糖尿病になるリスクが徐々に増加し、50歳を過ぎるころから脳卒中になるリスクが高まり、更に、60歳を過ぎてからアルツハイマーに罹患するリスクが急上昇することを認識する。
Based on the
食事や生活に関するアドバイスは世の中に溢れているが、人はそれを自分のリスクとして自覚しないかぎりなかなか習慣を変えることがない。疾病予測装置104は、ユーザの食生活に基づいて要注意病とそのリスクの大きさを定量的かつ合理的に示すため、ユーザの健康リスクに対する自覚を喚起しやすい。このような病気予測により、ユーザの健康意識(リスク認識)を高め、ユーザの自発的な食生活改善を促しやすくなる。
There are plenty of advice on food and life in the world, but people will not change their habits unless they recognize it as their own risk. Since the
ユーザが指導ボタン232をタッチすると、食事指導画面が表示される。
When the user touches the
図13は、食事指導画面240の画面図である。
食事指導画面240は、食事指導部210により生成され、クライアント端末106に送信される。ユーザPは脳卒中等のリスクを抱えているため、食事指導部210は脳卒中等を抑制するための食事指導を行う。食事指導情報は、病気ごとにあらかじめ定型文が用意されている。また、ユーザPの摂食情報140を加味しつつ、食事指導情報の内容が決められる。たとえば、ユーザPは塩分摂取量が多いため、このようなユーザに対応する定型文「まず塩分を控えること、をおすすめします」が食事指導情報の一部に含められる。病気予測部208は、食品寄与度や栄養寄与度の高い、病因になりやすい食品や栄養素を提示し、ユーザの注意を喚起してもよい。
FIG. 13 is a screen diagram of the
The
ユーザPの摂食情報140によれば、ユーザPが「たくあん」などの漬物を好んでいるとする。そして、脳卒中には塩分が悪影響を及ぼすことがわかっていれば、「漬物をよく食べておられるようですが、浅漬けにするか、食べる量や回数を減らすなどの工夫が必要」というアドバイスが可能となる。食事指導部210は、ユーザPの食生活(摂食情報140)を踏まえて、何をすべきか、何を控えるべきかを提案できる。
According to the feeding
食事指導部210は、更に、脳卒中予防に有効な食物繊維(病気抑制栄養素)を摂取するように提案する。食事指導部210は、図11のS30において抽出した推薦食品を提案する。ユーザPにアレルギーがあるときには、アレルギーの対象となる食品を推薦食品から除外する。
The
食事指導部210は、推薦食品だけではなく、推薦食品を使った献立を食事指導情報に含めてもよい。たとえば、人参とインゲン豆が脳卒中に対する病気抑制食品であるときには、人参とインゲン豆の双方を材料とする「人参とインゲンの胡麻和え」のレシピを料理画像とともに表示してもよい。データ格納部198においては、あらかじめ、食品と献立の組み合わせを対応づけた献立情報を保存しておき、食事指導部210は、推薦食品(病気抑制食品)を含み、病気促進食品をなるべく含まない献立を提案する。
The
生活指導部212は、更に、食事以外の生活面でも、疾病リスクを下げるための提案をしてもよい。たとえば、脳卒中の抑制のため、ウォーキング、水泳、ジョギング、などの運動提案、ストレス解消法などさまざまな生活指導情報を提案してもよい。ユーザPの場合、将来的には脳卒中のリスクが高いものの、当面は糖尿病のリスクの方が高い(図12参照)。この場合には、糖尿病リスクを抑制するためのアドバイスを脳卒中対策のアドバイスよりも優先して食事指導や生活指導を行ってもよい。
The
また、リスクに応じて、食事指導や生活指導の文体を変化させてもよい。たとえば、5年以内のリスクが3パーセント未満のときには「おすすめします」「してはどうでしょうか」のようにやわらかい指導を行い、3パーセントを超えるときには「すべきです」「しなさい」のように命令調の指導を行うとしてもよい。食事指導部210や生活指導部212は、文体だけでなく、書体、フォントサイズ、文面(定型文)を罹患リスクに応じて変化させてもよい。
Moreover, you may change the style of meal guidance and life guidance according to a risk. For example, if the risk within 5 years is less than 3%, give a soft instruction such as “Recommend” or “What should I do”, and if it exceeds 3%, “I should” or “Do” Instructional instruction may be given. The
生活指導においても、若年者や健常者にはジョギングを勧め、高齢者にはウォーキング、あるいは、プールでのウォーキングを勧めてもよい。このように、要注意病や摂食情報140だけでなく、ユーザ属性や罹患リスクの大きさに基づいて、食事指導や生活指導の内容を変化させてもよい。
In life guidance, jogging is recommended for young and healthy people, and walking or pool walking may be recommended for elderly people. As described above, the contents of the dietary guidance and the life guidance may be changed based on not only the disease requiring attention and the feeding
図14は、検査提案画面250の画面図である。
検査提案画面250は、検査提案部214により生成され、クライアント端末106に送信される。検査提案画面250は、食事指導画面240のあとに切換え表示される。ユーザPの3大要注意病は、脳卒中、糖尿病、アルツハイマーである。検査提案部214は、これらの要注意病の兆候を早期発見する上で有効な検査を選び、検査提案画面250にて提案する。
FIG. 14 is a screen diagram of the
The
通常、健康診断においては、追加料金の支払いを条件としてオプション検査をつけることができる。しかし、自分がどのような健康リスクを抱えているかわからなければ適切な検査を選ぶことができない。本実施形態においては、病気予測部208が要注意病を特定し、検査提案部214は、特定された要注意病にあらかじめ対応づけられる検査を提案する。
In general, an optional examination can be attached to a medical checkup, subject to payment of an additional fee. But if you don't know what health risks you have, you can't choose the right test. In the present embodiment, the
ユーザPは脳卒中リスクを抱えるため、脳卒中にあらかじめ対応づけられる頭部MRI(Magnetic Resonance Imaging)と頭部CT(Computed Tomography)が提案されている。また、糖尿病に対応づけられている血液検査も提案されている。検査提案部214は、各検査の標準的な料金も提案する。ユーザPは、提案された複数の検査から予算に応じて適切な検査を選択できる。
Since the user P has a risk of stroke, a head MRI (Magnetic Resonance Imaging) and a head CT (Computed Tomography) that are associated with the stroke in advance have been proposed. A blood test associated with diabetes has also been proposed. The
以上、実施形態に基づいて疾病予測システム100を説明した。
病因分析装置102によれば、膨大な摂食情報140および罹患情報150から得られる、いわゆるビッグデータという事実(facts and figures)に基づいて、病気抑制食品と病気促進食品を探ることができる。このため、病気に対する思わぬ知見が得られる可能性もある。たとえば、「カレー好きな人はアルツハイマーにかかりにくい」という知見が得られれば、カレー粉に含まれる成分を研究することが、アルツハイマー予防薬の開発につながるかもしれない。
In the above, the
The
病気に対する食品寄与度の特に高い病気促進食品、あるいは、食品寄与度が特に低い病気抑制食品を特定できれば、アンケートの選択項目を絞りやすくなる。選択対象となる食品数が多い場合、アンケートに答えて摂食情報を提供する作業が煩雑化する可能性がある。アンケート設定部213は、食品寄与度に基づいて、病気に影響しにくい食品を選択項目から外すことにより、アンケートの選択肢を合理的に削減できる。たとえば、脳卒中のリスクだけをチェックしたいユーザに対しては、アンケート設定部213は、脳卒中にあまり影響しない食品を選択項目から外してもよい。
If disease-promoting foods with particularly high food contributions to diseases or disease-suppressing foods with particularly low food contributions can be identified, it becomes easier to narrow down the selection items in the questionnaire. When there are a large number of food items to be selected, there is a possibility that the work of providing feeding information in response to a questionnaire becomes complicated. The
本実施形態の疾病予測装置104によれば、1つのアンケートにて複数種類の病気のリスクをチェックできる。また、疾病予測装置104による病気予測サービスは匿名で受けることも可能である。ユーザは、摂食情報140とユーザIDを疾病予測装置104に提供することにより、気軽に病気リスクを知ることができる。病気予測サービスを呼び物として、誰がどのようなものを食べているのかという膨大な摂食情報を集めやすくなる。たとえば、20代の日本人の摂食情報140を集めることにより、将来的にはどのような病気の患者が増えるかを予測することができる。このように、個人の病気リスクだけではなく、統計的な病気リスクを予測することも可能となる。また、20代の日本人がどのような食品を好んでいるかというデータを得ることはマーケティングの面でも有用である。
According to the
ユーザは、摂食情報140を定期的に提供することにより、将来の病気リスクを常時知ることができる。また、病気のリスクを認識し、食事指導にしたがって食生活を改善すれば疾病予想画面230に示されるリスクが徐々に低下する。食生活を改善することにより、将来の病気リスクが抑制されることを視覚的に認識できるため、ユーザの食生活改善意欲を喚起しやすくなる。たとえば、「カップラーメン」を好きなユーザが「カップラーメン」をやめれば、疾病予想画面230における「脳卒中」のリスクが徐々に下がっていく。脳卒中リスクの減少過程を楽しむことができれば、「カップラーメン」を控えることによる苦痛(渇望感)は相当抑制されると考えられる。
The user can always know the future disease risk by providing the feeding
食事指導情報に基づく献立提案も可能である。レストランにおいてはユーザごとの推薦食品を疾病予測装置104から取得し、推薦食品を含むメニューを提案することも考えられる。一般的には、「外食ばかりでは健康に悪い」といわれる。疾病予測装置104によれば、ユーザの健康を考慮したオーダーメイドのメニューを簡単に提案できるため、「健康にいい外食」を提供するビジネスも可能となる。
Menu proposal based on meal guidance information is also possible. In a restaurant, it is also possible to obtain recommended foods for each user from the
更に、疾病予測装置104は、ユーザの健康リスクに応じたオプション検査を提案できる。無駄にオプション検査を増やすのは医療費上昇の一因にもなる。一方、検査を受けないことは疾病リスクを高めるため好ましくない。疾病予測装置104は、ユーザにあった検査を絞り込んで提案できるため、医療費の抑制と病気の早期発見という2つの目的に合理的に応えることができる。
Furthermore, the
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment and modification, A component can be deform | transformed and embodied in the range which does not deviate from a summary. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments and modifications. Moreover, you may delete some components from all the components shown by the said embodiment and modification.
病因分析装置102と疾病予測装置104により疾病予測システム100が構成されるとして説明したが、病因分析装置102と疾病予測装置104は一体として構成されてもよいし、病因分析装置102の機能の一部は疾病予測装置104により実現されてもよいし、疾病予測装置104の機能の一部が病因分析装置102に割り当てられてもよい。また、病因分析装置102や疾病予測装置104以外の第3の装置が、疾病予測システム100の機能の一部を担ってもよい。
Although it has been described that the
本実施形態においては、病因モデル160はニューラルネットワーク・モデルであるとして説明した。病因モデル160は1種類である必要はなく、複数種類が用意されてもよい。たとえば、中間層の階層数が異なる複数種類の病因モデル160が用意されてもよいし、ロジスティック・シグモイド関数以外にも、双曲線正接関数、正規化線形関数(rectified linear function)などの複数種類の活性化関数に対応した複数種類の病因モデル160が用意されてもよい。複数の病因モデル160のうち、もっとも予測精度の高い病因モデル160を採用すればよい。既知のように、複数の病因モデル160の出力を平均することで、予測精度を高める方法もある。
In the present embodiment, the
病気ごと、あるいは、ユーザ属性ごとに病因モデル160の設定を変えてもよい。たとえば、30代男性の脳卒中を予測するときには中間層がn個、ロジスティック・シグモイド関数を活性化関数とする病因モデル160を選び、40代女性の心疾患を予測するときには中間層がm個、双曲線正接関数を活性化関数とする病因モデル160を選んでもよい。
The setting of the
本実施形態においては、ニューラルネットワークにより病因モデル160を形成するとして説明したが、重回帰分析や判別分析などニューラルネットワーク以外の他の多変量解析モデルにより病因モデル160を形成してもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、病気別、年齢層別に病因モデル160を用意するとして説明した。このほかにも、性別や居住地域など他のユーザ属性に基づいて複数の病因モデル160を用意してもよい。
In the present embodiment, it has been described that the
本実施形態においては、疾病予測装置104は、病気に対する食品寄与度と摂食情報140に基づいて要注意病を特定している。変形例として、病気に対する栄養寄与度を定義する病因情報170を用意してもよい。病気予測部208、ユーザが摂取した食品に含まれる栄養素を特定し、その栄養素と正の相関のある病気を要注意病として特定してもよい。
In the present embodiment, the
病因モデル160は、食品と病気の関係を対応づけるモデルとして説明した。変形例として、栄養素と病気の関係を対応付けるモデルとして病因モデル160を形成してもよい。
The
食品、あるいは、食事メニューに含まれる栄養素とその含有量をあらかじめデータベースに登録しておき、栄養素データをユーザに提供してもよい。 Nutrients included in the food or meal menu and their contents may be registered in advance in a database, and nutrient data may be provided to the user.
摂食情報140を病因分析装置102または疾病予測装置104に入力するための専用ソフトウェアをクライアント端末106にインストールしてもよい。たとえば、クライアント端末106は、食事を撮像し、この食事画像から食品を特定して自動的に摂食情報140として送信してもよい。クライアント端末106において、食事に含まれる食品だけでなく、その食品に含まれる栄養素を特定してもよい。
Dedicated software for inputting the feeding
病院108は、あるユーザQの健康診断で異常値が検出されたとき、ユーザQの罹患情報150を病因分析装置102に送信してもよい。このとき、病因分析装置102は、ユーザQの摂食情報140と罹患情報150に基づいて、病因モデル160を補正してもよい。
The
栄養素は、ビタミンAや葉酸、塩分などのほか、「炭水化物、脂質、糖質、ミネラル、ビタミン、食物繊維」のようにより包括的な栄養素として定義されてもよい。また、栄養素は、食品添加物など必ずしも「栄養」である必要はなく、少なくとも、食品に含有される成分であれば対象とすることができる。 Nutrients may be defined as more comprehensive nutrients such as “carbohydrates, lipids, carbohydrates, minerals, vitamins, dietary fiber” as well as vitamin A, folic acid, and salt. Further, the nutrient is not necessarily “nutrition” such as a food additive, and can be a target as long as it is at least a component contained in the food.
本実施形態においては、摂食情報140と罹患情報150の相関関係を病因モデル160により連結することで病因を探り、病気を予測するとして説明した。食事以外にも、心理テストなどにより判定される精神傾向(たとえば、ポジティブな性格とネガティブな性格)、身長や体重などの身体情報、性別、居住地域、人種、年齢、本人または親の病歴などを病因モデル160の入力データに含めてもよい。このような分析を行うことにより、たとえば、女性は肺がんにかかりにくい、温暖地方の居住者は脳卒中にかかりにくいなど、食事以外の病因についても分析が可能となる。
In the present embodiment, it has been described that the pathogenesis is investigated by connecting the correlation between the feeding
本実施形態において予測する「病気」は、脳卒中や心疾患などの重病に限らず、うつ、頭痛、花粉症、体調不良など、広く健康異常を含めた概念として定義されればよい。 The “disease” to be predicted in the present embodiment is not limited to serious illnesses such as stroke and heart disease, but may be defined as a concept including health abnormalities such as depression, headache, hay fever and poor physical condition.
100 疾病予測システム、102 病因分析装置、104 疾病予測装置、106 クライアント端末、108 病院、110 インターネット、120 ユーザインタフェース処理部、122 データ処理部、124 通信部、126 データ格納部、128 入力部、130 出力部、132 病因情報出力部、134 寄与度算出部、136 摂食情報取得部、138 罹患情報取得部、140 摂食情報、150 罹患情報、160 病因モデル、170 病因情報、180 栄養情報、190 ユーザインタフェース処理部、192 通信部、196 データ処理部、198 データ格納部、200 入力部、202 出力部、204 摂食情報取得部、206 設問送信部、208 病気予測部、210 食事指導部、212 生活指導部、213 アンケート設定部、214 検査提案部、220 疾病リスク情報、230 疾病予想画面、232 指導ボタン、240 食事指導画面、250 検査提案画面
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記ユーザが罹患した病気を示す罹患情報を取得する罹患情報取得部と、
複数のユーザそれぞれの摂食情報および罹患情報を参照し、病気と食品の相関の大きさを食品寄与度として算出する寄与度算出部と、
病気と、前記病気に対する複数種類の食品それぞれの食品寄与度を病因情報として出力する病因情報出力部と、を備えることを特徴とする病因分析装置。 A feeding information acquisition unit for acquiring feeding information indicating the food ingested by the user;
A disease information acquisition unit for acquiring disease information indicating a disease affected by the user;
A contribution calculation unit that calculates the magnitude of the correlation between the disease and the food as the food contribution by referring to the feeding information and morbidity information of each of the plurality of users,
An etiology analyzer comprising: a disease and an etiology information output unit that outputs the degree of food contribution of each of a plurality of types of food to the disease as etiology information.
前記病因情報出力部は、更に、病気と、前記病気に対する複数種類の栄養素それぞれの栄養寄与度を前記病因情報として出力することを特徴とする請求項1または2に記載の病因分析装置。 The contribution calculation unit further refers to nutrition information indicating the nutrients contained in the food and the content thereof, and calculates the magnitude of the correlation between the disease and the nutrient as the nutrition contribution,
The etiology analyzer according to claim 1 or 2, wherein the etiology information output unit further outputs a disease and a nutrient contribution degree of each of a plurality of types of nutrients for the disease as the etiology information.
病気と食品の相関の大きさを示す食品寄与度を定義する病因情報と前記摂食情報を参照し、前記ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、を備えることを特徴とする疾病予測装置。 A feeding information acquisition unit for acquiring feeding information indicating the food ingested by the user;
A pathology information that defines the degree of food contribution indicating the degree of correlation between the disease and food, and a disease prediction unit that refers to the feeding information and predicts a disease that is likely to cause the user. A disease prediction device.
前記摂食情報取得部は、前記アンケート情報に対する前記ユーザの回答に基づいて摂食情報を取得することを特徴とする請求項4に記載の疾病予測装置。 A question transmission unit that transmits questionnaire information for selecting and inputting the food taken by the user;
The disease prediction apparatus according to claim 4, wherein the feeding information acquisition unit acquires feeding information based on the user's answer to the questionnaire information.
前記食事指導部は、前記病因情報を参照し、前記予測された病気に対して負の栄養寄与度を有する栄養素を含有する食品を推薦食品として提示することを特徴とする請求項8に記載の疾病予測装置。 In the etiology information, the magnitude of the correlation between the disease and the nutrient is further defined as the degree of nutrition contribution,
The dietary guidance unit refers to the etiology information and presents a food containing a nutrient having a negative nutritional contribution to the predicted disease as a recommended food. Disease prediction device.
病気と栄養素の相関の大きさを示す栄養寄与度を定義する病因情報を参照し、前記ユーザが摂取した食品に含まれる栄養素に基づいて前記ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、を備えることを特徴とする疾病予測装置。 A feeding information acquisition unit for acquiring feeding information indicating the food ingested by the user;
Disease prediction that predicts a disease likely to be affected by the user based on the nutrients contained in the food consumed by the user with reference to the etiology information that defines the degree of nutritional contribution indicating the magnitude of the correlation between the disease and the nutrient A disease prediction apparatus comprising: a unit.
前記病因分析装置は、
第1のユーザが摂取した食品を示す摂食情報を取得する摂食情報取得部と、
前記第1のユーザが罹患した病気を示す罹患情報を取得する罹患情報取得部と、
複数のユーザそれぞれの摂食情報および罹患情報を参照し、病気と食品の相関の大きさを食品寄与度として算出する寄与度算出部と、
病気と、前記病気に対する複数種類の食品それぞれの食品寄与度を病因情報として出力する病因情報出力部と、を含み、
前記疾病予測装置は、
第2のユーザが摂取した食品を選択入力させるアンケート情報を送信する設問送信部と、
前記アンケート情報に対する前記第2のユーザの回答に基づいて、前記第2のユーザの摂食情報を取得する摂食情報取得部と、
前記病因情報と前記第2のユーザの摂食情報を参照し、前記ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する病気予測部と、
前記食品寄与度に応じて、前記アンケート情報の設問を更新するアンケート設定部と、を含むことを特徴とする疾病予測システム。 Equipped with etiology analyzer and disease predictor,
The etiology analyzer is
A feeding information acquisition unit that acquires feeding information indicating the food ingested by the first user;
A disease information acquisition unit for acquiring disease information indicating a disease affected by the first user;
A contribution calculation unit that calculates the magnitude of the correlation between the disease and the food as the food contribution by referring to the feeding information and morbidity information of each of the plurality of users,
An etiology information output unit that outputs the degree of food contribution of each of the plurality of types of food to the disease as etiology information,
The disease prediction device
A question transmission unit that transmits questionnaire information for selecting and inputting the food ingested by the second user;
A feeding information acquisition unit that acquires the feeding information of the second user based on the answer of the second user to the questionnaire information;
A disease prediction unit that refers to the etiology information and the second user's feeding information and predicts a disease that is likely to cause the user;
A disease prediction system, comprising: a questionnaire setting unit that updates questions of the questionnaire information according to the food contribution degree.
前記ユーザが罹患した病気を示す罹患情報を取得する機能と、
複数のユーザそれぞれの摂食情報および罹患情報を参照し、病気と食品の相関の大きさを食品寄与度として算出する機能と、
病気と、前記病気に対する複数種類の食品それぞれの食品寄与度を病因情報として出力する機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とする病因分析プログラム。 A function for obtaining eating information indicating foods consumed by the user;
A function of acquiring disease information indicating a disease affected by the user;
A function for calculating the degree of correlation between a disease and food as a food contribution by referring to feeding information and morbidity information of each of a plurality of users,
A pathogenesis analysis program characterized by causing a computer to exhibit a disease and a function of outputting food contribution degrees of each of a plurality of types of foods to the disease as pathogenesis information.
病気と食品の相関の大きさを示す食品寄与度を定義する病因情報と前記ユーザの摂食情報を参照し、前記ユーザが罹患する可能性の高い病気を予測する機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とする疾病予測プログラム。 A function for obtaining eating information indicating foods consumed by the user;
Let the computer demonstrate the pathogenesis information that defines the degree of food contribution indicating the magnitude of the correlation between the disease and food, and the function of predicting the disease that the user is likely to be affected by referring to the user's feeding information A disease prediction program characterized by this.
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