JP2016177678A - Allergy onset risk prediction system, method and program - Google Patents

Allergy onset risk prediction system, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2016177678A
JP2016177678A JP2015058687A JP2015058687A JP2016177678A JP 2016177678 A JP2016177678 A JP 2016177678A JP 2015058687 A JP2015058687 A JP 2015058687A JP 2015058687 A JP2015058687 A JP 2015058687A JP 2016177678 A JP2016177678 A JP 2016177678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
allergy
allergen
onset risk
risk
onset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015058687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
研 植野
Ken Ueno
研 植野
隆生 新垣
Takao Aragaki
隆生 新垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2015058687A priority Critical patent/JP2016177678A/en
Publication of JP2016177678A publication Critical patent/JP2016177678A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an allergy onset risk prediction system, a method and a program capable of predicting an allergy onset risk while considering circumstance factors.SOLUTION: The allergy onset risk prediction system includes a first prediction section and a second prediction section. The first prediction section predicts a first onset risk of an allergy based on a piece of data which represents the type of gene and amount of antibody of a subject. The second prediction section predicts a second onset risk in each area based on the first onset risk and a piece of data which represents the amount of allergen in each of plural areas preset in a room.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、アレルギー発症リスク予測装置、方法、及びプログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an allergy risk prediction apparatus, method, and program.

近年、アレルギーの発症リスクを予測するために、ゲノム解析により得られた遺伝要因が利用されている。しかしながら、遺伝要因はあくまで個人の体質の一部に過ぎず、疾病によっては、生活スタイルなどの環境要因が発症に大きく関わっていることが指摘されている。特に、アレルギー性喘息などは、環境要因に大きく依存して発症するため、発症リスクの予測が困難である。   In recent years, genetic factors obtained by genome analysis have been used to predict the risk of developing allergies. However, genetic factors are only part of an individual's constitution, and it has been pointed out that environmental factors such as lifestyles are greatly involved in the onset depending on the disease. In particular, allergic asthma develops largely depending on environmental factors, so it is difficult to predict the onset risk.

特開2000−15031号公報JP 2000-15031 A 特開2005−331128号公報JP-A-2005-331128

アレルギーの発症リスクを、環境要因を考慮して予測することができるアレルギー発症リスク予測装置、方法、及びプログラムを提供する。   An allergy risk prediction apparatus, method, and program capable of predicting the risk of developing allergy in consideration of environmental factors are provided.

一実施形態に係るアレルギー発症リスク予測装置は、第1予測部と、第2予測部と、を備える。第1予測部は、対象者の遺伝子型及び抗体量を示すデータに基づいてアレルギーの第1発症リスクを予測する。第2予測部は、第1発症リスクと、屋内に設定された複数のエリア毎のアレルゲン量を示すデータと、に基づいて、エリア毎の第2発症リスクを予測する。   The allergy onset risk prediction apparatus according to an embodiment includes a first prediction unit and a second prediction unit. The first prediction unit predicts the first risk of developing allergy based on data indicating the genotype and antibody amount of the subject. The second predicting unit predicts the second onset risk for each area based on the first onset risk and the data indicating the allergen amount for each of the plurality of areas set indoors.

アレルギー発症リスク予測装置の機能構成を示す図。The figure which shows the function structure of the allergy onset risk prediction apparatus. 遺伝子変異データの一例を示す図。The figure which shows an example of gene variation data. 抗体量データの一例を示す図。The figure which shows an example of antibody amount data. 発症履歴データの一例を示す図。The figure which shows an example of onset history data. アレルゲン量データの一例を示す図。The figure which shows an example of allergen amount data. 屋内に設定されたエリアの間取りの一例を示す図。The figure which shows an example of the floor plan of the area set indoors. 屋内マップデータの一例を示す図。The figure which shows an example of indoor map data. 第2発症リスクの一例を示す図。The figure which shows an example of a 2nd onset risk. 表示装置に表示される予測結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the prediction result displayed on a display apparatus. アレルギー発症リスク予測装置のハードウェア構成を示す図。The figure which shows the hardware constitutions of the allergy onset risk prediction apparatus. 予測モデルの構築方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the construction method of a prediction model. 第1発症リスクの予測方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the prediction method of a 1st onset risk. アレルゲン量の計測方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the measuring method of allergen amount. 第2発症リスクの予測方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the prediction method of a 2nd onset risk.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、アレルギー発症リスク予測装置(以下、「予測装置」という)の機能構成について、図1〜図9を参照して説明する。図1は、一実施形態に係る予測装置の機能構成を示す図である。図1に示すように、予測装置は、遺伝子変異DB1と、抗体量DB2と、発症履歴DB3と、予測モデル構築部4と、予測モデル記憶部5と、第1発症リスク予測部6と、要注意アレルゲン特定部7と、要注意アレルゲン記憶部8と、アレルゲン量計測部9と、アレルゲン量DB10と、屋内マップDB11と、アレルゲン量計算部12と、第2発症リスク予測部13と、第2発症リスク記憶部14と、出力部15と、制御部16と、を備える。   First, the functional configuration of the allergy risk prediction device (hereinafter referred to as “prediction device”) will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration of a prediction device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the prediction device includes a gene mutation DB 1, an antibody amount DB 2, an onset history DB 3, a prediction model construction unit 4, a prediction model storage unit 5, a first onset risk prediction unit 6, and an essential device. Attention allergen specifying unit 7, attention allergen storage unit 8, allergen amount measuring unit 9, allergen amount DB 10, indoor map DB 11, allergen amount calculating unit 12, second onset risk predicting unit 13, second An onset risk storage unit 14, an output unit 15, and a control unit 16 are provided.

遺伝子変異DB1は、遺伝子変異データを格納する。遺伝子変異データとは、複数の検体の一塩基多型(SNP)(例えば、IL−4、IL−13、PHF11など)毎の遺伝子型を含むデータである。各検体の各SNPの遺伝子型は、血液などの試料をシーケンサで分析することにより得られる。遺伝子変異DB1において、各検体は匿名化されており、検体IDにより特定される。   The gene mutation DB1 stores gene mutation data. The gene mutation data is data including a genotype for each single nucleotide polymorphism (SNP) (for example, IL-4, IL-13, PHF11, etc.) of a plurality of specimens. The genotype of each SNP of each specimen is obtained by analyzing a sample such as blood with a sequencer. In the gene mutation DB1, each sample is anonymized and specified by the sample ID.

図2は、遺伝子変異DB1に格納された遺伝子変異データの一例を示す図である。図2の遺伝子変異データには、検体ID01〜03のアレルギー種別iに関連するSNP1〜3の遺伝子型とその遺伝子型に対応するアレルギー発症オッズ比が含まれる。例えば、図2の例では、検体ID01のアレルギーi=1に関連するSNPの遺伝子型はBBであり、アレルギー発症オッズ比は3.5である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of gene mutation data stored in the gene mutation DB1. 2 includes the genotypes of SNPs 1 to 3 related to the allergy type i of the sample IDs 01 to 03 and the allergy onset odds ratio corresponding to the genotype. For example, in the example of FIG. 2, the genotype of SNP related to allergy i = 1 of specimen ID01 is BB, and the allergy onset odds ratio is 3.5.

なお、遺伝子変異データは、アレルギー毎又はアレルゲン毎に格納されてもよい。遺伝子変異データをアレルギー毎に格納する場合、アレルギーとSNPとを対応付け、各アレルギーの遺伝子変異データに、各アレルギーに対応づけられたSNPの遺伝子型が含まれるようにすればよい。この場合、各アレルギーに対し、複数の関連SNPを割り当てることもできる。遺伝子変異データをアレルゲン毎に格納する場合も同様である。   The gene mutation data may be stored for each allergy or for each allergen. When gene mutation data is stored for each allergy, allergy and SNP are associated with each other, and the gene mutation data for each allergy may include the SNP genotype associated with each allergy. In this case, a plurality of related SNPs can be assigned to each allergy. The same applies when storing gene mutation data for each allergen.

抗体量DB2は、抗体量データを格納する。抗体量データとは、複数の検体のアレルゲン毎の抗体量を含むデータである。抗体量とは、IgEなどの抗体の計測値のことである。抗体量は、血液生化学検査などのアレルギー反応検査により計測される。抗体量DB2において、各検体は匿名化されており、検体IDにより特定される。   The antibody amount DB2 stores antibody amount data. The antibody amount data is data including the antibody amount for each allergen of a plurality of specimens. The antibody amount is a measured value of an antibody such as IgE. The amount of antibody is measured by an allergic reaction test such as a blood biochemical test. In the antibody amount DB2, each sample is anonymized and is specified by the sample ID.

図3は、抗体量DB2に格納された最新の抗体量データレベル値の一例を示す図である。図3の抗体量データには、検体ID01〜03のアレルゲン1に対する抗体量レベル値が含まれる。例えば、図3の例では、検体ID01のアレルゲン1に対する抗体量レベル値は4である。なおここでは、あらかじめ決めておいた特異的IgE値の閾値に基づき、アレルゲンの抗体量を1から4のレベルに設定しているが、たとえば閾値の設定を変えて0から6等にしてもよい。抗体量DB2は、図3のような抗体量レベルデータを、アレルゲン毎に格納する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the latest antibody amount data level value stored in the antibody amount DB2. The antibody amount data in FIG. 3 includes antibody amount level values for allergen 1 of specimen IDs 01 to 03. For example, in the example of FIG. 3, the antibody amount level value for allergen 1 of specimen ID01 is 4. Here, the allergen antibody amount is set to a level of 1 to 4 based on a predetermined specific IgE threshold, but it may be changed to 0 to 6 by changing the threshold setting, for example. . The antibody amount DB 2 stores antibody amount level data as shown in FIG. 3 for each allergen.

以下では、アレルギーiのアレルゲンを、アレルゲンiと称するものとする。   Hereinafter, the allergen i allergen is referred to as allergen i.

発症履歴DB3は、発症履歴データを格納する。発症履歴データとは、複数の検体の所定期間毎(例えば、1日毎や1ヶ月毎)のアレルギーの発症履歴を含むデータである。発症履歴は、例えば、発症した及び発症していない、の2値で表される。発症履歴DB3において、各検体は匿名化されており、検体IDにより特定される。   The onset history DB 3 stores onset history data. The onset history data is data including the allergy onset history of a plurality of specimens every predetermined period (for example, every day or every month). The onset history is represented by two values, for example, onset and not onset. In the onset history DB 3, each sample is anonymized and specified by the sample ID.

図4は、発症履歴DB3に格納された発症履歴データの一例を示す図である。図4の発症履歴データは、検体ID01,02のアレルギー1の1日毎の発症履歴を含んでいる。図4において、1は発症したことを示し、0は発症していないことを示す。例えば、図4の例では、検体ID01は、3月2日にアレルギー1を発症している。発症履歴DB3は、図4のような発症履歴を、アレルギー毎に格納する。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of onset history data stored in the onset history DB 3. The onset history data in FIG. 4 includes a daily onset history of allergy 1 with sample IDs 01 and 02. In FIG. 4, 1 indicates that the disease has developed, and 0 indicates that it has not developed. For example, in the example of FIG. 4, the sample ID 01 developed allergy 1 on March 2. The onset history DB 3 stores the onset history as shown in FIG. 4 for each allergy.

予測モデル構築部4(以下、「構築部4」という)は、遺伝子変異データ、抗体量データ、及び発症履歴データに基づいて、予測モデルを構築する。予測モデルとは、遺伝子型及び抗体量に応じたアレルギーの発症リスクを予測するためのモデルのことである。構築部4は、アレルギー毎の予測モデルを構築する。予測モデルの構築方法について、詳しくは後述する。   The prediction model construction unit 4 (hereinafter referred to as “construction unit 4”) constructs a prediction model based on gene mutation data, antibody amount data, and onset history data. The prediction model is a model for predicting the risk of developing allergy according to the genotype and the amount of antibody. The construction unit 4 constructs a prediction model for each allergy. The method for constructing the prediction model will be described later in detail.

予測モデル記憶部5は、構築部4が構築したアレルギー毎の予測モデルを記憶する。   The prediction model storage unit 5 stores the prediction model for each allergy constructed by the construction unit 4.

第1発症リスク予測部6(以下、「第1予測部6」という)は、予測モデル記憶部5に記憶された予測モデルを用いて、対象者のアレルギー毎の第1発症リスクを予測する。第1発症リスクは、予測モデルに対象者の遺伝子型及び抗体量を適用することにより予測される。したがって、第1発症リスクは、対象者の遺伝子型及び抗体量に応じた発症リスクとなる。すなわち、第1発症リスクでは、他の環境要因については考慮されていない。第1発症リスクの予測方法について、詳しくは後述する。   The first onset risk prediction unit 6 (hereinafter referred to as “first prediction unit 6”) predicts the first onset risk for each allergy of the subject using the prediction model stored in the prediction model storage unit 5. The first risk of onset is predicted by applying the genotype and antibody amount of the subject to the prediction model. Therefore, the first onset risk is an onset risk corresponding to the genotype and antibody amount of the subject. That is, other environmental factors are not considered in the first onset risk. The method for predicting the first onset risk will be described in detail later.

要注意アレルゲン特定部7(以下、「特定部7」という)は、第1予測部6が予測した第1発症リスクに基づいて、対象者の要注意アレルゲンを特定する。要注意アレルゲンとは、対象者の第1発症リスクが高いアレルギーの抗原のことである。特定部7は、例えば、予め設定された閾値と、各アレルギーの第1発症リスクと、を比較し、第1発症リスクが閾値以上のアレルギーの抗原を、要注意アレルゲンとして特定する。要注意アレルゲンの特定方法について、詳しくは後述する。   The caution allergen specifying unit 7 (hereinafter, referred to as “specifying unit 7”) specifies the caution allergen of the subject based on the first onset risk predicted by the first prediction unit 6. The allergens requiring attention are allergic antigens with a high risk of first onset for the subject. For example, the specifying unit 7 compares a preset threshold value with the first onset risk of each allergy, and specifies an allergic antigen whose first onset risk is equal to or higher than the threshold value as an allergen requiring attention. Details of the method for identifying allergens requiring attention will be described later.

要注意アレルゲン記憶部8は、特定部7が特定した対象者の要注意アレルゲンを記憶する。   The caution allergen storage unit 8 stores the caution allergen of the subject specified by the specifying unit 7.

アレルゲン量計測部9(以下、「計測部9」という)は、屋内のアレルゲン量をアレルゲン毎に計測する。ここでいう屋内とは、対象者のアレルギーの第2発症リスクの予測対象となる建物の屋内のことである。第2発症リスクについて、詳しくは後述する。   The allergen amount measurement unit 9 (hereinafter referred to as “measurement unit 9”) measures the amount of indoor allergen for each allergen. The term “indoor” as used herein refers to the inside of a building that is a target for predicting the second onset risk of the subject's allergy. Details of the second onset risk will be described later.

計測部9の機能は、例えば、屋内に設置されたパーティクルカウンタにより実現できる。具体的には、アレルゲン毎に粒径を設定し、各粒径の微粒子量をパーティクルカウンタでカウントすることにより、アレルゲン毎のアレルゲン量を計測できる。パーティクルカウンタは、屋内に独立して設置されてもよいし、屋内に設置された空調機、空気清浄機、及びロボット掃除機などのフィルタの付着物を観測可能なように設置されてもよい。   The function of the measuring unit 9 can be realized by, for example, a particle counter installed indoors. Specifically, the allergen amount for each allergen can be measured by setting the particle size for each allergen and counting the amount of fine particles of each particle size with a particle counter. The particle counter may be installed indoors independently, or may be installed so that the deposits of filters such as an air conditioner, an air cleaner, and a robot cleaner installed indoors can be observed.

また、計測部9の機能は、屋内に設置された空調機、空気清浄機、及びロボット掃除機などのフィルタの付着物をマイクロカメラで撮像し、画像解析することにより実現されてもよい。具体的には、マイクロカメラで撮像された画像に含まれる微粒子の形状から、パターンマッチングによりアレルゲンを特定し、特定されたアレルゲンの数をカウントすることにより、アレルゲン毎のアレルゲン量を計測することができる。この場合、計測部9の機能は、予測装置を構成するコンピュータ上で実現されてもよいし、マイクロカメラに搭載されたマイコン上で実現されてもよい。なお、この方法を用いたアレルゲン量の計測方法について、詳しくは後述する。   Moreover, the function of the measurement part 9 may be implement | achieved by imaging the deposit | attachment of filters, such as an air conditioner installed indoors, an air cleaner, and a robot cleaner, with a micro camera, and image-analyzing. Specifically, the allergen amount for each allergen can be measured by specifying the allergen by pattern matching from the shape of the fine particles contained in the image captured by the micro camera and counting the number of allergens specified. it can. In this case, the function of the measurement part 9 may be implement | achieved on the computer which comprises a prediction apparatus, and may be implement | achieved on the microcomputer mounted in the micro camera. A method for measuring the allergen amount using this method will be described in detail later.

なお、アレルゲン量の計測方法は上記の方法に限られず、アレルゲン量を計測可能な任意の方法を用いることができる。計測部9は、屋内の複数個所のアレルゲン量を計測し、計測したアレルゲン量をアレルゲン量DB10に格納する。   The method for measuring the allergen amount is not limited to the above method, and any method capable of measuring the allergen amount can be used. The measuring unit 9 measures the amount of allergen in a plurality of places in the room, and stores the measured amount of allergen in the allergen amount DB 10.

アレルゲン量DB10は、アレルゲン量データを格納する。アレルゲン量データとは、各計測日におけるアレルゲン毎のアレルゲン量を含むデータである。アレルゲン量データは、計測位置毎に記憶される。本実施形態において、アレルゲン量データは、計測部9の計測結果を格納することにより生成されるが、外部装置から入力することも可能である。この場合、予測装置は、計測部9は備えなくてもよい。   The allergen amount DB 10 stores allergen amount data. The allergen amount data is data including the allergen amount for each allergen on each measurement date. Allergen amount data is stored for each measurement position. In the present embodiment, the allergen amount data is generated by storing the measurement result of the measuring unit 9, but can also be input from an external device. In this case, the prediction device may not include the measurement unit 9.

図5は、アレルゲン量DB10に格納されたアレルゲン量データの一例を示す図である。図5のアレルゲン量データには、たとえば、3月1日〜3月2日に部屋k=4で計測されたアレルゲン1,2,3のアレルゲン量が含まれる。例えば、図5の例では、部屋k=4における3月1日のアレルゲン1のアレルゲン量レベルは0.8である。ここでは、これまで計測した履歴の中で最大のアレルゲン量を1とし、その最大値との比をアレルゲン量レベルとする。アレルゲン量DB10は、図5のようなアレルゲン量レベルのデータを、部屋k毎に格納する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of allergen amount data stored in the allergen amount DB 10. The allergen amount data in FIG. 5 includes, for example, allergen amounts of allergens 1, 2, and 3 measured in a room k = 4 from March 1 to March 2. For example, in the example of FIG. 5, the allergen level of allergen 1 on March 1 in room k = 4 is 0.8. Here, the maximum allergen amount in the history measured so far is set to 1, and the ratio to the maximum value is set as the allergen level. The allergen amount DB 10 stores allergen amount level data as shown in FIG. 5 for each room k.

なお、アレルゲン量レベルの位置は、屋内の座標で表されてもよいし、屋内に設置された機器で表されてもよいし、屋内に設定されたエリアで表されてもよい。いずれの場合も、後述するエリア毎のアレルゲン量を計算可能であればよい。   The position of the allergen amount level may be represented by indoor coordinates, may be represented by a device installed indoors, or may be represented by an area set indoors. In any case, it is only necessary that the allergen amount for each area described later can be calculated.

屋内マップDB11は、屋内マップデータを格納する。本実施形態において、屋内には、複数のエリアが設定され、エリア毎の第2発症リスクが予測される。各エリアは、部屋ごとに設定されてもよいし、複数の部屋ごとに設定されてもよいし、建物の階床ごとに設定されてもよい。屋内マップデータとは、屋内に設定されたエリアの間取りを示すデータである。   The indoor map DB 11 stores indoor map data. In the present embodiment, a plurality of areas are set indoors, and the second onset risk for each area is predicted. Each area may be set for each room, may be set for each of a plurality of rooms, or may be set for each floor of a building. Indoor map data is data indicating the floor plan of an area set indoors.

図6は、屋内に設定されたエリアの間取りの一例を模式的に示す図である。図6において、屋内には、6つのエリア1〜6が設定されている。図7は、図6の間取りに対応する屋内マップデータを示す図である。図7において、各部屋(エリア)kは、図6に示すxy座標の範囲として示されている。例えば、図7の例では、図面上で南西の基準点からの距離で定義される座標値をmm単位で記載しており、部屋k=1は、x=1000mm〜3000mm、かつ、y=3000mm〜9000mmの範囲である。   FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a floor plan of an area set indoors. In FIG. 6, six areas 1 to 6 are set indoors. FIG. 7 is a diagram showing indoor map data corresponding to the floor plan of FIG. In FIG. 7, each room (area) k is shown as a range of xy coordinates shown in FIG. For example, in the example of FIG. 7, the coordinate value defined by the distance from the reference point in the southwest on the drawing is described in mm, and the room k = 1 is x = 1000 mm to 3000 mm and y = 3000 mm. It is the range of -9000mm.

アレルゲン量レベル計算部12(以下、「計算部12」という)は、アレルゲン量レベルデータ及び屋内マップデータに基づいて、各エリアに存在する要注意アレルゲンのアレルゲン量レベルを計算する。具体的には、計算部12は、要注意アレルゲン記憶部8から要注意アレルゲンを取得し、アレルゲン量DB10から要注意アレルゲンの計測位置毎のアレルゲン量レベルを取得する。そして、計算部12は、屋内マップデータに基づいて、計測位置とエリアとを対応付け、各エリアの要注意アレルゲンのアレルゲン量レベルを計算する。   The allergen amount level calculation unit 12 (hereinafter referred to as “calculation unit 12”) calculates the allergen amount level of allergens requiring attention in each area based on the allergen amount level data and the indoor map data. Specifically, the calculation unit 12 acquires a caution allergen from the caution allergen storage unit 8 and acquires an allergen amount level for each measurement position of the caution allergen from the allergen amount DB 10. And the calculation part 12 matches a measurement position and an area based on indoor map data, and calculates the allergen amount level of the allergen requiring attention of each area.

例えば、計測位置が座標で表されている場合、計測位置の座標と屋内マップデータに含まれる各エリアの座標とを比較して、計測位置をエリアに対応づけることができる。また、計測位置が機器で表されている場合、屋内マップDB11にエリアと機器との対応関係を格納しておけばよい。なお、計測位置がエリアで表されている場合、予測装置は、計算部12を備えなくてもよい。   For example, when the measurement position is represented by coordinates, the measurement position can be associated with the area by comparing the coordinates of the measurement position with the coordinates of each area included in the indoor map data. When the measurement position is represented by a device, the indoor map DB 11 may store the correspondence between the area and the device. Note that when the measurement position is represented by an area, the prediction device may not include the calculation unit 12.

第2発症リスク予測部13(以下、「第2予測部13」という)は、エリア毎の要注意アレルゲンのアレルゲン量及び第1発症リスクに基づいて、対象者のアレルギー毎の第2発症リスクを予測する。第2発症リスクは、第1発症リスクにアレルゲン量に応じた値を乗算し、アレルゲン量が多いほど大きな値となるように予測される。したがって、第2発症リスクは、対象者の遺伝子型及び抗体量だけでなく、エリア毎のアレルゲン量という環境要因を考慮した発症リスクとなる。第2発症リスクの予測方法について、詳しくは後述する。   The second onset risk prediction unit 13 (hereinafter referred to as “second prediction unit 13”) calculates the second onset risk for each allergy of the subject based on the allergen amount of the allergens requiring attention and the first onset risk for each area. Predict. The second onset risk is predicted to multiply the first onset risk by a value corresponding to the amount of allergen and increase as the allergen amount increases. Therefore, the second onset risk is an onset risk considering not only the genotype and antibody amount of the subject but also environmental factors such as the allergen amount for each area. The method for predicting the second onset risk will be described later in detail.

第2発症リスク記憶部14は、第2発症リスク予測部13が予測したエリア毎の第2発症リスクを記憶する。要注意アレルゲンが複数存在する場合には、第2発症リスクは、要注意アレルゲン毎に記憶される。   The second onset risk storage unit 14 stores the second onset risk for each area predicted by the second onset risk prediction unit 13. When there are a plurality of allergens requiring attention, the second onset risk is stored for each allergen requiring attention.

図8は、第2発症リスク記憶部14に記憶された第2発症リスクの一例を示す図である。図8において、要注意アレルゲンはアレルギー1,2であり、エリア4と6の第2発症リスクが記憶されている。例えば、図8の例では、対象者のエリア6におけるアレルギー2の第2発症リスクは、18.7である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the second onset risk stored in the second onset risk storage unit 14. In FIG. 8, the allergens requiring attention are allergies 1 and 2, and the second risk of onset in areas 4 and 6 is stored. For example, in the example of FIG. 8, the second onset risk of allergy 2 in the subject's area 6 is 18.7.

出力部15は、第2発症リスクの予測結果を出力する。ここでいう出力には、予測結果を表示装置に表示させることや、予測結果を外部装置に送信することが含まれる。また、出力部15は、予測結果に応じた所定の情報を、予測結果と共に出力してもよい。   The output unit 15 outputs a prediction result of the second onset risk. The output here includes displaying a prediction result on a display device and transmitting the prediction result to an external device. The output unit 15 may output predetermined information according to the prediction result together with the prediction result.

図9は、出力部15が表示装置に表示させる予測結果の一例を示す図である。図9では、図8の第2発症リスクが屋内マップ上の対応するエリアに表示されている。また、第2発症リスクと共に、対応するアレルゲンが表示されている。例えば、図9の例では、エリア6の第2発症リスクは、イエダニアレルギーの発症リスクである。さらに、屋内マップの下方には、予測結果に応じた対象者へのアドバイスが表示されている。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a prediction result that the output unit 15 displays on the display device. In FIG. 9, the second onset risk of FIG. 8 is displayed in the corresponding area on the indoor map. Moreover, the corresponding allergen is displayed with the 2nd onset risk. For example, in the example of FIG. 9, the second risk of onset in area 6 is the risk of developing mite allergy. Further, below the indoor map, advice to the target person according to the prediction result is displayed.

このように、第2発症リスクの予測結果を対象者にフィードバックすることにより、対象者は、アレルギーの発症リスクを認識し、予防措置を講ずることができる。したがって、アレルギーの発症を抑制することができる。   In this way, by feeding back the prediction result of the second onset risk to the subject, the subject can recognize the risk of developing allergy and take preventive measures. Therefore, the onset of allergy can be suppressed.

なお、図9では、閾値(=4.5)以上の第2発症リスクについてのみ表示されているが、閾値はこれに限られないし、全ての第2発症リスクが表示されてもよい。また、出力部15は、予測結果を表示装置に表示させるだけでなく、予測結果を対象者にメールで通知してもよい。   In addition, in FIG. 9, although it displays only about the 2nd onset risk more than a threshold value (= 4.5), a threshold value is not restricted to this, All the 2nd onset risks may be displayed. The output unit 15 may not only display the prediction result on the display device but also notify the target person of the prediction result by e-mail.

制御部16は、第2発症リスクに応じて、第2発症リスクが低下するように、屋内に設置された家電を制御する。制御部16が制御する家電には、例えば、空調機、空気清浄機、及びロボット掃除機などの、アレルゲンを除去する機能を有する任意の家電が含まれる。   The control part 16 controls the household appliance installed indoors so that a 2nd onset risk may fall according to a 2nd onset risk. The household appliances controlled by the control unit 16 include any household appliances having a function of removing allergens, such as an air conditioner, an air cleaner, and a robot cleaner.

具体的には、制御部16は、第2発症リスクが高いエリア(例えば、図9のエリア4,6)の空調機や空気清浄機のアレルゲン除去機能を、オンにしたり、強化したりすることが考えられる。また、制御部16は、第2発症リスクが高いエリアをロボット掃除機に掃除させたり、第2発症リスクが高いエリアをロボット掃除機が掃除する頻度を向上させたりしてもよい。   Specifically, the control unit 16 turns on or enhances the allergen removal function of the air conditioner or the air cleaner in an area where the second risk of occurrence is high (for example, areas 4 and 6 in FIG. 9). Can be considered. Moreover, the control part 16 may make a robot cleaner clean an area with a high 2nd onset risk, or may improve the frequency with which a robot cleaner cleans an area with a high 2nd onset risk.

これにより、第2発症リスクが高いエリアのアレルゲンを除去し、第2発症リスクを低下させることができる。したがって、対象者のアレルギーの発症を抑制することができる。   Thereby, the allergen of an area with a high 2nd onset risk can be removed, and a 2nd onset risk can be reduced. Therefore, the onset of the subject's allergy can be suppressed.

次に、本実施形態に係る予測装置のハードウェア構成について、図10を参照して説明する。本実施形態に係る予測装置は、図10に示すように、コンピュータ100により構成される。コンピュータ100は、CPU(中央演算装置)101と、入力装置102と、表示装置103と、通信装置104と、記憶装置105と、とを備え、これらはバス106により相互に接続されている。   Next, the hardware configuration of the prediction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The prediction apparatus according to the present embodiment is configured by a computer 100 as shown in FIG. The computer 100 includes a CPU (central processing unit) 101, an input device 102, a display device 103, a communication device 104, and a storage device 105, which are connected to each other via a bus 106.

CPU101は、コンピュータ100の制御装置及び演算装置である。CPU101は、バス106を介して接続された各装置(例えば、入力装置102、通信装置104、記憶装置105)から入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を、バス106を介して接続された各装置(例えば、表示装置103、通信装置104、記憶装置105)に出力する。   The CPU 101 is a control device and a calculation device of the computer 100. The CPU 101 performs arithmetic processing based on data or a program input from each device (for example, the input device 102, the communication device 104, and the storage device 105) connected via the bus 106, and outputs the calculation result and the control signal. The data is output to each device (for example, the display device 103, the communication device 104, and the storage device 105) connected via the bus 106.

具体的には、CPU101は、コンピュータ100のOS(オペレーティングシステム)や、アレルギー発症リスク予測プログラム(以下、「予測プログラム」という)などを実行し、コンピュータ100を構成する各装置を制御する。予測プログラムとは、コンピュータ100に、予測装置の上述の各機能構成を実現させるプログラムである。CPU101が予測プログラムを実行することにより、コンピュータ100が予測装置として機能する。   Specifically, the CPU 101 executes an OS (operating system) of the computer 100, an allergy risk prediction program (hereinafter referred to as “prediction program”), and the like, and controls each device constituting the computer 100. The prediction program is a program that causes the computer 100 to realize the above-described functional configurations of the prediction device. When the CPU 101 executes the prediction program, the computer 100 functions as a prediction device.

入力装置102は、コンピュータ100に情報を入力するための装置である。入力装置102は、例えば、キーボード、マウス、及びタッチパネルであるが、これに限られない。予測装置のユーザは、入力装置102を用いることにより、対象者の遺伝子型や抗体量などの情報を入力することができる。   The input device 102 is a device for inputting information to the computer 100. The input device 102 is, for example, a keyboard, a mouse, and a touch panel, but is not limited thereto. By using the input device 102, the user of the prediction device can input information such as the subject's genotype and antibody amount.

表示装置103は、画像や映像を表示するための装置である。表示装置103は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)、CRT(ブラウン管)、及びPDP(プラズマディスプレイ)であるが、これに限られない。出力部15は、図9のような予測結果を、表示装置103に表示させることができる。   The display device 103 is a device for displaying images and videos. The display device 103 is, for example, an LCD (liquid crystal display), a CRT (CRT), and a PDP (plasma display), but is not limited thereto. The output unit 15 can cause the display device 103 to display a prediction result as shown in FIG.

通信装置104は、コンピュータ100が外部装置と無線又は有線で通信するための装置である。通信装置104は、例えば、モデム、ハブ、及びルータであるが、これに限られない。出力部15や制御部16は、通信装置104を介して外部装置と通信すればよい。また、アレルゲン量計測部9を屋内の空調機などにより構成し、通信装置104を介して計測結果をアレルゲン量DB10に格納してもよい。   The communication device 104 is a device for the computer 100 to communicate with an external device wirelessly or by wire. The communication device 104 is, for example, a modem, a hub, and a router, but is not limited thereto. The output unit 15 and the control unit 16 may communicate with an external device via the communication device 104. Further, the allergen amount measuring unit 9 may be configured by an indoor air conditioner or the like, and the measurement result may be stored in the allergen amount DB 10 via the communication device 104.

記憶装置105は、コンピュータ100のOSや、予測プログラム、予測プログラムの実行に必要なデータ、及び予測プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する記憶媒体である。記憶装置105には、主記憶装置と外部記憶装置とが含まれる。主記憶装置は、例えば、RAM、DRAM、SRAMであるが、これに限られない。また、外部記憶装置は、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。遺伝子変異DB1、抗体量DB2、発症履歴DB3、予測モデル記憶部5、要注意アレルゲン記憶部8、アレルゲン量DB10、屋内マップDB11、及び第2発症リスク記憶部14は、記憶装置105を用いて構成することができる。   The storage device 105 is a storage medium that stores the OS of the computer 100, a prediction program, data necessary for execution of the prediction program, data generated by execution of the prediction program, and the like. The storage device 105 includes a main storage device and an external storage device. The main storage device is, for example, a RAM, a DRAM, or an SRAM, but is not limited thereto. The external storage device is a hard disk, an optical disk, a flash memory, and a magnetic tape, but is not limited thereto. The gene mutation DB1, the antibody amount DB2, the onset history DB3, the prediction model storage unit 5, the cautionary allergen storage unit 8, the allergen amount DB10, the indoor map DB11, and the second onset risk storage unit 14 are configured using the storage device 105. can do.

なお、コンピュータ100は、CPU101、入力装置102、表示装置103、通信装置104、及び記憶装置105を、1つ又は複数備えてもよいし、プリンタやスキャナなどの周辺機器を接続されていてもよい。   The computer 100 may include one or more CPUs 101, input devices 102, display devices 103, communication devices 104, and storage devices 105, or may be connected to peripheral devices such as printers and scanners. .

また、予測装置は、単一のコンピュータ100により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ100からなるシステムとして構成されてもよい。   In addition, the prediction device may be configured by a single computer 100 or may be configured as a system including a plurality of computers 100 connected to each other.

さらに、予測プログラムは、コンピュータ100の記憶装置105に予め記憶されていてもよいし、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶されていてもよいし、インターネット上にアップロードされていてもよい。いずれの場合も、予測プログラムをコンピュータ100にインストールして実行することにより、予測装置を構成することができる。   Furthermore, the prediction program may be stored in advance in the storage device 105 of the computer 100, may be stored in a storage medium such as a CD-ROM, or may be uploaded on the Internet. In either case, the prediction apparatus can be configured by installing the prediction program in the computer 100 and executing it.

次に、本実施形態に係る予測装置の動作について、図11を参照して説明する。   Next, the operation of the prediction apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図11は、構築部4による予測モデルの構築方法を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a prediction model construction method by the construction unit 4.

ステップS1において、構築部4は、予測モデルを構築するアレルギーiを選択する。   In step S1, the construction unit 4 selects an allergy i for constructing a prediction model.

ステップS2において、構築部4は、アレルギーiに関する遺伝子変異データ、抗体量データ、発症履歴データを取得する。具体的には、構築部4は、遺伝子変異DB1から全ての遺伝子変異データを取得し、抗体量DB2からアレルゲン1の抗体量データを取得し、発症履歴DB3からアレルギーiの発症履歴データを取得する。   In step S2, the construction unit 4 acquires gene mutation data, antibody amount data, and onset history data related to allergy i. Specifically, the construction unit 4 acquires all the gene mutation data from the gene mutation DB1, acquires the antibody amount data of allergen 1 from the antibody amount DB2, and acquires the onset history data of allergy i from the onset history DB3. .

なお、遺伝子変異データがアレルギー毎又はアレルゲン毎に格納されている場合、構築部4は、アレルゲンi又はアレルギーiの遺伝子変異データを取得すればよい。   In addition, when the gene variation data is stored for each allergy or for each allergen, the construction unit 4 may acquire allergen i or allergy i gene variation data.

ステップS3において、構築部4は、ステップS2で取得したデータを、学習用データと検証用データに分割する。データの分割は、検体単位で行われる。例えば、全検体のうち、2/3の検体のデータを学習用データ、1/3の検体のデータを検証用データとする。   In step S3, the construction unit 4 divides the data acquired in step S2 into learning data and verification data. Data division is performed on a sample basis. For example, of all the samples, 2/3 sample data is used as learning data, and 1/3 sample data is used as verification data.

ステップS4において、構築部4は、学習用データからアレルギーiの予測モデルを構築する。具体的には、構築部4は、発症履歴データを教師データとして、遺伝子型及び抗体量から、アレルギーiが発症した日か否か判別するモデルを学習する。構築部4は、重回帰モデルやロジスティック回帰モデル、SVM(Support Vector Machine)などの周知の機械学習手法を利用して、予測モデルを構築すればよい。   In step S4, the construction unit 4 constructs a prediction model for allergy i from the learning data. Specifically, the construction unit 4 uses the onset history data as teacher data to learn a model for determining whether or not it is the day when allergy i has occurred from the genotype and the amount of antibody. The construction unit 4 may construct a prediction model using a known machine learning technique such as a multiple regression model, a logistic regression model, or SVM (Support Vector Machine).

ステップS5において、構築部4は、構築したアレルギーiの予測モデルの性能を評価する。具体的には、構築部4は、ステップS4で構築した予測モデルに、検証用データに含まれる遺伝子型及び抗体量を入力して出力された発症の有無と、検証用データに含まれる発症履歴と、を比較して、正答率、偽陽性率、及び偽陰性率などの性能を計算する。   In step S5, the construction unit 4 evaluates the performance of the constructed allergy i prediction model. Specifically, the construction unit 4 inputs the genotype and antibody amount included in the verification data into the prediction model constructed in step S4 and outputs the onset, and the onset history included in the verification data. And the performances such as the correct answer rate, false positive rate, and false negative rate are calculated.

アレルギーiの性能が所定の下限値以上(例えば、正答率90%以上、偽陽性率80%以上、偽陰性率70%以上など)である場合(ステップS6のYES)、構築部4は、ステップS4で構築した予測モデルを、アレルギーiの予測モデルとして、予測モデル記憶部5に記憶させる(ステップS7)。   When the performance of allergy i is equal to or higher than a predetermined lower limit (for example, a correct answer rate of 90% or higher, a false positive rate of 80% or higher, a false negative rate of 70% or higher, etc.), the construction unit 4 The prediction model constructed in S4 is stored in the prediction model storage unit 5 as a prediction model for allergy i (step S7).

一方、アレルギーiの性能が所定の下限値未満である場合(ステップS6のNO)、構築部4は、ステップS4で構築した予測モデルを破棄する。この場合、アレルギーiの予測モデルは構築されない。その後、処理はステップS8に進む。   On the other hand, when the performance of allergy i is less than the predetermined lower limit (NO in step S6), the construction unit 4 discards the prediction model constructed in step S4. In this case, a prediction model for allergy i is not constructed. Thereafter, the process proceeds to step S8.

ステップS8において、構築部4は、全てのアレルギーに対して予測モデルの構築処理を終了したか判定する。まだ、予測モデルの構築処理を行っていないアレルギーがある場合(ステップS8のYES)、構築部4は、次のアレルギーiを選択する(ステップS9)。その後、処理はステップ2に戻る。   In step S8, the construction unit 4 determines whether the prediction model construction processing has been completed for all allergies. If there is an allergy that has not yet been subjected to the prediction model construction process (YES in step S8), the construction unit 4 selects the next allergy i (step S9). Thereafter, the process returns to Step 2.

一方、全てのアレルギーに対して予測モデルの構築処理が終了した場合(ステップS8のNO)、予測モデルの構築処理は終了する。   On the other hand, when the prediction model construction process is completed for all allergies (NO in step S8), the prediction model construction process ends.

以下の式は、構築部4が構築する予測モデルの一例である。   The following formula is an example of a prediction model constructed by the construction unit 4.

Figure 2016177678
Figure 2016177678

式(1)において、allergy_risk_iは、アレルギーiの第1発症リスク、IgE_Leveliは、IgEの抗体量に応じて算出される抗体量レベル、Jは、遺伝子変異データに含まれるSNPの数、Asnp_ijは、アレルギーiの遺伝子変異データに含まれるSNPj(1≦j≦J)の遺伝子型に対応する発症オッズ比の値、である。式(1)の予測モデルを構築する場合、構築部4は、予め用意されたハプロタイプデータを利用すればよい。 In formula (1), allergy_risk_i is the first risk of allergy i, IgE_Level i is the antibody amount level calculated according to the IgE antibody amount, J is the number of SNPs included in the gene mutation data, A snp_ij Is the value of the onset odds ratio corresponding to the genotype of SNPj (1 ≦ j ≦ J) included in the gene variation data of allergy i. When constructing the prediction model of Expression (1), the construction unit 4 may use haplotype data prepared in advance.

図12は、第1予測部6による第1発症リスクの予測方法及び特定部7による要注意アレルゲンの特定方法を示すフローチャートである。以下では、アレルギー1〜Iの第1発症リスクを予測するものとする。   FIG. 12 is a flowchart showing a method for predicting the first onset risk by the first predicting unit 6 and a method for specifying the allergen requiring attention by the specifying unit 7. Below, the 1st onset risk of allergies 1-I shall be estimated.

ステップS10において、第1予測部6は、第1発症リスクを予測するアレルギーiを選択する。   In step S10, the first prediction unit 6 selects an allergy i that predicts the first risk of onset.

ステップS11において、第1予測部6は、アレルギーiに関する対象者の遺伝子型及び抗体量を取得する。対象者の遺伝子型及び抗体量は、上述の通り、入力装置102を用いて入力されてもよいし、遺伝子変異DB1及び抗体量DB2に格納されていてもよい。   In step S <b> 11, the first prediction unit 6 acquires the subject's genotype and antibody amount related to allergy i. As described above, the genotype and antibody amount of the subject may be input using the input device 102, or may be stored in the gene mutation DB1 and the antibody amount DB2.

ステップS12において、第1予測部6は、式(1)のようなアレルギーiの予測モデルを、予測モデル記憶部5から取得する。   In step S <b> 12, the first prediction unit 6 acquires a prediction model of allergy i as expressed by Equation (1) from the prediction model storage unit 5.

ステップS13において、第1予測部6は、アレルギーiの予測モデルに対象者の遺伝子型及び抗体量を入力し、アレルギーiの第1発症リスクを予測する。第1予測部6は、計算した第1発症リスクを特定部7に入力する。   In step S <b> 13, the first prediction unit 6 inputs the subject's genotype and antibody amount to the allergy i prediction model, and predicts the first onset risk of allergy i. The first prediction unit 6 inputs the calculated first onset risk to the specifying unit 7.

ステップS14において、特定部7は、アレルギーiの第1発症リスクと閾値とを比較する。第1発症リスクが閾値以上の場合(ステップS14のYES)、特定部7は、アレルゲンiを対象者の要注意アレルゲンとして、要注意アレルゲン記憶部8に記憶させる(ステップS15)。   In step S14, the specifying unit 7 compares the first onset risk of allergy i with a threshold value. When the first onset risk is equal to or higher than the threshold (YES in Step S14), the specifying unit 7 stores the allergen i as the subject's caution allergen in the caution allergen storage unit 8 (Step S15).

一方は、第1発症リスクが閾値未満の場合(ステップS14のNO)、特定部7は、アレルゲンiを対象者の要注意アレルゲンとして、要注意アレルゲン記憶部8に記憶させず、処理はステップS16に進む。   On the other hand, when the first onset risk is less than the threshold (NO in step S14), the specifying unit 7 does not store the allergen i as the subject's caution allergen in the caution allergen storage unit 8, and the process proceeds to step S16. Proceed to

ステップS16において、第1予測部6は、全てのアレルギーに対して第1発症リスクの予測処理が終了したか判定する。まだ、第1発症リスクを予測していないアレルギーがある場合(ステップS16のYES)、第1予測部6は、次のアレルギーiを選択する(ステップS17)。その後、処理はステップ11に戻る。   In step S <b> 16, the first prediction unit 6 determines whether the first onset risk prediction process has been completed for all allergies. If there is an allergy for which the first risk of onset is not yet predicted (YES in step S16), the first prediction unit 6 selects the next allergy i (step S17). Thereafter, the process returns to Step 11.

一方、全てのアレルギーに対して第1発症リスクを予測した場合(ステップS16のNO)、第1発症リスクの予測処理は終了する。   On the other hand, when the first onset risk is predicted for all allergies (NO in step S16), the first onset risk prediction process ends.

以上の処理によって、対象者の各アレルギーに対する第1発症リスクを予測し、対象者の要注意アレルゲンを特定することができる。   Through the above processing, the first risk of onset for each allergy of the subject can be predicted, and the allergens requiring attention of the subject can be identified.

図13は、計測部9によるアレルゲン量の計測方法を示すフローチャートである。以下では、パターンマッチングを利用して、空調機のフィルタの画像からアレルゲン量を計測する場合について説明する。計測部9の機能は、コンピュータ100上で実現されるものとする。   FIG. 13 is a flowchart illustrating a method for measuring the allergen amount by the measurement unit 9. Below, the case where the amount of allergen is measured from the image of the filter of an air conditioner using pattern matching is demonstrated. It is assumed that the function of the measurement unit 9 is realized on the computer 100.

ステップS18において、計測部9は、アレルゲンiを選択する。   In step S18, the measuring unit 9 selects the allergen i.

ステップS19において、計測部9は、アレルゲンiのテンプレートデータを取得する。テンプレートデータとは、アレルゲンiの形状の基準となるデータである。テンプレートデータは、例えば、予め予測装置に記憶されていてもよいし、外部装置から取得されてもよい。   In step S <b> 19, the measurement unit 9 acquires template data for allergen i. The template data is data serving as a reference for the shape of allergen i. For example, the template data may be stored in the prediction device in advance or may be acquired from an external device.

ステップS20において、計測部9は、フィルタの画像を取得する。フィルタの画像は、通信装置104を介してマイクロカメラから取得することができる。   In step S20, the measurement unit 9 acquires a filter image. The image of the filter can be acquired from the micro camera via the communication device 104.

ステップS21において、計測部9は、画像中の微粒子の輪郭形状を検出する。微粒子の輪郭形状の検出方法として、エッジ検出アルゴリズムなどの周知の検出方法を利用することができる。   In step S21, the measurement unit 9 detects the contour shape of the fine particles in the image. A well-known detection method such as an edge detection algorithm can be used as a method for detecting the contour shape of the fine particles.

ステップS22において、計測部9は、検出した微粒子の形状と、アレルゲンiのテンプレートとの類似度を、パターンマッチングにより計算する。類似度は、ユークリッド距離やウェーブレット距離を用いて計算することができる。また、計測部9は、Dynamic Time Warpingにより局所的な輪郭のずれを吸収して、類似度を計算してもよい。さらに、計測部9は、複数の微粒子について類似度を計算し、その平均値などをアレルギーiのテンプレートに対する類似度として出力してもよい。   In step S22, the measurement unit 9 calculates the similarity between the detected shape of the fine particles and the template of the allergen i by pattern matching. The similarity can be calculated using the Euclidean distance or the wavelet distance. Further, the measurement unit 9 may calculate the similarity by absorbing a local contour shift by dynamic time warping. Furthermore, the measurement unit 9 may calculate the similarity for a plurality of fine particles, and output the average value or the like as the similarity to the template for allergy i.

ステップS23において、計測部9は、全てのアレルゲンに対して類似度の計算が終了したか判定する。類似度を計算していないアレルゲンがある場合(ステップS23のNO)、計測部9は、次のアレルゲンiを選択する(ステップS24)。その後、処理はステップS19に戻る。   In step S23, the measurement unit 9 determines whether the similarity calculation has been completed for all allergens. When there is an allergen whose similarity is not calculated (NO in step S23), the measurement unit 9 selects the next allergen i (step S24). Thereafter, the process returns to step S19.

一方、全てのアレルゲンに対して類似度の計算が終了した場合(ステップS23のYES)、処理はステップS25に進む。   On the other hand, when the calculation of the similarity is completed for all allergens (YES in step S23), the process proceeds to step S25.

ステップS25において、計測部9は、画像中の微粒子の量を計測する。   In step S25, the measurement unit 9 measures the amount of fine particles in the image.

ステップS26において、計測部9は、計測した微粒子の量を、類似度が最も高いアレルゲンiのアレルゲン量として、アレルゲン量DB10に格納する。また、計測部9は、アレルゲン量と共に、空調機のIDや座標などの計測位置をアレルゲン量DB10に格納する。   In step S26, the measuring unit 9 stores the measured amount of fine particles in the allergen amount DB 10 as the allergen amount of the allergen i having the highest similarity. Moreover, the measurement part 9 stores measurement positions, such as ID and a coordinate of an air conditioning machine, with allergen amount in allergen amount DB10.

計測位置が複数ある場合、計測部9は、各計測位置について上記の処理を行えばよい。計測部9が以上の処理を所定時間毎に繰り返すことにより、屋内における各日時のアレルゲン量データが格納される。   When there are a plurality of measurement positions, the measurement unit 9 may perform the above processing for each measurement position. The measurement unit 9 repeats the above processing every predetermined time, thereby storing allergen amount data of each date and time indoors.

図14は、計算部12によるエリア毎のアレルゲン量の計算方法及び第2予測部13による第2発症リスクの予測方法を示すフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart showing a method for calculating the allergen amount for each area by the calculation unit 12 and a method for predicting the second onset risk by the second prediction unit 13.

ステップS27において、計算部12は、要注意アレルゲン記憶部8から対象者の要注意アレルゲンを取得する。   In step S <b> 27, the calculation unit 12 acquires the subject's caution allergen from the caution allergen storage unit 8.

ステップS28において、計算部12は、要注意アレルゲンiを選択する。   In step S28, the calculation unit 12 selects the allergen i requiring attention.

ステップS29において、第2予測部13は、第1予測部6から対象者の要注意アレルゲンiの第1発症リスクを取得する。   In step S <b> 29, the second prediction unit 13 acquires the first onset risk of the subject's attention allergen i from the first prediction unit 6.

ステップS30において、計算部12は、アレルゲン量DB10から対象者の屋内のアレルゲン量データを取得し、屋内マップDBから対象者の屋内マップデータを取得する。   In step S30, the calculation unit 12 acquires the indoor allergen data of the subject from the allergen DB 10, and acquires the indoor map data of the subject from the indoor map DB.

ステップS31において、計算部12は、屋内に設定されたエリアkを選択する。   In step S31, the calculation unit 12 selects an area k set indoors.

ステップS32において、計算部12は、エリアkにおける要注意アレルゲンiのアレルゲン量を計算する。具体的には、計測部12は、アレルゲン量データに含まれる要注意アレルゲンiのアレルゲン量を、計測位置と屋内マップデータとに基づいて、各エリアに対応付け、エリアkに対応づけられたアレルゲン量の合計を計算する。計算部12は、エリアkのアレルゲン量を第2予測部13に入力する。   In step S32, the calculation unit 12 calculates the allergen amount of the allergen i requiring attention in the area k. Specifically, the measurement unit 12 associates the allergen amount of the allergen i of interest included in the allergen amount data with each area based on the measurement position and the indoor map data, and the allergen associated with the area k. Calculate the total amount. The calculation unit 12 inputs the allergen amount of the area k to the second prediction unit 13.

ステップS33において、第2予測部13は、エリアkにおける要注意アレルゲンiのアレルゲン量と、アレルゲンiの第1発症リスクと、に基づいて、エリアkにおける要注意アレルゲンiの第2発症リスクを予測する。第2発症リスクは、例えば、以下の式で計算される。   In step S33, the second prediction unit 13 predicts the second risk of onset of allergen i requiring attention in area k based on the allergen amount of allergen i requiring attention in area k and the first onset risk of allergen i. To do. The second onset risk is calculated by the following formula, for example.

Figure 2016177678
Figure 2016177678

上記の式(2)において、position_riskikは、エリアkにおける要注意アレルゲンiの第2発症リスク、allergy_riskiは、要注意アレルゲンiの第1発症リスク、parlevel ikは、エリアkにおける要注意アレルゲンiのアレルゲン量に応じたレベルである。 In the above formula (2), position_risk ik is the second onset risk of allergen i requiring attention in area k, allergy_risk i is the first risk of allergen i requiring attention, and parlevel ik is allergen i requiring attention in area k. It is a level according to the amount of allergen.

ステップS34において、第2予測部13は、ステップS33で計算した第2発症リスクを第2発症リスク記憶部14に記憶させる。   In step S34, the second predicting unit 13 stores the second onset risk calculated in step S33 in the second onset risk storage unit 14.

ステップS35において、第2予測部13は、屋内に含まれるエリアに対して第2発症リスクを予測処理が終了したか判定する。予測処理を行っていないエリアがある場合(ステップS35のNO)、計算部12は次のエリアkを選択する(ステップS36)。その後、処理はステップS32に戻る。一方、全てのエリアに対して予測処理が終了した場合(ステップS35のYES)、処理はステップS36に進む。   In step S <b> 35, the second prediction unit 13 determines whether the prediction process of the second onset risk has been completed for the area included indoors. When there is an area where the prediction process is not performed (NO in step S35), the calculation unit 12 selects the next area k (step S36). Thereafter, the process returns to step S32. On the other hand, when the prediction process is completed for all areas (YES in step S35), the process proceeds to step S36.

ステップS37において、第2予測部13は、対象者の全ての要注意アレルゲンに対して第2発症リスクの予測処理が終了したか判定する。予測処理を行っていない要注意アレルゲンがある場合(ステップS37のNO)、計算部12は次の要注意アレルゲンiを選択する(ステップS38)。一方、全ての要注意アレルゲンに対して予測処理が終了した場合(ステップS37のYES)、第2発症リスクの予測処理は終了する。   In step S <b> 37, the second prediction unit 13 determines whether the second onset risk prediction process has been completed for all the allergens requiring attention of the subject. When there is a caution allergen that has not been predicted (NO in step S37), the calculation unit 12 selects the next caution allergen i (step S38). On the other hand, when the prediction process is completed for all the allergens requiring attention (YES in step S37), the prediction process of the second onset risk is terminated.

以上の処理により、対象者の各エリアにおける各要注意アレルゲンに対する第2発症リスクを予測することができる。   With the above processing, it is possible to predict the second onset risk for each caution allergen in each area of the subject.

以上説明した通り、本実施形態に係る予測装置は、アレルゲン量に応じたエリア毎のアレルギーの発症リスクを予測することができる。アレルゲン量という環境要因を考慮することにより、発症リスクを精度よく予測することができる。   As described above, the prediction device according to the present embodiment can predict the risk of developing allergy for each area according to the amount of allergen. By taking into account the environmental factor of the allergen amount, the risk of onset can be accurately predicted.

対象者は、予測された発症リスクやアドバイスを参考にして、アレルゲンの低減や除去を行うことで、アレルギーの発症リスクを低下させたり、アレルギーの重症化を抑制したりすることができる。   The subject can reduce or eliminate allergens with reference to the predicted onset risk and advice, thereby reducing the risk of developing allergy or suppressing the allergy from becoming serious.

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in each embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.

1:遺伝子変異DB、2:抗体量DB、3:発症履歴DB、4:予測モデル構築部、5:予測モデル記憶部、6:第1発症リスク予測部、7:要注意アレルゲン特定部、8:要注意アレルゲン記憶部、9:アレルゲン量計測部、10:アレルゲン量DB、11:屋内マップDB、12:アレルゲン量計算部、13:第2発症リスク予測部、14:第2発症リスク記憶部、15:出力部、16:制御部 1: gene mutation DB, 2: antibody amount DB, 3: onset history DB, 4: prediction model construction unit, 5: prediction model storage unit, 6: first onset risk prediction unit, 7: caution allergen identification unit, 8 : Allergen storage unit requiring attention, 9: allergen amount measurement unit, 10: allergen amount DB, 11: indoor map DB, 12: allergen amount calculation unit, 13: second onset risk prediction unit, 14: second onset risk storage unit , 15: output unit, 16: control unit

Claims (14)

対象者の遺伝子型及び抗体量を示すデータに基づいてアレルギーの第1発症リスクを予測する第1予測部と、
前記第1発症リスクと、屋内に設定された複数のエリア毎のアレルゲン量を示すデータと、に基づいて、前記エリア毎の第2発症リスクを予測する第2予測部と、
を備えるアレルギー発症リスク予測装置。
A first prediction unit that predicts a first risk of developing allergy based on data indicating a subject's genotype and antibody amount;
A second predicting unit that predicts the second onset risk for each area based on the first onset risk and data indicating the amount of allergen for each of a plurality of areas set indoors;
An allergy risk prediction device comprising:
前記第2発症リスクの予測結果を出力する出力部を更に備える
請求項1に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to claim 1, further comprising an output unit that outputs a prediction result of the second onset risk.
前記出力部は、前記部屋毎の前記第2発症リスクを前記屋内のマップ上に表示する
請求項2に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction device according to claim 2, wherein the output unit displays the second onset risk for each room on the indoor map.
前記出力部は、前記第2発症リスクに応じたアドバイスを表示する
請求項2又は請求項3に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The said output part is the allergy onset risk prediction apparatus of Claim 2 or Claim 3 which displays the advice according to the said 2nd onset risk.
前記エリア毎の前記第2発症リスクに応じて前記屋内の家電を制御する制御部を更に備える
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a control unit that controls the indoor home appliance according to the second onset risk for each area.
前記制御部は、前記エリア毎の前記第2発症リスクが低下するように前記家電を制御する
請求項5に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The said control part is an allergy onset risk prediction apparatus of Claim 5 which controls the said household appliance so that the said 2nd onset risk for every said area may fall.
前記家電は、空気清浄機、空調機、掃除器、及びロボット掃除機を含む
請求項5又は請求項6に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy risk prediction apparatus according to claim 5 or 6, wherein the home appliance includes an air cleaner, an air conditioner, a cleaner, and a robot cleaner.
前記屋内の前記アレルゲン量を計測する計測部を更に備える
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to claim 1, further comprising a measurement unit that measures the amount of the allergen in the indoor.
前記計測部は、パターンマッチングによりアレルゲンを特定する
請求項8に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to claim 8, wherein the measurement unit specifies an allergen by pattern matching.
前記遺伝子型及び前記抗体量に応じた前記第1発症リスクの予測モデルを構築する構築部を更に備える
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a construction unit that constructs a prediction model of the first onset risk according to the genotype and the amount of the antibody.
前記対象者の前記第1発症リスクが高いアレルゲンを特定する特定部を更に備える
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy onset risk prediction apparatus according to claim 1, further comprising a specifying unit that specifies an allergen having a high first onset risk of the subject.
前記エリアは、前記屋内の部屋毎に設定される
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のアレルギー発症リスク予測装置。
The allergy risk prediction device according to any one of claims 1 to 11, wherein the area is set for each indoor room.
対象者の遺伝子型及び抗体量を示すデータに基づいてアレルギーの第1発症リスクを予測する工程と、
前記第1発症リスクと、屋内に設定された複数のエリア毎のアレルゲン量を示すデータと、に基づいて、前記エリア毎の前記第2発症リスクを予測する工程と、
を含むアレルギー発症リスク予測方法。
Predicting the first risk of allergy based on the data indicating the subject's genotype and antibody amount;
Predicting the second onset risk for each area based on the first onset risk and data indicating the amount of allergen for each of a plurality of areas set indoors;
Allergy risk prediction method including.
対象者の遺伝子型及び抗体量を示すデータに基づいてアレルギーの第1発症リスクを予測する工程と、
前記第1発症リスクと、屋内に設定された複数のエリア毎のアレルゲン量を示すデータと、に基づいて、前記エリア毎の前記第2発症リスクを予測する工程と、
をコンピュータに実行させるアレルギー発症リスク予測プログラム。
Predicting the first risk of allergy based on the data indicating the subject's genotype and antibody amount;
Predicting the second onset risk for each area based on the first onset risk and data indicating the amount of allergen for each of a plurality of areas set indoors;
Is a program for predicting the risk of developing allergies.
JP2015058687A 2015-03-20 2015-03-20 Allergy onset risk prediction system, method and program Pending JP2016177678A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058687A JP2016177678A (en) 2015-03-20 2015-03-20 Allergy onset risk prediction system, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058687A JP2016177678A (en) 2015-03-20 2015-03-20 Allergy onset risk prediction system, method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016177678A true JP2016177678A (en) 2016-10-06

Family

ID=57069267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015058687A Pending JP2016177678A (en) 2015-03-20 2015-03-20 Allergy onset risk prediction system, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016177678A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018142038A (en) * 2017-02-24 2018-09-13 ダイキン工業株式会社 Information provision system, information provision method, and information provision program
JP2020013221A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 東芝情報システム株式会社 Dwelling environment notification system
JP2020166407A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 三菱重工航空エンジン株式会社 Model generation device, abnormality occurrence prediction device, abnormality occurrence prediction model generation method and abnormality occurrence prediction method
WO2022050416A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 三菱瓦斯化学株式会社 Allergic disease determination method and determination system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018142038A (en) * 2017-02-24 2018-09-13 ダイキン工業株式会社 Information provision system, information provision method, and information provision program
JP2020013221A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 東芝情報システム株式会社 Dwelling environment notification system
JP2020166407A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 三菱重工航空エンジン株式会社 Model generation device, abnormality occurrence prediction device, abnormality occurrence prediction model generation method and abnormality occurrence prediction method
WO2022050416A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 三菱瓦斯化学株式会社 Allergic disease determination method and determination system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nguyen et al. A comprehensive survey of regulatory network inference methods using single cell RNA sequencing data
Uffelmann et al. Genome-wide association studies
Fröhlich et al. From hype to reality: data science enabling personalized medicine
Sułkowska et al. Genomics-aided structure prediction
EP3346428A1 (en) Sensor design support apparatus, sensor design support method and computer program
JP2016177678A (en) Allergy onset risk prediction system, method and program
JP2016133895A (en) Information processing device, information processing method, and program
WO2020166299A1 (en) Material characteristics prediction device and material characteristics prediction method
JP2013131211A (en) Device and method for determining optimum diagnosis element set for disease diagnosis
Derkach et al. Power Analysis for Genetic Association Test (PAGEANT) provides insights to challenges for rare variant association studies
EP3871232A1 (en) Methods and apparatus for phenotype-driven clinical genomics using a likelihood ratio paradigm
US20220300686A1 (en) Information processing device, information processing system, and information processing method
JP2020529060A (en) Prediction of molecular properties of molecular variants using residue-specific molecular structural features
Phan et al. omniBiomarker: a web-based application for knowledge-driven biomarker identification
Schneckener et al. Quantifying stability in gene list ranking across microarray derived clinical biomarkers
KR101595784B1 (en) Method and system for predicting sepsis risk
JP2006058942A (en) Environmental load evaluation device
JP2022021268A (en) Deterioration diagnosis method and deterioration diagnostic system for roof
Vallejo et al. Exploring diagnostic models of Parkinson's disease with multi-objective regression
Meisner et al. Disease risk models
Ridler Applications of regularised structural equation modelling to psychometrics and behavioural genetics
JP6367473B2 (en) Genotyping apparatus and method
WO2024105736A1 (en) Prediction model evaluation device, method, and program
JP7479534B2 (en) Information processing device, estimation device, analysis device, information processing method, and computer program
Dyson et al. Efficient identification of context dependent subgroups of risk from genome-wide association studies