JP2013220046A - 健康状態判定装置及び判定情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置及び判定情報処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の健康状態判定装置は、ペットの呼気から排出された呼気ガスの分析を行って、ペットの内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置である。ペットに給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置１０と、給食装置１０の近傍に設けられ、ペットの呼気ガスを採取する呼気採取部２１と、呼気採取部２１が採取した呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部２２と、呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてペットの健康状態を判定する健康状態判定部３０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、健康状態判定装置及び判定情報処理装置に関し、より詳細には、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置及び判定情報処理装置に関する。

近年、高齢化や核家族化が増えている社会現象の中で、人間とペットとのよりよい共生を目指すシンポジウムなどが開催されている。これに先立ち、「動物の愛護及び管理に関する法律」（動物愛護管理法）が昭和４８年に制定された。この法律の目的は、動物の愛護と動物の適切な管理（危害や迷惑の防止等）に大別でき、対象動物は、家庭動物、展示動物、産業動物（畜産動物）、実験動物などの人の飼養に係る動物になる。

また、この法律は、動物が、人間の生活を様々なかたちで豊かにしてくれ、人間にとってかけがえのない存在であるという認識のもとに、人間と動物が共生したよりよい社会をめざすものとして定められている。また、この動物愛護管理法では、国民の間に広く動物の愛護と適正な飼養についての理解と関心を深めてもらうために動物愛護週間を定めている。

動物を飼うことは、動物の命を預かることである。そして、飼い主は、動物が健康で快適に暮らせるようにするとともに、社会や近隣に迷惑を及ぼさないようにする責任がある。人間と動物が共に生きていける社会の実現には、飼い主のモラルとマナーが必要である。特に、１）動物の習性などを正しく理解し、動物の種類に応じた適切な飼い方をして健康・安全に気を配り、最後まで責任をもって飼うこと、２）人に危害を加えたり、近隣に迷惑をかけることのないようにすること、３）動物と人間の双方に感染する病気（人間と動物の共通感染症）による正しい知識を持つことなどが挙げられる。なお、日本で現在飼育されている犬、猫の数は約２２００万匹とされており、中学生以下の子供たちの数よりも多く、家族同然に育てられているペットがたくさんいる。

このような状況の中で、犬や猫などのペットの適切な健康管理システムが注目されている。従来から、カメラ、振動センサ及びマイクなどから収集される情報を利用してペットの異常などを監視するペットの遠隔監視制御システムが提案されている。このペットの遠隔監視制御システムでは、振動センサから得られる振動値及びマイクから得られる鳴き声の音量の少なくとも一方が所定の基準値以上になった場合にペットに異常が発生したと判断され、その旨を知らせるための情報が飼い主に報知されるものである。

しかしながら、振動値及び鳴き声の音量の情報は、ペットの気分などにも依存するため、必ずしもペットの異常とは直結しないが、振動値及び鳴き声の音量が基準値を超過したという事実は、飼い主にペットの画像情報を観察させるきっかけとはなり得る。ところが、一般の飼い主は専門知識に乏しいため、実際のところ、一般の飼い主が画像情報のみを頼りにペットに本当に異常が起こっているか否かを主観的に判断することは極めて難しい。

このため、この遠隔監視制御システムでは、振動値及び鳴き声の音量が基準値を超過しているが飼い主の主観的な観察ではペットに異常が発生しているとは思えないといった場合、飼い主は、不安を抱えたまま外出し続けるか、本当に異常が発生しているのか否か確証をもてずに不安のためだけに帰宅するかなどの選択を迫られることとなる。また、このような遠隔監視制御システムには、ペットが鳴けないほどぐったりしている場合であっても、ペットは正常な状態にあると判断されるという不具合がある。

この問題点を解消するために、例えば、特許文献１に提案されているペット健康管理システムは、ペットの異常を検出することができるようにしたもので、ペットの体温、心拍数、呼吸数、歩数、運動量、行動範囲、食事量、排便量、食事時間、水分補給量、水分補給時間、位置、臭いの情報のうち少なくとも１つの情報を含むペット状態情報を取得するためのペット状態情報取得装置と、ペット状態情報に含まれる情報を利用してペットが健康な状態にあるか否かを判断するペット健康判断装置とを備えたものである。

しかしながら、上述した特許文献１に記載のペット健康管理システムは、ミニ知識データベースに、飼われているペット固有の特性が加味された情報を予め登録しておく必要があり、ペット固有の特性をこのペット健康管理システムによって検出するものではなかった。このため、このペット健康管理システムを利用するにあたり、ペットの飼い主がペット固有の特性を把握しておく必要があるという問題点があった。

特に、ペット固有の特性を検出するには、様々な視点からペットを観察する必要があり、一般家庭において信頼性の高い検出結果が得られるとは考え難く、飼い主が把握している曖昧なペット固有の特性に基づき、ペットの健康状態を判断することでは、最も適切な判断がなされない恐れがあるという問題点があった。
この種の問題点を解決するために、例えば、特許文献２にペットの心理状態及び生理状態から各ペットが有する固有の特徴を判別し、各ペットに最適な処方を判断することができるペット診断システムが提案されている。

また、患者の呼気から排出される微量ガスを測定することにより、消化管内細菌叢の状態や消化吸収機能の評価を行うことが知られている。例えば、特許文献３に記載のものは、患者のデータベース・プロファイルを時系列に維持管理する医療用の息成分分析装置に関するもので、二酸化炭素の含有量、息の温度、アルコール、脂質分解生成物、芳香族化合物、チオ化合物、アンモニア及びアミン又はハロゲン化合物などに着目し、例えば、呼気中のアセトンなどの脂質分解生成物は糖尿病を監視するのに有用であり、メタンチオール、エタンチオール、或いは硫化ジメチルなどのチオール化合物は、診断において乾癬や排卵などの様々な広範囲な状態を検出するのに有用であり、アンモニアの増加は肝臓の病気と関連付けられるというものである。つまり、内臓疾患の患者の口臭成分を分析することで、どの内臓に疾患があるか特定することができる旨が記載されている。内臓疾患で口臭成分が強くなり、例えば、糖尿病ではアセトン、肝不全では揮発性イオウ化合物やトリメチルアミン、アンモニアが、腎不全でアミン類が増加している事が知られている。例えば、健康な人の息に含まれるアセトンの量は約９００ｐｐｂであるが、糖尿病の人の息にはその倍ほども含まれている。

また、例えば、特許文献４には、無侵襲、無麻酔、無拘束、常圧でストレスを与えず、生理的条件に近い状態で動物からの経時的呼気採取を可能とし、しかも簡易で汎用性の高い、呼気採取システムが提案されている。
また、口臭成分、つまり、呼気成分の分析装置としては、ガスクロマトグラフ装置が知られている。例えば、特許文献５には、検出器の検出出力のベースラインを安定化させ、信頼性の高い測定が行えるガスクロマトグラフ装置及びそれを用いた呼気成分検出装置が提案されている。

特開２００６−４２６７０号公報 特開２００８−１３１８６２号公報 特表２００４−５０８５３４号公報 特開２００６−２６７０９８号公報 特開２００３−２５４９５６号公報

Michael L. Simenhoff, et al: Biochemical Profile of Uremic Breath, New England Journal of Medicine, 1977; 297:132-135 デンタルマガジン１０５号 CLINICAL REPORT 口臭の診断と治療 角田正健 Antonio Tricoli, et al: Si:Wo3 Sensors for Highly Selective Detection of Acetone for Easy Diagnosis of Diabetes by Breath Analysis, Analytical Chemistry, 2010; 82(9):3581-3587

上述したように、ペットにおいても内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定が望まれているが、ペットの口臭採取には大きな手間がかかるという問題がある。そこで、簡便にペットの口臭が採取でき、かつ、ペットの内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定が可能な装置の開発が望まれていた。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置及び判定情報処理装置を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定する健康状態判定装置であって、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスを採取する呼気採取部と、該呼気採取部が採取した前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部と、該呼気成分検出部の検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部の検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記呼気ガスの各種成分が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類であることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、ガスクロマトグラフ装置であることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５いずれかに記載の発明において、前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定する健康状態判定装置であって、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部と、該呼気成分検出部の検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部の検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項７，８又は９に記載の発明において、前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定するように、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置と、該給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスを採取する呼気採取部と、該呼気採取部が採取した前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部とを備えた健康状態判定システムにおける判定情報処理装置であって、該判定情報処理装置が、前記呼気成分検出部呼気成分検出装置からの検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態の判定を行うように、呼気成分検出装置前記呼気成分検出部からの検出データを受信する受信部と、該受信部からの前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記呼気ガスの各種成分が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類であることを特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１，１２又は１３に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、ガスクロマトグラフ装置であることを特徴とする。
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１１，１２又は１３に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする。

また、請求項１６に記載の発明は、請求項１１乃至１５いずれかに記載の発明において、前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする。
また、請求項１７に記載の発明は、被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定するように、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置と、該給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部とを備えた健康状態判定システムにおける判定情報処理装置であって、該判定情報処理装置が、前記呼気成分検出部からの検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態の判定を行うように、前記呼気成分検出部からの検出データを受信する受信部と、該受信部からの前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする。

また、請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の発明において、前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする。
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１７又は１８に記載の発明において、前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする。

また、請求項２０に記載の発明は、請求項１７，１８又は１９に記載の発明において、前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする。

本発明によれば、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置及び判定情報処理装置を実現することができる。

本発明の実施例１に係る健康状態判定装置を説明するための構成図である。 呼気成分検出部を構成するガスクロマトグラフ装置を説明するための構成図である。 呼気成分検出部を構成する呼気センサを説明するための構成図である。 呼気成分検出部を構成する金属酸化物半導体からなる呼気センサを説明するための構成図である。 本発明の実施例２に係る健康状態判定システムを説明するための構成図である。

以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る健康状態判定装置を説明するための構成図である。図中符号１はペットゲージ、１０は給食装置、１１は給水容器、１２は固定具、１３は固定ねじ部、１４は給水具、１５は給水管、２１は呼気採取部、２２は呼気成分検出部（呼気センサ）、３０は健康状態判定部、３１は検出結果判定部、３２は基準データ記憶部、３３は表示部を示している。なお、本発明における被対象物としては、犬や猫などのペット及び家畜を含むものである。本実施例１では、ペットの場合について説明する。

本発明の健康状態判定装置は、被対象物（ペット）の呼気から排出された呼気ガスの分析を行って、ペットの内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置である。
給食装置１０は、ペットに給水及び給餌を供与するもので、図１においては、ペット用給水器１１がペットケージ１に取付けた状態を示している。固定具１２のペットケージ１への取付けが簡単で、ペットボトルのようなペット用給水器１１が着脱自在に装着されている。つまり、固定具１２は、長方形の基台と給水具１４を保持する保持部とを有してペットケージ１に取付けられ、給水管１５が設けられ、ペット用給水器１１が着脱自在に取付けられる給水具１４とを備えている。

先ず、ペットケージ１の外側からペットケージ１を構成する複数の針金に固定具１２の基台を当接すると共に、ペットケージ１の内側に固定ねじ部１３を位置させてそのねじを固定具１２のねじ穴に螺入して締付ける。これにより、固定具１２を容易にかつ確実にペットケージ１に取付けることができる。
次に、水が入れられたペットボトル１１の上に給水具１４を下向きにして位置させ、その大径部に設けたねじをペットボトル１１の給水口に設けたねじに螺合して取付ける。そして、１８０°回転してペットボトル１１を下向きにする。これにより、ペットボトル１１内の水は、支持部から給水管１５内に流入する。このとき、ボール弁は水圧によりゴムパッキンに押し付けられて小孔を閉塞するので、水が漏れることはない。なお、ペットがボール弁を押込むことにより容易に飲水することができる。

また、呼気採取部２１は、ペット用給水器１１の近傍に設けられたペットの呼気ガスを採取するもので吸引機能を有している。ここでいう近傍とは、ペットの呼気ガスを採取できる範囲であれば特に限定はないが、ペット用給水器１１から半径４５ｃｍ以内とすることが好ましく、より好ましくは、半径３０ｃｍ以内、特に好ましくは、半径１５ｃｍ以内である。

また、呼気成分検出部２２は、呼気採取部２１が採取した呼気ガスに含まれる成分を呼気センサ又はガスクロマトグラフ装置により分析（検出）するものである。また、健康状態判定部３０は、呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてペットの健康状態を判定するものである。
また、健康状態判定部３０は、呼気成分検出部２２による検出結果に基づいて、この検出結果を判定する検出結果判定部３１と、この検出結果判定部３１による判定に資する呼気ガスの各種成分ごとの閾値を記憶する基準データ記憶部３２とを備えている。検出結果判定部３１の判定結果は、表示部３３に表示される。

図２は、呼気成分検出部を構成するガスクロマトグラフ装置を説明するための構成図である。ガスクロマトグラフは装置本体２０１に、測定対象である試料ガスや検出器２１０の構成などに応じた水素ガス，ヘリウムガスなどの適宜のキャリアガスが充填されたガスボンベ２０２が装置本体２０１に接続されている。
装置本体２０１内にはガスボンベ２０２から供給されたキャリアガスが流通するガス流路２０３の上流側から下流側に沿って、流量切替器２０４と流量計２０５と試料ガス供給口２０６と分離カラム２０７と検出器２１０とが順次設けられている。

また、装置本体２０１には、装置本体２０１の動作設定や装置本体２０１における検出結果の解析などを行う制御部２１１と、制御２１１における動作設定や検出結果、その解析結果などを表示する表示部２１２とが接続されている。
制御部２１１及び表示部２１２は、パーソナルコンピュータにて構成することができ、装置本体２０１とパーソナルコンピュータとはケーブルにて接続されている。なお、図中符号２０８は冷却用ファン、２０９は温度制御器を示している。

図３は、呼気成分検出部を構成する呼気センサを説明するための構成図である。呼気センサ２２１は、導入孔２２３を備えた隔室２２２の中に呼気に含まれる特定ガスの濃度を検出する呼気センサ素子２２５が設けられている。導入孔２２３には選択透過膜２２４が設けられる。選択透過膜２２４は、呼気センサ２２１で検出したいターゲット分子（例えば、メチルメルカプタン）のみを透過させ、水蒸気及び他のターゲット分子を透過させない機能膜である。

また、呼気センサ素子２２５は、保持基板２２７により保持されている。呼気センサ素子２２５に接触するように、呼気センサ素子２２５からのガスの脱離処理時に通電されるセンサ部ヒータ２２６が設けられる。
呼気センサ素子２２５は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を用いたセンサであって、測定対象の呼気に含まれる特定ガスの濃度に従ってその電気的な抵抗値が変化することを利用して、特定ガスの濃度を検出するものである。選択透過膜２２４を透過する特定のガス分子と、呼気センサ素子２２５で検出できる特定のガス分子とは同じ種類になるように構成されている。また、排出孔２２８には、外部からの空気の逆流を遮断する逆止弁２２９が設けられる。

図４は、呼気成分検出部を構成する金属酸化物半導体からなる呼気センサを説明するための構成図である。アルミナのような耐熱性の絶縁基板２３１上に間隔を持って電極２２２，２３３が形成される。これら電極２３２，２３３間に、金属酸化物半導体層２３４、例えば、酸化ニッケル、インジウム酸錫などが形成される。その金属酸化物半導体層２３４上に酸化物絶縁膜２３５が形成される。酸化物絶縁膜としては、例えば、チタン酸ニッケル、酸化アルミニウムが形成され、これはいわゆるゲート絶縁膜を構成している。その上に臭いガス感応性の金属酸化絶縁膜、つまり、感応膜２３６が形成される。この感応膜２３６は、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などが印刷技術により形成される。

また、電極２３２，２３３、金属酸化物半導体層２３４、金属酸化物絶縁膜２３５、金属酸化物感応膜２３６からなる臭い検出素子２３８Ａ乃至２３８Ｃが同一行程で、同一大きさ、形状、構造で複数形成され、ただ感応膜２３６が互いに異なるガスに感応するように、互いに異なった膜が使用されている。さらにこの例ではこの感応膜として臭いガスに対する感度が他のものに比べて十分低い参照膜が形成された参照素子２３７が１個構成されている。

また、この他に呼気センサとして、例えば、コイルのような半導体上に金属酸化物を塗布した構造でもよい。金属酸化物半導体の表面に特定の臭い分子が吸着すると、半導体の電気特性が変わる。その変化を電圧として取り出し、数値化してもよい。
本発明における呼気ガスの各種分析成分は、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトンである。また、メチルメルカプタン等の揮発性イオウ化合物，トリメチルアミン等のアミン類なども対象である。これらの各種分析成分は、上述したガスクロマトグラフ装置、呼気センサなどで抽出分析される。以下に呼気センサによる検出について説明する。

呼気センサにより呼気中のメチルメルカプタンの濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ａとして５０ｐｐｂが、基準データ記憶部３２に記憶される。このメチルメルカプタンは、生理的口臭の原因物質と言われる。生理的口臭は、健康状態、年齢及び性別に関係なく発生するものであって、生活リズム、習慣及び精神状態に応じて発生する。この生理的口臭は、唾液分泌量が低下するために発生するもので、起床時、食後、空腹時、疲労時、緊張時に特に多く発生する。このため、疲労時、緊張時に生理的口臭が発生していると考える。呼気センサにより検出された呼気中のメチルメルカプタンの濃度が閾値Ａを越えるとペットが疲労又は緊張している（ストレスを感じている）と判定することができる。

また、呼気センサにより呼気中のエタンの濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｂとして１ｐｐｂが基準データ記憶部３２に記憶される。このエタンは、脂質酸化並びに喘息及び気管支炎等の呼吸器系疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。
また、呼気センサにより呼気中のペンタンの濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｃとして１００ｐｐｂが基準データ記憶部３２に記憶される。このペンタンは、脂質酸化並びに喘息及び気管支炎等の呼吸器系疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。

また、呼気センサにより呼気中の一酸化窒素（ＮＯ）の濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｄとして１０ｐｐｂが基準データ記憶部３２に記憶される。この一酸化窒素（ＮＯ）は、喘息及び慢性閉塞性肺炎等の肺疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。
また、呼気センサにより呼気中の一酸化炭素（ＣＯ）の濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｅとして１ｐｐｍが基準データ記憶部３２に記憶される。この一酸化炭素（ＣＯ）は、喘息及び慢性閉塞性肺炎等の肺疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。

また、呼気センサにより呼気中の水素の濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｆとして２０ｐｐｍが基準データ記憶部３２に記憶される。この水素は、消化不良、胃炎及び十二指腸潰瘍等の胃腸疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。
また、呼気センサにより呼気中のアンモニアの濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｇとして２ｐｐｍが基準データ記憶部３２に記憶される。このアンモニアは、糸状体腎炎等の腎臓疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。

また、呼気センサにより呼気中のアセトンの濃度が検出される。この濃度に対する閾値Ｈとして５００ｐｐｍが基準データ記憶部３２に記憶される。このアセトンは、糖尿病等の代謝異常疾患の呼気マーカ（疾患判定）として用いられる。
このように、検出された成分が、正常値を大きく上回ったら内臓疾患などと判定することができる。上述した閾値は、文献値でもよく、被対象物の過去データに基づく値であってもよい。ペットの健康状態正常時の値を採取しておいて、基準データ記憶部３２に予め記憶させておき、その記憶されている閾値を大きく上回ったら異常と判断する。なお、表１には、基準データ記憶部に記憶されている閾値一覧が記載されている。ここに示されている各種濃度の閾値は、人の呼気に含まれるガスを対象に一例を示したもので、各種動物に応じた閾値を基準データ記憶部３２に予め記憶させておけばよい。

このような構成により、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの検出を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定装置を実現することができる。
なお、本実施例は、呼気採取部２１を有する健康状態判定装置を中心に説明をしているが、健康状態判定装置は、呼気採取部２１を備えなくてもよく、給食装置の近傍に呼気成分検出部２２を設けて、直接被対象物の呼気ガスに含まれる成分を検出してもよい。この場合、呼気成分検出部２２は、なるべく小型であることが好ましく、具体的には、上述した呼気センサとすることが好ましい。また、ここでいう近傍とは、ペットの呼気ガスを検出できる範囲であれば特に限定はないが、給食装置から半径４５ｃｍ以内とすることが好ましく、より好ましくは半径３０ｃｍ以内、特に好ましくは半径１５ｃｍ以内である。

図５は、本発明の実施例２に係る健康状態判定システムを説明するための構成図である。図中符号２０は呼気成分検出装置、２３は送信部、４０は判定情報処理装置、３４は受信部を示している。なお、図１に示した構成要素と同じ機能を示すものは同一の符号を付してある。
本実施例２と上述した実施例１との相違は、上述した実施例１における給食装置１０と呼気採取部２１と呼気成分検出部２２と健康状態判定部３０とが健康状態判定装置として一体的に構成されているのに対して、本実施例２においては、給食装置１０及び呼気成分検出装置２０と、健康状態判定部３０を含む判定情報処理装置４０とを別体にして、離間していても健康状態の判定を可能としたものである。そのために、呼気成分検出装置２０に送信部２３を設けるとともに、判定情報処理装置４０に受信部３４を設けている。

本発明の健康状態判定システムは、被対象物（ペット）の呼気から排出された呼気ガスの検出を行って、ペットの内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定システムである。
本発明の健康状態判定システムは、呼気成分検出装置２０と、この呼気成分検出装置２０からの検出結果に基づいてペットの健康状態の判定を行う判定情報処理装置４０とを備えている。

呼気成分検出装置２０は、ペットに給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置１０の近傍に設けられたペットの呼気ガスを採取する呼気採取部２１と、この呼気採取部２１が採取した呼気ガスに含まれる成分を分析する呼気成分検出部２２と、この呼気成分検出部２２からの分析データを送信する送信部２３とを備えている。
また、判定情報処理装置４０は、呼気成分検出装置２０の呼気成分検出部２２からの分析（検出）データを送信部２３を介して受信する受信部３４と、この受信部３４からの呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてペットの健康状態を判定する健康状態判定部３０とを備えている。

また、健康状態判定部３０は、呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてこの検出結果を判定する検出結果判定部３１と、この検出結果判定部３１による判定に資する呼気ガスの各種分析成分ごとの閾値を記憶する基準データ記憶部３２とを備えている。
また、呼気ガスの各種分析成分が、メチルメルカプタン，エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトンであることについては、上述した実施例１と同様である。

このような構成により、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした健康状態判定システムを実現することができる。
なお、上述した実施例においては、給食装置１０と呼気成分検出装置２０とを一体的に構成しているが、給食装置１０と呼気成分検出装置２０とを別体にしてもかまわない。

また、本実施例は、呼気採取部２１を有する呼気成分検出装置２０を中心に説明をしているが、呼気採取部２１を備えずに、ペットに給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置１０の近傍に設けられたペットの呼気ガスに含まれる成分を分析する呼気成分検出部２２と、この呼気成分検出部２２からの分析データを送信する送信部２３と、との構成にしてもよい。この場合、呼気成分検出部２２は、なるべく小型であることが好ましく、具体的には、上述した呼気センサとすることが好ましい。

また、ここでいう近傍とは、ペットの呼気ガスを検出できる範囲であれば特に限定はないが、給食装置から半径４５ｃｍ以内とすることが好ましく、より好ましくは半径３０ｃｍ以内、特に好ましくは半径１５ｃｍ以内である。

本実施例３は、図５における健康状態判定システムの判定情報処理装置を示したものである。この判定情報処理装置４０は、ペットの呼気から排出された呼気ガスの分析を行って、ペットの内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にするように、ペットに給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置１０の近傍に設けられたペットの呼気ガスを採取する呼気採取部２１と、この呼気採取部２１が採取した呼気ガスに含まれる成分を分析する呼気成分検出部２２とを備えた健康状態判定システムにおける判定情報処理装置である。

判定情報処理装置４０は、呼気成分検出装置２０からの検出結果に基づいてペットの健康状態の判定を行うように、呼気成分検出装置２０の呼気成分検出部２２からの分析データを受信する受信部３４と、この受信部３４からの呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてペットの健康状態を判定する健康状態判定部３０とを備えている。
また、健康状態判定部３０は、呼気成分検出部２２による検出結果に基づいてこの検出結果を判定する検出結果判定部３１と、この検出結果判定部３１による判定に資する呼気ガスの各種分析成分ごとの閾値を記憶する基準データ記憶部３２とを備えている。

このような構成により、動物などの被対象物の呼気から排出された微量ガスの分析を行って、動物の内臓疾患の早期発見や疾患部位の特定を可能にした判定情報処理装置を実現することができる。
なお、本実施例は、健康状態判定システムが呼気採取部２１を有する場合を中心に説明をしたが、健康状態判定システムは、呼気採取部２１を備えなくてもよく、ペットに給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置１０と、給食装置１０の近傍に設けられたペットの呼気ガスを検出する呼気成分検出部２２との構成であってもよい。この場合、呼気成分検出部２２は、なるべく小型であることが好ましく、具体的には、上述した呼気センサとすることが好ましい。

また、ここでいう近傍とは、ペットの呼気ガスを検出できる範囲であれば特に限定はないが、給食装置から半径４５ｃｍ以内とすることが好ましく、より好ましくは半径３０ｃｍ以内、特に好ましくは半径１５ｃｍ以内である。

１ ペットゲージ
１０ 給食装置
１１ 給水容器
１２ 固定具
１３ 固定ねじ部
１４ 給水具
１５ 給水管
２１ 呼気採取部
２２ 呼気成分検出部（呼気センサ）
２３ 送信部
３０ 健康状態判定部
３１ 検出結果判定部
３２ 基準データ記憶部
３３ 表示部
３４ 受信部
２０１ ガスクロマトグラフは装置本体
２０２ ガスボンベ
２０３ ガス流路
２０４ 流量切替器
２０５ 流量計
２０６ 試料ガス供給口
２０７ 分離カラム
２０８ 冷却用ファン
２０９ 温度制御器
２１０ 検出器
２１１ 制御部
２１２ 表示部
２２１ 呼気センサ
２２２ 隔室
２２３ 導入孔
２２４ 選択透過膜
２２５ 呼気センサ素子
２２６ センサ部ヒータ
２２７ 保持基板
２２８ 排出孔
２２９ 逆止弁
２３１ 絶縁基板
２２２，２３３ 電極
２３４ 金属酸化物半導体層
２３５ 酸化物絶縁膜
２３６ 感応膜
２３７ 参照素子
２３８Ａ乃至２３８Ｃ 臭い検出素子（呼気センサ）

Claims (20)

1. 被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定する健康状態判定装置であって、
   前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスを採取する呼気採取部と、
   該呼気採取部が採取した前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部と、
   該呼気成分検出部の検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部と
   を備えていることを特徴とする健康状態判定装置。
2. 前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部の検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の健康状態判定装置。
3. 前記呼気ガスの各種成分が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類であることを特徴とする請求項２に記載の健康状態判定装置。
4. 前記呼気成分検出部が、ガスクロマトグラフ装置であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の健康状態判定装置。
5. 前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の健康状態判定装置。
6. 前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の健康状態判定装置。
7. 被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定する健康状態判定装置であって、
   前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部と、
   該呼気成分検出部の検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部と
   を備えていることを特徴とする健康状態判定装置。
8. 前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部の検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする請求項７に記載の健康状態判定装置。
9. 前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする請求項７又は８に記載の健康状態判定装置。
10. 前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする請求項７，８又は９に記載の健康状態判定装置。
11. 被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定するように、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置と、該給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスを採取する呼気採取部と、該呼気採取部が採取した前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部とを備えた健康状態判定システムにおける判定情報処理装置であって、
    該判定情報処理装置が、前記呼気成分検出部呼気成分検出装置からの検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態の判定を行うように、呼気成分検出装置前記呼気成分検出部からの検出データを受信する受信部と、該受信部からの前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする判定情報処理装置。
12. 前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の判定情報処理装置。
13. 前記呼気ガスの各種成分が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類であることを特徴とする請求項１２に記載の判定情報処理装置。
14. 前記呼気成分検出部が、ガスクロマトグラフ装置であることを特徴とする請求項１１，１２又は１３に記載の判定情報処理装置。
15. 前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする請求項１１，１２又は１３に記載の判定情報処理装置。
16. 前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする請求項１１乃至１５いずれかに記載の判定情報処理装置。
17. 被対象物の呼気から排出された呼気ガスから被対象物の健康状態を判定するように、前記被対象物に給水及び給餌を含む給食を供与する給食装置と、該給食装置の近傍に設けられ、前記被対象物の前記呼気ガスに含まれる成分を検出する呼気成分検出部とを備えた健康状態判定システムにおける判定情報処理装置であって、
    該判定情報処理装置が、前記呼気成分検出部からの検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態の判定を行うように、前記呼気成分検出部からの検出データを受信する受信部と、該受信部からの前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて前記被対象物の健康状態を判定する健康状態判定部とを備えていることを特徴とする判定情報処理装置。
18. 前記健康状態判定部が、前記呼気成分検出部による検出結果に基づいて該検出結果を判定する検出結果判定部と、該検出結果判定部による判定に資する前記呼気ガスの各種成分の閾値を記憶する基準データ記憶部とを備えていることを特徴とする請求項１７に記載の判定情報処理装置。
19. 前記呼気成分検出部が、エタン，ペンタン，一酸化窒素（ＮＯ），一酸化炭素（ＣＯ），水素，アンモニア，アセトン、揮発性イオウ化合物，アミン類の何れかに反応する呼気センサであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の判定情報処理装置。
20. 前記給食装置が、犬や猫などのペット及び家畜用の給食装置であることを特徴とする請求項１７，１８又は１９に記載の判定情報処理装置。

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