JP2012027801A - 血糖値予測装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】外部装置と通信ができない状態で血糖値の予測を行う装置において、血糖値の予測に用いるために記憶しておくデータ量を削減すること。
【解決手段】本発明の血糖値予測装置は、食事の内容および時刻の入力を受け付ける受付手段と、食事の内容、時刻および摂取カロリーが記録される摂取入力情報、および複数の食事の内容をグループ化したグループ項目に対して摂取カロリーが定められた食事グループ情報を記憶する記憶手段と、入力された食事の内容に対応するグループ項目の摂取カロリーを、摂取入力情報に記録する記録手段と、特定の通信条件を満たした場合に、外部装置と通信する通信手段と、外部装置と通信がなされると、摂取入力情報に記録されている各食事の内容に対応する摂取カロリーを、データベースに記録された関係に修正する修正手段と、摂取入力情報に基づいて、血糖値の時間変化を算出する算出手段とを具備する。
【選択図】図８

Description

本発明は、血糖値予測装置およびプログラムに関する。

血糖値など健康管理を行うための解析は、解析処理に必要な演算処理能力、データベースなどの関係から、測定器などの利用者の手元において用いられる端末装置とは別の装置、例えば、サーバなどにおいて行われる（例えば、特許文献１、２、３）。

特開２００８−３１０６０６号公報 特開２００８−２９３１７１号公報 特開２００４−１３５７５９号公報

測定器において解析結果を得ようとした場合には、測定器がサーバと通信する必要があるため、通信が可能な状況にない場合には、解析結果を得ることができなかった。近年、演算処理チップ、メモリーなどの小型化、高性能化が進み、測定器に解析機能を設けることも可能になってきている。しかしながら、高性能化するほどコストがかかることになるため、例えば、メモリーなどにおいては、記憶可能なデータ量をできるだけ抑えるようにすることが求められる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、外部装置と通信ができない状態で血糖値の予測を行う装置において、血糖値の予測に用いるために記憶しておくデータ量を削減することにある。

上述の課題を解決するため、本発明は、食事の内容および当該内容の食事を行う時刻の入力を受け付ける受付手段と、前記受け付けられた食事の内容、時刻および当該食事の内容に対応した摂取カロリーが記録される摂取入力情報、および複数の食事の内容をグループ化したグループ項目に対して摂取カロリーが定められた食事グループ情報を記憶する記憶手段と、前記受付手段により前記入力が受け付けられると、前記食事グループ情報を参照して、当該入力された食事の内容に対応する前記グループ項目を特定し、当該グループ項目に対応する摂取カロリーを、当該入力された食事の内容および時刻に対応づけて前記摂取入力情報に記録する記録手段と、食事の内容と摂取カロリーとの関係が記録されたデータベースを記憶する外部装置に対して、特定の通信条件を満たした場合に通信する通信手段と、前記通信手段によって前記外部装置と通信がなされると、前記データベースを参照し、前記摂取入力情報に記録されている各食事の内容と摂取カロリーとの対応関係を、前記データベースに記録された対応関係となるように修正する修正手段と、前記摂取入力情報に記録されている時刻と摂取カロリーとの対応関係に基づいて、予測される血糖値の時間変化を算出する算出手段とを具備することを特徴とする血糖値予測装置を提供する。
この血糖値予測装置によれば、外部装置と通信ができない状態で血糖値の予測を行う装置において、血糖値の予測に用いるために記憶しておくデータ量を削減することができる。

別の好ましい態様において、前記食事グループ情報は、さらに摂取カロリーの誤差を示す情報が定められ、前記摂取入力情報は、前記グループ項目に対応する前記誤差を示す情報がさらに記録され、前記修正手段は、さらに前記誤差がないことを示すように前記摂取入力情報を修正し、前記算出手段は、前記摂取入力情報に記録されている誤差を示す情報に応じて、前記予測される血糖値の時間変化の幅をあわせて算出することを特徴とする。
この血糖値予測装置によれば、血糖値の予測精度をユーザーに提示することができる。

別の好ましい態様において、前記記録手段は、前記受付手段によって受け付けられた食事の内容が前記摂取入力情報に既に記録されている食事の内容に含まれ、かつ当該記録されている食事の内容に対応する摂取カロリーが前記修正手段により修正されている場合には、前記食事グループ情報に応じた記録に代えて、当該摂取カロリーを当該受け付けられた食事の内容および時刻に対応づけて前記摂取入力情報に記録することを特徴とする。
この血糖値予測装置によれば、通信が可能でない場合においても血糖値の予測精度を向上させることができる。

別の好ましい態様において、前記通信手段によって前記外部装置と通信がなされると、前記摂取入力情報に記録されている食事の内容に応じて、前記食事グループ情報に定められた各項目にグループ化される食事の内容を変更し、前記データベースを参照して前記食事グループ情報の内容を更新する更新手段をさらに具備することを特徴とすることを特徴とする。
この血糖値予測装置によれば、通信が可能でない場合においても血糖値の予測精度を向上させることができる。

実施形態に係る血糖値予測システムの構成を示す図である。 実施形態に係る食事メニューＤＢの内容の一例を示す図である。 実施形態に係る血糖値予測装置の構成を示す図である。 実施形態に係る食事グループ情報の内容の一例を示す図である。 実施形態に係る運動種別情報の内容の一例を示す図である。 実施形態に係る摂取入力情報、消費入力情報の内容の一例を示す図である。 実施形態に係る測定情報の内容の一例を示す図である。 実施形態に係る食事入力機能の構成を示す図である。 実施形態に係る摂取入力情報を修正したときの内容の一例を示す図である。 実施形態に係る血糖値予測機能の構成を示す図である。 実施形態に係る第１予測曲線、第２予測曲線を示す図である。 実施形態に係る第１予測曲線の予測アルゴリズムの変化例を示す図である。 実施形態に係る第２予測曲線の予測アルゴリズムの変化例を示す図である。 実施形態に係る第１予測曲線に誤差を反映させたときの例を示す図である。 変形例１に係る摂取入力情報の内容の一例を示す図である。 変形例２に係る食事グループ情報の内容の一例を示す図である。

＜実施形態＞
［全体構成］
本実施形態に係る血糖値予測装置は、ユーザーの身体に装着可能に構成される。血糖値予測装置は、入力される各種情報、ユーザーから得られる脈拍などの生体情報、ユーザーの活動量などを用いて、ユーザーの血糖値を予測し、予測した血糖値の時間変化を表す予測曲線を出力する。ユーザーが入力する情報としては、例えば、摂取カロリーを特定するための食事の内容などである。
以下、本実施形態に係る血糖値予測装置の詳細について説明する。

図１は、実施形態に係る血糖値予測システムの構成を示す図である。血糖値予測システムは、血糖値予測装置１０と記憶装置２０とを有する。血糖値予測装置１０は、記憶装置２０と有線または無線により通信する。血糖値予測装置１０は、外部装置である記憶装置２０と常時通信が可能な状態となっているわけではなく、特定の条件（以下、通信条件という）を満たした場合に通信が可能になっている。特定の条件とは、有線通信であれば、例えば、血糖値予測装置１０を記憶装置２０に直接通信ケーブルで接続すること、記憶装置２０に通信可能な装置に通信ケーブルで接続することなどである。また、無線通信であれば、通信のためのアクセスポイントへの接続圏内に血糖値予測装置１０が存在することなどである。この例においては、ユーザーが意図的に記憶装置２０と血糖値予測装置１０とを通信させる状態にしない限りは、原則として通信が行われないものとする。

［記憶装置２０］
記憶装置２０は、ハードディスクなどの記憶手段を有する装置であり、上述したように通信条件を満たしたときに血糖値予測装置１０と通信が可能になっている。記憶装置２０には、食事メニューデータベース（以下、食事メニューＤＢという）が記憶されている。

図２は、実施形態に係る食事メニューＤＢの内容の一例を示す図である。食事メニューＤＢは、食事の内容と摂取カロリーとの関係が記録されたデータベースである。食事メニューＤＢに記録された関係は、図２に示すように、例えば、食事の内容が「醤油ラーメン」に対応して摂取カロリーが「４４０ｋｃａｌ」となる関係である。
続いて、血糖値予測装置１０の構成について説明する。

［血糖値予測装置１０］
図３は、実施形態に係る血糖値予測装置１０の構成を示す図である。血糖値予測装置１０は、制御部１１０、操作部１２０、活動量測定部１３０、脈拍測定部１４０、記憶部１５０、表示部１６０、および通信部１７０を有する。これらの各構成はバスにより接続されている。
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）のメモリーを有する。制御部１１０は、ＲＡＭをワーキングエリアとしてＲＯＭに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、食事入力機能、血糖値予測機能などを実現し、制御部１１０と接続されている各部を制御する。また、制御部１１０は、クロックのカウントなどにより、現在日時を計測する。
操作部１２０は、例えば、数字や文字等の入力キーを有する操作ボタン群を有し、ユーザーによって操作された入力キーに対応する操作信号を制御部１１０へ送出する。操作部１２０は、ユーザーの操作により、食事の内容、運動の内容、およびこれらの実施時刻（以下、日時という）、ユーザーが測定した血糖値などの各種情報の入力を受け付ける。なお、日時については、食事の内容、運動の内容が入力されたときの日時が自動的に入力されるようにし、将来の予定の入力、過去の実績の修正、追記などを行う場合に、ユーザーが日時の入力をするようにしてもよい。

活動量測定部１３０は、加速度センサーなど、ユーザーの運動状態を検出するためのセンサーを有し、ユーザーの歩行や運動などの動作に応じたセンサーの出力信号を予め定義された演算式を用いて消費カロリーを算出する。このセンサーは、例えば、ユーザーの腰や腕などに取り付けられる。活動量測定部１３０は、ユーザーが一定期間（この例においては、４秒ごと）に消費した消費カロリーや運動強度を算出する。この例においては、活動量測定部１３０は、算出した消費カロリーを消費カロリー情報として制御部１１０へ送出する。

脈拍測定部１４０は、特定波長の光を照射する特定波長光照射部を有し、特定波長光照射部によってユーザーの血管に特定波長の光を照射し、血管で反射された特定波長の光の強度、または血管を透過した特定波長の光の強度を、フォトダイオードなどの受光素子によって検出する。特定波長光照射部は、例えば、ユーザーの腕、指などに取り付けられる。脈拍測定部１４０は、受光素子からの出力信号を予め定義された演算式を用いて脈拍を算出する。そして、脈拍測定部１４０は、活動量測定部１３０と同様に、一定期間（この例においては、４秒ごと）の脈派から１分間あたりの脈拍を算出して脈拍情報として制御部１１０へ送出する。
なお、活動量測定部１３０、脈拍測定部１４０のいずれか一方または双方は、血糖値予測装置１０とは別装置であってもよく、この場合には、有線、無線による通信により、消費カロリー情報、脈拍情報を血糖値予測装置１０に送出する。

記憶部１５０は、不揮発性メモリーなどの記憶手段であり、ユーザー情報、食事グループ情報、運動種別情報、摂取入力情報、消費入力情報、測定情報、および血糖値情報などのテーブルを記憶している。以下、各情報について説明する。なお、運動種別情報および消費入力情報はなくてもよい。
ユーザー情報は、ユーザーの過去の血糖値に関する情報を示し、ユーザーが過去に糖尿病に関する教育入院を行ったときなどの、教育入院期間において測定された血糖値、行動履歴（食事の内容、運動の内容）、および測定履歴（消費カロリー、脈拍など）が時系列に記憶されている。この消費カロリー、脈拍は、それぞれ、活動量測定部１３０、脈拍測定部１４０に相当する構成により測定、算出されたものである。

図４は、実施形態に係る食事グループ情報の内容の一例を示す図である。食事グループ情報は、食事グループに対して、摂取カロリーおよびその摂取カロリーの誤差が定められた情報である。食事グループとは、食事メニューＤＢに記録された食事の内容をグループ化したグループ項目である。
この例において、各食事グループは、その食事グループの名称が含まれる食事の内容がグループ化されている。例えば、食事グループが「定食」であるものについては、「定食」という単語が含まれている食事の内容（刺身定食、唐揚定食など）をグループ化したものである。また、食事グループが「その他」であるものについては、どのグループ項目にも含まれない食事の内容をまとめてグループ化したものである。なお、名称でグループ化することに限らず、グループ項目と食事の内容との対応関係を定めたグループ化テーブルを記憶部１５０に記憶させておくなど、食事の内容のグループ化は様々方法により実現される。

食事グループ情報における摂取カロリーは、グループ化されている食事の内容について、食事メニューＤＢに記録されている摂取カロリーを用いて、予め決められた演算をして得られた摂取カロリーの代表的な値である。この値は、例えば、平均値、中央値、最頻値などの統計量などであればよい。誤差については、上記演算の結果得られた値であり、グループ化されている食事の内容に対応する摂取カロリーの分布の程度に応じた値、例えば、標準偏差、分散などである。この例においては、食事グループが「定食」であるものについては、代表的な摂取カロリーとして「７２０ｋｃａｌ」であり、誤差が「５０％」である。この例において誤差が「５０％」である場合には、摂取カロリーが「７２０ｋｃａｌ」の「−２５％」から「＋２５％」に分布していることを示している。

図５は、実施形態に係る運動種別情報の内容の一例を示す図である。運動種別情報は、運動の内容に対して、１時間当たりの消費カロリーが定められた情報である。例えば、運動の内容が「散歩」であるものについては、１時間につき「５０ｋｃａｌ」の消費カロリーであることが定められている。

図６は、実施形態に係る摂取入力情報（図６（ａ））、消費入力情報（図６（ｂ））の内容の一例を示す図である。摂取入力情報は、日時、食事の内容、摂取カロリーおよび誤差の対応関係が記録された情報であり、予測される血糖値の時間変化の算出に用いる対応関係を定める情報である。日時および食事の内容は、ユーザーの操作部１２０への操作により入力される情報である。摂取カロリーおよび誤差については、食事グループ情報の内容に応じて記録される情報である。なお、摂取入力情報における食事の内容には、さらに栄養素についても対応付けられるようにしてもよい。この場合には、後述する予測アルゴリズムによる血糖値の時間変化の算出において用いられるパラメータに、栄養素が含まれるようにしてもよい。
消費入力情報は、日時、運動の内容、運動時間および消費カロリーの対応関係が記録された情報である。日時、運動の内容および運動時間は、ユーザーの操作部１２０への操作により入力される情報である。消費カロリーについては、運動種別情報の内容に応じて記録される情報である。なお、ユーザーにより入力される項目としては、さらに運動時間があってもよい。この場合、消費入力情報に記録される消費カロリーは、運動時間に応じて調整される。例えば、運動時間が２時間であれば、消費入力情報に記録される消費カロリーは、運動種別情報による消費カロリーの２倍となる。

図７は、実施形態に係る測定情報の内容の一例を示す図である。測定情報は、日時、消費カロリー（ｃ１、ｃ２、ｃ３）、および脈拍（ｄ１、ｄ２、ｄ３）の対応関係が記録された情報である。測定情報における消費カロリー、脈拍は、それぞれ活動量測定部１３０、脈拍測定部１４０から制御部１１０に送出された消費カロリー情報、脈拍情報に応じて記録されている。日時は、消費カロリー情報が示す消費カロリー、脈拍情報が示す脈拍が算出された日時を示している。
血糖値情報は、ユーザーの血糖値の測定結果とその測定を行ったときの日時とを対応付けた情報である。血糖値の測定結果および測定日時は、ユーザーが操作部１２０への操作により入力される。なお、日時は、血糖値の測定結果が入力された日時であってもよい。

図３に戻って説明を続ける。表示部１６０は、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、制御部１１０の制御に基づいて、食事の内容や運動の内容の入力画面、血糖値の予測曲線などの各種画像を表示する。
通信部１７０は、上述した通信条件を満たすか否かを判定し、通信条件を満たした場合には、記憶装置２０との通信を確立して、各種情報を遣り取りする。記憶装置２０との通信が可能な状態にあるときには、通信部１７０は、記憶装置２０に対して測定情報、血糖値情報など血糖値予測装置１０において生成された各種情報を送信して記憶させるようにしてもよい。
以上が、血糖値予測装置１０の構成の説明である。

［食事入力機能］
血糖値予測装置１０の制御部１１０が制御プログラムを実行することによって実現される食事入力機能について説明する。食事入力機能とは、ユーザーの操作部１２０への操作により食事の内容および日時を入力するときの処理、および記憶装置２０と通信したときに食事グループ情報、摂取入力情報の更新を行う処理などを実現する機能である。すなわち、制御部１１０は、ユーザーの操作部１２０への操作により、食事の内容および日時を入力するモードへ切り替えられた場合、また、血糖値予測装置１０と記憶装置２０との通信が可能になった状態になった場合に、食事入力機能を実現する制御プログラムを実行する。
なお、以下に説明する食事入力機能における各構成の一部または全部については、ハードウエアによって実現してもよい。

図８は、実施形態に係る食事入力機能の構成を示す図である。食事入力機能は、制御部１１０によって構成される受付部１１１、記録部１１２、修正部１１３および更新部１１４により実現される。
受付部１１１は、操作部１２０からの操作信号を取得することにより、ユーザーが入力した食事の内容、およびその内容の食事を行う日時を受け付ける受付手段である。受付部１１１は、受け付けた内容を示す受付情報を記録部１１２に出力する。

記録部１１２は、受付部１１１から受付情報を取得すると、食事グループ情報を参照して、摂取入力情報に受付情報に応じた内容を記録する記録手段である。具体的には、以下のように処理を行う。まず、記録部１１２は、受付情報が示す食事の内容が、食事グループ情報におけるどの食事グループにグループ化されているかを特定する。記録部１１２は、受付情報が示す食事の内容、日時、および特定した食事グループに対応する摂取カロリーおよび誤差を、対応付けて摂取入力情報に記録する。
例えば、食事の内容が「野菜カレー」であれば、食事グループは「カレー」に対応するから、摂取カロリーは「７５０ｋｃａｌ」、誤差は「４５％」となる。

修正部１１３は、通信部１７０から記憶装置２０との通信が確立されたことを示す通知を受け取ると、通信部１７０を介して記憶装置２０の食事メニューＤＢを参照し、摂取入力情報に記録されている各食事の内容と摂取カロリーとの対応関係を、食事メニューＤＢに記録された対応関係になるように修正する修正手段である。また、修正部１１３は、摂取入力情報の誤差については「０％」に修正する。なお、摂取入力情報における食事の内容のうち、食事メニューＤＢに記録されたものがない場合は、摂取カロリーは修正されず、誤差も修正されないようにしてもよいし、最も近い食事の内容を判定して、その食事の内容に応じて修正してもよい。また、予測される血糖値の算出に用いられる摂取入力情報における対応関係が修正されれば、修正前の履歴が残るようにしてもよい。
修正部１１３における修正の具体例について図６、図９を用いて説明する。

図９は、実施形態に係る摂取入力情報を修正したときの内容の一例を示す図である。図９（ａ）は、摂取入力情報が図６に示す状態（例えば、２０１０年６月２５日１３時００分）において、血糖値予測装置１０と記憶装置２０との通信が行われ、摂取カロリーおよび誤差が修正された状態を示す。血糖値予測装置１０と記憶装置２０との通信が行われ、修正部１１３が通信部１７０を介して食事メニューＤＢを参照すると、図９（ａ）に示すように、食事メニューＤＢに記録された関係となるように摂取入力情報における摂取カロリーを修正し、また誤差を０％に修正する。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す状態の後、さらにユーザーによる食事の内容、日時の入力が行われた状態を示す。図９（ａ）に示すように摂取カロリーおよび誤差が修正された状態の後において、血糖値予測装置１０と記憶装置２０との通信が切断され、さらにユーザーによる食事の内容および日時の入力が行われた場合には、図９（ｂ）に示すように、その入力については、記録部１１２によって、食事グループ情報が参照されて、摂取入力情報に記録される。この後に再び血糖値予測装置１０と記憶装置２０との通信が確立されると、誤差が０％でないものに対応する摂取カロリーの修正がなされる。誤差についても上述同様０％に修正される。

図８に戻って説明を続ける。更新部１１４は、通信部１７０から記憶装置２０との通信が確立されたことを示す通知を受け取ると、記憶装置２０の食事メニューＤＢを参照し、食事グループ情報の内容を更新する更新手段である。更新部１１４は、例えば、各食事グループについて、食事メニューＤＢにおいて食事グループの名称（例えば「定食」など）の文字が含まれる食事の内容について、統計量となる代表的な値としての摂取カロリーおよび誤差を算出して、その食事グループに対応する摂取カロリーおよび誤差を更新する。すなわち、血糖値予測装置１０が記憶装置２０と通信していない間に、食事メニューＤＢの内容が更新されている場合に、食事グループ情報の内容が変更されることになる。
以上が、食事入力機能についての説明である。

［血糖値予測機能］
続いて、血糖値予測装置１０の制御部１１０が制御プログラムを実行することによって実現される血糖値予測機能について説明する。血糖値予測機能とは、記憶部１５０に記憶されている摂取入力情報、消費入力情報、測定情報、および血糖値情報を用いて、予測される血糖値の時間変化を算出する機能である。制御部１１０は、ユーザーの操作部１２０への操作により、予測される血糖値の算出の指示があった場合に、血糖値予測機能を実現する制御プログラムを実行する。なお、制御部１１０は、一定間隔、食事内容の入力がなされた場合など、予め決められたタイミングで、この制御プログラムを実行するようにしてもよい。

予測の範囲は過去、現在、未来に限らず特定の予測期間とすることができる。この例においては、血糖値情報にユーザーの血糖値が記録された時点をこの予測期間の始期とし、血糖値予測機能による算出が行われてから数時間後（例えば６時間後）を予測期間の終期とする。なお、以下に説明する血糖値予測機能における各構成の一部または全部については、ハードウエアによって実現してもよい。

図１０は、実施形態に係る血糖値予測機能の構成を示す図である。血糖値予測機能は、制御部１１０によって構成される算出部１１５および解析部１１６により実現される。
算出部１１５は、摂取入力情報、消費入力情報、測定情報および血糖値情報を参照して、予測アルゴリズムにより予測期間における血糖値の時間変化を算出する算出手段である。このとき、算出部１１５は、この予測アルゴリズムを、解析部１１６から出力される解析結果に応じて変化させてから、血糖値の時間変化（以下、予測血糖値曲線という）を算出する。算出部１１５は、このようにして算出した予測血糖値曲線に応じた画像を表示部１６０に表示させる。

解析部１１６は、摂取入力情報と消費入力情報とに基づいて、ユーザー情報から一部の期間を特定し、特定した期間においてユーザー情報に記録されている血糖値（以下、過去血糖値という）を参照して、特定の食事の内容、運動の内容であるときの過去血糖値の変化傾向を解析する。そして、解析部１１６は、解析結果を算出部１１５に出力する。このとき、測定中の脈拍とユーザー情報における脈拍との関係を含めて、過去血糖値の変化傾向を解析してもよい。例えば、予測時点における脈拍と同じ脈拍であるときの過去血糖値が、優先的に変化傾向に反映されるようにすればよい。
解析部１１６は、例えば、摂取入力情報における食事の内容が「刺身定食」であれば、ユーザー情報を参照して、「刺身定食」を食べたときの過去血糖値の変化傾向を解析し、「刺身定食」に対応付けて解析結果を出力する。この例においては、解析結果は「刺身定食」を食べたときの血糖値の変化を示す第１モデル曲線として出力される。また、解析部１１６は、消費入力情報における運動の内容が「散歩」であれば、ユーザー情報を参照して「散歩」をしたときの過去血糖値の変化傾向を解析し、「散歩」に対応付けて解析結果を出力する。この例においては、解析結果は「散歩」を行ったときの血糖値の変化を示す第２モデル曲線として出力される。

以下、予測アルゴリズムによる血糖値の時間変化の算出、および解析結果に応じた予測アルゴリズムの変化について説明する。
算出部１１５は、解析部１１６における解析結果に応じて変化させた予測アルゴリズムを用いて、摂取入力情報に記録されている食事の内容ごとの摂取カロリーに基づいて、各食事に対応して血糖値の変化を示す第１予測曲線を算出する。また、算出部１１５は、消費入力情報に記録された運動の内容ごとの消費カロリーに基づいて第２予測曲線を算出し、また、測定情報における各日時における各消費カロリーに基づいて、各日時に対応して第２予測曲線を算出する。算出部１１５は、血糖値の初期値として血糖値情報を用いる。そして、算出部１１５は、血糖値情報における血糖値および日時を初期値として、各日時に対応する第１予測曲線および第２予測曲線を時系列に沿って統合することによって予測血糖値曲線を算出する。
まず、解析結果に応じて変化させる前の予測アルゴリズムに基づいて算出される第１予測曲線、第２予測曲線について説明する。

図１１は、実施形態に係る第１予測曲線（図１１（ａ））、第２予測曲線（図１１（ｂ））を示す図である。まず、図１１（ａ）を用いて、第１予測曲線について説明する。第１予測曲線は、遅延期間ｄ１、上昇期間ｄ２、平衡期間ｄ３、および下降期間ｄ４を有する。
遅延期間ｄ１は、食事を開始した時点（摂取入力情報における各日時に対応）から、食事開始時における基準値となる血糖値Ｃ０を超えるまでの期間を示している。遅延期間ｄ１には、食事の開始時点から予め定められた時間（例えば、１５分）が設定され、食事開始時の基準値となる血糖値Ｃ０を維持する。

上昇期間ｄ２は、遅延期間ｄ１の終期から始まり、血糖値が上昇を開始して血糖値が最大となる値（ピーク値）に到達するまでの期間を示している。ピーク値は、食事開始時の血糖値Ｃ０に血糖値の上昇値ｈ１１を合算した値である。この傾きＳ１はあらかじめ決められた傾きであるため、上昇値ｈ１１が大きいほど上昇期間ｄ２は長くなる。
血糖値の上昇値ｈ１１は、例えば、ｈ１１＝（摂取カロリー）×（インスリン分泌量）×（係数α）で求められる。この例においては、摂取カロリーとは、摂取入力情報に示す摂取カロリーである。また、インスリン分泌量と係数α（＞０）は、ユーザーに応じて予め設定された固定値である。なお、インスリン分泌量及び係数は、予め設定された固定値だけなく、ユーザーの属性（年齢、性別、身長、体重）に応じて定められた値や可変値であってもよい。

平衡期間ｄ３は、上昇期間ｄ２の終期から血糖値のピーク値を維持する期間であり、この例においては、予め決められた固定値が設定されているが、摂取入力情報における摂取カロリー、日時などを用いる演算式により算出されるようにしてもよい。
下降期間ｄ４は、平衡期間ｄ３の終期から血糖値が傾きＳ２で下降を開始して基準値に到達するまでの期間を示している。下降期間ｄ４は、血糖値がピーク値から基準値（食事開始時の血糖値Ｃ０）に戻るまでの期間であり、傾きＳ２に応じて決まる。
傾きＳ２は、例えば、Ｓ２＝（摂取カロリー）×（係数β）で求められる。この例においては、係数βは、ユーザーに応じて予め定められた固定値（＜０）であるが、ユーザーの属性（年齢、性別、身長、体重）に応じて予め定められた値や可変値であってもよい。
算出部１１５は、このようにして、摂取入力情報において規定されている食事ごとに各日時を始期とした第１予測曲線を算出する。

続いて、図１１（ｂ）を用いて第２予測曲線について説明する。第２予測曲線は、測定情報に基づいて算出される場合と、消費入力情報に基づいて算出される場合とでは算出方法が異なる。まず、消費入力情報に基づいて算出される場合について説明する。
この場合における第２予測曲線は、遅延期間ｅ１および下降期間ｅ２を有する。
遅延期間ｅ１は、運動を開始した時点（消費入力情報における各日時に対応）から血糖値が下降し始めるまでの期間を示し、運動開始時における基準値となる血糖値Ｃ０が維持される期間である。この例においては、遅延期間ｅ１には、予め決められた期間（例えば、２分）が設定されている。

下降期間ｅ２は、遅延期間ｅ１の終期から、消費入力情報の運動時間に応じた時間経過するまでの期間を示している。この間における傾きＳ３は、単位時間Ｔ０当たりの血糖値の低下量ΔＣに応じたものとなる。この低下量ΔＣは、例えば、ΔＣ＝（消費カロリー）×（インスリン分泌量）×（係数γ）で求められる。この消費カロリーは、単位時間Ｔ０（例えば１秒間）当たりの消費カロリーである。この値は、消費入力情報における消費カロリーと運動時間とから算出される。インスリン分泌量はユーザーに応じて予め設定された固定値であり、係数γ（＜０）は、血糖値に応じた可変値であってもよいし、ユーザーの属性に応じて定められた固定値であってもよい。

続いて、測定情報に基づいて第２予測曲線が算出される場合について説明する。この場合の第２予測曲線は、測定情報の各日時に対応して算出される。
この場合における遅延期間ｅ１は、上述した遅延期間ｅ１と同様である。また、下降期間ｅ２については、予め決められた期間（測定間隔である４秒間に応じた長さの期間）である点が上述の下降期間ｅ２と異なっている。
続いて、解析結果に応じた予測アルゴリズムの変化について説明する。まず、第１予測曲線を算出する予測アルゴリズムについて説明する。

図１２は、実施形態に係る第１予測曲線の予測アルゴリズムの変化例を示す図である。
図１２（ａ）は、特定の日時における第１予測曲線である。図１２（ｂ）は、その特定の日時における食事の内容に対応する第１モデル曲線である。図１２（ｃ）は、第１予測曲線と第１モデル曲線とに基づいて変化させた予測アルゴリズムに基づいて算出した第１予測曲線である。

まず、算出部１１５は、第１予測曲線の上昇期間ｄ２における血糖値の上昇量ｈ１１と、第１モデル曲線の血糖値の上昇量ｈ２１（Ｃ４−Ｃ１）とが比較される。算出部１１５は、上昇量の差分が閾値以上である場合には、第１予測曲線における上昇量ｈ１１がｈ２１（Ｃ４−Ｃ１）となるように、予測アルゴリズムにおける係数αを調整する。
また、算出部１１５は、図１２（ｂ）の第１モデル曲線の血糖値がピークとなるｔ１以降において、血糖値がピーク値から閾値ΔＣｔｈ下がったＣ３となるｔ２までの継続期間ｄ３１（ｔ２−ｔ１）と、第１予測曲線における平衡期間ｄ３とを比較する。算出部１１５は、継続期間ｄ３１と平衡期間ｄ３との差分が閾値以上である場合には、平衡期間ｄ３として継続期間ｄ３１を設定する。
また、算出部１１５は、図１２（ａ）の第１予測曲線の下降期間ｄ４における血糖値の低下量（ｈ１２）と、図１２（ｂ）の第１モデル曲線の血糖値の低下量ｈ２２（Ｃ４−Ｃ２）とを比較する。算出部１１５は、低下量の差分が閾値以上である場合には、低下量ｈ１２を第１モデル曲線における低下量ｈ２２となるように、予測アルゴリズムにおける係数βを調整する。

算出部１１５は、このようにして、食事の内容ごとに、算出される第１予測曲線が第１モデル曲線に近くなるように予測アルゴリズムを変化させて、第１予測曲線を算出する。続いて、第２予測曲線を算出する予測アルゴリズムについて説明する。

図１３は、実施形態に係る第２予測曲線の予測アルゴリズムの変化例を示す図である。
図１３（ａ）は、特定の日時における運動の内容に応じた第２予測曲線である。図１３（ｂ）は、その運動の内容に対応する第２モデル曲線である。図１３（ｃ）は、第２予測曲線と第２モデル曲線とに基づいて変化させた予測アルゴリズムに基づいて算出した第２予測曲線である。
算出部１１５は、第２予測曲線の下降期間ｅ２における血糖値の低下量ΔＣと、第２モデル曲線の血糖値の低下量ΔＣ１とを比較する。第２モデル曲線の低下量ΔＣ１は、時間ｔ１からｔ２の間に運動開始時の血糖値からｈ３１だけ血糖値が低下したときの単位時間Ｔ０当たりの低下量である。算出部１１５は、単位時間Ｔ０当たりの低下量の差分が閾値以上である場合には、第２予測曲線におけるΔＣがΔＣ１として傾きＳ３１となるように、予測アルゴリズムにおける係数γを調整する。
算出部１１５は、このようにして、運動の内容ごとに、算出される第２予測曲線が第２モデル曲線に近くなるように予測アルゴリズムを変化させて、第２予測曲線を算出する。

なお、消費入力情報に過去の運動の内容も記録されている場合には、測定情報に基づいて第２予測曲線を算出する場合においても上記の予測アルゴリズムの変形が適用できる。すなわち、過去の運動の内容を実施していた期間における測定情報については、その運動の内容をしていたときの過去血糖値に応じた第２モデル曲線に応じて変形した予測アルゴリズム（係数γを変形）を用いればよい。

これまで、算出部１１５は、摂取入力情報に記録された摂取カロリーに基づいて第１予測曲線の算出をしていたが、誤差が０％以外である場合には、さらに、誤差を含めた算出を行ってもよい。例えば、算出部１１５は、誤差が５０％であれば、摂取カロリーを＋２５％増加させて第１予測曲線（以下、最大第１予測曲線という）を算出し、また、摂取カロリーを−２５％減少させて第１予測曲線（以下、最小第１予測曲線という）を算出する。

図１４は、実施形態に係る第１予測曲線に誤差を反映させたときの例を示す図である。図１４に示すように、算出部１１５は、誤差の無い場合における第１予測曲線ＳＣと、誤差分を増加させた最大第１予測曲線ＳＨと、誤差分を減少させた最小第１予測曲線ＳＬとを算出する。算出部１１５は、誤差が存在する場合には、これらの誤差を反映させた第１予測曲線を含めた状態で各曲線を統合して、一定の変化幅を持った予測血糖値曲線を算出する。

このように本発明の実施形態に係る血糖値予測装置１０は、食事の内容と摂取カロリーとの全ての関係を規定したデータベースを記憶していなくても、食事の内容をグループ化して、摂取カロリーおよび誤差との関係を記憶しておく。これにより、血糖値予測装置１０は、記憶装置２０との通信ができない状態で食事の内容の入力が行われたとしても、誤差を反映して一定の範囲を示した状態の予測血糖値曲線を算出することができる。一方、血糖値予測装置１０は、記憶装置２０との通信条件を満たして通信可能な場合には、記憶装置２０に記憶されたデータベースを参照して精度の高い予測血糖値曲線を算出することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。

［変形例１］
上述した実施形態においては、記録部１１２は、受付部１１１から受付情報を取得すると、食事グループ情報を参照して、摂取入力情報に受付情報に応じた内容を記録していた。このとき、記録部１１２は、受付部１１１によって受け付けられた食事の内容が、摂取入力情報に既に記録されている食事の内容に含まれ、かつ、その食事の内容に対応する摂取カロリーが修正部１１３により修正されている場合（誤差が「０％」になっている場合）には、実施形態における場合とは異なる処理をしてもよい。

この場合には、記録部１１２は、食事グループ情報を参照するのではなく、摂取入力情報に既に記録され摂取カロリーが修正されている食事の内容のうち、受け付けられた食事の内容と同じものに対応付けられている摂取カロリーと誤差（「０％」）とを、受け付けられた食事の内容と日時とに対応付けて摂取入力情報に記録する。
この例における処理の具体例について図１５を用いて説明する。

図１５は、変形例１に係る摂取入力情報の内容の一例を示す図である。図１５に示す摂取入力情報は、図９（ｂ）に示す状態において、ユーザーが食事の内容として「醤油ラーメン」と日時「２０１０年６月２６日２０時００分」を入力した場合を示している。実施形態における場合においては、記録部１１２は、食事の内容が「醤油ラーメン」であった場合には、食事グループ情報を参照して、食事グループ「メン」に対応する摂取カロリー「５３０ｋｃａｌ」、誤差「２５％」を摂取入力情報に記録する。一方、変形例１における場合においては、記録部１１２は、摂取入力情報の日時が「２０１０年６月２５日１２時１０分」の部分に、誤差が「０％」の既に「醤油ラーメン」が記録されていることを検出して、その摂取カロリー「４４０ｋｃａｌ」および誤差「０％」を、日時「２０１０年６月２６日２０時００分」および食事の内容「醤油ラーメン」に対応付けて記録する。
このようにして、記録部１１２が既に摂取入力情報に記録された情報についても参照して、受け付けられた情報に応じた内容を摂取入力情報に記録することにより、記憶装置２０に通信ができない状態であっても、血糖値の予測精度を向上させることができる。

［変形例２］
上述した実施形態においては、更新部１１４は、通信部１７０を介して、記憶装置２０に記憶されている食事メニューＤＢを参照して食事グループ情報を更新していたが、さらに、摂取入力情報の内容を参照して食事グループ情報を更新してもよい。

この場合には、更新部１１４は、摂取入力情報に記録されている食事の内容の種類に応じて、食事グループ情報における食事グループのグループ項目を変更する。例えば、摂取入力情報に記録されている食事の内容の中で同じ内容として記録されている数が、予め決められたしきい値以上である場合には、更新部１１４は、この内容を食事グループ情報における食事グループの１つのグループ項目として追加する。すなわち、追加されるグループ項目は、入力される頻度が高い食事の内容のグループ項目となる。これに対応する摂取カロリーは、食事メニューＤＢにおける食事の内容に対応した摂取カロリーとなる。また、誤差は「０％」となる。更新部１１４は、グループ項目を追加した場合には、使用頻度が少ないグループ項目を削除してもよい。削除した場合には、「丼」にグループ化されていた食事の内容は、「その他」にグループ化されることになる。使用頻度が少ないとは、例えば、ある一定期間において、記録部１１２が摂取入力情報に記録するときに参照の対象となった回数が予め決められたしきい値以下となるグループ項目をいう。
この例における具体例について、図１６を用いて説明する。

図１６は、変形例２に係る食事グループ情報の内容の一例を示す図である。図１６に示す食事グループ情報は、食事グループ情報が図４に示す状態において、更新部１１４による更新が行われたときの例である。この更新が行われたときの摂取入力情報においては、入力される頻度が高い食事の内容としては、「野菜カレー」である。また、この更新が行われたときの食事グループ情報において使用頻度が少ないグループ項目は「丼」である。
そのため、更新部１１４は、食事グループが「丼」であるものを削除し、「丼」にグループ化されていた食事の内容を「その他」にグループ化し、食事グループに「野菜カレー」を追加して、食事メニューＤＢを参照して、摂取カロリー「６３０ｋｃａｌ」、誤差「０％」に更新する。この結果、ユーザーにより入力された食事の内容が「野菜カレー」である場合には、記録部１１２は、食事グループ情報における「カレー」または「野菜カレー」のいずれかを選択して、対応する摂取カロリーおよび誤差を記録することになる。このように、複数の参照対象が発生した場合には、記録部１１２は、誤差が一番小さいものに対応する摂取カロリーと誤差を記録すればよい。

また、別の例として、更新部１１４は、食事グループ情報における各グループ項目について、統計量となる摂取カロリーおよび誤差を算出するときに、摂取入力情報を参照して、食事の内容の入力頻度に応じて重み付けをしてもよい。

［変形例３］
上述した実施形態においては、生体情報として脈拍を用いたが、例えば、脈波、脈波Ｒ−Ｒ間隔心拍、体温、心電図、血圧、睡眠時間、生体インピーダンスなどを検出するようにしてもよい。

［変形例４］
上述した実施形態においては、血糖値予測機能において、予め定義された血糖値の予測アルゴリズムを用いて血糖値の予測曲線を生成する例を示したが、非線形回帰分析や時系列解析など、さまざまな解析手法を採用することができる。算出部１１５は、採用した解析手法により推定されたモデルに、記憶部１５０に記憶されている各種情報を適用して、血糖値の予測曲線を生成すればよい。

［変形例５］
上述した実施形態においては、ユーザー情報がユーザーの過去の教育入院期間において測定された血糖値と行動履歴が記録されている例であったが、ユーザーの血糖値に関する時系列データであればこれ以外のデータであってもよい。例えば、自宅で測定されたユーザーの血糖値と行動履歴の時系列データでもよいし、ユーザーと同様の特性（病状や体質等）を有する他の糖尿病患者の血糖値と行動履歴の時系列データであってもよい。

［変形例６］
上述した実施形態においては、活動量測定部１３０によってユーザーの消費カロリーを逐次測定する例を示したが、脈拍測定部１４０において、脈拍情報を消費カロリーに変換する予め定義された演算式を用いて、制御部１１０に脈拍に基づいて算出された消費カロリーを示す情報を出力してもよい。この場合においては、活動量測定部１３０はなくてもよい。

［変形例７］
上述した実施形態における血糖値予測装置１０は、ネットワーク接続、通信接続などの操作に慣れていなかったり、海外へ旅行に行ったりと、長期間にわたって通信ができない環境にいるユーザーにとって有用である。このような場合、ユーザーに対して診断すべき医師が、ユーザーの血糖値予測装置１０を操作して、医師のコンピュータなどを介して記憶装置２０に接続させてもよい。このように長期間にわたって通信ができない状況などにおいては、測定情報のデータ量が増加する。そのため、制御部１１０は、記憶部１５０に記憶可能なデータ量が一定以下に減少した場合には、利用頻度が少ない食事の内容のグループ項目を「その他」の項目に移動させて食事グループ情報に記録されているデータ量を減少させてもよい。また、制御部１１０は、記憶部１５０に記憶可能なデータ量が一定以下に減少した場合には、測定情報に記録していく日時の間隔を広くする（例えば、４秒間隔を８秒間隔にする）ようにして、データ量が増えていく速さを抑えるようにしてもよい。

［変形例８］
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリーなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。また、この制御プログラムは、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードされることにより提供されてもよい。

１０…血糖値予測装置、２０…記憶装置、１１０…制御部、１１１…受付部、１１２…記録部、１１３…修正部、１１４…更新部、１１５…算出部、１１６…解析部、１２０…操作部、１３０…活動量測定部、１４０…脈拍測定部、１５０…記憶部、１６０…表示部、１７０…通信部

Claims (5)

1. 食事の内容および当該内容の食事を行う時刻の入力を受け付ける受付手段と、
   前記受け付けられた食事の内容、時刻および当該食事の内容に対応した摂取カロリーが記録される摂取入力情報、および複数の食事の内容をグループ化したグループ項目に対して摂取カロリーが定められた食事グループ情報を記憶する記憶手段と、
   前記受付手段により前記入力が受け付けられると、前記食事グループ情報を参照して、当該入力された食事の内容に対応する前記グループ項目を特定し、当該グループ項目に対応する摂取カロリーを、当該入力された食事の内容および時刻に対応づけて前記摂取入力情報に記録する記録手段と、
   食事の内容と摂取カロリーとの関係が記録されたデータベースを記憶する外部装置に対して、特定の通信条件を満たした場合に通信する通信手段と、
   前記通信手段によって前記外部装置と通信がなされると、前記データベースを参照し、前記摂取入力情報に記録されている各食事の内容と摂取カロリーとの対応関係を、前記データベースに記録された対応関係となるように修正する修正手段と、
   前記摂取入力情報に記録されている時刻と摂取カロリーとの対応関係に基づいて、予測される血糖値の時間変化を算出する算出手段と
   を具備することを特徴とする血糖値予測装置。
2. 前記食事グループ情報は、さらに摂取カロリーの誤差を示す情報が定められ、
   前記摂取入力情報は、前記グループ項目に対応する前記誤差を示す情報がさらに記録され、
   前記修正手段は、さらに前記誤差がないことを示すように前記摂取入力情報を修正し、
   前記算出手段は、前記摂取入力情報に記録されている誤差を示す情報に応じて、前記予測される血糖値の時間変化の幅をあわせて算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の血糖値予測装置。
3. 前記記録手段は、前記受付手段によって受け付けられた食事の内容が前記摂取入力情報に既に記録されている食事の内容に含まれ、かつ当該記録されている食事の内容に対応する摂取カロリーが前記修正手段により修正されている場合には、前記食事グループ情報に応じた記録に代えて、当該摂取カロリーを当該受け付けられた食事の内容および時刻に対応づけて前記摂取入力情報に記録する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の血糖値予測装置。
4. 前記通信手段によって前記外部装置と通信がなされると、前記摂取入力情報に記録されている食事の内容に応じて、前記食事グループ情報に定められた各項目にグループ化される食事の内容を変更し、前記データベースを参照して前記食事グループ情報の内容を更新する更新手段をさらに具備する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の血糖値予測装置。
5. コンピュータを、
   食事の内容および当該内容の食事を行う時刻の入力を受け付ける受付手段と、
   前記受け付けられた食事の内容、時刻および当該食事の内容に対応した摂取カロリーが記録される摂取入力情報、および複数の食事の内容をグループ化したグループ項目に対して摂取カロリーが定められた食事グループ情報を記憶する記憶手段と、
   前記受付手段により前記入力が受け付けられると、前記食事グループ情報を参照して、当該入力された食事の内容に対応する前記グループ項目を特定し、当該グループ項目に対応する摂取カロリーを、当該入力された食事の内容および時刻に対応づけて前記摂取入力情報に記録する記録手段と、
   食事の内容と摂取カロリーとの関係が記録されたデータベースを記憶する外部装置に対して、特定の通信条件を満たした場合に通信する通信手段と、
   前記通信手段によって前記外部装置と通信がなされると、前記データベースを参照し、前記摂取入力情報に記録されている各食事の内容と摂取カロリーとの対応関係を、前記データベースに記録された対応関係となるように修正する修正手段と、
   前記摂取入力情報に記録されている時刻と摂取カロリーとの対応関係に基づいて、予測される血糖値の時間変化を算出する算出手段
   として機能させるためのプログラム。

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