JP2017072410A - 尿成分分析装置および尿成分分析方法 - Google Patents

尿成分分析装置および尿成分分析方法 Download PDF

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Abstract

【課題】被測定者が排泄した尿中におけるNa/K比を精度良く求めることができる尿成分分析装置を提供すること。【解決手段】 相関関係記憶部15は、ヒトが排泄した複数回の尿中におけるNa/K比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、ヒトが1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比との間の相関関係を表すデータを記憶している。日の複数の時間帯の全てについて被測定者が排泄した1回の尿中におけるNa/K比が入力されたことを前提として、入力された被測定者の複数回の尿中におけるNa/K比に対して統計処理を施して統計濃度比を得る。この統計濃度比に基づいて、相関関係記憶部15に記憶された相関関係を用いて、被測定者の1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を換算して求める。【選択図】図1

Description

この発明は尿成分分析装置および尿成分分析方法に関し、より詳しくは、被測定者が排泄した尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を求める尿成分分析装置および尿成分分析方法に関する。
尿成分を分析する技術として、例えば特許文献1(WO 2013/021695 A1)に開示されているように、
「ヒトが排泄した1回の尿中における第1特定成分、第2特定成分間の濃度比と、上記ヒトが1日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日の全尿中における第1特定成分、第2特定成分間の濃度比との間の相関関係を表すデータを、所定の記憶部に記憶させておき、
被測定者が排泄した1回の尿中における上記第1特定成分、第2特定成分間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力し、
入力された上記被測定者の上記1回の尿中における上記第1特定成分、第2特定成分間の濃度比に基づいて、上記記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日の全尿中における上記第1特定成分、第2特定成分間の濃度比を換算して求める」
という技術が知られている。
同文献には、上記相関関係として、「上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中における第1特定成分、第2特定成分間の濃度比を平均して得られた平均濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中における第1特定成分、第2特定成分間の濃度比との間の相関関係」を用いるとともに、「上記被測定者が1日または複数日にわたって排泄した上記複数回の尿中における上記第1特定成分、第2特定成分間の濃度比を平均して平均濃度比を得、この平均濃度比を上記換算の対象とする」ことも開示されている。
WO 2013/021695 A1
Hypertension Research(ハイパーテンションリサーチ)、2014年8月、Vol.37(8)、p.765−771
ここで、尿中における2つの特定成分としてのナトリウム、カリウム間の濃度比(適宜「Na/K比」と表す。)について、本発明者が実測を重ねたところ、ヒトの1回の尿中におけるNa/K比は、1日のうちの時間帯に依存して増減する傾向(これを「日内変動」と呼ぶ。)を示し、その日内変動が略一定パターンで日ごとに繰り返されることが判明した(後に実際のデータを示して詳述する。)。したがって、上記演算部による上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできれば、上記換算によって求められるNa/K比の精度を、高め得る可能性がある。
そこで、この発明の課題は、被測定者が排泄した尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を精度良く求めることができる尿成分分析装置および尿成分分析方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の尿成分分析装置は、
ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係を表すデータを記憶している相関関係記憶部と、
被測定者が排泄した1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力するデータ入力部と、
上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断する条件判定部と、
上記第1条件が満たされたことを前提として、上記データ入力部によって入力された上記被測定者の複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して統計濃度比を得、この統計濃度比に基づいて、上記相関関係記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求める演算部と
を備えたことを特徴とする尿成分分析装置。
本明細書で、「ヒト」は、「被測定者」と同一人であっても良い。「ヒト」は、複数人であっても良く、その場合は「被測定者」を含んでいても良い。また、「ヒト」は、「被測定者」以外の者であっても良い。
「統計処理」とは、平均値、中央値、またはその他の統計値を求める処理を意味する。「統計濃度比」とは、その統計処理によって得られた平均濃度比(濃度比の平均値)、または中央濃度比(濃度比の中央値)などを意味する。
「複数の時間帯」とは、例えば1日を予め3つに区分したときは、0時から8時までの時間帯(これを「朝時間帯」と呼ぶ。)、8時から16時までの時間帯(これを「昼時間帯」と呼ぶ。)、および、16時から24時までの時間帯(これを「夜時間帯」と呼ぶ。)の、3つの時間帯を指す。または、1日を予め4つに区分したときは、例えば0時〜6時の第1の時間帯、6時〜12時の第2の時間帯、12時〜18時の第3の時間帯、18時〜24時の第4の時間帯0時〜6時の時間帯、6時〜12時の時間帯、12時〜18時の時間帯、18時〜24時の時間帯を指す。なお、「時間帯」間の境界の時刻は、その境界をなす早い方または遅い方の時間帯に属するものとする。
この発明の尿成分分析装置では、相関関係記憶部は、ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係を表すデータを記憶している。データ入力部は、被測定者が排泄した1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力する。条件判定部は、上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断する。演算部は、上記第1条件が満たされたことを前提として、上記データ入力部によって入力された上記被測定者の複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して統計濃度比を得、この統計濃度比に基づいて、上記相関関係記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求める。
ここで、この尿成分分析装置では、被測定者が排泄した上記複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に基づいて、上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求めているので、被測定者が排泄した尿の量を実際に計測する必要がない。したがって、この尿成分分析装置によれば、被測定者が排泄した上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を簡便に求めることができる。しかも、この尿成分分析装置では、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断し、上記第1条件が満たされたことを前提として、上記統計処理を行う。つまり、或る時間帯について偏って複数回分のNa/K比データが入力された状態ではなく、上記複数の時間帯の全てについて網羅的にNa/K比データが入力された状態で、上記統計処理が行われる。したがって、上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。したがって、被測定者が排泄した1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を精度良く求めることができる。
なお、上記データ入力部は被測定者が排泄した1回の尿中におけるナトリウム、カリウムのそれぞれの濃度を表すデータを一旦入力し、上記統計処理前に、それらのナトリウム、カリウム間の濃度比をとっても良い。
本発明者が上記日内変動について実測を重ねたところ、ヒトの1回の尿中におけるNa/K比は、その1回の尿が排泄された日の平均的なNa/K比に対して、0時から8時までの朝時間帯において比較的高くなり、8時から16時までの昼時間帯において比較的低くなり、かつ、16時から24時までの夜時間帯においてやや高くなる傾向を示すことが判明した(後に実際のデータを示して詳述する。)。
そこで、一実施形態の尿成分分析装置では、上記複数の時間帯は、ヒトの1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が示す日内変動に応じて、0時から8時までの朝時間帯、8時から16時までの昼時間帯、および、16時から24時まで夜時間帯の、3つの時間帯であることを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記3つの時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたことを上記第1条件とする。これにより、入力された複数回の尿中におけるNa/K比を表すデータは、日内変動のせいでNa/K比が比較的高くなっている朝時間帯のデータ、Na/K比が比較的低くなっている昼時間帯のデータ、および、Na/K比がやや高くなっている夜時間帯のデータを全て含むことになる。この結果、上記統計処理によって日内変動が相殺される。したがって、上記演算部による上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。
一実施形態の尿成分分析装置では、
上記データ入力部は、上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれリアルタイムで入力し、
上記条件判定部は、上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力された時刻に応じて、上記1回の尿がいずれの時間帯に排泄されたかを判断することを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記データ入力部は、上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれリアルタイムで入力する。上記条件判定部は、上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力された時刻に応じて、上記1回の尿がいずれの時間帯に排泄されたかを判断する。この結果、上記条件判定部は、上記第1条件が満たされたか否かを正しく判断できる。
一実施形態の尿成分分析装置では、
上記データ入力部を介して得られた上記1日または複数日にわたる、各1回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を、それぞれその1回の尿が排泄された時間帯と対応付けて記憶する測定対象データ記憶部と、
上記測定対象データ記憶部の記憶内容を参照して、上記ナトリウム、カリウム間の濃度比のデータが未だ揃っていない時間帯があるとき、その揃っていない時間帯について上記被測定者に対して排尿を促す排尿推奨報知部を備えたことを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、測定対象データ記憶部は、上記データ入力部を介して得られた上記1日または複数日にわたる、各1回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を、それぞれその1回の尿が排泄された時間帯と対応付けて記憶する。排尿推奨報知部は、上記ナトリウム、カリウム間の濃度比のデータが未だ揃っていない時間帯があるとき、その揃っていない時間帯について上記被測定者に対して排尿を促す。したがって、或る時間帯について偏って複数回分のNa/K比データが入力された状態ではなく、複数の時間帯について網羅的にNa/K比データが入力された状態を作ることが容易になる。
一実施形態の尿成分分析装置では、
上記条件判定部は、上記第1条件が満たされたとき、上記複数回の尿として予め定められた目標回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第2条件が満たされたか否かを判断し、
上記演算部は、上記第1条件に加えて上記第2条件が満たされたとき、上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記条件判定部は、上記第1条件が満たされたとき、上記複数回の尿として予め定められた目標回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第2条件が満たされたか否かを判断する。上記演算部は、上記第1条件に加えて上記第2条件が満たされたとき、上記統計処理および上記換算を行う。つまり、目標回数の尿のNa/K比データが入力された状態で、上記統計処理が行われる。この結果、上記統計処理によって日内変動がさらに相殺される。したがって、上記換算の対象に対して、日内変動の影響をさらに少なくできる。
被測定者の生活習慣によっては、上記複数の時間帯のうち特定の時間帯に尿を排泄してNa/K比データを取得することが便利で、他の時間帯に尿を排泄してNa/K比データを取得することが困難な場合がある。一方、特許文献1(WO 2013/021695 A1)の図23に開示されているように、被測定者が1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して平均処理を施して得られた平均濃度比と、上記被測定者が1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係(相間係数)は、1回の尿中のNa/K比の測定回数が増えてゆくと次第に高まるが、測定回数が5回以上になると、ほぼ飽和している。
そこで、一実施形態の尿成分分析装置では、
上記条件判定部は、上記複数回の尿として予め定められた上限回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第3条件が満たされたか否かを判断し、
上記第3条件が満たされたとき、上記第1条件が満たされなくても、上記演算部は、上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記条件判定部は、上記複数回の尿として予め定められた上限回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第3条件が満たされたか否かを判断する。上記第3条件が満たされたとき、上記第1条件が満たされなくても、上記演算部は、上記統計処理および上記換算を行う。これにより、測定回数が増えて上記換算の結果として十分な精度が得られるにもかかわらず、被測定者が無用に測定を繰り返すような事態を防止できる。したがって、ユーザにとって便利である。
一実施形態の尿成分分析装置では、
上記データ入力部を介して得られた上記被測定者の上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を、この濃度比が示す日内変動の影響を少なくするように、それぞれ上記1回の尿が排泄された時間帯に応じて補正するデータ補正部を備え、
上記演算部は、上記第3条件が満たされたとき、上記データ補正部によって補正された複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記データ補正部は、上記データ入力部を介して得られた上記被測定者の上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を、この濃度比が示す日内変動の影響を少なくするように、それぞれ上記1回の尿が排泄された1日のうちの時間帯に応じて補正する。上記演算部は、上記第3条件が満たされたとき、上記データ補正部によって補正された複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して上記統計処理および上記換算を行う。このようにした場合、上記演算部による上記統計処理および上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。この結果、算出された上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比の精度が高まる。
一実施形態の尿成分分析装置では、
上記相関関係記憶部は、上記相関関係を、上記ヒトの属性に応じて区別して記憶しており、
上記被測定者の属性を入力する属性入力部を備え、
上記演算部は、上記相関関係記憶部を参照して、上記被測定者の属性に応じた相関関係を上記換算に用いることを特徴とする。
この一実施形態の尿成分分析装置では、上記相関関係記憶部は、上記相関関係を、上記ヒトの属性に応じて区別して記憶している。属性入力部は、上記被測定者の属性を入力する。上記演算部は、上記相関関係記憶部を参照して、上記被測定者の属性に応じた相関関係を上記換算に用いる。このようにした場合、算出された上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比の精度がさらに高まる。
この発明の尿成分分析方法は、
ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係を表すデータを、予め定められた記憶部に記憶させておき、
被測定者が排泄した1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力し、
上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断し、
上記第1条件が満たされたことを前提として、上記入力された上記被測定者の複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して統計濃度比を得、この統計濃度比に基づいて、上記予め定められた記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求めることを特徴とする。
この発明の尿成分分析方法では、被測定者が排泄した上記複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に基づいて、上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求めているので、被測定者が排泄した尿の量を実際に計測する必要がない。したがって、この尿成分分析方法によれば、被測定者が排泄した上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を簡便に求めることができる。しかも、この尿成分分析方法では、上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断し、上記第1条件が満たされたことを前提として、上記統計処理を行う。つまり、或る時間帯について偏って複数回分のNa/K比データが入力された状態ではなく、上記複数の時間帯の全てについて網羅的にNa/K比データが入力された状態で、上記統計処理を行う。したがって、上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。したがって、被測定者が排泄した1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を精度良く求めることができる。
以上より明らかなように、この発明の尿成分分析装置および尿成分分析方法によれば、被測定者が排泄した尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を精度良く求めることができる。
この発明の一実施形態の尿成分分析装置のブロック構成を示す図である。 図2(A),(B),(C)は、それぞれ、上記尿成分分析装置が使用される態様を示す図である。図2(D)は、手持ちタイプの尿成分分析装置の好ましい形態を示す図である。 上記尿成分分析装置の制御部が行う演算の流れの一例を示す図である。 上記尿成分分析装置の制御部が行う演算の流れの別の例を示す図である。 上記尿成分分析装置の動作フローの一例を示す図である。 図6(A)は、朝時間帯の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係を示す図である。図6(B)は、昼時間帯の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係を示す図である。 図6(A)は、夜時間帯の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係を示す図である。図6(B)は、朝昼夜全ての時間帯の尿を用いた場合に、実測された複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係を示す図である。 図8(A)、図8(B)は、それぞれ、ヒトの属性と時間帯に加えて、尿の回数を特定した場合の相関関係を示す図である。 図9(A)は、被測定者の属性が一般で、測定対象として朝時間帯の4回の尿、すなわち、(4,0,0)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示す図である。図9(B)は、被測定者の属性が一般で、測定対象として朝時間帯2回、昼時間帯3回、夜時間帯2回の尿、すなわち、(2,3,2)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示す図である。 図10(A),(B)は、被測定者の属性が一般で、測定対象として朝時間帯の7回の尿、すなわち、(7,0,0)のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を、時間帯に応じた補正の有無で比較して示す図である。 図11(A),(B)は、図10(A),(B)におけるのと同じ換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を、ブランド−アルトマンプロットによって、時間帯に応じた補正の有無で比較して示す図である。 ヒトの1回の尿中におけるNa/K比が示す日内変動をグラフで表した図である。 上記ヒトがアジア人である場合に、1回の尿中のNa/K比を補正すべき補正量を、その1回の尿が排泄された時間帯に応じて示す図である。 上記ヒトが黒人である場合に、1回の尿中のNa/K比を補正すべき補正量を、その1回の尿が排泄された時間帯に応じて示す図である。 上記ヒトが白人である場合に、1回の尿中のNa/K比を補正すべき補正量を、その1回の尿が排泄された時間帯に応じて示す図である。 アドバイステーブルの内容の一例を示す図である。
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態の尿成分分析装置(全体を符号90で示す。)のブロック構成を示している。
この尿成分分析装置90は、筐体10と、この筐体10に搭載されて収容された制御部11、データ入力部12、操作部13、記憶部14、表示部18、時計41、警報部44、およびネットワーク通信部42を備えている。また、この尿成分分析装置90は、筐体10から外部へ突出した態様で筐体10に取り付けられたセンサ部30を備えている。
筐体10は、この例では図2(A)中に示すように、ユーザの手で把持されるべき細長い角柱状の外形を有している。センサ部30は、筐体10の一端に取り付けられた細長い棒状の外形を有している。この結果、この尿成分分析装置90は、ユーザが筐体10を手に持って使用する手持ちタイプの尿成分分析装置として構成されている。
センサ部30は、公知のものであり、被測定者が排泄した尿99に接触して、尿中の2つの特定成分(この例では、ナトリウム、カリウム)の間の濃度比(これを「Na/K比」と呼ぶ。)を表すデータを取得する。
例えば、この手持ちタイプの尿成分分析装置90を使用する場合、ユーザとしての被測定者が排尿する時、筐体10を手に持って、図2(A)に示すように、センサ部30に尿が降りかかる状態にする。これにより、センサ部30が、被測定者が排泄した尿に接触して、Na/K比を表すデータを取得することができる。
または、ユーザとしての被測定者が排尿する時、図2(B)に示すように、1回の尿99の一部を使い捨ての紙コップ97に採取し、筐体10を手に持ってセンサ部30を紙コップ97内の尿99に浸漬しても良い。
または、ユーザとしての被測定者が排尿する時、1回の尿の一部をトイレットペーパ(図示せず)にしみ込ませ、筐体10を手に持ってセンサ部30をそのトイレットペーパにしみ込んだ尿に接触させても良い。
または、ユーザとしての被測定者が排尿する時、図2(C)に示すように、便器98に尿99を溜め、筐体10を手に持ってセンサ部30を便器に溜まった尿に浸漬しても良い。たとえ予め便器98に水が存在していて尿99が薄まったとしても、尿99が薄められること自体は、得られたNa/K比には影響しない。
いずれにしても、この手持ちタイプの尿成分分析装置によれば、簡単な操作で後述の演算結果が得られる。
なお、図2(D)に示すように、センサ部30は、筐体10との間に、ユーザとしての被測定者によって力を加えられると塑性変形して曲がった状態になるフレキシブルな延長部31を有するのが望ましい。この延長部31を曲げておくことにより、ユーザとしての被測定者は、排尿時に楽な姿勢でセンサ部30に尿を降りかけることができる。
図1中に示した制御部11は、ソフトウェアによって動作するCPU(中央演算処理ユニット)を含み、演算部、条件判定部、データ補正部等として働いて後述の各種処理を実行する。
データ入力部12は、センサ部30が取得した尿中のNa/K比を表すデータを、この例ではリアルタイムで入力する。なお、データ入力部12は被測定者が排泄した1回の尿中におけるナトリウム、カリウムのそれぞれの濃度を表すデータを一旦入力し、後述の補正前に、それらの間の比(Na/K比)をとっても良い。
操作部13は、図2(A)中に示すスクロールボタン13Aを含み、ユーザからの各種情報を入力するために働く。入力される情報としては、被測定者の属性(この例では、その被測定者が属する民族)を表す情報が含まれる。その他、入力される情報としては、その被測定者が属する民族、その被測定者が居住する地域、、その被測定者が高血圧症若しくは糖尿病などの生活習慣病を有しているか否か、またはその被測定者がどのような薬を服用しているか否かなどを含むことができる。
記憶部14は、この例ではEEPROM(電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ)からなり、相関関係記憶部15、候補補正量記憶部19、測定対象データ記憶部20、演算結果記憶部16、およびアドバイステーブル17を含んでいる。
相関関係記憶部15は、例えば図6(A),(B)および図7(A),(B)に示すように、ヒトが排泄した1回の尿中におけるNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、ヒトが1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの全尿中におけるNa/K比との間の相関関係を表すデータを、直線近似の式として記憶している。なお、図6(A),(B)〜図7(A),(B)では、実測されたデータの散布図を省略して、近似の結果として得られた直線のみを示している。横軸(x軸)に関して、平均Na/K比とは、実測された複数回の尿のNa/K比を、統計処理として平均して得られた平均値を意味している。平均Na/K比に代えて、複数回の尿のNa/K比の中央値を用いることもできる。また、縦軸(y軸)に関して、実測された被測定者の全尿中のNa/K比は、その被測定者が排泄した全ての尿を1つに収集して測定されている(蓄尿法。以下同様。)。
具体的には、図6(A)は、朝時間帯(0時から8時まで)の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係CORgm,CORwm,CORbmを示している。相関関係CORgmは、ヒトの属性が「一般」(アジア人を含む。)である場合において、朝時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORwmは、ヒトの属性が「白人」である場合において、朝時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORbmは、ヒトの属性が「黒人」である場合において、朝時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。この例では、それぞれの直線の式は、係数a,bを用いて、
CORgm; y=ax+b+1.2
CORwm; y=ax+b+0.9
CORbm; y=ax+b+0.5
と表される。ここで、係数a=0.9〜1.3であり、係数b=−1.0〜+1.0である(以下同様)。
また、図6(B)は、昼時間帯(8時から16時まで)の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係CORgd,CORwd,CORbdを示している。相関関係CORgdは、ヒトの属性が「一般」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORwdは、ヒトの属性が「白人」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORbdは、ヒトの属性が「黒人」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。この例では、それぞれの直線の式は、上述の係数a,bを用いて、
CORgd; y=ax+b
CORwd; y=ax+b−0.3
CORbd; y=ax+b−0.37
と表される。
また、図7(A)は、夜時間帯(16時から24時まで)の尿を用いた場合に、実測された1回の尿のNa/K比または複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係CORgn,CORwn,CORbnを示している。相関関係CORgnは、ヒトの属性が「一般」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORwnは、ヒトの属性が「白人」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORbnは、ヒトの属性が「黒人」である場合において、昼時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。この例では、それぞれの直線の式は、上述の係数a,bを用いて、
CORgn; y=ax+b+0.7
CORwn; y=ax+b+0.3
CORbn; y=ax+b+0.2
と表される。
また、図7(B)は、朝昼夜全ての時間帯の尿を用いた場合に、実測された複数回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係CORgg,CORwg,CORbgを示している。相関関係CORggは、ヒトの属性が「一般」である場合において、朝昼夜全ての尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORwgは、ヒトの属性が「白人」である場合において、朝昼夜全ての時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。相関関係CORbgは、ヒトの属性が「黒人」である場合において、朝昼夜全ての時間帯の尿を用いたときの直線近似の式を表している。ここでは、簡単のため、それぞれの直線の式の表記を省略する。
さらに具体的に、図8(A)、図8(B)は、ヒトの属性と時間帯に加えて、尿の回数を特定した場合の相関関係を示している。具体的には、図8(A)は、ヒトの属性が「一般」である場合において、実測された朝時間帯の1回の尿のNa/K比と、実測された1日の全尿中のNa/K比との間の相関関係COR(1,0,0)を示している。この相関関係COR(1,0,0)は、上述の相関関係CORgmの特別の場合であり、直線の式で、
COR(1,0,0); y=x
と表される。
また、図8(B)は、ヒトの属性が「一般」である場合において、実測された朝時間帯の4回、8回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係COR(4,0,0)、COR(7,0,0)を示している。これらの相関関係COR(4,0,0)、COR(7,0,0)は、上述の相関関係CORgmの特別の場合であり、それぞれ直線の式で、
COR(4,0,0); y=x+0.1
COR(7,0,0); y=x+0.1
と表される。
さらに、図8(B)は、朝時間帯2回、昼時間帯3回、夜時間帯2回の尿を用いて得られた平均Na/K比と、実測された1日または複数日の全尿中のNa/K比との間の相関関係COR(2,3,2)を示している。この相関関係COR(2,3,2)は、上述の相関関係CORggの特別の場合であり、直線の式で、
COR(2,3,2); y=x+0.05
と表される。
このように、相関関係記憶部15は、相関関係を、ヒトの属性、時間帯、および尿の回数に応じて区別して記憶している。これらのヒトの属性、時間帯、および尿の回数に応じた相関関係を後述の換算に用いることで、算出された1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を高めることができる。
相関関係記憶部15には、ヒトの属性が「一般」、「黒人」、「白人」である場合において、実測された随時の1回または複数回の尿中におけるNa/K比と、1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの実測された1日または複数日の全尿中におけるNa/K比との間の相関関係を表すデータも記憶されている。
なお、相関関係を表すデータとして直線近似の式を記憶する場合を一例として説明したが、これに限られるものではない。相関関係記憶部15は、その他の関数や、換算データベースなどを記憶しておいても良い。
図1中に示す候補補正量記憶部19は、データ入力部12を介して得られた被測定者の1回の尿中におけるNa/K比を補正するための候補となる候補補正量を、ヒトの属性と時間帯に応じて区別して記憶している。
既述のように、本発明者が実測を重ねたところ、ヒトの1回の尿中におけるNa/K比は、1日のうちの時間帯に依存して増減する傾向(これを「日内変動」と呼ぶ。)を示し、その日内変動が略一定パターンで日ごとに繰り返されることが判明した。図12は、ヒトの1回の尿中におけるNa/K比が示す日内変動を、ヒトの属性としての民族(アジア人、黒人、白人)ごとに区別して折れ線グラフC1,C2,C3で表している。この図12から分かるように、1日を3つに区分したとき、ヒトの1回の尿中におけるNa/K比は、いずれの民族においても、その1回の尿が排泄された日の平均的なNa/K比に対して、0時から8時までの朝時間帯において比較的高くなり、8時から16時までの昼時間帯において比較的低くなり、かつ、16時から24時までの夜時間帯においてやや高くなる傾向を示している。1回の尿中におけるNa/K比自体は、アジア人の場合(グラフC1)が最も高く、黒人の場合(グラフC2)がその次に高く、白人の場合(グラフC3)が最も低い。日内変動の大きさ(振幅)は、アジア人の場合(グラフC1)、黒人の場合(グラフC2)、白人の場合(グラフC3)で、微妙に異なっている。
そこで、この例では、図1中の候補補正量記憶部19は、上記補正のための候補となる候補補正量を、ヒトの属性としての民族(アジア人、黒人、白人)と、3つの時間帯(朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯)とに応じて、区別して記憶している。
具体的には、図13に示すように、アジア人の場合(グラフC1)は、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、1回の尿中におけるNa/K比がグラフC1の加重平均C1aveに近づくように、候補補正量Δ1m,Δ1d,Δ1nを用意する。この例では、
Δ1m=−0.8
Δ1d=+0.3
Δ1n=−0.3
である。なお、破線のグラフC1m,C1d,C1nは、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、補正された後のNa/K比を表している。
また、図14に示すように、黒人の場合(グラフC2)は、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、1回の尿中におけるNa/K比がグラフC2の加重平均C2aveに近づくように、候補補正量Δ2m,Δ2d,Δ2nを用意する。この例では、
Δ2m=−0.9
Δ2d=+0.3
Δ2n=−0.2
である。なお、破線のグラフC2m,C2d,C2nは、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、補正された後のNa/K比を表している。
また、図15に示すように、白人の場合(グラフC3)は、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、1回の尿中におけるNa/K比がグラフC3の加重平均C3aveに近づくように、候補補正量Δ3m,Δ3d,Δ3nを用意する。この例では、
Δ3m=−0.9
Δ3d=+0.3
Δ3n=−0.3
である。なお、破線のグラフC3m,C3d,C3nは、朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯ごとに、補正された後のNa/K比を表している。
このように、候補補正量記憶部19は、候補補正量を、ヒトの属性と時間帯に応じて区別して記憶している。これらのヒトの属性と時間帯に応じた候補補正量を選択して、後述の補正に用いることで、算出された1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を高めることができる。
図1中に示す測定対象データ記憶部20は、例えば次のような測定対象データテーブルを記憶する。
(測定対象データテーブル)
Figure 2017072410
これから分かるように、測定対象データテーブルは、被測定者ごとに、データ入力部12を介して得られた1日または複数日にわたる、各1回の尿中におけるNa/K比を、それぞれの尿が排泄された排尿日時、その尿のNa/K比が測定された測定日時、および、その尿が排泄された時間帯と対応付けて、被測定者に関する測定データとして記憶している。ここで、時間帯の「m」は朝時間帯、「d」は昼時間帯、「n」は夜時間帯をそれぞれ表している。また、この測定対象データテーブルは、各1回の尿中におけるNa/K比と対応付けて、後述の補正されたNa/K比を記憶している。
図1中に示す演算結果記憶部16は、制御部11による演算結果(後述の被測定者の1日または複数日の全尿中におけるNa/K比)を、それぞれ排尿日時、測定日時、および、排尿された時間帯と対応づけて、順次記憶する。例えば、ユーザは、この演算結果記憶部の内容を読み出すことによって、ユーザは、被測定者の1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の、日ごとの変化の傾向を、容易に知ることができる。
アドバイステーブル17は、例えば図16に示すように、Na/K比と、Na/K比に応じた被測定者に対するアドバイスとを対応づけて記憶している。例えばNa/K比が0.0−1.0の範囲内であれば、「理想的な値です」というアドバイスが対応している。Na/K比が1.0−2.0の範囲内であれば、「目標が達成できています」というアドバイスが対応している。Na/K比が2.0−2.5の範囲内であれば、「あと少しで目標達成です」というアドバイスが対応している。Na/K比が2.5−3.0の範囲内であれば、「数値が高いので食生活に気をつけましょう。」というアドバイスが対応している。Na/K比が3.0以上であれば、「数値が高過ぎです。食生活に十分注意しましょう。」というアドバイスが対応している。なお、アドバイステーブル17内のNa/K比の数値範囲の区分は一例であり、数値範囲の区分を変更した設定も可能である。
表示部18は、この例ではLCD(液晶表示素子)(図2(A)参照)からなり、制御部11による演算結果などの各種情報を表示する。
時計41は、現在の年月日および時刻を計数する。この時計41の出力に基づいて、センサ部30が各1回の尿のNa/K比を測定した測定日時、排尿日時(この例では、測定日時と一致している。)、および、排尿された時間帯が、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記録される。
警報部44は、この例ではブザーからなり、制御部11からの制御信号に応じて警報音を鳴らす。
ネットワーク通信部42は、制御部11からの情報をこの例では3G(第3世代移動通信システム)やWi−Fi(登録商標)などの無線の通信回線を介してネットワーク上の他の装置(図示せず)へ送信するとともに、ネットワーク上の他の装置(図示せず)から送信されてきた情報を受信して制御部11に受け渡す。これにより、例えばインターネットを介して、他の装置と連携してユーザに健康関連情報を提供することが可能になる。なお、通信回線は、無線に限らず、有線であっても良い。
この尿成分分析装置90は、制御部11による制御によって、概ね、図3または図4に示すような演算を行う。図3、図4における左端の「ヒト→」、「被測定者→」という表示は、その行のデータがそれぞれ、その「ヒト」、その「被測定者」が排泄した尿に由来するものであることを示している。
図3は、被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯(第1の時間帯m、第2の時間帯d、第3の時間帯n、…)に予め区分し、それら複数の時間帯の全てについて被測定者が排泄した1回の尿中におけるNa/K比(データD1m、D1d、D1n、…)が入力されたという第1条件が満たされた場合の演算の流れを示している。具体的には、ヒトが排泄した複数回の尿中におけるNa/K比と、ヒトが1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比との間の相関関係を表すデータを、予め定められた記憶部(相関関係記憶部15)に記憶させておく。被測定者が排泄した1回の尿中におけるNa/K比(データD1m、D1d、D1n、…)をそれぞれ入力する。なお、被測定者が排泄した複数回の尿として時間帯の区分数を超える目標回数の尿についてNa/K比を表すデータが入力されたという第2条件が要求される場合は、それぞれの時間帯について、さらにデータD2m、D2d、D2n、…が入力されることもある。それらのデータD1m、D1d、D1n、(もしあれば、D2m、D2d、D2n)、…を、統計処理として平均して平均濃度比(データDave)を得る。そして、このデータDaveに基づいて、上記相関関係を用いて、被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比(データDtr)を換算して求める。
図4は、上記第1条件が満たされなくても、被測定者が排泄した複数回の尿として予め定められた上限回数の尿についてNa/K比(データD1、D1′、…)が入力されたという第3条件が満たされた場合の演算の流れを示している。具体的には、ヒトが排泄した複数回の尿中におけるNa/K比と、ヒトが1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比との間の相関関係を表すデータを、予め定められた記憶部(相関関係記憶部15)に記憶させておく。被測定者が排泄した1回の尿中におけるNa/K比(データD1、D1′、…)をそれぞれ入力する。それらのデータD1,D1′,…を、日内変動の影響を少なくするように、それぞれ1回の尿が排泄された時間帯に応じて補正する。これにより、補正された被測定者の1回の尿中におけるNa/K比(データD2,D2′,…)をそれぞれ得る。続いて、これらのデータD2,D2′,…を平均して平均濃度比(データD2ave)を得る。そして、このデータD2aveに基づいて、上記相関関係を用いて、被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集したときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比(データD3)を換算して求める。
図5は、尿成分分析装置90が、制御部11による制御によって、図3または図4に示す演算を行うためのフローを示している。
i) まず、図5中のステップS101に示すように、例えばユーザが図示しない電源スイッチをオンすると、まず被測定者の属性として民族を入力する属性指定モードに入る。
この属性指定モードでは、制御部11が、表示部18に「一般」(アジア人を含む。)、「白人」、「黒人」などの選択肢を表示させる。これらの選択肢が表示されているとき、ユーザがスクロールボタン13Aを回転させると、「一般」、「白人」、「黒人」などの選択肢が順次選択候補として強調表示される。例えば「一般」が強調表示されている状態で、ユーザがスクロールボタン13Aを押すと、操作部13が属性入力部として働いて、被測定者の属性として「一般」が入力される。また、表示部18に属性指定の選択肢として「アジア人」を表示し、「アジア人」を直接指定できるようにしてもよい。
なお、属性指定モードがスキップされると(属性の指定がなければ)、「一般」を選択したものとして取り扱われる。
この例では、ユーザは、被測定者の属性として「一般」(アジア人を含む。)を選択するものとする。
ii) 属性の指定が完了すると、図5中のステップS102に示すように、尿が排泄されるべき時間帯、および尿の目標回数を設定する測定対象設定モードに入る。
この測定対象設定モードでは、制御部11が、表示部18にまず「朝時間帯」、「昼時間帯」、「夜時間帯」、「朝昼夜全ての時間帯」、「時間帯の指定無し」などの選択肢を表示させる。これらの選択肢が表示されているとき、ユーザがスクロールボタン13Aを回転させると、「朝時間帯」、「昼時間帯」、「夜時間帯」、「朝昼夜全ての時間帯」、「時間帯の指定無し」などの選択肢が順次選択候補として強調表示される。例えば「朝時間帯」が強調表示されている状態で、ユーザがスクロールボタン13Aを押すと、尿が排泄されるべき時間帯として「朝時間帯」が設定される。
続いて、制御部11が、表示部18に尿の目標回数の選択肢を表示させる。例えば、ステップS101で「朝時間帯」が設定されている状態では、スクロールボタン13Aの回転に伴って、(1,0,0)、…、(4,0,0)、…、(7,0,0)のように3つの数字の組が順次表示される。また、ステップS101で「朝昼夜全ての時間帯」が設定されている状態では、スクロールボタン13Aの回転に伴って、(1,1,1)、…、(2,3,2)、…のように1以上の3つの数字の組が順次表示される。これらの3つの数字の組は、左側、中央、右側の数字がそれぞれ朝時間帯、昼時間帯、夜時間帯で測定されるべき尿の回数を表している。所望の数字の組が表示されているときに、ユーザがスクロールボタン13Aを押すと、その時点で表示されている数字の組が尿の目標回数として設定される。この目標回数としては、1組の3つの数字の合計が4以上になるように設定するのが望ましい。例えば、「朝昼夜全ての時間帯」が設定されている状態では、(2,1,1)、(1,2,1)、または、(1,1,2)以上になるように設定するのが望ましい。
続いて、制御部11が、表示部18に尿の上限回数の選択肢を表示させる。この例では、スクロールボタン13Aの回転に伴って、例えば「5」、「6」、「7」、「8」、…のように1つの数字が順次表示される。所望の数字が表示されているときに、ユーザがスクロールボタン13Aを押すと、その時点で表示されている数字が尿の上限回数として設定される。この上限回数としては、5以上に設定するのが望ましい。
なお、測定対象設定モードがスキップされると、「時間帯の指定無し」、すなわち、随時の1回または複数回の尿が、測定対象となる。上限回数は、デフォルトで例えば7回に設定される。
この例では、ユーザは、尿が排泄されるべき時間帯として「朝昼夜全ての時間帯」を選択し、尿の目標回数として(2,3,2)を選択するものとする。これにより、入力される複数回の尿中におけるNa/K比を表すデータは、日内変動のせいでNa/K比が比較的高くなっている朝時間帯のデータ、Na/K比が比較的低くなっている昼時間帯のデータ、および、Na/K比がやや高くなっている夜時間帯のデータを全て含むことになる。また、ユーザは、尿の上限回数として7回を選択するものとする。このような測定対象の設定は、記憶部14に記憶される。
iii) 次に、図5中のステップS103に示すように、尿測定モードに入る。この尿測定モードでは、ステップS102で設定された時間帯(この例では「朝昼夜全ての時間帯」)に、ユーザがセンサ部30に尿99を降りかけて、スクロールボタン13Aを押す(図2(A)参照)。すると、この例ではセンサ部30がその1回の尿99中のNa/K比を表すデータを取得し、データ入力部12がそのNa/K比を表すデータをリアルタイムで入力する。入力されたNa/K比は、排尿日時、測定日時、および、排尿された時間帯と対応付けて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶される(ステップS104)。
なお、この例では、排尿日時は、測定日時と一致しているものとしている。しかし、被測定者が排泄した各1回の尿をそれぞれ保管しておいて、1日のうちの定刻にまとめて測定を行うような場合は、排尿日時と測定日時とがずれる。その場合は、ユーザが操作部13を介して排尿日時を手入力するものとする。その手入力された排尿日時に基づいて、排尿日時、および、排尿された時間帯が、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶される。
iv) 次に、図5中のステップS105に示すように、条件判定モードに入る。この条件判定モードでは、制御部11は条件判定部として働いて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルを参照して、第1条件が満たされたか否か、すなわち、3つの時間帯の全てについてNa/K比データが揃ったか否かを判断する。ここで、尿の目標回数の設定が上の例のように(2,3,2)であれば、上述の1回の尿のNa/K比データでは未だ3つの時間帯の全てについてデータが揃っていないと判断する(ステップS105でNO)。
その場合、図5中のステップS107に示すように、制御部11は条件判定部として働いて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルを参照して、第3条件が満たされたか否か、すなわち、上限回数分のNa/K比データが揃ったか否かを判断する。ここで、上限回数の設定が上の例のように7回であれば、制御部11は、上述の1回の尿のNa/Kデータでは未だ上限回数分のデータが揃っていないと判断する(ステップS107でNO)。
続いて、ステップS108に示すように、制御部11は排尿推奨報知部として働いて、上記被測定者が排尿すべき排尿推奨日時を、表示部18に表示させてユーザに報知する。上記被測定者が排尿すべき排尿推奨日時の表示は、例えば「2012年5月1日(火曜日) 0:00〜08:00の時間帯に、排尿して測定を行ってください。」というメッセージとする。または、それに代えて、若しくは、それに加えて、警報部44によって排尿推奨日時に警報音を鳴らす動作を実行しても良い。または、排尿推奨日時に、ネットワーク通信部42によって上記被測定者に対して排尿を促すメールを送信する動作を実行しても良い。この場合、上記被測定者は、例えば自身の携帯電話やスマートフォンなどでメールを受信した日時に排尿や測定を行うように促される。この排尿推奨日時に排尿を促されることによって、ユーザとしての被測定者は、図5中のステップS103〜S104の処理を容易に繰り返すことができる。
このようにして、各1回の尿についての測定、データ記憶(ステップS103〜S104)、ステップS105,S107の判断、および、ステップS108の報知を繰り返し、上限回数(上の例では7回)に達する前に、例えば、朝時間帯1回、昼時間帯1回、夜時間帯1回の尿、すなわち、(1,1,1)の尿のNa/K比データが揃ったものとする。
すると、制御部11は条件判定部として働いて、第1条件が満たされた、すなわち、3つの時間帯の全てについてNa/K比データが揃ったと判断する(ステップS105でYES)。その場合、ステップS106に示すように、制御部11は条件判定部として働いて、第2条件が満たされたか否か、すなわち、目標回数(上の例では(2,3,2))分のNa/K比データが揃ったか否かを判断する。
ここで、未だ目標回数分のNa/K比データが揃っていなければ(ステップS106でNO)、制御部11は、さらに、各1回の尿についての測定、データ記憶を繰り返し(ステップS103〜S104)、ステップS105〜S107の判断、および、ステップS108の報知を繰り返す。
このようにして、上限回数(上の例では7回)に達する前に、朝時間帯2回、昼時間帯3回、夜時間帯2回の尿、すなわち、(2,3,2)の尿のNa/K比データが揃ったものとする。
すると、制御部11は条件判定部として働いて、第2条件が満たされた、すなわち、目標回数分のデータが揃ったと判断して(ステップS106でYES)、ステップS110へ進む。
v) 図5中のステップS110では、制御部11が演算部として働いて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶されている、データ入力部12によって入力された複数回の尿中におけるNa/K比を、統計処理として平均して平均Na/K比を得る。この平均Na/K比が換算の対象となる。
vi) 次に、図5中のステップS111に示すように、制御部11が演算部として働いて、この平均Na/K比に基づいて、相関関係記憶部15に記憶された相関関係を用いて、被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を換算して求める。
ここで、制御部11は、測定対象が上の例のように(2,3,2)の尿であれば、上記換算のために、図8(B)中に示した相関関係COR(2,3,2)を用いる。
上述のように第1条件および第2条件が満たされたことに基づいて上記換算を行う場合、演算の流れは図3に示したものとなる。
vii) ステップS112に示すように、制御部11は、この換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を、排尿日時(複数回の尿のデータを用いた場合は、最後の回の尿が排泄された日時)と対応づけて、演算結果記憶部16に記憶させる。これとともに、制御部11は、この換算により得られたNa/K比を、表示部18に表示させる。
viii) また、ステップS113に示すように、制御部11は、アドバイステーブル17(図16)を参照して、上記換算により得られたNa/K比とともに、この換算により得られたNa/K比に応じたアドバイスを選択して、表示部18に表示させる。
このように、この尿成分分析装置90では、被測定者が排泄した複数回の尿中におけるNa/K比に基づいて、1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を換算して求めているので、被測定者が排泄した尿の量を実際に計測する必要がない。したがって、この尿成分分析装置90によれば、被測定者が排泄した1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を簡便に求めることができる。しかも、この尿成分分析装置90では、3つの時間帯の全てについて被測定者が排泄した1回の尿中におけるNa/K比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断し(ステップS105)、第1条件が満たされたことを前提として、それらのNa/K比に対して統計処理として平均をとる(ステップS110)。つまり、或る時間帯について偏って複数回分のNa/K比データが入力された状態ではなく、3つの時間帯の全てについて網羅的にNa/K比データが入力された状態で、平均Na/K比が求められる。この結果、上記統計処理(ステップS110)によって日内変動が相殺される。したがって、上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。
また、この尿成分分析装置90では、第1条件が満たされたとき、複数回の尿として予め定められた目標回数の尿についてNa/K比を表すデータが入力されたという第2条件が満たされたか否かを判断し(ステップS106)、第1条件に加えて第2条件が満たされたとき(ステップS106でYES)、上記統計処理(ステップS110)および上記換算(ステップS111)を行う。つまり、目標回数の尿のNa/K比データが入力された状態で、上記統計処理が行われる。この結果、上記統計処理(ステップS110)によって日内変動がさらに相殺される。したがって、上記換算の対象に対して、日内変動の影響をさらに少なくできる。
したがって、被測定者が排泄した1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を精度良く求めることができる。
x) 一方、上記iv)で第1条件および第2条件が満たされる前、すなわち、3つの時間帯の全てについてNa/K比データが揃う前(ステップS105でNO)、または、目標回数分のNa/K比データが揃う前(ステップS106でNO)に、上限回数(上の例では7回)分のNa/K比データが揃ったものとする。すると、制御部11は条件判定部として働いて、第3条件が満たされた、すなわち、上限回数分のNa/K比データが揃ったと判断して(ステップS107でYES)、ステップS109へ進む。
xi) 図5中のステップS109では、補正モードに入る。この補正モードでは、制御部11がデータ補正部として働いて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶されている被測定者の各1回の尿中におけるNa/K比を、このNa/K比が示す日内変動の影響を少なくするように、それぞれ1回の尿が排泄された時間帯に応じて補正する。
具体的には、制御部11は、候補補正量記憶部19を参照して、その1回の尿が排泄された時間帯に応じて候補補正量を選択する。この例では、属性として「一般」(アジア人を含む。)が入力されているので(ステップS101)、或る1回の尿が「朝時間帯」に排泄されていれば、図13中に示した候補補正量Δ1m=−0.8を選択する。別の1回の尿が「昼時間帯」に排泄されていれば、図13中に示した候補補正量Δ1d=+0.3を選択する。さらに別の1回の尿が「夜時間帯」に排泄されていれば、図13中に示した候補補正量Δ1n=+0.3を選択する。そして、制御部11は、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶されている、データ入力部12を介して得られた被測定者の各1回の尿中におけるNa/K比に、その尿が排泄された時間帯に応じた候補補正量Δ1m、Δ1d、またはΔ1nを加算して、それぞれ補正されたNa/K比を求める。例えば、データ入力部12を介して得られた被測定者の朝時間帯の1回の尿中におけるNa/K比が4.5であれば、補正されたNa/K比は3.7となる。被測定者の昼時間帯の1回の尿中におけるNa/K比が4.8であれば、補正されたNa/K比は5.1となる。また、被測定者の夜時間帯の1回の尿中におけるNa/K比が4.6であれば、補正されたNa/K比は4.3となる。これらの補正されたNa/K比は、排尿日時、測定日時、排尿された時間帯、および、入力されたNa/K比と対応付けて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶される。
xii) 次に、図5中のステップS110では、制御部11が演算部として働いて、測定対象データ記憶部20の測定対象データテーブルに記憶されている補正された複数回の尿中におけるNa/K比を、統計処理として平均して平均Na/K比を得る。この平均Na/K比が換算の対象となる。
xiii) 次に、図5中のステップS111に示すように、制御部11が演算部として働いて、この平均Na/K比に基づいて、相関関係記憶部15に記憶された相関関係を用いて、被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を換算して求める。
ここで、制御部11は、測定対象が例えば(7,0,0)の尿であれば、上記換算のために、図8(B)中に示した相関関係COR(7,0,0)を用いる。
上述のように第3条件が満たされたことに基づいて上記換算を行う場合、演算の流れは図4に示したものとなる。
xiv) この後、既に述べたのと同様に、ステップS112に示すように、制御部11は、この換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を、排尿日時(複数回の尿のデータを用いた場合は、最後の回の尿が排泄された日時)と対応づけて、演算結果記憶部16に記憶させる。これとともに、制御部11は、この換算により得られたNa/K比を、表示部18に表示させる。
xv) また、ステップS113に示すように、制御部11は、アドバイステーブル17(図16)を参照して、上記換算により得られたNa/K比とともに、この換算により得られたNa/K比に応じたアドバイスを選択して、表示部18に表示させる。
このように、この尿成分分析装置90では、複数回の尿として上限回数の尿についてNa/K比を表すデータが入力されたという第3条件が満たされたとき(ステップS107でYES)、第1条件が満たされなくても、上記統計処理(ステップS110)および上記換算(ステップS111)を行う。これにより、測定回数が増えて上記換算の結果として十分な精度が得られるにもかかわらず、被測定者が無用に測定を繰り返すような事態を防止できる。したがって、ユーザにとって便利である。
また、この尿成分分析装置90では、第3条件が満たされたとき、データ入力部12を介して得られた被測定者の各1回の尿中におけるNa/K比を、このNa/K比が示す日内変動の影響を少なくするように、それぞれ1回の尿が排泄された時間帯に応じて補正する(ステップS109)。この結果、上記換算の対象に対して、日内変動の影響を少なくできる。したがって、被測定者が排泄した1日または複数日の全尿中におけるNa/K比を精度良く求めることができる。
なお、上述のフローでは、測定対象の複数回(上限回数)分の尿中のNa/K比データが揃った後(ステップS107でYES)、それらの複数回分の尿中のNa/K比データをそれぞれ補正し、補正された後の複数回分のデータに基づいて平均Na/K比を求め(ステップS110)、換算(ステップS111)を行っている。しかしながら、これに限られるものではなく、各1回の尿についての測定、データ記憶(ステップS103〜S104)の度に、日内変動の影響を少なくするようにNa/K比データを補正し、補正されたNa/K比データを記憶してもよい。その場合、測定対象の複数回(上限回数)分のデータが揃ったとき、補正された後の複数回分のデータに基づいて平均Na/K比を求め(ステップS110)、上記平均Na/K比に基づいて換算(ステップS111)を行う。
図9(A)は、比較例として、被測定者の属性が一般で、測定対象として朝時間帯の4回の尿、すなわち、(4,0,0)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示している。また、図10(A)は、別の比較例として、被測定者の属性が一般で、測定対象として朝時間帯の7回の尿、すなわち、(7,0,0)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示している。これに対して、図9(B)は、被測定者の属性が一般で、上述の第1条件および第2条件を満たすように(図5中のステップS105、S106でYES)、測定対象として朝時間帯2回、昼時間帯3回、夜時間帯2回の尿、すなわち、(2,3,2)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示している。具体的には、図9(A)、図10(A)、図9(B)(および後述の図10(B))は、それぞれ換算により得られた1日または複数日の全尿中のNa/K比(横軸)を、蓄尿法により実測された7日間(排尿日を含む。以下同様。)の全尿中のNa/K比(縦軸)と対応させて、相関係数を求めたときの結果を示している。なお、いずれの場合も、上記補正(図5中のステップS109)は行われていない。これらの図を比較すれば分かるように、図9(A)の場合は、相関係数はr=0.60であった。これに対して、図10(A)の場合は、相関係数はr=0.67に高くなっている。この理由は、測定対象としての尿の回数が4回から7回に増えたからであると理解される。これに対して、図9(B)の場合は、図10(A)の場合と尿の回数が同じ7回であるにもかかわらず、相関係数はさらにr=0.88に高くなっている。したがって、第1条件および第2条件を満たす場合(図5中のステップS105、S106でYES)は、換算により得られたNa/K比の精度を高め得ることを検証できた。
図10(A),(B)は、被測定者の属性が「一般」で、測定対象として朝時間帯の7回の尿、すなわち、(7,0,0)の尿のデータを用いた場合に、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を、上述の時間帯に応じた補正(図5中のステップS109)の有無によって比較した例を示している。具体的には、図10(A)は、既述のように、(7,0,0)の尿のNa/K比のデータを、時間帯に応じた補正無しで用いて、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示している。これに対して、図10(B)は、(7,0,0)の尿のNa/K比のデータを、時間帯に応じた補正(図5中のステップS109)有りで用いて、換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を示している。なお、図10(B)は、上述の第3条件を満たす場合(図5中のステップS107でYES)に得られる結果に相当する。図10(A)の場合は、既述のように、相関係数はr=0.67であった。これに対して、図10(B)の場合は、図10(A)の場合と同様に、相関係数はr=0.67であった。したがって、この図10(A),(B)による比較では、時間帯に応じた補正有りの場合と、時間帯に応じた補正無しの場合との間で、換算により得られたNa/K比の精度の優劣を見分けられなかった。この理由は、測定対象が(7,0,0)の尿に増えた場合、精度(相関係数r)自体が相当に高くなっているため、優劣を判別しにくいのだと考えられる。
図11(A),(B)は、図10(A),(B)におけるのと同じ換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比の精度を、ブランド−アルトマンプロットによって、上述の時間帯に応じた補正の有無で比較して示している。具体的には、図11(A),(B)の横軸は、蓄尿法により実測された7日間の全尿中のNa/K比と、上記換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比とを、平均して得られた平均値を表し、また、図11(A),(B)の縦軸は、蓄尿法により実測された7日間の全尿中のNa/K比と、上記換算により得られた1日または複数日の全尿中におけるNa/K比との間で、差分をとって得られた差分値を表している。図11(A),(B)中には、それらの差分値の平均を「バイアス」として表し、また、差分値の95%信頼区間を「上限値」、「下限値」として表している。図11(A)から分かるように、補正無しの場合は、差分値のバイアスは−1.04になっている。これに対して、図11(B)から分かるように、補正有りの場合は、差分値のバイアスは0.00になり、誤差が低減されている。したがって、このブランド−アルトマンプロットによれば、時間帯に応じた補正有り(図5中のステップS109)の場合は、時間帯に応じた補正無しの場合に比して、換算により得られたNa/K比の精度を高め得ることを検証できた。
上述の実施形態では、1日を3つの時間帯(0時から8時までの朝時間帯、8時から16時までの昼時間帯、16時から24時までの夜時間帯)に区分したが、これに限られるものではない。例えば、1日を4つの時間帯(例えば、0時〜6時の第1の時間帯、6時〜12時の第2の時間帯、12時〜18時の第3の時間帯、18時〜24時の第4の時間帯)に区分してもよい。その場合、相関関係記憶部15には、測定対象の設定(例えば、第1時間帯1回、第2時間帯1回、第3時間帯1回、第4時間帯1回など)に応じた相関関係を記憶させておく。その相関関係を上記換算(図5中のステップS111)に用いる。また、図13のデータ(実測された1回のNa/K比)に基づいて、日内変動の影響を少なくするように(加重平均に近づくように)、各時間帯ごとに候補補正量を用意しておく。そして、それぞれ1回の尿が排泄された時間帯に応じた候補補正量を選択して、上記補正(図5中のステップS109)に用いる。これにより、被測定者の1回の尿中におけるNa/K比が示す日内変動を、さらに適切に補正できる。
また、上述の実施形態では、第1条件および第2条件を満たす場合(図5中のステップS105、S106でYES)として(2,3,2)の尿を用い、第3条件を満たす場合(図5中のステップS107でYES)として(7,0,0)の尿を用いたが、これらに限られるものではない。測定対象とする尿は、様々に設定され得る。
また、上述の実施形態では、第1条件に加えて第2条件が満たされているか否かを判断したが、これに限られるものではない。第2条件が満たされているか否かの判断(図5中のステップS106)を省略してもよい。同様に、第3条件が満たされているか否かの判断(図5中のステップS107)および補正の処理(図5中のステップS109)を省略してもよい。
また、上述の実施形態では、ヒト(および被測定者)の属性として民族(一般、白人、黒人)を区別したが、これに限られるものではない。例えば、ヒト(および被測定者)の属性として、そのヒトが居住する地域(居住地)、そのヒトが高血圧症若しくは糖尿病などの生活習慣病を有しているか否か、またはそのヒトがどのような薬を服用しているか否かなどを含む。ヒトの属性としてそのヒトが居住する地域を区別する場合は、尿成分分析装置90の筐体10にGPS(全地球測位システム)を搭載して、被測定者の居住地の入力がないときにGPSによって被測定者の居住地を判断してもよい。
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。
10 筐体
11 制御部
12 データ入力部
13 操作部
15 相関関係記憶部
16 演算結果記憶部
17 アドバイステーブル
18 表示部
19 候補補正量記憶部
20 測定対象データ記憶部
30 センサ部
41 時計
42 ネットワーク通信部
44 警報部
90 尿成分分析装置

Claims (9)

  1. ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係を表すデータを記憶している相関関係記憶部と、
    被測定者が排泄した1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力するデータ入力部と、
    上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断する条件判定部と、
    上記第1条件が満たされたことを前提として、上記データ入力部によって入力された上記被測定者の複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して統計濃度比を得、この統計濃度比に基づいて、上記相関関係記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求める演算部と
    を備えたことを特徴とする尿成分分析装置。
  2. 請求項1に記載の尿成分分析装置において、
    上記複数の時間帯は、ヒトの1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が示す日内変動に応じて、0時から8時までの朝時間帯、8時から16時までの昼時間帯、および、16時から24時まで夜時間帯の、3つの時間帯であることを特徴とする尿成分分析装置。
  3. 請求項1または2に記載の尿成分分析装置において、
    上記データ入力部は、上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれリアルタイムで入力し、
    上記条件判定部は、上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力された時刻に応じて、上記1回の尿がいずれの時間帯に排泄されたかを判断することを特徴とする尿成分分析装置。
  4. 請求項1から3までのいずれか一つに記載の尿成分分析装置において、
    上記データ入力部を介して得られた上記1日または複数日にわたる、各1回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比を、それぞれその1回の尿が排泄された時間帯と対応付けて記憶する測定対象データ記憶部と、
    上記測定対象データ記憶部の記憶内容を参照して、上記ナトリウム、カリウム間の濃度比のデータが未だ揃っていない時間帯があるとき、その揃っていない時間帯について上記被測定者に対して排尿を促す排尿推奨報知部を備えたことを特徴とする尿成分分析装置。
  5. 請求項1から4までのいずれか一つに記載の尿成分分析装置において、
    上記条件判定部は、上記第1条件が満たされたとき、上記複数回の尿として予め定められた目標回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第2条件が満たされたか否かを判断し、
    上記演算部は、上記第1条件に加えて上記第2条件が満たされたとき、上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする尿成分分析装置。
  6. 請求項1から5までのいずれか一つに記載の尿成分分析装置において、
    上記条件判定部は、上記複数回の尿として予め定められた上限回数の尿について上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータが入力されたという第3条件が満たされたか否かを判断し、
    上記第3条件が満たされたとき、上記第1条件が満たされなくても、上記演算部は、上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする尿成分分析装置。
  7. 請求項6に記載の尿成分分析装置において、
    上記データ入力部を介して得られた上記被測定者の上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を、この濃度比が示す日内変動の影響を少なくするように、それぞれ上記1回の尿が排泄された時間帯に応じて補正するデータ補正部を備え、
    上記演算部は、上記第3条件が満たされたとき、上記データ補正部によって補正された複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して上記統計処理および上記換算を行うことを特徴とする尿成分分析装置。
  8. 請求項1から7までのいずれか一つに記載の尿成分分析装置において、
    上記相関関係記憶部は、上記相関関係を、上記ヒトの属性に応じて区別して記憶しており、
    上記被測定者の属性を入力する属性入力部を備え、
    上記演算部は、上記相関関係記憶部を参照して、上記被測定者の属性に応じた相関関係を上記換算に用いることを特徴とする尿成分分析装置。
  9. ヒトが1日または複数日にわたって排泄した複数回の尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して得られた統計濃度比と、上記ヒトが1日または複数日にわたって排泄した全ての尿を1つに収集したときの上記1日または複数日の全尿中におけるナトリウム、カリウム間の濃度比との間の相関関係を表すデータを、予め定められた記憶部に記憶させておき、
    被測定者が排泄した1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を表すデータをそれぞれ入力し、
    上記被測定者が尿を排泄する日を複数の時間帯に予め区分し、上記複数の時間帯の全てについて上記被測定者が排泄した上記1回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比が入力されたという第1条件が満たされたか否かを判断し、
    上記第1条件が満たされたことを前提として、上記入力された上記被測定者の複数回の尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比に対して統計処理を施して統計濃度比を得、この統計濃度比に基づいて、上記予め定められた記憶部に記憶された上記相関関係を用いて、上記被測定者が1日または複数日に排泄した全ての尿を1つに収集するものとしたときの上記1日または複数日の全尿中における上記ナトリウム、カリウム間の濃度比を換算して求めることを特徴とする尿成分分析方法。
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