JP6621453B2 - Sex hormone concentration estimation device, sex hormone concentration estimation method, and program - Google Patents
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本発明は、性ホルモン濃度推定装置、性ホルモン濃度推定方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a sex hormone concentration estimation device, a sex hormone concentration estimation method, and a program.
従来、専門の分析装置を用いて、被験者の血液、尿、唾液等の体液からコルチゾール濃度を計測することが知られている。例えば、非特許文献1には、コルチゾール濃度を体液により、RIA(Radio Immuno Assay)法及びEIA法(Enzyme Immuno Assay)法により計測することが記載されている。また、体液からコルチゾール濃度を計測する方法として液体クロマトグラフィータンデム型質量分析法も知られている。非特許文献2には、ストレス度が高い状態での被験者の副交感神経活動量と、唾液から測定されたコルチゾール濃度とに負の相関関係があることが記載されている。
Conventionally, it is known to measure cortisol concentration from body fluid such as blood, urine, saliva, etc. of a subject using a specialized analyzer. For example, Non-Patent
性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比は、被験者の体液から、分析装置を用いて計測される。体液は、例えば、血液、尿、唾液である。このため、性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比を計測するためには、被験者から体液を採取したり、分析装置を用意したりする手間が発生せざるをえず、簡易に計測することができなかった。 The ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration is measured from the body fluid of the subject using an analyzer. The body fluid is, for example, blood, urine, saliva. For this reason, in order to measure the ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration, it is unavoidable to collect a body fluid from a subject or to prepare an analyzer, which cannot be easily measured. It was.
また、上述のようなRIA法、EIA法を用いた場合、コルチゾール濃度の計測に数日以上の時間を費やし、正確に計測されないことがある。また、液体クロマトグラフィータンデム型質量分析法によれば、正確にコルチゾール濃度が計測されるが、数日以上の時間を費やす。また、心拍との相関によりコルチゾール濃度を推定するには被験者を高ストレス状態という特定の状態にしたうえで心拍を計測する必要がある。非特許文献3では、高ストレス状態以外の状態や就寝前以外の時間帯において心拍とコルチゾール濃度の間に相関関係があることは確認できておらず、今後の課題とされている。したがって、上述のいずれの方法によっても任意の時間帯かつ、高ストレスではない状態において、迅速かつ簡易にコルチゾール濃度を把握することが困難であるという課題があった。 In addition, when the RIA method and the EIA method as described above are used, it may take several days or more to measure the cortisol concentration, and may not be accurately measured. Further, according to the liquid chromatography tandem mass spectrometry, the cortisol concentration is accurately measured, but it takes several days or more. In order to estimate the cortisol concentration based on the correlation with the heart rate, it is necessary to measure the heart rate after placing the subject in a specific state of high stress. In Non-Patent Document 3, it has not been confirmed that there is a correlation between the heart rate and the cortisol concentration in a state other than a high stress state or a time zone other than before going to bed, and this is a future problem. Therefore, there is a problem that it is difficult to quickly and easily grasp the cortisol concentration in any time zone and in a state where there is no high stress by any of the above-described methods.
このように、迅速かつ簡易に性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比、及びコルチゾール濃度を計測することが困難であるため、迅速かつ簡易に性ホルモン濃度を計測することが困難であった。 Thus, since it is difficult to measure the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration and the cortisol concentration quickly and easily, it is difficult to measure the sex hormone concentration quickly and easily.
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、迅速かつ簡易に性ホルモン濃度を推定することができる性ホルモン濃度推定装置、性ホルモン濃度推定方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention made in view of such circumstances is to provide a sex hormone concentration estimation device, a sex hormone concentration estimation method, and a program capable of estimating a sex hormone concentration quickly and easily.
上記の課題を解決するため、本発明に係る性ホルモン濃度推定装置は、対象者の性ホルモン濃度を推定する性ホルモン濃度推定装置であって、前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出する第1演算部と、時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出する第2演算部と、予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比とが負の相関を有するように前記第1演算部により算出された変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度とが正の相関を有するように前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度と、に基づいて前記性ホルモン濃度を推定する推定部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a sex hormone concentration estimation apparatus according to the present invention is a sex hormone concentration estimation apparatus for estimating a sex hormone concentration of a subject, and is correlated with the autonomic nerve activity of the subject. A first calculation unit that calculates a rate of change of the activity index value in a first predetermined time interval, and a representative of the heart rate related index value related to the heart rate of the subject measured at each time in a second predetermined time interval A change calculated by the first calculation unit such that the second calculation unit for calculating the value and a predetermined rate of change of the autonomic nervous activity index value and a ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration have a negative correlation The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration calculated from the rate, and the representative value of the predetermined heart rate-related index value and the cortisol concentration are positively correlated with each other by the second arithmetic unit. And cortisol concentration in the subject is calculated from the issued the representative value, characterized in that it comprises an estimation unit for estimating the hormone concentration based on.
また、本発明に係る性ホルモン濃度推定装置は、対象者の性ホルモン濃度を推定する性ホルモン濃度推定装置であって、
前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出する第1演算部と、
時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出する第2演算部と、
予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比との間の第1の関係性に基づいて、前記第1演算部により算出された前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度との間の第2の関係性に基づいて、前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度とに基づいて前記性ホルモン濃度を推定する推定部と、
を備え、
前記第1の関係性は、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値よりも、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値よりも大きい第2値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値が小さくなる関係であり、
前記第2の関係性は、前記心拍関連指標値の代表値が第3値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度の推定値よりも、前記代表値が前記第3値よりも大きい第4値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度が大きな値となる関係であることを特徴とする。
Moreover, the sex hormone concentration estimation device according to the present invention is a sex hormone concentration estimation device for estimating the sex hormone concentration of a subject,
A first computing unit that calculates a rate of change in a first predetermined time interval of an autonomic nerve activity index value correlated with the subject's autonomic nerve activity;
A second calculation unit that calculates a representative value in a second predetermined time interval of a heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time;
Based on the first relationship between the rate of change of the predetermined autonomic nervous activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration, it is calculated from the rate of change calculated by the first calculation unit. Based on the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration and the second relationship between the representative value of the predetermined heart rate-related index value and the cortisol concentration, the representative value calculated by the second calculating unit is used. An estimation unit that estimates the sex hormone concentration based on the calculated cortisol concentration of the subject;
With
The first relationship is the estimation of the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change of the autonomic nerve activity index value during presentation from the autonomic nerve activity index value before presentation is the first value. The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change from the pre-presentation autonomic nerve activity index value to the second value larger than the first value is greater than the value The estimated value of becomes smaller,
The second relationship is a fourth value in which the representative value is greater than the third value than the estimated value of the cortisol concentration of the subject when the representative value of the heartbeat-related index value is a third value. In this case, the cortisol concentration of the subject is a large value.
また、本発明に係る性ホルモン濃度推定方法は、対象者の性ホルモン濃度を推定する性ホルモン濃度推定方法であって、前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出するステップと、時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出するステップと、予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比とが負の相関を有するように、前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた前記代表値とコルチゾール濃度とが正の相関を有するように前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度と、に基づいて前記性ホルモン濃度を推定するステップと、を含むことを特徴とする。 The sex hormone concentration estimation method according to the present invention is a sex hormone concentration estimation method for estimating the sex hormone concentration of a subject, and is a first autonomic nervous activity index value correlated with the subject's autonomic nervous activity. A step of calculating a rate of change in a predetermined time interval, a step of calculating a representative value in a second predetermined time interval of the heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time, and The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration calculated from the change rate is determined in advance so that the change rate of the obtained autonomic nervous activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration have a negative correlation. The sex hormone concentration based on the subject's cortisol concentration calculated from the representative value so that the representative value and the cortisol concentration have a positive correlation. Characterized in that it comprises the steps of: estimating a.
また、本発明に係る性ホルモン濃度推定方法は、対象者の性ホルモン濃度を推定する性ホルモン濃度推定方法であって、前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出するステップと、時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出するステップと、予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比との間の第1の関係性に基づいて、前記第1演算部により算出された前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度との間の第2の関係性に基づいて、前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度とに基づいて前記性ホルモン濃度を推定するステップと、を含み、前記第1の関係性は、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値よりも、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値よりも大きい第2値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値が小さくなる関係であり、前記第2の関係性は、前記心拍関連指標値の代表値が第3値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度の推定値よりも、前記代表値が前記第3値よりも大きい第4値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度が大きな値となる関係であることを特徴とする。 The sex hormone concentration estimation method according to the present invention is a sex hormone concentration estimation method for estimating the sex hormone concentration of a subject, and is a first autonomic nervous activity index value correlated with the subject's autonomic nervous activity. A step of calculating a rate of change in a predetermined time interval, a step of calculating a representative value in a second predetermined time interval of the heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time, and Cortisol concentration calculated from the change rate calculated by the first calculation unit based on the first relationship between the change rate of the obtained autonomic nervous activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration Calculated by the second calculation unit based on the second relationship between the ratio of the sex hormone concentration to and the representative value of the predetermined heart rate-related index value and the cortisol concentration. Estimating the sex hormone concentration based on the subject's cortisol concentration calculated from the representative value, wherein the first relationship is before the presentation of the autonomic nervous activity index value being presented The pre-presentation autonomic nerve activity index of the presenting autonomic nerve activity index value rather than the estimated value of the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change from the autonomic nerve activity index value is the first value The estimated value of the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change from the value is a second value greater than the first value is a relationship, and the second relationship is the heart rate The cortisol concentration of the subject when the representative value is a fourth value larger than the third value is larger than the estimated value of the subject cortisol concentration when the representative value of the related index value is the third value. Characterized in that it is a relation of a value.
また、本発明に係るプログラムは、上記の性ホルモン濃度推定装置としてコンピュータを機能させる。 The program according to the present invention causes a computer to function as the sex hormone concentration estimation apparatus.
本発明によれば、迅速かつ簡易に性ホルモン濃度を推定することができる。 According to the present invention, the sex hormone concentration can be estimated quickly and easily.
本発明の実施形態を説明するにあたり、まず、発明者らが発見した、指尖脈波と、性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比との相関関係ついて説明する。 In describing the embodiment of the present invention, first, the correlation between the finger plethysmogram and the ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration discovered by the inventors will be described.
以降において、「性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比」を「性ホルモン/コルチゾール濃度比」と称することがある。 Hereinafter, the “ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration” may be referred to as “sex hormone / cortisol concentration ratio”.
発明者らが行った実験では、自律神経活動を変化させるための刺激を20人の被験者に対して3回ずつ呈示し、該呈示の前及び該呈示の最中それぞれにおいて被験者の自律神経活動指標値を計測した。本実験では、図1に示すように、ヘッドホンから刺激音を出力することによって該ヘッドホンを装着した被験者に刺激を呈示した。刺激音は、例えば、爪等が黒板を引っ掻くときに発生した音である。本実験では、自律神経活動指標値は、末梢血管の容積を示す指尖脈波の振幅値である。発明者らは、被験者の指に脈波計を装着することによって指尖脈波を計測した。 In an experiment conducted by the inventors, a stimulus for changing autonomic nerve activity was presented to 20 subjects three times each, and the subject's autonomic nerve activity index was measured before and during the presentation. The value was measured. In this experiment, as shown in FIG. 1, stimulation was presented to the subject wearing the headphones by outputting stimulation sound from the headphones. The stimulus sound is, for example, a sound generated when a nail or the like scratches the blackboard. In this experiment, the autonomic nerve activity index value is the amplitude value of the fingertip pulse wave indicating the volume of the peripheral blood vessel. The inventors measured fingertip pulse waves by attaching a pulse wave meter to the subject's finger.
また、本実験では、該20人の被験者それぞれから唾液を採取し、唾液中の性ホルモン/コルチゾール濃度比を測定した。なお、実験では被験者を男性とし、性ホルモンとしてテストステロンを用いた。 In this experiment, saliva was collected from each of the 20 subjects, and the sex hormone / cortisol concentration ratio in the saliva was measured. In the experiment, the test subject was a male and testosterone was used as a sex hormone.
図1は、ヘッドホンからの刺激音の出力前及び出力中に脈波計によって計測された被験者の脈波の一例を示す図である。図1に示すように、多くの被験者において、刺激の呈示前に比べて、刺激の呈示中における脈波の振幅値が小さくなる傾向があることが見出された。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a pulse wave of a subject measured by a pulse wave meter before and during output of stimulation sound from headphones. As shown in FIG. 1, it was found that in many subjects, the amplitude value of the pulse wave during the presentation of the stimulus tends to be smaller than before the presentation of the stimulus.
図2は、刺激の呈示前における脈波の振幅値の平均値に対する、刺激の呈示中における振幅値の割合を示す図である。発明者らは、刺激の呈示中における脈波の振幅値から、刺激の呈示前の脈波の振幅値の平均値を減じた値を積分した値を、刺激の呈示中において脈波が計測された時間で除した値を振幅値の減少度合いに対応する値x(以降、「変化率x」という。)として算出した。なお、振幅値の変化率xは、式(1)で示される。式(1)において、Tは、刺激の呈示中において脈波が計測された時間(例えば、60秒間)である。F(t)は刺激の呈示中の時刻tにおける脈波の振幅値である。Faveは、刺激の呈示前の振幅値の所定時間(例えば、10秒間)の平均値である。 FIG. 2 is a diagram showing the ratio of the amplitude value during the presentation of the stimulus to the average value of the amplitude value of the pulse wave before the presentation of the stimulus. The inventors measured the pulse wave during the stimulus presentation by integrating the value obtained by subtracting the average value of the amplitude of the pulse wave before the stimulus presentation from the amplitude value of the pulse wave during the stimulus presentation. The value divided by the time was calculated as a value x (hereinafter referred to as “change rate x”) corresponding to the degree of decrease in the amplitude value. Note that the change rate x of the amplitude value is expressed by Expression (1). In Expression (1), T is the time (for example, 60 seconds) during which the pulse wave is measured during the presentation of the stimulus. F (t) is the amplitude value of the pulse wave at time t during presentation of the stimulus. F ave is an average value of a predetermined time (for example, 10 seconds) of the amplitude value before the presentation of the stimulus.
図3は、脈波の振幅値の変化率と、テストステロン濃度のコルチゾール濃度に対する比との関係を示すグラフである。テストステロンは性ホルモンの一例である。以降において、「テストステロン濃度のコルチゾール濃度に対する比」を「テストステロン/コルチゾール濃度比」と称することがある。縦軸は、被験者の唾液から計測したテストステロン/コルチゾール濃度比である。横軸は、脈波の振幅値の変化率である。図3から、脈波の振幅値の変化率が大きくなるほど、テストステロン/コルチゾール濃度比が小さくなるという傾向が読み取れる。このようにして、発明者らは、脈波の振幅値を一例とする自律神経活動指標値と、テストステロン/コルチゾール濃度比を一例とする性ホルモン/コルチゾール濃度比との間に負の相関関係があることを見出した。なお、実験は男性について行ったが、今回発見した指尖脈波と性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比との相関関係については、男性ホルモンに限らず女性ホルモン(エストロゲン)についても成り立つと期待されるので、ここでは一般化して「性ホルモン濃度のコルチゾール濃度に対する比との相関関係」として説明する。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the change rate of the amplitude value of the pulse wave and the ratio of the testosterone concentration to the cortisol concentration. Testosterone is an example of a sex hormone. Hereinafter, the “ratio of testosterone concentration to cortisol concentration” may be referred to as “testosterone / cortisol concentration ratio”. The vertical axis represents the testosterone / cortisol concentration ratio measured from the saliva of the subject. The horizontal axis represents the rate of change of the amplitude value of the pulse wave. It can be seen from FIG. 3 that the testosterone / cortisol concentration ratio tends to decrease as the change rate of the amplitude value of the pulse wave increases. In this way, the inventors have a negative correlation between the autonomic nerve activity index value taking the amplitude value of the pulse wave as an example and the sex hormone / cortisol concentration ratio taking the testosterone / cortisol concentration ratio as an example. I found out. Although the experiment was conducted on males, the correlation between the finger plethysmogram and the ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration is expected to hold not only for male hormones but also for female hormones (estrogens). Therefore, it is generalized here as “correlation with the ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration”.
自律神経活動指標値と性ホルモン/コルチゾール濃度比との間の相関関数は、実験結果から導出することができる。相関関数は、実験の環境、条件等によって異なるが、一例を式(2)に示す。式(2)においてT/CORTは、テストステロン/コルチゾール濃度比である。xは、上述の式(1)により算出された振幅値の変化率である。本発明では、このようにして導出された負の相関関係若しくは相関関数を用いてテストステロン/コルチゾール濃度比を算出する。 The correlation function between the autonomic nerve activity index value and the sex hormone / cortisol concentration ratio can be derived from the experimental results. Although the correlation function varies depending on the environment and conditions of the experiment, an example is shown in Equation (2). In the formula (2), T / COR is a testosterone / cortisol concentration ratio. x is the rate of change of the amplitude value calculated by the above equation (1). In the present invention, the testosterone / cortisol concentration ratio is calculated using the negative correlation or correlation function thus derived.
T/CORT=−0.00115×x+0.0864 式(2) T / COUNT = −0.00115 × x + 0.0864 Formula (2)
次に、心拍数とコルチゾール濃度との相関関係ついて説明する。 Next, the correlation between heart rate and cortisol concentration will be described.
発明者らが行った実験では、安静状態にある20人の被験者の心拍と関連のある心拍関連指標値を計測した。本実験では、心拍関連指標値は心拍数である。また、発明者らは、心拍関連指標値の代表値、すなわち心拍数の代表値を算出した。代表値は、例えば、平均値、中間値等の所定時間内に計測された心拍数に対して統計的な演算を行った値である。心拍数の計測においては、公知の心電計が用いられた。なお、ここでの「安静状態」とは「課題遂行中ではない」という意味で用いている。つまり、横になって動かないといった「絶対安静」の状態ではなく、特に課題(タスク)を行っていない状態、いわば「普段通りの状態」という意味である。 In experiments conducted by the inventors, heart rate related index values related to the heart rate of 20 subjects in a resting state were measured. In this experiment, the heart rate related index value is the heart rate. In addition, the inventors calculated a representative value of the heart rate related index value, that is, a representative value of the heart rate. The representative value is, for example, a value obtained by statistically calculating the heart rate measured within a predetermined time such as an average value or an intermediate value. A known electrocardiograph was used for measuring the heart rate. Here, “rest state” is used to mean “not performing a task”. In other words, it does not mean “absolute rest” in which the person does not lie down, but means that the task (task) has not been performed, in other words, “normal state”.
心電計は、被験者に取り付けられた電極間の電圧を計測する。そして、心電計は、一のR波と、当該一のR波に隣接するR波との間隔であるRR間隔に基づいて心拍数を算出する。これにより、心電計は、図4に示すような心拍数の時間変化を計測することができる。 The electrocardiograph measures the voltage between electrodes attached to the subject. The electrocardiograph calculates the heart rate based on the RR interval, which is the interval between one R wave and the R wave adjacent to the one R wave. Thereby, the electrocardiograph can measure the time change of the heart rate as shown in FIG.
また、本実験では、上述のように心拍関連指標値が計測されているときに、20人の被験者それぞれから唾液を採取し、唾液中のコルチゾール濃度を測定した。 Moreover, in this experiment, when the heart rate related index value was measured as described above, saliva was collected from each of 20 subjects, and the cortisol concentration in the saliva was measured.
図5は、コルチゾール濃度と、心拍数の代表値との関係を示す図である。縦軸は、被験者の唾液から計測したコルチゾール濃度である。横軸は、心拍数の代表値である。なお、ここでの代表値は所定時間区間における心拍数の平均値とした。図5に示すように、心拍数の代表値が高くなるほど、コルチゾール濃度が高くなるという傾向が読み取れる。このようにして、発明者らは、コルチゾール濃度と心拍数の代表値との間に正の相関関係があることを見出した。なお、本実験では非特許文献3とは異なり、就寝前時間帯ではなく日中の時間帯に計測を行っている。また、被験者は高ストレス状態にはおかれていない。つまり、非特許文献3では明らかにされていなかった、日中時間帯において、任意の状態(高ストレス状態ではない状態)の被験者について、コルチゾール濃度と心拍関連指標値との間に正の相関関係が見られた。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between cortisol concentration and a representative value of heart rate. The vertical axis represents the cortisol concentration measured from the saliva of the subject. The horizontal axis is a representative value of heart rate. The representative value here is the average value of the heart rate in a predetermined time interval. As shown in FIG. 5, it can be seen that the higher the representative value of the heart rate, the higher the cortisol concentration. Thus, the inventors have found that there is a positive correlation between the cortisol concentration and the representative value of the heart rate. In this experiment, unlike Non-Patent Document 3, the measurement is performed not in the time zone before bedtime but in the daytime. Also, the subject is not in a high stress state. That is, a positive correlation between the cortisol concentration and the heart rate-related index value for a subject in an arbitrary state (a state that is not a high stress state) in the daytime period, which has not been clarified in Non-Patent Document 3. It was observed.
心拍関連指標値とコルチゾール濃度との間の相関関数は、実験結果から導出することができる。相関関数は、実験の環境、条件等によって異なるが、一例を式(3)に示す。式(3)において、CORTはコルチゾール濃度である。HRは心拍数の代表値である。本発明では、このようにして導出された正の相関関係若しくは相関関数を用いてコルチゾール濃度を算出する。 The correlation function between the heart rate related index value and the cortisol concentration can be derived from the experimental results. Although the correlation function varies depending on the environment and conditions of the experiment, an example is shown in Equation (3). In the formula (3), CORT is the cortisol concentration. HR is a representative value of heart rate. In the present invention, the cortisol concentration is calculated using the positive correlation or correlation function thus derived.
CORT=28.9×HR−1035 式(3) CORT = 28.9 × HR-1035 Formula (3)
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図6は、実施形態に係る性ホルモン濃度推定装置1の構成例を示す図である。図6に示すように、性ホルモン濃度推定装置1は、入力部11と、自律神経活動指標値記憶部12と、第1演算部13と、心拍関連指標値記憶部14と、第2演算部15と、推定部16と、出力部17とを備える。性ホルモン濃度推定装置1によって性ホルモンを推定される対象者は、刺激呈示装置4によって刺激を呈示される。性ホルモン濃度推定装置1は、第1計測装置51及び第2計測装置52から出力された情報を入力する。性ホルモン濃度推定装置1は提示装置6に情報を出力する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the sex hormone
刺激呈示装置4は、自律神経活動を変化させるための刺激を対象者に呈示する。該刺激は、人間の情動価を変動させる音、画像、光等である。該刺激は、例えば、爪等が黒板を引っ掻くときに発生する音、又は該音に信号処理を施して作成した音であってもよい。刺激は、爪等が黒板を引っ掻くときに発生する音に限らず人間の情動価を変動させる音、例えば不快な気持ちにさせる音、不安な気持ちにさせる音、心地よい気持ちにさせる音等、人の情動に何らかの変化を与える音であればよい。刺激が画像である場合は、不快な印象を与える画像・映像や、不安や恐怖を感じさせる画像・映像、心地よい気持ちを感じさせる画像・映像等を用いればよい。刺激が光である場合は、光の色や刺激の呈示間隔等によって、人に安心感を与えたり、不安感を与えたりする刺激を用いればよい。刺激呈示装置4は、所定時間(例えば、1分以上)、刺激音を呈示する。該所定時間は、少なくとも、刺激を呈示された人の情動価の変化に伴う生体反応(生体信号)の変化を検出できる程度の長さ以上であればよい。 The stimulus presentation device 4 presents a stimulus for changing the autonomic nerve activity to the subject. The stimulus is a sound, an image, light, or the like that fluctuates a human emotional value. The stimulus may be, for example, a sound generated when a nail or the like scratches the blackboard, or a sound created by performing signal processing on the sound. Stimulation is not limited to sounds generated when nails or the like scratches the blackboard, but sounds that fluctuate human emotional values, such as sounds that make people feel uncomfortable, sounds that make them feel uneasy, sounds that make people feel comfortable, etc. Any sound that changes the emotions is acceptable. When the stimulus is an image, an image / video that gives an unpleasant impression, an image / video that makes you feel anxious or feared, an image / video that makes you feel comfortable, and the like may be used. When the stimulus is light, a stimulus that gives a sense of security or anxiety to the person may be used depending on the color of the light, the presentation interval of the stimulus or the like. The stimulus presentation device 4 presents a stimulus sound for a predetermined time (for example, 1 minute or more). The predetermined time may be at least as long as it can detect a change in a biological reaction (biological signal) accompanying a change in the emotional value of the person presented with the stimulus.
第1計測装置51は、第1の所定時間区間内において、対象者の自律神経の活動の活発さを示す指標値である自律神経活動指標値を計測する。具体的には、第1計測装置51は、対象者への刺激の呈示前に該対象者の自律神経活動指標値を呈示前自律神経活動指標値として計測し、対象者への刺激の呈示中に該対象者の自律神経活動指標値を呈示中自律神経活動指標値として計測する。また、第1計測装置51は、計測した呈示前自律神経活動指標値及び呈示中自律神経活動指標値を性ホルモン濃度推定装置1に出力する。自律神経活動指標値は、例えば、末梢血管の容積を示す指尖脈波の振幅値、血圧、瞳孔径等である。本実施形態では、自律神経活動指標値が指尖脈波の振幅値である例について、以下説明する。
The
第1計測装置51は、例えば、指尖脈波の振幅値を計測する公知の脈波計により構成することができる。具体的には、第1計測装置51は、刺激呈示装置4が対象者への刺激の呈示前における所定時間に、呈示前自律神経活動指標値の一例として呈示前指尖脈波を計測し、刺激呈示装置4が該対象者への刺激の呈示中における所定時間に、呈示中自律神経活動指標値の一例として呈示中尖脈波を計測する。また、第1計測装置51は、計測した呈示前指尖脈波及び呈示中指尖脈波を性ホルモン濃度推定装置1に出力する。
The
第2計測装置52は、第2の所定時間区間、安静状態にある対象者の時刻毎の心拍関連指標値を計測して、性ホルモン濃度推定装置1に出力する。心拍関連指標値は、心拍と関連のある指標値である。所定時間は、第2演算部15によって算出される心拍関連指標値の代表値が、対象者の状態を有効に示すとみなされる時間(例えば、60秒間)である。代表値は、平均値、中間値等の第2の所定時間区間、計測された心拍関連指標値に対して統計的な演算を行った値である。本実施形態では、心拍関連指標値が心拍数である例について説明する。この場合、第2計測装置52は、心拍数を計測し、計測した心拍数を順次、性ホルモン濃度推定装置1に出力する。
The
性ホルモン濃度推定装置1が備える各構成について詳細に説明する。
Each structure with which the sex hormone
入力部11は、第1計測装置51から出力された呈示前自律神経活動指標値及び呈示中自律神経活動指標値を入力する。本実施形態では、入力部11は、性ホルモン濃度推定装置1から出力された呈示前指尖脈波及び呈示中指尖脈波を入力する。また、入力部11は、第2計測装置52によって第2の所定時間区間計測されて、順次、出力された時刻毎の心拍関連指標値を入力する。具体的には、入力部11は、心拍関連指標値の時系列データを入力する。さらに具体的には、入力部11は、心拍数の時系列データを入力する。
The input unit 11 inputs the pre-presenting autonomic nerve activity index value and the presenting autonomic nerve activity index value output from the
自律神経活動指標値記憶部12は、半導体記憶デバイス及び磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスを含んでもよいし、複数の種類の記憶デバイスを含んでもよい。自律神経活動指標値記憶部12は、刺激呈示装置4による対象者への刺激の呈示前に、第1計測装置51によって計測された呈示前自律神経活動指標値を記憶する。本実施形態では、自律神経活動指標値記憶部12は、呈示前自律神経活動指標値として呈示前指尖脈波を記憶する。
The autonomic nerve activity index
第1演算部13は、入力部11によって入力された、第1の所定時間区間における、対象者へ刺激が呈示される前の自律神経活動指標値である呈示前自律神経活動指標値と、刺激の呈示中における対象者の自律神経活動指標値である呈示中自律神経活動指標値とを取得する。そして、第1演算部13は、呈示中自律神経活動指標値の呈示前自律神経活動指標値からの変化率を算出する。変化率は、例えば、呈示中自律神経活動指標値の、呈示前自律神経活動指標値の平均値からの差の平均値とすることができる。すなわち変化率は、呈示中自律神経活動指標値の、呈示前自律神経活動指標値の平均値からの差を呈示中自律神経活動指標値が計測されている時間で積分し、該時間で除した値とすることができる。 The first computing unit 13 is input by the input unit 11 and is an autonomic nerve activity index value before presentation that is an autonomic nerve activity index value before the stimulus is presented to the subject in the first predetermined time interval, and the stimulus The presenting autonomic nerve activity index value, which is the autonomic nerve activity index value of the subject during the presentation, is acquired. And the 1st calculating part 13 calculates the change rate from the autonomic nerve activity index value before presentation of the autonomic nerve activity index value during presentation. The rate of change can be, for example, the average value of the differences from the average value of the pre-presenting autonomic nerve activity index value of the presenting autonomic nerve activity index value. That is, the rate of change was calculated by integrating the difference from the average value of the autonomic nerve activity index value before presentation with the average value of the autonomic nerve activity index value before presentation and dividing by the time during which the autonomic nerve activity index value being presented was measured. Can be a value.
本実施形態では、上述のように、呈示前自律神経活動指標値は、対象者への刺激の呈示前における該対象者の呈示前指尖脈波の振幅値、つまり、刺激呈示前の所定時間区間における時刻毎の指尖脈波の振幅値からなる時系列データである。また、呈示中自律神経活動指標値は、対象者への刺激の呈示中における該対象者の呈示中指尖脈波の振幅値、つまり、刺激呈示中の所定時間区間における時刻毎の指尖脈波の振幅値からなる時系列データである。そのため、第1演算部13は、呈示前指尖脈波の振幅値の時系列データと、呈示中指尖脈波の振幅値の時系列データとを第1計測装置51から取得する。そして、第1演算部13は、呈示前指尖脈波の振幅値の時系列データと、呈示中指尖脈波の振幅値の時系列データとに基づいて、振幅値の変化率を算出する。例えば、第1演算部13は、呈示前指尖脈波の振幅値の平均値、つまり、呈示前指尖脈波の時系列データから振幅値の平均値を算出する。そして、第1演算部13は、呈示中指尖脈波の時系列データ中の各振幅値と、呈示前指尖脈波の振幅値の平均値との差の積分値を呈示中指尖脈波が呈示されている時間で除した値を振幅値の変化率として算出する。
In the present embodiment, as described above, the pre-presentation autonomic nerve activity index value is the amplitude value of the pre-presentation finger plethysmogram before the presentation of the stimulus to the subject, that is, a predetermined time before the stimulus presentation. It is time series data which consists of the amplitude value of the finger plethysmogram for every time in a section. In addition, the presenting autonomic nerve activity index value is the amplitude value of the subject's presenting middle finger plethysmogram during presentation of the stimulus to the subject, that is, the finger plethysmogram at each time in a predetermined time interval during the stimulus presentation It is time series data consisting of amplitude values. Therefore, the first calculation unit 13 acquires time-series data of the amplitude value of the pre-presenting finger plethysmogram and time-series data of the amplitude value of the presented middle finger plethysmogram from the
心拍関連指標値記憶部14は、半導体記憶デバイス及び磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスを含んでもよいし、複数の種類の記憶デバイスを含んでもよい。心拍関連指標値記憶部14は、第2計測装置52によって第2の所定時間区間、計測され、入力部11によって入力された心拍関連指標値の時系列データを記憶する。具体的には、心拍関連指標値記憶部14は、第2の所定時間区間に継続的に計測された心拍関連指標値と、当該心拍関連指標値が計測された時刻とを関連付けて記憶する。当該時刻は、開始時点からの経過時間であってもよい。
The heartbeat-related index
第2演算部15は、心拍関連指標値記憶部14に記憶されている心拍関連指標値の時系列データに基づいて、心拍関連指標値の代表値を算出する。
The
推定部16は、変化率と性ホルモン/コルチゾール濃度比とが負の相関(第1の関係性)を有するように、第1演算部13によって算出された変化率に基づいて性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する。具体的には、推定部16は、第1演算部13によって変化率が算出されると、当該変化率に対して性ホルモン/コルチゾール濃度比の推定結果が負の相関となるように、例えば、変化率が大きいほど性ホルモン/コルチゾール濃度比の推定結果が小さいことを示すように、あるいは、変化率が小さいほど性ホルモン/コルチゾール濃度比の推定結果が大きいことを示すように性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する。あるいは、推定部16は、変化率が第1値であるときの性ホルモン/コルチゾール濃度比の推定結果よりも、変化率が第1値よりも大きい第2値のときの性ホルモン/コルチゾール濃度比の推定結果のほうが小さな値をとるように、性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する。例えば、上述の式(2)によって表される負の相関関数を用いて性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する。
The
また、推定部16は、心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度とが正の相関(第2の関係性)を有するようにコルチゾール濃度を推定する。具体的には、推定部16は、第2演算部15によって代表値が算出されると、当該代表値に対してコルチゾール濃度の推定値が正の相関となるように、つまり、代表値が大きいほどコルチゾール濃度の推定値が大きいことを示すように、あるいは代表値が小さいほどコルチゾール濃度の推定値が小さいことを示すようにコルチゾール濃度を推定する。あるいは、推定部16は、代表値が第3値であるときのコルチゾール濃度の推定値よりも、代表値が第3値よりも大きい第4値のときのコルチゾール濃度の推定値のほうが大きな値となるように、コルチゾール濃度を推定する。例えば、推定部16は、予め定めた心拍関連指標値の代表値に関する正の相関関数に基づいてコルチゾール濃度を推定する。正の相関関数の一例は、上述の式(3)によって表される正の相関関数である。
In addition, the
さらに、推定部16は、上述のように推定した性ホルモン/コルチゾール濃度比及びコルチゾール濃度に基づいて性ホルモン濃度を推定する。具体的には、性ホルモン/コルチゾール濃度比にコルチゾール濃度を乗じた値を性ホルモン濃度として推定する。
Furthermore, the
出力部17は、推定部16によって推定された性ホルモン濃度を提示装置6に出力する。
The output unit 17 outputs the sex hormone concentration estimated by the
提示装置6は、推定部16によって推定され、出力部17によって出力された性ホルモン濃度を提示する。具体的には、提示装置6は、性ホルモン濃度をディスプレイに表示してもよい。また、提示装置6は、性ホルモン濃度を示す音声をスピーカで出力してもよい。
The presentation device 6 presents the sex hormone concentration estimated by the
次に、性ホルモン濃度推定装置1による性ホルモン濃度推定方法について、図7を参照して説明する。図7は、性ホルモン濃度推定方法の一例を示すフローチャートである。
Next, a sex hormone concentration estimation method by the sex hormone
まず、入力部11が、刺激呈示装置4が対象者に刺激を呈示していないときに、第1計測装置51によって計測された対象者の呈示前指尖脈波を入力する(ステップS11)。
First, the input unit 11 inputs the pre-presentation finger plethysmogram of the subject measured by the
次に、自律神経活動指標値記憶部12が、入力部11によって入力された呈示前指尖脈波を記憶する(ステップS12)。
Next, the autonomic nervous activity index
次に、刺激呈示装置4が所定時間区間、対象者に刺激を呈示する(ステップS13)。 Next, the stimulus presentation device 4 presents the stimulus to the subject for a predetermined time interval (step S13).
入力部11が、刺激呈示装置4が対象者に刺激を呈示している間に、第1計測装置51によって計測された当該対象者の呈示中指尖脈波を入力する(ステップS14)。 While the stimulus presenting device 4 is presenting the stimulus to the subject, the input unit 11 inputs the subject's presented middle finger plethysmogram measured by the first measuring device 51 (step S14).
次に、第1演算部13が、ステップS12で記憶された呈示前指尖脈波と、ステップS14で計測された呈示中指尖脈波とに基づいて、指尖脈波の振幅値の減少度を算出する(ステップS15)。 Next, the first calculation unit 13 decreases the amplitude value of the finger plethysmogram based on the pre-presentation finger plethysmogram stored in step S12 and the presented middle finger plethysmogram measured in step S14. Is calculated (step S15).
次に、入力部11が、第2計測装置52によって、第2の所定時間区間、計測された時刻毎の心拍関連指標値を入力する(ステップS16)。なお、第2の所定時間区間は、ステップS13の所定時間区間とは独立である。 Next, the input unit 11 inputs a heartbeat-related index value for each measured time at the second predetermined time interval by the second measuring device 52 (step S16). Note that the second predetermined time interval is independent of the predetermined time interval in step S13.
次に、心拍関連指標値記憶部14が、入力部11によって入力された時刻毎の心拍関連指標値の時系列データを記憶する(ステップS17)。
Next, the heart rate related index
次に、第2演算部15が、心拍関連指標値記憶部14に記憶されている時刻毎の心拍関連指標値から、第2の所定時間区間における心拍関連指標値の代表値を算出する(ステップS18)。代表値の一例は、第2の所定時間区間内の心拍関連指標値の平均値であるが、これに限らず、第2の所定時間区間内の心拍関連指標値を代表する値であれば何でもよい。
Next, the
次に、推定部16により、振幅の減少度と、心拍関連指標値の代表値とに基づいて性ホルモン濃度を推定する(ステップS19)。
Next, the sex hormone concentration is estimated by the
ここで推定部16が性ホルモン濃度を推定する方法の詳細について図8を参照して詳細に説明する。
Here, the details of the method by which the
まず、推定部16により、ステップS15で算出された指尖脈波の振幅の減少度から性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する(ステップS191)。具体的には、ステップS15で算出された指尖脈波の振幅の減少度に対して負の相関を有するように、性ホルモン/コルチゾール濃度比を推定する。
First, the
次に、推定部16により、ステップS18で算出された代表値に基づいて、当該代表値と正の相関を有するようにコルチゾール濃度を推定する(ステップS192)。具体的には、ステップS18で算出された代表値に対して正の相関を持つようにコルチゾール濃度を推定する。例えば、代表値が第1値であるときに推定部24が推定するコルチゾール濃度を第1コルチゾール濃度とすると、代表値が第1値よりも大きな第2値であるときは、推定部が推定するコルチゾール濃度は第1コルチゾール濃度よりも大きな第2値となるように、推定部24の推定処理が行われる。
Next, the cortisol concentration is estimated by the
次に、推定部16が、ステップS191で推定された性ホルモン/コルチゾール濃度比に、ステップS192で推定されたコルチゾール濃度を乗じた値を性ホルモン濃度として推定する(ステップS193)。
Next, the
図7に戻って、出力部17が、ステップS19で推定された性ホルモン濃度を提示装置6に出力する(ステップS20)。 Returning to FIG. 7, the output unit 17 outputs the sex hormone concentration estimated in step S19 to the presentation device 6 (step S20).
なお、ステップS11からステップS15までの処理とステップS16からステップS18までの処理の一部または全部は並行して同時に行われてもよい。ステップS11からステップS15までの処理は、ステップS16からステップS18までの処理の前に行われてもよい。 Note that some or all of the processing from step S11 to step S15 and the processing from step S16 to step S18 may be performed simultaneously in parallel. The process from step S11 to step S15 may be performed before the process from step S16 to step S18.
また、上述した性ホルモン濃度推定装置1として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、性ホルモン濃度推定装置1の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータのデータベースに格納しておき、該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。
In addition, a computer can be suitably used to function as the sex hormone
また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD−ROMやDVD−ROMなどの記録媒体であってもよい。 The program may be recorded on a computer readable medium. If a computer-readable medium is used, it can be installed on a computer. Here, the computer-readable medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.
上述したように、第1の実施形態によれば、性ホルモン濃度推定装置1は、対象者の自律神経活動と相関のある自立神経活動指標値と、心拍に関連のある心拍関連指標値とに基づいて性ホルモン濃度を推定する。そのため、従来のように体液を用いて性ホルモン濃度を計測する場合に比べて、性ホルモン濃度推定装置1は、迅速に性ホルモン濃度を推定することができる。また、自律神経活動指標値及び心拍関連指標値は非侵襲的に計測されるため、性ホルモン濃度推定装置1は簡易に性ホルモン濃度を計測することができる。
As described above, according to the first embodiment, the sex hormone
なお、上述の実施形態において、性ホルモン濃度推定装置1は、刺激呈示装置4を刺激呈示部として備えてもよい。この場合、刺激呈示部が対象者に刺激を呈示する。また、性ホルモン濃度推定装置1は、第1計測装置51を第1計測部として備えてもよい。この場合、第1計測部が対象者の自律神経活動指標値を計測する。また、性ホルモン濃度推定装置1は、第2計測装置52を第2計測部として備えてもよい。この場合、第2計測部が対象者の心拍関連指標値を計測する。
In the above-described embodiment, the sex hormone
また、上述の実施形態において、性ホルモン濃度推定装置1は、提示装置6を提示部として備えてもよい。この場合、提示部がテストステロン濃度を提示する。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the sex hormone
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1,2,3 性ホルモン濃度推定装置
4 刺激呈示装置
6 呈示装置
11 入力部
12 指標値記憶部
13 第1演算部
14 心拍関連指標値記憶部
15 第2演算部
16 推定部
17 出力部
18 性ホルモン濃度記憶部
19 判定部
20 減少率記憶部
51 第1計測装置
52 第2計測装置
100 性ホルモン濃度推定部
1, 2, 3 Sex hormone concentration estimation device 4 Stimulus presentation device 6 Presentation device 11
Claims (5)
前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出する第1演算部と、
時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出する第2演算部と、
自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比とが負の相関を有するように前記第1演算部により算出された前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度とが正の相関を有するように前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度と、に基づいて前記性ホルモン濃度を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする、性ホルモン濃度推定装置。 A sex hormone concentration estimation device for estimating a sex hormone concentration of a subject,
A first computing unit that calculates a rate of change in a first predetermined time interval of an autonomic nerve activity index value correlated with the subject's autonomic nerve activity;
A second calculation unit that calculates a representative value in a second predetermined time interval of a heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time;
Ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration calculated from the rate of change calculated by the first calculation unit so that the rate of change of autonomic nerve activity index value and the ratio of sex hormone concentration to cortisol concentration have a negative correlation And the cortisol concentration of the subject calculated from the representative value calculated by the second calculation unit so that the representative value of the heart rate-related index value and the cortisol concentration have a positive correlation. An estimation unit for estimating the hormone concentration;
A sex hormone concentration estimation apparatus comprising:
前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出する第1演算部と、
時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出する第2演算部と、
予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比との間の第1の関係性に基づいて、前記第1演算部により算出された前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度との間の第2の関係性に基づいて、前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度とに基づいて前記性ホルモン濃度を推定する推定部と、
を備え、
前記第1の関係性は、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値よりも、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値よりも大きい第2値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値が小さくなる関係であり、
前記第2の関係性は、前記心拍関連指標値の代表値が第3値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度の推定値よりも、前記代表値が前記第3値よりも大きい第4値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度が大きな値となる関係であることを特徴とする、性ホルモン濃度推定装置。 A sex hormone concentration estimation device for estimating a sex hormone concentration of a subject,
A first computing unit that calculates a rate of change in a first predetermined time interval of an autonomic nerve activity index value correlated with the subject's autonomic nerve activity;
A second calculation unit that calculates a representative value in a second predetermined time interval of a heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time;
Based on the first relationship between the rate of change of the predetermined autonomic nervous activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration, it is calculated from the rate of change calculated by the first calculation unit. Based on the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration and the second relationship between the representative value of the predetermined heart rate-related index value and the cortisol concentration, the representative value calculated by the second calculating unit is used. An estimation unit that estimates the sex hormone concentration based on the calculated cortisol concentration of the subject;
With
The first relationship is the estimation of the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change of the autonomic nerve activity index value during presentation from the autonomic nerve activity index value before presentation is the first value. The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change from the pre-presentation autonomic nerve activity index value to the second value larger than the first value is greater than the value The estimated value of becomes smaller,
The second relationship is a fourth value in which the representative value is greater than the third value than the estimated value of the cortisol concentration of the subject when the representative value of the heartbeat-related index value is a third value. In this case, the sex hormone concentration estimating apparatus is characterized in that the cortisol concentration of the subject is a large value.
前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出するステップと、
時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出するステップと、
予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比とが負の相関を有するように前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、前記代表値とコルチゾール濃度とが正の相関を有するように前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度と、に基づいて前記性ホルモン濃度を推定するステップと、
を含むことを特徴とする、性ホルモン濃度推定方法。 A sex hormone concentration estimation method for estimating the sex hormone concentration of a subject,
Calculating a rate of change in a first predetermined time interval of an autonomic nerve activity index value correlated with the subject's autonomic nerve activity;
Calculating a representative value in a second predetermined time interval of a heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time;
The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration calculated from the change rate so that the predetermined change rate of the autonomic nerve activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration have a negative correlation, and the representative value Estimating the sex hormone concentration based on the subject's cortisol concentration calculated from the representative value so that the cortisol concentration and the cortisol concentration have a positive correlation;
A method for estimating a sex hormone concentration, comprising:
前記対象者の自律神経活動と相関のある自律神経活動指標値の第1の所定時間区間における変化率を算出するステップと、
時刻毎に計測された前記対象者の心拍と関連のある心拍関連指標値の第2の所定時間区間における代表値を算出するステップと、
予め定められた自律神経活動指標値の変化率とコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比との間の第1の関係性に基づいて、前記第1演算部により算出された前記変化率から算出されるコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比と、予め定められた心拍関連指標値の代表値とコルチゾール濃度との間の第2の関係性に基づいて、前記第2演算部によって算出された前記代表値から算出される前記対象者のコルチゾール濃度とに基づいて前記性ホルモン濃度を推定するステップと、
を含み、
前記第1の関係性は、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値よりも、前記呈示中自律神経活動指標値の前記呈示前自律神経活動指標値からの変化率が第1値よりも大きい第2値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度に対する性ホルモン濃度の比の推定値が小さくなる関係であり、
前記第2の関係性は、前記心拍関連指標値の代表値が第3値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度の推定値よりも、前記代表値が前記第3値よりも大きい第4値の場合の前記対象者のコルチゾール濃度が大きな値となる関係であることを特徴とする、性ホルモン濃度推定方法。 A sex hormone concentration estimation method for estimating the sex hormone concentration of a subject,
Calculating a rate of change in a first predetermined time interval of an autonomic nerve activity index value correlated with the subject's autonomic nerve activity;
Calculating a representative value in a second predetermined time interval of a heartbeat-related index value related to the heartbeat of the subject measured at each time;
Based on the first relationship between the rate of change of the predetermined autonomic nervous activity index value and the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration, it is calculated from the rate of change calculated by the first calculation unit. Based on the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration and the second relationship between the representative value of the predetermined heart rate-related index value and the cortisol concentration, the representative value calculated by the second calculating unit is used. Estimating the sex hormone concentration based on the calculated cortisol concentration of the subject;
Including
The first relationship is the estimation of the ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change of the autonomic nerve activity index value during presentation from the autonomic nerve activity index value before presentation is the first value. The ratio of the sex hormone concentration to the cortisol concentration of the subject when the rate of change from the pre-presenting autonomic nerve activity index value to the second value larger than the first value is greater than the value The estimated value of becomes smaller,
The second relationship is a fourth value in which the representative value is greater than the third value than the estimated value of the cortisol concentration of the subject when the representative value of the heartbeat-related index value is a third value. In this case, the sex hormone concentration estimation method is characterized in that the cortisol concentration of the subject is a large value.
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