JP6411147B2 - Disease prediction network system - Google Patents
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Description
本発明は、被験者の生体情報および遺伝子情報を利用して、被験者の疾患の前兆を検知することができる、発病予知ネットワークシステム、プログラムおよび記録媒体に関する。 The present invention relates to a disease prediction network system, a program, and a recording medium that can detect a precursor of a subject's disease using biological information and genetic information of the subject.
成人病、生活習慣病と名づけて予防を呼びかけて来た高血圧、糖尿病、高脂血症などは、今なお増加を続けており、メタボリック症候群というキャッチフレーズで国民の意識変革を狙っている。この間、２０年以上は経過しているが、未だに脳梗塞、心筋梗塞の発病は減るどころか増加している。 Hypertension, diabetes, and hyperlipidemia, which have been called prevention of adult diseases and lifestyle-related diseases, continue to increase, and are aiming to change the public's consciousness with the catchphrase of metabolic syndrome. During this time, over 20 years have passed, but the incidence of cerebral infarction and myocardial infarction is still increasing rather than decreasing.
脳梗塞、心筋梗塞は発病してから、救急病院を始めとするある程度の規模の病院で治療を受けることが基本となっている。救急病院での治療においては、短期間で高額の医療費が発生することが少なくない。したがって、このような状況を回避しようと、発病前の健常者に対して事前に健康診断を実施して、発病の予防に役立てることが行われている。しかし、このような健康診断の実施は、場合によっては在宅往診で行えることもあるが、基本的には医療機関内に限られることが大半である。 Basically, cerebral infarction and myocardial infarction are treated in hospitals of a certain scale such as emergency hospitals after the onset of illness. In the treatment at an emergency hospital, high medical expenses are often generated in a short period of time. Therefore, in order to avoid such a situation, a health check is performed in advance for a healthy person before the onset of the disease to help prevent the onset of the disease. However, in some cases, such a medical checkup can be performed at home, but is basically limited to medical institutions.
この状況の中で本発明者らは、被験者が何らかの疾患の急性期状態になる前に、被験者自身が在宅で実施できる簡易検査を通して、疾患の前兆を検知する方法を提案した（特許文献１）。これは、被験者が測定器を用いて自身の生体情報である脈拍および体温を測定し、携帯電話を通じて定期的にサンプリングして、医療機関または検査機関のコンピュータに蓄積し、コンピュータは蓄積された生体情報を自動解析して、被験者の疾患の前兆を伝達するというものであるが、現在までのところ実用化の目途は立っていない。 In this situation, the present inventors have proposed a method for detecting a disease precursor through a simple test that can be performed at home before the subject enters an acute state of some disease (Patent Document 1). . This is because the subject measures the pulse and body temperature, which is his / her biological information, using a measuring device, periodically samples it through a mobile phone, and stores it in a computer of a medical institution or laboratory. The information is automatically analyzed to convey the signs of the subject's disease, but there is no prospect of practical use so far.
本発明者らは、このような疾患の急性期状態になる前の被験者自身が、在宅で実施する簡易検査を実現すべくさらに研究を続ける中で、これを実現化するには、被験者が健常者であるだけに、被験者の負担をできるだけ軽くしてコンプライアンスを高く保持しなければならないこと、またできるだけ信頼性の高いものでなければならないことが不可欠であるとの新たな着眼点のもと、これをネットワークシステム化することにより、健常者のニーズに応えることができるとの確信を持つに至った。すなわち本発明は、被験者に負担を強いることなく、疾患の前兆をより正確に検知するネットワークシステムを構築することを課題とした。 In order to realize this, the present inventors have continued to study a simple test to be performed at home before the subject himself enters an acute state of such a disease. Because it is essential that the burden on the subject should be kept as low as possible and that compliance must be kept high, and that it should be as reliable as possible, By making this a network system, I came to have confidence that the needs of healthy people could be met. That is, an object of the present invention is to construct a network system that more accurately detects a disease precursor without imposing a burden on a subject.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、被験者の生体情報についてはこれを自動的に測定、送信することが可能な測定デバイスを用いてネットワークを介して自動的に送信し、これとあらかじめ提供された被験者の遺伝子情報とを自動解析することで、在宅でほぼ居ながらにして疾患の前兆を正確に検知できることを見出し、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the biological information of the subject is automatically measured via a network using a measuring device capable of automatically measuring and transmitting the information. As a result of further research, we have found that it is possible to accurately detect signs of disease while staying at home by automatically analyzing this and the genetic information of the subject provided in advance. It came to do.
すなわち、本発明は、以下に関する。
［１］発病予知ネットワークシステムであって、
被験者の生体情報を自動測定し、生体情報データベースに自動送信する、測定デバイス、
測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する、生体情報データベース、
被験者の遺伝子情報を格納する遺伝子情報データベースおよび、
コンピュータを含み、
コンピュータは、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する、
前記発病予知ネットワークシステム。
［２］コンピュータが、被験者の疾患の前兆を検知すると、被験者および／または医療機関に対して通知を行う、［１］に記載の発病予知ネットワークシステム。
That is, the present invention relates to the following.
[1] A disease prediction network system,
A measuring device that automatically measures the biological information of the subject and automatically transmits it to the biological information database,
A biological information database for storing biological information of a subject automatically transmitted from a measurement device;
A genetic information database for storing genetic information of subjects, and
Including computers,
The computer automatically analyzes the subject's biological information stored in the biological information database over time and the genetic information of the subject stored in the genetic information database, and detects a precursor of the subject's disease.
The disease prediction network system.
[2] The disease prediction network system according to [1], wherein the computer notifies the subject and / or a medical institution when detecting a precursor of the subject's disease.
［３］被験者の問診情報を格納する問診情報データベースをさらに含み、コンピュータが、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化、遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報および問診情報データベースに格納された被験者の問診情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する、［１］または［２］に記載の発病予知ネットワークシステム。
［４］発病者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報を、発病パターン情報として格納する発病パターン情報データベースをさらに含み、コンピュータが、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化、遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報および発病パターン情報データベースに格納された発病パターン情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する、［１］または［２］に記載の発病予知ネットワークシステム。
[3] An interview information database for storing the subject's interview information is further included, and the computer changes over time in the subject's biological information stored in the biological information database, the subject's genetic information and the interview information stored in the gene information database The onset prediction network system according to [1] or [2], wherein the inquiry information of the subject stored in the database is automatically analyzed to detect a precursor of the subject's disease.
[4] A disease pattern information database that stores temporal changes in the biological information of the sick and genetic information as disease pattern information, and the computer changes the biological information of the subject stored in the biological information database over time, The disease prediction network according to [1] or [2], wherein the genetic information of the subject stored in the genetic information database and the disease pattern information stored in the disease pattern information database are automatically analyzed to detect a disease precursor of the subject. system.
［５］生体情報が、少なくとも脈拍を含む、［１］〜［４］のいずれか一つに記載の発病予知ネットワークシステム。
［６］検知される疾患が、心筋梗塞および／または脳梗塞である、［１］〜［５］のいずれか一つに記載の発病予知ネットワークシステム。
［７］遺伝子情報が、心筋梗塞および／または脳梗塞に関連する一塩基多型の情報である、［１］〜［６］のいずれか一つに記載の発病予知ネットワークシステム。
［８］ 被験者が健常者である、［１］〜［７］のいずれか一つに記載の発病予知ネットワークシステム。
[5] The disease prediction network system according to any one of [1] to [4], wherein the biological information includes at least a pulse.
[6] The disease prediction network system according to any one of [1] to [5], wherein the detected disease is myocardial infarction and / or cerebral infarction.
[7] The disease prediction network system according to any one of [1] to [6], wherein the genetic information is single nucleotide polymorphism information related to myocardial infarction and / or cerebral infarction.
[8] The disease prediction network system according to any one of [1] to [7], wherein the subject is a healthy person.
［９］ 被験者の生体情報を自動測定し、生体情報データベースに自動送信する、測定デバイス、
測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する、生体情報データベース、
被験者の遺伝子情報を格納する遺伝子情報データベースおよび、
コンピュータを含む、発病予知ネットワークシステムにおいて、
コンピュータに、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知するステップを実行させるためのプログラム。
［１０］［９］に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
[9] A measuring device that automatically measures the biological information of the subject and automatically transmits it to the biological information database,
A biological information database for storing biological information of a subject automatically transmitted from a measurement device;
A genetic information database for storing genetic information of subjects, and
In a disease prediction network system including a computer,
A program for causing a computer to automatically analyze a subject's biological information stored in the biological information database over time and a genetic information of the subject stored in the genetic information database to detect a disease precursor of the subject. .
[10] A computer-readable recording medium on which the program according to [9] is recorded.
本発明の発病予知ネットワークシステムによれば、被験者の生体情報がデータベースに自動的に格納されるため、被験者の負担を軽くしてコンプライアンスを高く保持することができる。また、コンピュータは、被験者の生体情報に加えて、遺伝子情報を自動解析するため、被験者が本来持つ疾患に対するリスクを考慮に入れて、被験者の疾患の前兆をより正確に検知することができる。このように本発明によれば、健常者が普段と変わらぬ日常生活を送りながら、思いもよらぬ突発性の病気などをあらかじめ察知することを可能にし、ひいてはその発症を未然に防止することができるという、これまでの常識では考えられない、人類の福祉に多大な貢献をなしえるものである。 According to the disease prediction network system of the present invention, since the biological information of the subject is automatically stored in the database, it is possible to reduce the burden on the subject and maintain high compliance. Further, since the computer automatically analyzes the genetic information in addition to the biological information of the subject, the computer can detect the precursor of the subject's disease more accurately in consideration of the risk for the disease inherent to the subject. As described above, according to the present invention, it is possible for a healthy person to detect an unexpected sudden illness in advance while sending an everyday life as usual, and thus to prevent its onset in advance. It is possible to make a great contribution to the welfare of mankind that can not be considered by conventional common sense.
なお、本発明は基本的には健常者を対象とするものではあるが、疾病発症の予備軍である通院中の患者に適用しても格別な効果が得られることは明らかであり、さらに入院中の患者に対してもネットワークシステムの一部に組み込まれている測定デバイスを利用することにより、当該患者の病状および／または健康管理にすぐれた効果を奏することができる。 Although the present invention is basically intended for healthy individuals, it is clear that a special effect can be obtained even when applied to out-patients who are reserves for disease development. By using a measurement device incorporated in a part of the network system for a patient inside, an excellent effect on the medical condition and / or health management of the patient can be obtained.
本発明を実施するための態様について、以下、適宜、項目分けして説明するが、本発明は、以下に示す態様に限定されるものではなく、必要に応じて、改変、修正などを行うことができる。 Modes for carrying out the present invention will be described below by appropriately classifying items, but the present invention is not limited to the modes shown below, and modifications, corrections, etc. are made as necessary. Can do.
本発明の発病予知ネットワークシステムは、一態様において、被験者の生体情報を自動測定し、生体情報データベースに自動送信する、測定デバイス、測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する、生体情報データベース、被験者の遺伝子情報を格納する遺伝子情報データベースおよびコンピュータを含み、コンピュータは、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する。測定デバイス、生体情報データベース、遺伝子情報データベースおよびコンピュータは、ネットワークを介して接続され、相互に通信可能である。 In one aspect, the disease prediction network system of the present invention automatically measures biometric information of a subject and automatically transmits it to a biometric information database. The biometric information stores the biometric information of the subject automatically transmitted from the measurement device. The database includes a genetic information database and a computer for storing the genetic information of the subject, and the computer automatically analyzes the temporal changes in the biological information of the subject stored in the biological information database and the genetic information of the subject stored in the genetic information database. And detecting signs of the subject's disease. The measurement device, the biological information database, the gene information database, and the computer are connected via a network and can communicate with each other.
本発明において、被験者は、例えば、健常者や患者、より具体的には、就業中の健常者や、就業中以外の健常者、さらには、在宅療養中、通院中、入院中の患者などが挙げられる。
本発明において、生体情報は、例えば、心拍数、脈拍、血圧、呼吸数、体温、血中酸素状態、心電位、脳波、皮膚温、心拍間隔、脳波間隔、体動量、姿勢などが挙げられる。本発明の発病予知ネットワークシステムは、これらの生体情報を適宜組み合わせて利用することもできる。例えば、心筋梗塞、脳梗塞の検知を行う場合は、脈拍および体温などを組み合わせて利用することとなる。
本発明の測定デバイスは、被験者の生体情報を自動的に測定し、送信することが可能なデバイスであれば、特に限定されないが、ウエアラブルデバイス、カメラを内蔵するスマートフォン、タブレット端末、コンピュータなどが挙げられる。
In the present invention, the subject is, for example, a healthy person or a patient, more specifically, a healthy person who is working, a healthy person who is not working, or a patient who is being treated at home, going to hospital, or being hospitalized. Can be mentioned.
In the present invention, examples of the biological information include heart rate, pulse rate, blood pressure, respiratory rate, body temperature, blood oxygen state, cardiac potential, brain wave, skin temperature, heart rate interval, brain wave interval, body movement amount, posture, and the like. The disease prediction network system of the present invention can also use a combination of these pieces of biological information as appropriate. For example, when detecting myocardial infarction or cerebral infarction, the pulse and body temperature are used in combination.
The measuring device of the present invention is not particularly limited as long as it can automatically measure and transmit the biological information of the subject, but includes a wearable device, a smartphone incorporating a camera, a tablet terminal, a computer, and the like. It is done.
ウエアラブルデバイスとしては、特に限定されないが、指輪または腕輪タイプの脈波センサーや、被験者の胸部に貼り付ける小型センサーが挙げられる。指輪または腕輪タイプの脈波センサーは、発光ダイオードにより指の血管に照射した赤外光の反射光をフォトダイオードで受け、血液中のヘモグロビンの量を光学的に計測し、脈拍や血中酸素状態などを測定することができる。指輪または腕輪タイプの脈波センサーは、内蔵された小型の無線通信モジュールを利用して、測定された被験者の生体情報を送信することができる。 Although it does not specifically limit as a wearable device, A ring wave or bracelet type pulse wave sensor and the small sensor affixed on a test subject's chest are mentioned. A ring wave or bracelet type pulse wave sensor receives reflected light of the infrared light irradiated to the blood vessel of the finger by a light emitting diode, and optically measures the amount of hemoglobin in the blood to determine the pulse and blood oxygen status Etc. can be measured. A ring wave or bracelet type pulse wave sensor can transmit the measured biological information of a subject using a built-in small wireless communication module.
被験者の胸部に貼り付ける小型センサーは、被験者の心電位、脈波、皮膚温といった生体情報を非侵襲的に同時に連続的に計測し、内蔵された加速度センサーとＣＰＵを利用して、被験者の心拍間隔、脈波間隔、体動量、姿勢などの情報を自動的に算出し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で送信することができる。 The small sensor attached to the subject's chest measures biological information such as the subject's cardiac potential, pulse wave, and skin temperature continuously in a non-invasive manner and uses the built-in acceleration sensor and CPU to detect the subject's heart rate. Information such as interval, pulse wave interval, body movement amount, posture, etc. can be automatically calculated and transmitted via Bluetooth (registered trademark).
カメラを内蔵するスマートフォン、タブレット端末、パソコンは、内蔵したカメラで撮影した被験者の顔の画像から、被験者の顔表面の輝度変化を捉えて、被験者の脈拍を自動計測することができる。加えて、内蔵したカメラで被験者の顔や体の動きを観察して、被験者の活動状況を把握することで、被験者が静止している時の安定した状態の脈拍だけを、ネットワークを介して自動的に送信することもできる。特に、就業中の健常者が利用している職場のパソコンに、このような機能を組み込み、健常者の生体情報を非接触で測定することが好ましい。 A smartphone, tablet terminal, or personal computer with a built-in camera can automatically measure the pulse of the subject by capturing a change in luminance on the face of the subject from the image of the face of the subject taken by the built-in camera. In addition, by observing the movement of the subject's face and body with the built-in camera and grasping the activity status of the subject, only the stable pulse when the subject is stationary is automatically transmitted via the network. Can also be transmitted. In particular, it is preferable to incorporate such a function into a personal computer at work used by a healthy person who is working and measure the biological information of the healthy person in a non-contact manner.
本発明の生体情報データベースは、一態様において、測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する。
本発明の遺伝子情報データベースは、一態様において、被験者の遺伝子情報を格納する。遺伝子情報は、特に限定されないが、塩基配列情報、一塩基多型情報、マイクロサテライト、コピー数多型などが挙げられる。
本発明において、疾患は、生体情報と遺伝子情報とを適宜組み合わせることにより予知が可能なものであれば疾患の種類に限定されないが、例えば、感染症、自己免疫疾患、心筋梗塞、脳梗塞、末梢性動脈疾患などが挙げられる。
In one aspect, the biological information database of the present invention stores the biological information of the subject automatically transmitted from the measurement device.
In one embodiment, the genetic information database of the present invention stores genetic information of a subject. The gene information is not particularly limited, but includes base sequence information, single nucleotide polymorphism information, microsatellite, copy number polymorphism, and the like.
In the present invention, the disease is not limited to the type of disease as long as it can be predicted by appropriately combining biological information and genetic information. For example, infection, autoimmune disease, myocardial infarction, cerebral infarction, peripheral Arterial disease and the like.
本発明のコンピュータは、一態様において、遺伝子情報データベースに格納されている被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者が特定の疾患を発病する可能性が高いかどうかを判断する。
本発明のコンピュータは、例えば、遺伝子情報データベースに格納されている被験者の一塩基多型（ＳＮＰｓ）情報を自動解析する。そして、被験者が特定の疾患に関連する遺伝因子を有している場合は、被験者が特定の疾患を発病するリスクが高いと判断し、これを発病リスク値として算出することができる。
疾患に関連する遺伝因子は、特に限定されないが、心筋梗塞発症に関連する遺伝因子としては、例えば、ＢＴＮ２Ａ１遺伝子Ｃ→Ｔ多型（ｒｓ６９２９８４６）、ＩＬＦ３遺伝子Ａ→Ｇ多型（ｒｓ２５６９５１２）等が挙げられる。また、脳梗塞発症に関連する遺伝因子としては、例えば、ＣＥＬＳＲ１遺伝子Ａ→Ｇ多型（Ｔｈｒ２２６８Ａｌａ、ｒｓ６００７８９７）およびＡ→Ｇ多型（Ｉｌｅ２１０７Ｖａｌ、ｒｓ４０４４２１０）等が挙げられる。
In one embodiment, the computer of the present invention automatically analyzes the genetic information of the subject stored in the genetic information database to determine whether or not the subject is highly likely to develop a specific disease.
For example, the computer of the present invention automatically analyzes single nucleotide polymorphism (SNPs) information of a subject stored in a gene information database. And when a test subject has the genetic factor relevant to a specific disease, it can be judged that a test subject has high risk of developing a specific disease, and this can be calculated as a disease risk value.
The genetic factor related to the disease is not particularly limited, and examples of the genetic factor related to the onset of myocardial infarction include BTN2A1 gene C → T polymorphism (rs6929846), ILF3 gene A → G polymorphism (rs25669512) and the like. It is done. Examples of genetic factors associated with the onset of cerebral infarction include CELSR1 gene A → G polymorphism (Thr2268Ala, rs600007897) and A → G polymorphism (Ile2107Val, rs40444210).
本発明のコンピュータは、一態様において、生体情報データベースに格納されている被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納されている被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する。
本発明のコンピュータは、例えば、被験者の脈拍の経時的変化から、被験者の感染症、自己免疫疾患、心筋梗塞、脳梗塞、末梢性動脈疾患などの炎症反応を伴う疾患の前兆を捉え、さらに、被験者の遺伝子情報から算出した発病リスク値を利用して、被験者の炎症反応を伴う疾患が、どの疾患であるかを特定することができる。
In one aspect, the computer of the present invention automatically analyzes a subject's biological information stored in the biological information database over time and the genetic information of the subject stored in the genetic information database, and provides a predictor of the subject's disease. Detect.
The computer of the present invention captures, for example, a precursor of a disease accompanied by an inflammatory reaction such as a subject's infection, autoimmune disease, myocardial infarction, cerebral infarction, peripheral arterial disease, etc. By using the disease risk value calculated from the genetic information of the subject, it is possible to identify which disease is the disease associated with the inflammatory reaction of the subject.
脈拍は心臓の拍動である心拍数と同じものであり、自律神経によって支配されている。自律神経には交感神経、副交感神経があり、この二つの神経によって緊張と弛緩がコントロールされている。しかし、心拍数（脈拍）は自律神経の上位中枢である視床下部、扁桃体にも影響されている。特に扁桃体は種々の感情をキャッチする中枢であり、感情などの変化によって心拍数（脈拍）が変化する切っ掛けとなっている。 The pulse is the same as the heart rate, which is the heartbeat, and is controlled by the autonomic nerve. Autonomic nerves include sympathetic nerves and parasympathetic nerves, and these two nerves control tension and relaxation. However, heart rate (pulse) is also affected by the hypothalamus and amygdala, which are the upper centers of the autonomic nerve. In particular, the amygdala is a center that catches various emotions, and is a trigger to change the heart rate (pulse) due to changes in emotions.
さらに、この扁桃体は生体内で発生する乳酸に敏感に反応することも明らかになっている。細胞内の細胞基質において、乳酸は解糖系でブドウ糖からピルビン酸を経て合成される。乳酸は十分な酸素が存在しない時に、ピルビン酸から合成される。生体内で酸素が不足する場合とは、激しい生理的運動時以外に炎症反応が起こる時などである。 Furthermore, it has been revealed that the amygdala reacts sensitively to lactic acid generated in the living body. In intracellular cellular substrates, lactic acid is synthesized from glucose via pyruvic acid in a glycolytic system. Lactic acid is synthesized from pyruvic acid when there is not enough oxygen present. The case where oxygen is deficient in a living body is when an inflammatory reaction occurs other than during intense physiological exercise.
生体内で正常な状態でも恒常性の維持のために、各種の化学反応がダイナミックに行われ、乳酸生成は変動している。そのため、正常な生理的状態でも乳酸値の変動に応じて、心拍数（脈拍）も変動している。しかし、組織、細胞が正常な恒常性を維持している時は、心拍数（脈拍）はある基準範囲の変動となる。 In order to maintain homeostasis even in a normal state in a living body, various chemical reactions are performed dynamically, and lactic acid production varies. For this reason, even in a normal physiological state, the heart rate (pulse rate) varies according to the variation in the lactic acid level. However, when the tissues and cells maintain normal homeostasis, the heart rate (pulse) varies within a certain reference range.
本発明のコンピュータは、例えば、被験者の脈拍が基準範囲を超えて増加した場合に、これを、感染症、自己免疫疾患、心筋梗塞、脳梗塞、末梢性動脈疾患などの炎症反応を伴う疾患の前兆であると判断する。さらに、本発明のコンピュータは、被験者の遺伝子情報を解析し、被験者の心筋梗塞に対する発病リスク値が高いと判断した場合は、被験者の炎症反応を伴う疾患が、心筋梗塞である可能性が高いと判断する。これにより、本発明のコンピュータは、被験者が本来持つ疾患に対するリスクを考慮に入れて、被験者の疾患の前兆をより正確に検知することができる。 For example, when the pulse of a subject increases beyond the reference range, the computer of the present invention can be used to treat the disease with an inflammatory reaction such as infection, autoimmune disease, myocardial infarction, cerebral infarction, and peripheral arterial disease. Judged to be a precursor. Furthermore, when the computer of the present invention analyzes the genetic information of the subject and determines that the subject has a high disease risk value for myocardial infarction, the disease associated with the subject's inflammatory reaction is likely to be myocardial infarction. to decide. Accordingly, the computer of the present invention can more accurately detect a precursor of the subject's disease in consideration of the risk for the disease inherent to the subject.
本発明のコンピュータは、一態様において、生体情報データベースに格納されている被験者の脈拍および体温の経時的変化と、遺伝子情報データベースに格納されている被験者の遺伝子情報とを利用して、疾患をより正確に特定することができる。 In one aspect, the computer according to the present invention uses a time-dependent change in the pulse and body temperature of the subject stored in the biological information database and the genetic information of the subject stored in the genetic information database to further determine the disease. It can be accurately identified.
上述のような乳酸値が増加する炎症反応の場合、結果的に心拍数（脈拍）は基準範囲を超えて増加する可能性がある。この時の炎症反応には大きく二通りの反応がある。
第１の反応は、感染症、自己免疫疾患などのような体温上昇を伴う炎症反応で、発熱を伴うことが多い。
第２の反応は、感染症以外の炎症反応で、心筋梗塞、脳梗塞などの細胞の虚血性変化が生じる場合である。
本発明のコンピュータは、例えば、心拍数（脈拍）変化とその反応に伴う発熱の有無を確認し、上記第１の反応と第２の反応の心拍数（脈拍）の変化を区別することができる。
In the case of an inflammatory reaction in which the lactic acid level increases as described above, as a result, the heart rate (pulse) may increase beyond the reference range. There are two main types of inflammatory reaction at this time.
The first reaction is an inflammatory reaction accompanied by an increase in body temperature such as an infectious disease or an autoimmune disease, and is often accompanied by fever.
The second reaction is a case where an ischemic change of a cell such as myocardial infarction or cerebral infarction occurs due to an inflammatory reaction other than an infection.
The computer of the present invention can distinguish, for example, changes in the heart rate (pulse) of the first reaction and the second reaction by checking the heart rate (pulse) change and the presence or absence of fever accompanying the reaction. .
図１は、被験者の脈拍変化を経時的にプロットした図である。図２は、被験者の体温変化を経時的にプロットした図である。図３は、被験者の脈拍を体温で除した値の変化を経時的にプロットした図である。図４は、被験者の脈拍を体温で除した値の変化と、被験者の体温の相関図である。
本発明のコンピュータは、図３および図４に示されるように、被験者の生体情報である脈拍を体温で除した値が基準範囲を逸脱した外れ値１０と、徐々に変化を起こしている状況をとらえる変化点１１とを検出することができる。
FIG. 1 is a graph plotting changes in pulse of a subject over time. FIG. 2 is a graph in which changes in body temperature of a subject are plotted over time. FIG. 3 is a graph in which changes in values obtained by dividing a subject's pulse by body temperature are plotted over time. FIG. 4 is a correlation diagram between a change in the value obtained by dividing the pulse of the subject by the body temperature and the body temperature of the subject.
As shown in FIGS. 3 and 4, the computer of the present invention shows a situation in which the value obtained by dividing the pulse, which is the biological information of the subject, by the body temperature is an outlier 10 that deviates from the reference range and gradually changes. The change point 11 to be captured can be detected.
外れ値１０の検定は、生体情報データベースに格納された被験者の心拍数（脈拍）を統計処理することで行うことができる。外れ値１０の検定方法としては、特に限定されないが、標準偏差、パーセンタイル値、スミルノフ・グラブス検定、トンプソン検定、ディクソン検定、コクラン検定等を利用した方法が挙げられる。また、変化点１１は、外れ値１０が連続的に現れた時点や、心拍数（脈拍）が連続的に増加した時点を含む。 The outlier 10 can be tested by statistically processing the heart rate (pulse) of the subject stored in the biological information database. The method for testing outlier 10 is not particularly limited, and examples include methods using standard deviation, percentile value, Smirnov-Grubbs test, Thompson test, Dixon test, Cochrane test, and the like. The change point 11 includes a time point when the outlier 10 appears continuously and a time point when the heart rate (pulse) continuously increases.
図４に示されるように、被験者の体温が３７℃以上である場合は、体温上昇と共に脈拍を体温で除した値も増加している。よって、本発明のコンピュータは、これらを感染症、自己免疫疾患などのような体温上昇を伴う第１の反応である炎症反応であると判断する。
一方、第２の反応は、被験者の体温が３７℃以上である場合で、体温が大きく上昇せずに、脈拍を体温で除した値が増加する。よって、本発明のコンピュータは、大きな体温上昇を伴わずに乳酸値が増加する場合、多くは細胞における酸素不足、すなわち、心筋梗塞、脳梗塞などの虚血性変化が生じていると判断する。
以上のように、本発明のコンピュータは、被験者の脈拍に加えて、被験者の体温を解析することで、上記第１の反応と第２の反応を区別することができる。また、これに被験者の遺伝子情報から算出した発病リスク値を加えることで、疾患名を特定することができる。
As shown in FIG. 4, when the subject's body temperature is 37 ° C. or higher, the value obtained by dividing the pulse by the body temperature increases as the body temperature rises. Therefore, the computer of the present invention determines that these are inflammatory reactions, which are the first reactions accompanied by an increase in body temperature such as infectious diseases and autoimmune diseases.
On the other hand, a 2nd reaction is a case where a test subject's body temperature is 37 degreeC or more, and the value which remove | divided the pulse by the body temperature increases, without a body temperature rising significantly. Therefore, when the lactic acid level increases without a large increase in body temperature, the computer of the present invention determines that most of the cells are oxygen deficient, that is, ischemic changes such as myocardial infarction and cerebral infarction.
As described above, the computer of the present invention can distinguish the first reaction and the second reaction by analyzing the body temperature of the subject in addition to the pulse of the subject. Moreover, the disease name can be specified by adding the disease risk value calculated from the genetic information of the subject.
本発明の発病予知ネットワークシステムは、一態様において、さらに問診情報データベースおよび／または発病パターン情報データベースを含む。
本発明の問診情報データベースは、一態様において、医師が被験者に対して問診を行い収集した、被験者の年齢、性別、既往歴、現病歴などの問診情報を格納する。
本発明のコンピュータは、一態様において、問診情報データベースに格納された被験者の問診情報を自動解析し、被験者が特定の疾患を発病するリスクが高いと判断した場合は、その高さの度合いを発病リスク値として数値化する。そして、本発明のコンピュータは、被験者の生体情報、遺伝子情報および問診情報を利用することで、被験者が本来持つ疾患に対するリスクを考慮に入れて、被験者の疾患の前兆をより正確に検知することができる。
In one embodiment, the disease prediction network system of the present invention further includes an inquiry information database and / or a disease pattern information database.
In one aspect, the inquiry information database of the present invention stores inquiry information such as the subject's age, sex, medical history, current medical history, etc., collected by the doctor asking the subject.
In one aspect, the computer of the present invention automatically analyzes the subject's interview information stored in the interview information database, and if the subject determines that the risk of developing a specific disease is high, the degree of the height is determined. It is quantified as a risk value. The computer according to the present invention can detect the precursor of the subject's disease more accurately by taking into account the risk to the subject's inherent disease by using the subject's biological information, genetic information, and inquiry information. it can.
本発明の発病パターン情報データベースは、一態様において、実際に疾患を発病した発病者の生体情報、遺伝子情報、疾患名、発病時刻などの情報を発病パターン情報として格納する。本発明のコンピュータは、一態様において、被験者の生体情報と、発病パターン情報データベースに格納された発病パターン情報との類似性を評価し、被験者が特定の疾患を発病するリスクが高いと判断した場合は、その高さの度合いを発病リスク値として数値化する。そして、本発明のコンピュータは、被験者の生体情報、遺伝子情報および発病パターン情報を利用して、被験者の疾患の前兆をより正確に検知することができる。
発病者の生体情報は、生体情報データベースに格納されている被験者の生体情報の内の、実際に疾患を発病した被験者の生体情報を利用してもよい。これにより、本発明の発病予知ネットワークシステムを利用する利用者間で、生体情報データベースに蓄積された情報をより有効的に活用することができる。
In one aspect, the disease pattern information database of the present invention stores biological information, genetic information, disease name, disease onset time, etc. of the diseased person who actually developed the disease as disease pattern information. In one aspect, the computer of the present invention evaluates the similarity between the biological information of the subject and the onset pattern information stored in the onset pattern information database, and determines that the subject has a high risk of developing a specific disease. Quantifies the degree of its height as a disease risk value. And the computer of this invention can detect the precursor of a test subject's disease more correctly using a test subject's biological information, gene information, and disease pattern information.
As the biological information of the sick person, the biological information of the subject who actually developed the disease among the biological information of the subject stored in the biological information database may be used. Thereby, the information accumulated in the biological information database can be used more effectively among users who use the disease prediction network system of the present invention.
以下、本発明について図面に基づいて、さらに詳細に説明を加えるが、本発明は、これらの実施態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本実施態様においては、生体情報が脈拍であり、検知する疾患が、脳梗塞であるものとして説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. It is. In this embodiment, it is assumed that the biological information is a pulse and the detected disease is cerebral infarction.
本発明の実施態様における発病予知ネットワークシステムの全体構成図を図５に示す。本発明の発病予知ネットワークシステムは、測定デバイス２、生体情報データベース３、遺伝子情報データベース４、問診情報データベース５、発病パターン情報データベース９およびコンピュータ６を含み、これらは、ネットワーク７を介して接続され、相互に通信可能である。測定デバイス２は、被験者１の脈拍の値を自動的に測定し、ネットワーク７を介して、生体情報データベース３に自動的に送信する。生体情報データベース３は、測定デバイス２から自動送信された被験者１の脈拍の値を格納する。 FIG. 5 shows an overall configuration diagram of the disease prediction network system according to the embodiment of the present invention. The disease prediction network system of the present invention includes a measurement device 2, a biological information database 3, a gene information database 4, an inquiry information database 5, an attack pattern information database 9, and a computer 6, which are connected via a network 7, They can communicate with each other. The measuring device 2 automatically measures the pulse value of the subject 1 and automatically transmits it to the biological information database 3 via the network 7. The biological information database 3 stores the pulse value of the subject 1 automatically transmitted from the measurement device 2.
医療機関８は、ネットワーク７を介して、遺伝子情報データベース４および／または問診情報データベース５にアクセスして、被験者の遺伝子情報および／または問診情報を格納する。コンピュータ６は、生体情報データベース３に格納された被験者１の生体情報を解析し、被験者１の脈拍が基準範囲を超えて増加した場合に、被験者が炎症反応を伴う疾患を発症する可能性が高いと判断する。さらに、コンピュータ６は、遺伝子情報データベース４に格納されている被験者１の遺伝子情報を解析し、被験者が脳梗塞発症に関連する遺伝因子を有している場合は、被験者が発症する疾患が脳梗塞である可能性が高いと判断する。さらに、コンピュータ６は、問診情報データベース５に格納されている被験者の問診情報から算出した発病リスク値を付加的に利用して、被験者の疾患の前兆をより正確に判断する。 The medical institution 8 accesses the gene information database 4 and / or the inquiry information database 5 via the network 7 to store the genetic information and / or inquiry information of the subject. The computer 6 analyzes the biological information of the subject 1 stored in the biological information database 3, and when the pulse of the subject 1 increases beyond the reference range, the subject is highly likely to develop a disease accompanied by an inflammatory reaction. Judge. Further, the computer 6 analyzes the genetic information of the subject 1 stored in the genetic information database 4, and if the subject has a genetic factor related to the onset of cerebral infarction, the disease that the subject develops is cerebral infarction. It is judged that there is a high possibility. Further, the computer 6 additionally uses the disease risk value calculated from the interview information of the subject stored in the interview information database 5 to more accurately determine the precursor of the subject's disease.
医療機関８は、被験者１が疾患を発病した場合、その疾患名および発病時刻をコンピュータ６に入力する。コンピュータ６は、被験者１の生体情報、遺伝子情報および疾患名を、発病パターン情報として発病パターン情報データベース９に格納する。コンピュータ６は、測定デバイス２’から送信され、生体情報データベース３に格納された被験者１’の生体情報および遺伝子情報データベース４に格納された被験者１’の遺伝子情報に加えて、発病パターン情報データベース９に格納された発病パターン情報を付加的に利用して、被験者１’の疾患名およびその前兆を検知する。 When the subject 1 develops a disease, the medical institution 8 inputs the disease name and onset time to the computer 6. The computer 6 stores the biological information, gene information, and disease name of the subject 1 in the disease pattern information database 9 as disease pattern information. The computer 6 transmits the disease pattern information database 9 in addition to the biological information of the subject 1 ′ transmitted from the measuring device 2 ′ and stored in the biological information database 3 and the genetic information of the subject 1 ′ stored in the gene information database 4. The disease pattern of the subject 1 ′ and its precursor are detected by additionally using the disease pattern information stored in
コンピュータ６は、被験者の疾患の前兆を検知した場合、アラーム情報として被験者１および／または医療機関８に通知する。また、コンピュータ６は、アラーム情報の通知に加えて、被験者の疾患名とその危険度を表したレポートを、被験者１が利用している測定デバイス２および／または医療機関８に送信する。 When the computer 6 detects a precursor of the subject's disease, the computer 6 notifies the subject 1 and / or the medical institution 8 as alarm information. Further, in addition to the notification of the alarm information, the computer 6 transmits a report representing the subject's disease name and its risk level to the measuring device 2 and / or the medical institution 8 used by the subject 1.
コンピュータプログラム６ａは、コンピュータ６のハードディスクである記録媒体６ｂに記録され、コンピュータ６の動作を制御する。コンピュータプログラムが記録される記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等のあらゆる記録媒体を含み、ドライブ６ｃにＣＤ−ＲＯＭが挿入され、さらに、コンピュータプログラム６ａが、ハードディスクである記録媒体６ｂにインストールされて記録される。 The computer program 6 a is recorded on a recording medium 6 b that is a hard disk of the computer 6 and controls the operation of the computer 6. The recording medium on which the computer program is recorded includes any recording medium such as a CD-ROM, the CD-ROM is inserted into the drive 6c, and the computer program 6a is installed and recorded on the recording medium 6b which is a hard disk. The
Claims (10)
被験者の生体情報を自動測定し、生体情報データベースに自動送信する、測定デバイス、
測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する、生体情報データベース、
被験者の遺伝子情報を格納する遺伝子情報データベースおよび、
コンピュータを含み、
コンピュータは、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知する、
前記発病予知ネットワークシステム。 A disease prediction network system,
A measuring device that automatically measures the biological information of the subject and automatically transmits it to the biological information database,
A biological information database for storing biological information of a subject automatically transmitted from a measurement device;
A genetic information database for storing genetic information of subjects, and
Including computers,
The computer automatically analyzes the subject's biological information stored in the biological information database over time and the genetic information of the subject stored in the genetic information database, and detects a precursor of the subject's disease.
The disease prediction network system.
測定デバイスから自動送信された被験者の生体情報を格納する、生体情報データベース、
被験者の遺伝子情報を格納する遺伝子情報データベースおよび、
コンピュータを含む、発病予知ネットワークシステムにおいて、
コンピュータに、生体情報データベースに格納された被験者の生体情報の経時的変化および遺伝子情報データベースに格納された被験者の遺伝子情報を自動解析し、被験者の疾患の前兆を検知するステップを実行させるためのプログラム。 A measuring device that automatically measures the biological information of the subject and automatically transmits it to the biological information database,
A biological information database for storing biological information of a subject automatically transmitted from a measurement device;
A genetic information database for storing genetic information of subjects, and
In a disease prediction network system including a computer,
A program for causing a computer to automatically analyze a subject's biological information stored in the biological information database over time and a genetic information of the subject stored in the genetic information database to detect a disease precursor of the subject. .
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