JP2018183550A - Prevention management support apparatus and system - Google Patents

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出 牧野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus and system which estimate the degree of the symptom and the possibility of the sudden onset of a cardiovascular disease of an analyte by noninvasive measurement.SOLUTION: The apparatus comprises: a sensor which acquires a sound and pressure or acceleration information inside the living body of an analyte; and a control part which extracts fractal information from the acquired data, and on the basis of an index having probability density distribution calculated from the fractal information as an element, estimates the degree of the occurrence and the probability of the onset of a disease of the analyte. The apparatus gives notification to the analyte.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、予防管理支援装置及びシステムに関する。The present invention relates to a preventive management support apparatus and system.

近年、健康管理装置及び健康管理システムとして、血管系疾患の突発的な発症の危険性を事前に客観的に予測し、予防する健康管理装置及び健康管理システムの必要性が注目されている。In recent years, as a health management device and a health management system, the need for a health management device and a health management system that objectively predicts and prevents the risk of sudden onset of vascular diseases in advance has attracted attention.

例えば、車の運転者の、心不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、貧血、等々の病の突発的な発症の危険性を事前に客観的に予測し、予防することが出来れば、単に一人の人間の命を救うだけでなく、巻き添えになるかもしれない多くの人命を間接的に救うことが出来るばかりか、経済的な側面においても、このような健康管理装置及び健康管理システムが普及すれば、国レベルでの医療費の削減に貢献することが可能となる。For example, it is possible to objectively predict and prevent in advance the risk of sudden onset of diseases such as heart failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic anemia, anemia, etc. If possible, it can not only save the lives of one human being, but also indirectly save many human lives that may be involved, and in terms of economics, such a health management device and health If management systems become widespread, it will be possible to contribute to reducing medical costs at the national level.

ところで、特許文献1の被験者の健康状態を推定する健康管理装置及び健康管理システムでは、非侵襲性の脈波測定によって得られた被験者の血糖値から血液の流動性及び糖代謝又は脂質代謝の状態を推定しそれを提示する方法が提案されている。By the way, in the health management device and the health management system for estimating the health condition of the subject of Patent Document 1, the blood fluidity and the glucose or lipid metabolism status from the blood glucose level of the subject obtained by noninvasive pulse wave measurement. A method of estimating and presenting it has been proposed.

しかしながら、非侵襲性の測定によって得られた被験者の生体内情報から血糖値を予測し、その予測に基づいて、血管系疾患のさらにより詳しい病状について解析、予測しようとするとき、特許文献1のように、伝播速度やと、脈波の前進波と反射波の時間差と振幅差の比、といった説明変数を決定論的な解析方法で扱った場合、これらの変数は被験者の体温、脈拍、さらに外気温、等々の外乱の影響を受け易く、従って、解析には様々な補正が必要になって、システムの構成は複雑になると同時に、解析の精度は制限されることになる。
また、血糖値の予測と共に、糖尿病と密接なかかわりのある、心不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、貧血、等々の血管系疾患の突発的な発症の危険性を事前に客観的に予測するためには、たかだか数個の説明変数では、解析は困難であるだけでなく、たとえ説明変数を増やしたとしても、上記のような決定論的な解析方法で扱った場合、補正はさらに複雑になると同時に、精度上の問題で解析不可能であることが予想される。
However, when predicting a blood glucose level from in vivo information of a subject obtained by noninvasive measurement and analyzing and predicting a more detailed medical condition of a vascular disease based on the prediction, Thus, when explanatory variables such as propagation speed and the ratio of time difference and amplitude difference between forward wave and reflected wave of pulse wave are dealt with by deterministic analysis method, these variables are the subject's body temperature, pulse, It is easily affected by external disturbances such as the outside air temperature. Therefore, various corrections are required for the analysis, the system configuration becomes complicated, and the accuracy of the analysis is limited.
In addition to predicting blood glucose levels, the risk of sudden onset of vascular diseases such as heart failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic anemia, anemia, etc. In order to make an objective prediction, not only a few explanatory variables are difficult to analyze, but even if the explanatory variables are increased, It is expected that correction will be more complicated and impossible to analyze due to accuracy problems.

特開WO 2016/174839 A1号国際公報International Publication No. WO 2016/174839 A1

本発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the present invention

本発明は、上記の課題を解決するためのもので、被験者の血糖値の予測と共に、血管系疾患の病状の発生度合いと発症の可能性を客観的に予測するための解析方法と、それに基づく健康管理装置及び健康管理システムを提供するものである。The present invention is for solving the above-described problems, and an analysis method for objectively predicting the degree of occurrence of a disease state of vascular system disease and the possibility of onset, together with prediction of a blood glucose level of a subject, and based thereon A health management device and a health management system are provided.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

本発明は、上記の課題を解決するために、下記の予防管理支援装置及びシステムを提供するものである。
(1) 被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する予防管理支援装置。
(2) 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する(1)の予防管理支援装置。
(3) 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の血糖値を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する(1)または(2)の予防管理支援装置。
(4) 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の血管性疾患の突発性の病状の発生度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する(1)から(3)の予防管理支援装置。
(5) 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の神経系疾患の病状の発生度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する(1)から(4)の予防管理支援装置。
(6) 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状が血管系疾患なのか、神経系疾患なのかを区別する制御部とを持ち、被験者に報知する(1)から(5)の予防管理支援装置。
(7) 被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する予防支援装置を備え、任意の時間間隔で連続的に被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得しながら、上記の予防支援する予防管理管理システム。
(8) 被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定する制御部とを持ち、被験者に報知する予防支援装置を備え、任意の時間間隔で連続的に被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得しながら、上記の予防支援し、かつ被験者の病状の必要性に応じて被験者に警告のサインを発する報知装置を備える予防管理支援システム。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following preventive management support apparatus and system.
(1) A sensor unit that acquires sound, pressure, or acceleration information in the living body of a subject, and an index that extracts fractal information from the acquired data and uses a probability density distribution calculated therefrom as an element A preventive management support device that has a control unit that estimates the degree of occurrence of a medical condition and the possibility of onset based on the subject and notifies the subject.
(2) The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, (1) The preventive management support apparatus which has a control part which estimates the generation | occurrence | production degree of this disease state, and the possibility of onset, and alert | reports to a test subject.
(3) The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, The preventive management support apparatus according to (1) or (2), which has a control unit that estimates the blood glucose level of the subject and notifies the subject.
(4) The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, A preventive management support apparatus according to any one of (1) to (3), which has a control unit that estimates the degree of occurrence of a sudden illness of the vascular disease and the possibility of onset, and notifies the subject.
(5) The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure, or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, (1) to (4), a preventive management support apparatus that has a control unit that estimates the degree of occurrence of a disease state of the nervous system disease and the possibility of onset, and notifies the subject.
(6) The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, A preventive management support apparatus according to any one of (1) to (5), which has a control unit that distinguishes whether the pathological condition is a vascular disease or a nervous system disease and notifies the subject.
(7) A sensor unit that acquires sound, pressure, or acceleration information in a subject's living body, and an index that extracts fractal information from the acquired data and uses a probability density distribution calculated therefrom as an element. A control unit that estimates the degree of the medical condition of the subject and the possibility of onset, and includes a prevention support device that informs the subject, and continuously the sound and pressure in the living body of the subject at arbitrary time intervals Alternatively, a preventive management management system that supports the above prevention while acquiring acceleration information.
(8) A sensor unit that acquires sound, pressure, or acceleration information in the living body of the subject, and an index that extracts fractal information from the acquired data and uses the probability density distribution calculated therefrom as an element Based on the subject, having a control unit that estimates the degree of occurrence of the medical condition of the subject and the possibility of onset, including a prevention support device that informs the subject, the sound in the subject's living body continuously at an arbitrary time interval, A preventive management support system comprising a notification device that provides the above-mentioned preventive support and issues a warning sign to a subject according to the necessity of the subject's medical condition while acquiring pressure or acceleration information.

発明の効果Effect of the invention

本発明によれば、非侵襲性で簡便に被検者の血管系疾患の病状の度合いと突発的な発症の可能性を推定することが出来る電子機器及びシステムを提供できる。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device and system which can estimate the disease state of the vascular system disease state of a subject and the possibility of sudden onset easily and non-invasively can be provided.

本予防管理支援装置を示した説明図である。
測定部と電源部の図である。 測定部を首に装着した図である。 測定部と電源部の機能構成図を示す図である。 線形予測係数のフラクタル情報について説明した図である。 健康な被験者(I)、健康な被験者(II)、糖尿病の被験者、および糖尿病予備軍の被験者の血糖値の実測値と、算出された値を1時間毎に表示した図である。 三人の健康な被験者と、健康ではあるものの、やや血圧の高い二人の被験者の、それぞれの状態の、Am−Bm位相空間内での位置を、1時間毎に、5時間にわたって測定した図である。 脳梗塞を引き起こす前の糖尿病の被験者のAm,Bm位相空間の中のAm,Bm値の変動と、As,Bs値の変動を1時間毎に、10時間にわたって測定した図である。 脳梗塞を発症後に治療を受けている、血糖値スパイクを示している被験者のAm,Bm位相空間の中のAm,Bm値の変動と、As,Bs値の変動を1時間毎に、11時間にわたって測定した図である。 未病状態の被験者群と、血管系疾患を発病した被験者群のAm−Bm位相空間中の位置で、Am,Bmの指標だけでは、未病状態と発病状態とは互いに交錯して区別できず、被験者の発病の可能性の有無を予測できないことを示す図である。 頸椎ヘルニアの病状の推移と初期の肺がんの被験者のAm−Bm位相空間内での位置と、分散As、Bsの大きさで示した図である。 被験者から取得されたデータから算出されたMMマトリクスの例を示す。 システムの作動のフローチャートを示す。
It is explanatory drawing which showed this preventive management assistance apparatus.
It is a figure of a measurement part and a power supply part. It is the figure which attached the measurement part to the neck. It is a figure which shows the function block diagram of a measurement part and a power supply part. It is a figure explaining the fractal information of the linear prediction coefficient. It is the figure which displayed the measured value of the blood glucose level of the healthy test subject (I), the healthy test subject (II), the test subject of diabetes, and the test subject of diabetes, and the calculated value for every hour. The figure which measured the position in Am-Bm phase space of each state of three healthy test subjects and two test subjects who are healthy but have a slightly high blood pressure for 5 hours. It is. It is the figure which measured the fluctuation | variation of Am and Bm value in the Am and Bm phase space of the test subject of diabetes before causing a cerebral infarction, and the fluctuation | variation of As and Bs value over 10 hours for every hour. Changes in Am and Bm values in the Am and Bm phase spaces of subjects who are treated after the onset of cerebral infarction and exhibiting blood glucose spikes, and changes in As and Bs values every hour for 11 hours It is the figure measured over. At the position in the Am-Bm phase space of the unaffected subject group and the subject group who has developed a vascular disease, the unaffected state and the diseased state cannot be distinguished from each other by the Am and Bm indices alone. It is a figure which shows that the presence or absence of the possibility of onset of a test subject cannot be estimated. It is the figure which showed the transition of the medical condition of the cervical spine hernia, the position in the Am-Bm phase space of the test subject of an early stage lung cancer, and the magnitude | size of dispersion | distribution As and Bs. The example of the MM matrix computed from the data acquired from the test subject is shown. Fig. 2 shows a flowchart of the operation of the system.

本装置は、軽量小型のデジタルマイクロフォン、または圧力センサー、または加速度センサーを、首の丸みに沿って湾曲した厚さ1mm、幅8mm、長さ25mm前後の板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミなど)の二つ一組の、一方の一端から50mm程の位置(この位置は被験者の首の太さによって調整してよい)に固定し、デジタルマイクロフォンが左頸動脈(実際は、生体内音、圧力または加速度情報が得られる場所ならどこでもよいが、利便性を考えて、左頸動脈とした)の上辺りに当たるように固定されており、板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミなど)の他端はペアーの他方の板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミなど)と、板バネで結合されて、頸部を柔らかく挟み込む構造になっている。このときペアーの板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミなど)が、頸動脈部にデジタルマイクフォンが適切に固定される程度に、柔らかく触れる程度で他の部分はなるべく首に振れないように隙間を作る形状にすることが、蒸れやアレルギーを防ぐうえで好ましい。また首に触れる部分はガーゼのような布を巻いてもよい。この測定部は20g前後の極めて軽量なもので、被験者の胸元(あるいは手元)の電源部から切り離されて、配線によって接続されているので、測定部の重みが首に負担を掛けることは殆どない。This device is a plate-shaped hard plastic resin (or aluminum, etc.) that is a light, small digital microphone, pressure sensor, or acceleration sensor that is curved along the roundness of the neck and has a thickness of 1 mm, a width of 8 mm, and a length of about 25 mm. Are fixed to a position of about 50 mm from one end of this pair (this position may be adjusted according to the thickness of the subject's neck), and the digital microphone is connected to the left carotid artery (actually, in vivo sound, pressure or It can be anywhere where acceleration information can be obtained, but for convenience, it is fixed so that it hits the upper part of the left carotid artery), and the other end of the plate-like hard plastic resin (or aluminum, etc.) is a pair The other plate-like hard plastic resin (or aluminum or the like) is joined by a leaf spring so that the neck is softly sandwiched. At this time, a pair of plate-like hard plastic resin (or aluminum, etc.) will allow the digital microphone to be properly fixed to the carotid artery so that the other part will not swing to the neck as much as possible. It is preferable to make it into a shape to prevent stuffiness and allergies. Moreover, the part which touches a neck may wind the cloth like gauze. This measuring unit is very lightweight of about 20 g, and is disconnected from the power source unit of the subject's chest (or hand) and connected by wiring, so the weight of the measuring unit hardly places a burden on the neck. .

デジタルマイクロフォンが左頸動脈からの生体内音情報(圧力または加速度情報でもよいが、装置全体の簡便性を考慮して、音情報とした)を、一定時間ごとに、10秒間作動させて取得し、測定部のカラーの端から、適切な長さの配線で接続された被験者の胸元(あるいは手元)の電源部のメモリー部に記録すると同時に、送信部からWiFi又はBlueToothで制御部に転送する。制御部はサーバー、表示部をスマートフォン、あるいは制御部をタブレット端末、またはパソコンのように表示部を一体化してもよいが、連続測定するためには、待機電力を考慮して、制御部はサーバー、表示部をスマートフォンとするのが望ましい。The digital microphone obtains in-vivo sound information from the left carotid artery (which may be pressure or acceleration information, but has been considered as sound information in consideration of the simplicity of the entire device) by operating for 10 seconds at regular intervals. From the end of the color of the measuring unit, recording is performed in the memory unit of the power source unit of the subject's chest (or hand) connected by wiring of an appropriate length, and at the same time, the data is transferred from the transmitting unit to the control unit using WiFi or BlueTooth. The control unit may be a server, the display unit may be a smartphone, or the control unit may be integrated as a tablet terminal or a personal computer, but for continuous measurement, the control unit is a server in consideration of standby power. The display unit is preferably a smartphone.

本装置の起動は、まず被験者が胸元の電源部のカウンターに測定すべき回数を指定し、スイッチを入れると、一時間ごとに電源部に内蔵された五つのタイマーは連動して、次のような一連の動作を行う。
(1) スクランブルタイマーT1は一時間後の測定の約二分前に、振動モーターおよびスクランブルタイマーT2のスイッチをONにして、被検者に測定の開始を事前に知らせると同時に、被験者にスマートフォンのアプリケーションソフトを起動するように促す。
(2) 2分後スクランブルタイマーT2が起動して、フォトカプラを介してデジタルマイク、LED、録音機、スクランブルタイマーT3のスイッチをONにし、被験者の左頸動脈からの生体内音情報の測定が開始されると同時に、LEDが点滅して、被検者に測定中であることを知らせると共に、被験者の生体内情報をwavファイルに変換して録音機に保存される。
(3) 10秒後スクランブルタイマーT2が停止すると、スクランブルタイマーT3が起動して、フォトカプラを介してLEDをOFFにし、被検者に測定が終わったことを知らせると共に、スクランブルタイマーT4をON、wavファイルの再生をON、および電源部に内蔵された送信部のWiFiまたはBlueToothをONにして、スマートフォンにwavファイルを送信する。
(4) 10秒後スクランブルタイマーT4が起動して、フォトカプラを介して先のwavファイルのdeleteをONして、録音部をはじめの状態に戻す。
(5) 10秒後アフターアイドルタイマーが起動して、フォトカプラを介してスクランブルタイマーT1をON、およびカウンターをONにし、測定回数がカウントされる。カウンターは指定された測定回数になると、一連の測定は終了して電源部のスイッチを自動的に切るが、そうでなければ、再び一時間おきに測定が繰り返される。
一方、スマートフォンの側では、一時間おきに送信されたwavファイルをさらにサーバーに送信する。サーバー側では、一連の解析を行い、その結果をスマートフォンの側に返信して表示する。このとき、被験者の病状が、突発的な発症の危険性があると推定されるときは、表示を赤く点滅させるなどして、被検者に注意を促す。
When starting this device, first specify the number of times the subject should measure on the counter of the power supply at the chest, and when the switch is turned on, the five timers built in the power supply unit are interlocked every hour. A series of operations are performed.
(1) The scramble timer T1 turns on the vibration motor and the scramble timer T2 approximately two minutes before the measurement after one hour to inform the subject in advance of the start of the measurement and at the same time, the subject uses the smartphone application. Prompt to start the software.
(2) After 2 minutes, the scramble timer T2 is activated, and the digital microphone, LED, recorder, and scramble timer T3 are turned on via the photocoupler, and the in-vivo sound information from the left carotid artery of the subject is measured. Simultaneously with the start, the LED blinks to inform the subject that measurement is in progress, and the in vivo information of the subject is converted into a wav file and stored in the recorder.
(3) When the scramble timer T2 is stopped after 10 seconds, the scramble timer T3 is started, the LED is turned off via the photocoupler, and the subject is informed that the measurement is completed, and the scramble timer T4 is turned on. Turn on the reproduction of the wav file and turn on WiFi or BlueTooth of the transmission unit built in the power supply unit, and transmit the wav file to the smartphone.
(4) After 10 seconds, the scramble timer T4 is activated, and the delete of the previous wav file is turned on via the photocoupler to return the recording unit to the initial state.
(5) After 10 seconds, the after idle timer is started, the scramble timer T1 is turned on and the counter is turned on via the photocoupler, and the number of measurements is counted. When the counter reaches the specified number of measurements, the series of measurements ends and the power supply is automatically switched off. Otherwise, the measurement is repeated every other hour.
On the other hand, on the smartphone side, the wav file transmitted every hour is further transmitted to the server. On the server side, a series of analysis is performed, and the result is sent back to the smartphone side and displayed. At this time, if it is estimated that the subject's medical condition is at risk of sudden onset, the display is flashed in red to alert the subject.

図12に上述のフローチャートを示す。FIG. 12 shows the flowchart described above.

本予防管理支援装置及びシステムでは、被検者から長時間、断続的な繰り返し測定を可能にするため、各測定時間は10秒間とし、被験者は測定開始を事前に振動モーターで知らされ、測定中を知らせるLEDが点滅中は、声を発しない、また極端な騒音環境に身を置かないという測定条件だけで、他の如何なる条件を科すことなく非侵襲性の測定と血糖値算出が可能である。これは、被検者の生体内の音、圧力または加速度信号情報を一定時間(約10秒間)取得した情報からフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標に基づくことによって、音、圧力または加速度信号情報の解析時に外乱の影響を受け難くくしているためである。これによって、血糖値算出の精度を上げるとともに、測定条件を緩和して測定装置の簡略化が可能となり、非侵襲性の測定と相まって被験者の負担を軽減し、装置の小型、軽量化、携帯化が可能となり、さらには血管性疾患及び神経性疾患の病状の進行度合いの連続的な変化を測定、客観的な尺度で発症の危険性を分析、発症の危険性を事前に回避することを可能にする。こうした測定を一定の時間間隔で,計5回から10回測定をすることが病状のより正確な把握には望ましい。In this preventive management support device and system, each measurement time is set to 10 seconds so that the subject can perform intermittent repeated measurement for a long time, and the subject is informed of the start of measurement by a vibration motor in advance. While the LED is blinking, non-invasive measurement and blood sugar level calculation are possible without any other conditions, only by measuring conditions that do not speak and are not placed in extreme noise environments. . This is based on an index that extracts fractal information from information obtained by acquiring sound, pressure, or acceleration signal information in the living body of a subject for a certain period of time (about 10 seconds) and uses a probability density distribution calculated therefrom as an element. This is because the sound, pressure, or acceleration signal information is not easily affected by disturbances. As a result, the accuracy of blood glucose level calculation can be improved, the measurement conditions can be relaxed, and the measurement device can be simplified. Coupled with non-invasive measurement, the burden on the subject can be reduced, and the device can be made smaller, lighter and more portable. In addition, continuous changes in the degree of progression of vascular and neurological conditions can be measured, the risk of onset can be analyzed with an objective scale, and the risk of onset can be avoided in advance. To. It is desirable to measure these measurements at a fixed time interval, a total of 5 to 10 times, for a more accurate understanding of the medical condition.

本発明の被験者の血管系疾患には、左房不全、ストレス性心不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性心不全、虚血性貧血、等々の突発性の病状が含まれる。また、本発明の被験者の神経系疾患には、頸椎ヘルニア、脊椎ヘルニア、肺がんの腫瘍による神経圧迫、等々が含まれる。Vascular diseases of the subject of the present invention include sudden pathologies such as left atrial failure, stress heart failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic heart failure, ischemic anemia, and the like. The nervous system diseases of the subject of the present invention include cervical hernia, spinal hernia, nerve compression by lung cancer tumor, and so on.

上記の確率密度分布を要素とする指標を具体的に説明する。
まず、測定部で被検者の生体内の音(または圧力または加速度)信号を介して一定時間(約10秒間)に取得された情報はメモリー部に記録保存する。この記録されたデータから任意の次元(精度と計算速度を考慮して、10次元が望ましい)の、計約40000個の線形予測係数を算出する。この線形予測係数をフラクタル情報として、各次元ごとに任意の幅で(ここでは0.1とした)デジタル化し、次元ごとに正規化した確率密度分布を要素とするマトリクス(以後MMマトリクスと呼ぶ)を指標とする。
An index having the probability density distribution as an element will be specifically described.
First, information acquired in a predetermined time (about 10 seconds) via a sound (or pressure or acceleration) signal in the living body of the subject in the measurement unit is recorded and stored in the memory unit. From this recorded data, a total of about 40,000 linear prediction coefficients of arbitrary dimensions (10 dimensions are desirable in consideration of accuracy and calculation speed) are calculated. This linear prediction coefficient is used as fractal information and digitized with an arbitrary width (here, 0.1) for each dimension, and a matrix with the probability density distribution normalized for each dimension as an element (hereinafter referred to as MM matrix) Is used as an index.

図4で、線形予測係数のフラクタル情報について説明する。
図4は、被験者の8000cycle/secでサンプリングした音信号情報から得た10次元の線形予測係数の時系列の繰り返しパターンを示したものである。次元ごとの線形予測係数はそれぞれにランダムに変動するが、その変動には、その時点での被験者固有の境界領域(アトラクター)があり、線形予測係数はその境界領域内を埋め尽くすようにランダムに変動しながら、全体として生体内情報を伝える。これは、神経伝達情報も同じで、個々の値の外乱の影響を、ランダムな全体の情報の中で吸収することで、外乱の影響を受け難くするためである。従って、次元ごとの線形予測係数は、確率密度の情報として置き換えられて生体内情報を伝える。
The fractal information of the linear prediction coefficient will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a time-series repeating pattern of 10-dimensional linear prediction coefficients obtained from the sound signal information sampled at 8000 cycles / sec of the subject. Each linear prediction coefficient for each dimension varies randomly, but the fluctuation has a subject-specific boundary region (attractor) at that time, and the linear prediction coefficient is random so as to fill the boundary region. In vivo information is conveyed as a whole while fluctuating. This is because the nerve transmission information is the same, and the influence of the disturbance of each value is absorbed in the entire random information to make it less susceptible to the influence of the disturbance. Therefore, the linear prediction coefficient for each dimension is replaced with probability density information to convey in vivo information.

図11に64歳の女性の被験者から取得されたデータから算出されたMMマトリクスの例を示す。FIG. 11 shows an example of an MM matrix calculated from data acquired from a 64-year-old female subject.

次に、この算出されたMMマトリクスから血糖値を算出する方法を示す。
まず、MMマトリクスの各次元ごとの最大確率密度、及び確率密度の重心を要素とするベクトルをそれぞれA、Bとし、それらベクトル要素の平均をAm、Bm、分散をAs、Bs、等々の一連のパラメーター群を、血糖値を目的変数とする説明変数として、式
BloodSugar1、BloodSugar2、BloodSugar3に示すような非線形の互いに絡み合った三つの式から求められる。これは、健康な被験者の血糖値の変動と、糖尿病予備軍(血糖値スパイクを示す被験者)の血糖値の変動と、糖尿病の被験者の血糖値の変動は、それぞれ振幅特性と周期特性が異なりながらも、部分的に互いに重なり合っているためである。そのため、血糖値の算出は、健康な被験者の血糖値の変動領域を領域1、糖尿病の被験者の血糖値の変動領域を領域2、糖尿病予備軍(血糖値スパイクを示す被験者)の血糖値の変動領域を領域3、として上記の三つの式をそれぞれの領域に応じて重複して適用している。
以下に上述の三式を示す。
Next, a method for calculating a blood glucose level from the calculated MM matrix will be described.
First, the maximum probability density for each dimension of the MM matrix and the vectors having the centroid of the probability density as elements are A and B, the average of these vector elements is Am, Bm, the variance is As, Bs, and so on. The parameter group is obtained from three equations that are intertwined with each other as shown in the formulas BloodSugar1, BloodSugar2, and BloodSugar3, with the blood glucose level as an explanatory variable. This is because fluctuations in blood sugar levels of healthy subjects, changes in blood sugar levels of diabetic reserves (subjects exhibiting blood sugar spikes), and fluctuations in blood sugar levels of diabetic subjects have different amplitude characteristics and periodic characteristics. This is because they partially overlap each other. Therefore, the blood glucose level is calculated by changing the blood glucose level of the healthy subject to the region 1, the blood glucose level changing region of the diabetic subject to the region 2, and the blood glucose level of the diabetic reserve army (subject showing the blood glucose spike). The above three formulas are applied in an overlapping manner according to each area, with the area as area 3.
The above three formulas are shown below.

Figure 2018183550
Figure 2018183550
Figure 2018183550
Figure 2018183550
Figure 2018183550
Figure 2018183550

以下に上記の式を適用した実施例を示す。
実施例1
図5(a)のグラフは、健康な被験者(I)の血糖値の実測値(太い実線:TERUMOメヂィセーフミニGR−102で測定した値)と、上記の血糖値の算出式によって計算された値(細い実線)を1時間毎に表示したものである。グラフの縦軸のスケールが拡大されているが、実際は血糖値の変動は小さくなだらかに推移している。
An example in which the above formula is applied is shown below.
Example 1
The graph of FIG. 5 (a) shows the actual blood glucose level of a healthy subject (I) (thick solid line: a value measured with a TERUMO medium-safe mini GR-102) and a value calculated by the above formula for calculating blood glucose ( A thin solid line) is displayed every hour. Although the scale of the vertical axis of the graph is enlarged, the fluctuation of the blood glucose level is actually small and gently changing.

実施例2
図5(b)のグラフは、健康な被験者(II)の血糖値の実測値(太い実線:TERUMOメヂィセーフミニGR−102で測定した値)と、上記の血糖値の算出式によって計算された値(細い実線)を1時間毎に表示したものである。ここでもグラフの縦軸のスケールが拡大されているが、実際は血糖値の変動は小さくなだらかに推移している。
Example 2
The graph of FIG. 5 (b) shows an actual blood glucose level of a healthy subject (II) (thick solid line: a value measured with a TERUMO medium safe mini-GR-102) and a value calculated by the above formula for calculating blood glucose ( A thin solid line) is displayed every hour. The scale of the vertical axis of the graph is also enlarged here, but the fluctuation of the blood glucose level is actually small and smoothly changing.

実施例3
図5(c)のグラフは、糖尿病の被験者の血糖値の実測値(太い実線:TERUMOメヂィセーフミニGR−102で測定した値)と、上記の血糖値の算出式によって計算された値(細い実線)を1時間毎に表示したものである。上の二例に対して、一般に糖尿病の被験者の場合、血糖値は高い位置で乱高下するが、治療中の糖尿病の被験者(図5(c)のグラフの被験者)の場合、比較的低い位置でなだらかな推移があるかと思えば、突然急激な上昇または下降変動(この場合は突然急激な上昇)を起こすことがしばしばあるが、上記の計算式はその変動の傾向を正確に捉えてる。
Example 3
The graph of FIG.5 (c) shows the actual value (thick solid line: the value measured with TERUMO medium safe mini-GR-102) of the blood glucose level of the diabetic subject, and the value (thin solid line) calculated by the above formula for calculating the blood glucose level. Is displayed every hour. In contrast to the above two cases, in general, in the case of a diabetic subject, the blood glucose level fluctuates at a high position, but in the case of a diabetic subject under treatment (the subject in the graph of FIG. 5C), a relatively low position. If there is a gentle transition, a sudden sudden rise or fall fluctuation (in this case, sudden sudden rise) is often caused, but the above formula accurately grasps the tendency of the fluctuation.

実施例4
図5(d)のグラフは、糠尿病予備軍の被験者の血糖値の実測値(太い実線:TERUMO メヂィセーフミニGR−102で測定した値)と、上記の血糖値の算出式によって計算された値(細い実線)を1時間毎に表示したものである。ここでは明らかに、被験者は血糖値スパイクの症状を示し、血糖値は食事の前後で乱高下を繰り返しているが、ここでも、上記の計算式はその変動の傾向を正確に捉えてる。
Example 4
The graph in FIG. 5 (d) shows the actual blood glucose level of the subject with the urinary tract reserve (thick solid line: a value measured with the TERUMO medium-safe mini GR-102) and the value calculated by the above formula for calculating the blood glucose level. (Thin solid line) is displayed every hour. Obviously, the test subject showed a symptom of a blood glucose level spike, and the blood glucose level repeatedly fluctuated before and after the meal, but again, the above calculation formula accurately captures the tendency of the fluctuation.

実際、本予防管理システムの制御部で算出された血糖値は、特許文献1の算出システムよりもずっと簡便で、測定条件も遥かに緩やかであるにもかかわらず、特許文献1で算出された血糖値の精度よりも高く、測定範囲も広い。本予防管理システムと予防支援装置で算出された血糖値と、測定器(TERUMO メヂィセーフミニGR−102)で実測した血糖値との差の絶対値は、血糖値範囲83mg/dlから229mg/dlで、16.9mg/dl以下で、これは実用範囲の値である。算出された血糖値は、危険度に応じて色分けして表示部に表示される。
以下に実測値、本アルゴリズムによる計算値、誤差を表1に示す。
In fact, the blood glucose level calculated by the control unit of the present preventive management system is much simpler than the calculation system of Patent Literature 1 and the measurement conditions are much gentler, but the blood glucose level calculated in Patent Literature 1 is much gentler. It is higher than the accuracy of the value and has a wide measuring range. The absolute value of the difference between the blood glucose level calculated by the present preventive management system and the prevention support apparatus and the blood glucose level actually measured by the measuring device (TERUMO medium safe mini GR-102) is in the blood glucose level range from 83 mg / dl to 229 mg / dl. 16.9 mg / dl or less, which is a practical value. The calculated blood glucose level is displayed on the display unit in different colors according to the degree of risk.
Table 1 shows the measured values, the calculated values by this algorithm, and the errors.

Figure 2018183550
Figure 2018183550

本予防管理システムの制御部は、上記の血糖値の算出と並行して、被験者の血管系疾患及び神経系疾患の分析を行う。このとき、被験者の血流と血圧を、上記のMMマトリクスから生成される二つのベクトル、最大確率密度ベクトルAと確率密度の重心ベクトルBの、それぞれのベクトル要素の平均値Am、Bmで再定義することによって、この拡張定義された血流ベクトルと血圧ベクトルの変動と、その時刻での拡張定義された血流ベクトル要素と血圧ベクトル要素のそれぞれの分散As、Bsは、被験者の病状の状態を推定し、未病から発病に至る経過と,その分散閾値Ax,Bxを明確にし、予防することに大いに役立つ。The control unit of the present preventive management system analyzes the vascular disease and the nervous system disease of the subject in parallel with the calculation of the blood glucose level. At this time, the blood flow and blood pressure of the subject are redefined by the average values Am and Bm of the vector elements of the two vectors generated from the MM matrix, the maximum probability density vector A and the probability density centroid vector B, respectively. Thus, the fluctuations in the expanded blood flow vector and blood pressure vector, and the variances As and Bs of the expanded blood flow vector element and blood pressure vector element at the time, respectively, indicate the state of the subject's medical condition. Estimating and clarifying the progress from non-disease to onset and the dispersion thresholds Ax and Bx are greatly useful for prevention.

上記を具体的に説明する。
ベクトルA,Bの要素の平均値Am、Bmが作る位相空間内で、被験者のこの拡張定義された血流ベクトルAmと血圧ベクトルBmの変動と、その時刻での拡張定義された血流ベクトル要素と血圧ベクトル要素のそれぞれの分散As,Bsは、被験者の病状に応じて刻々と変動するが、被験者が健康体の場合、Am、Bmが作る位相空間内で、血流ベクトルAmと血圧ベクトルBmは、ある特定の位置から殆ど動かないと同時に、血流ベクトル要素と血圧ベクトル要素のそれぞれの分散As,Bsは、極めて小さく、血管系疾患(心不全、ストレス性心不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、虚血性心不全、脳溢血、等々)の未病状態から発病に至る過程での閾値、即ち、分散閾値Ax、及びBxをはるかに下回る。これに対して、何らかの血管系疾患及び神経系疾患の病状、あるいは病状の兆候がある被験者の場合(糖尿病患者や、その予備軍はこれに当てはまる)、血流ベクトルAmと血圧ベクトルBmは、その病状の進行度合いに従って、健康な被験者の位置Hから遠ざかって、一日の内に幾度か不規則な螺旋状の変動を繰り返すと同時に、血流ベクトル要素と血圧ベクトル要素のそれぞれの分散As,Bsもまた、不規則な変動を繰り返す。このとき重要なのは、Am−Bm位相空間内で、被験者の(Am,Bm)点の位置が、健康な被験者の位置Hより左下にあって、被験者の分散Bsが分散閾値Bx(=2.0)を超えると、血管系疾患(心不全、ストレス性心不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、虚血性心不全、脳溢血、等々)の発病の危険性が高く、被験者の(Am,Bm)点の位置が、健康な被験者の位置Hより右上にあって、被験者の分散Asが分散閾値Axを超えると、血管系疾患(脳溢血)の発病の危険性が高いということが、以下に示す本予防管理システムの実施例によって推測される。
The above will be specifically described.
In the phase space created by the average values Am and Bm of the elements of the vectors A and B, the variation of the blood flow vector Am and the blood pressure vector Bm defined by the subject and the blood flow vector element defined by expansion at that time Each of the variances As and Bs of the blood pressure vector element fluctuates according to the condition of the subject, but when the subject is a healthy body, the blood flow vector Am and the blood pressure vector Bm within the phase space created by Am and Bm. Are hardly moving from a specific position, and at the same time, the distribution As and Bs of the blood flow vector element and the blood pressure vector element are extremely small, and vascular diseases (heart failure, stress heart failure, myocardial infarction, angina pectoris, Far below the threshold in the process from illness to onset of cerebral infarction, ischemic anemia, ischemic heart failure, cerebral hyperemia, etc., ie, dispersion thresholds Ax and Bx. On the other hand, in the case of a subject who has some vascular disease or nervous system disease state, or a sign of a disease state (this applies to diabetic patients and their reserves), the blood flow vector Am and the blood pressure vector Bm are According to the degree of progression of the disease state, away from the position H of the healthy subject, the irregular spiral fluctuation is repeated several times within a day, and at the same time, the respective distributions As and Bs of the blood flow vector element and the blood pressure vector element are repeated. Also repeats irregular fluctuations. What is important at this time is that, in the Am-Bm phase space, the position of the subject's (Am, Bm) point is in the lower left of the position H of the healthy subject, and the subject's variance Bs is the variance threshold Bx (= 2.0 ), The risk of developing vascular disease (heart failure, stress heart failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic anemia, ischemic heart failure, cerebral hyperemia, etc.) is high. Bm) When the position of the point is on the upper right side from the position H of a healthy subject and the subject's variance As exceeds the variance threshold Ax, the risk of developing a vascular disease (brain overflow) is high. It is inferred from the embodiment of the present preventive management system shown.

実施例5
図6は、20代から50代にわたる三人の健康な被験者と、64歳と86才の、健康ではあるものの、やや血圧の高い(140前後)の二人の被験者の、それぞれの状態の、Am−Bm位相空間内での位置を、1時間毎に、5時間にわたって測定したものである。
前者の三人の健康な被験者の位置は、同じH点(Am(H),Bm(H))から全く動かないのに対し、後者の二人は、H点よりやや右下の同じ地点から動かなかった。これは、後者の二人が、健康ではあるもののやや血圧が高いという病状(即ち、Bm>Bm(H)、かつAm<Am(H))と合致する。さらに、前者の三人の被験者の分散As、Bsは、後者の二人の分散As、Bsより小さくなっている。このことは、即ち、Am−Bm位相空間内での位置と共に、分散As、Bsの大きさが、健康状態の指標となることを確認するものである。
Example 5
FIG. 6 shows three healthy subjects in their 20s to 50s and two healthy subjects who are 64 and 86 years old, but who have a slightly high blood pressure (around 140). The position in the Am-Bm phase space is measured every hour for 5 hours.
The former three healthy subjects do not move at all from the same H point (Am (H), Bm (H)), while the latter two from the same point slightly lower right than the H point Didn't move. This is consistent with the condition that the latter two are healthy but have slightly higher blood pressure (ie, Bm> Bm (H) and Am <Am (H)). Furthermore, the variances As and Bs of the former three subjects are smaller than the variances As and Bs of the latter two subjects. This confirms that the magnitudes of the variances As and Bs as well as the position in the Am-Bm phase space are indicators of the health condition.

実施例6
図7の星形プロットとそれを囲む四角形は、脳梗塞を引き起こす前の糖尿病の被験者(88歳女性)KのAm,Bm位相空間の中のAm,Bm値の変動と、As,Bs値の変動を1時間毎に、10時間にわたって測定したものである。
先に述べたように、何らかの血管系疾患及び神経系疾患の病状、あるいは病状の兆候がある被験者の場合(糖尿病患者や、その予備軍はこれに当てはまる)、血流ベクトルAmと血圧ベクトルBmは、その病状の進行度合いに従って、健康な被験者の位置Hから遠ざかって、不規則な螺旋状の変動を繰り返すと同時に、血流ベクトル要素と血圧ベクトル要素のそれぞれの分散As,Bsもまた、不規則な変動を繰り返しているが、この被験者kの分散Bsは大きくなっているものの、この時点ではまだ、脳梗塞を引き起こす可能性のある分散閾値Bx=2.0を超えていない。(ただし、指標Bmの基準値の取り方によって、Bxの値は変わる)
Example 6
The star-shaped plot in FIG. 7 and the rectangle surrounding it are the variation of Am and Bm values in the Am and Bm phase space of the diabetic subject (88-year-old female) K before causing cerebral infarction, and the As and Bs values. The variation was measured every hour for 10 hours.
As described above, in the case of a subject having a vascular disease or a nervous system disease or a symptom of the disease (this applies to a diabetic patient or the reserve army), the blood flow vector Am and the blood pressure vector Bm are According to the degree of progression of the disease state, away from the position H of the healthy subject, the irregular spiral fluctuation is repeated, and at the same time, the respective distributions As and Bs of the blood flow vector element and the blood pressure vector element are also irregular. Although the variance Bs of the subject k has increased, the variance threshold Bx = 2.0 that may cause cerebral infarction has not been exceeded at this point. (However, the value of Bx varies depending on how the reference value of the index Bm is taken.)

実施例7
図8の方形プロットとそれを囲む四角形は、比較的軽い脳梗塞を発症後に治療を受けている、血糖値スパイクを示している被験者(66歳男性)FのAm,Bm位相空間の中のAm,Bm値の変動と、As,Bs値の変動を1時間毎に、11時間にわたって測定したものである。
この被験者Fの場合、上記の被験者Kと似たような病状にあるものの、被験者Kと違って治療のために血流をよくする薬を服用しているため、被験者FのAm値は、被験者KのAm値より高めに推移しているものと推察される。被験者Fの分散Bsは大きくなっているものの、この時点では最早、脳梗塞を引き起こす可能性のある分散閾値Bx=2.0を超えていない。(ただし、先に述べたように指標Bmの基準値の取り方によって、Bxの値は変わる)
Example 7
The square plot in FIG. 8 and the rectangle surrounding it are Am in the Am, Bm phase space of a subject (66-year-old male) F who is undergoing treatment after onset of a relatively mild cerebral infarction and is showing a blood glucose spike. , Bm value fluctuations, and As, Bs value fluctuations measured every hour for 11 hours.
In the case of this test subject F, although it has a medical condition similar to that of the test subject K described above, unlike the test subject K, taking a drug that improves blood flow for treatment, the Am value of the test subject F is It is inferred that the value is higher than the Am value of K. Although the variance Bs of the subject F is large, at this time, the variance threshold Bx = 2.0 that may cause cerebral infarction is no longer exceeded. (However, as described above, the value of Bx varies depending on how the reference value of the index Bm is taken.)

図9は、未病状態の被験者群のAm−Bm位相空間中の変動する位置(星形プロットまたは三角プロット)と、ストレス性心不全、左房不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、等々の血管系疾患を発病した被験者群のAm−Bm位相空間中の変動する位置(方形プロット)で、Am,Bmの指標だけでは、未病状態と発病状態とは互いに交錯して区別できず、被験者の発病の可能性の有無を予測することはできないことを示す。FIG. 9 shows the fluctuating positions (star plot or triangle plot) in the Am-Bm phase space of a group of subjects without disease, stress heart failure, left atrial failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, imaginary At the fluctuating position (square plot) in the Am-Bm phase space of a group of subjects who have developed vascular diseases such as blood anemia, the non-disease state and the onset state are interlaced with each other only with the Am and Bm indices. This indicates that the subject cannot predict whether or not the subject is likely to be ill.

先に述べたように、図6、および図7において、健康者および未病状態の被験者の指標Am,Bmの位置でのそれぞれの四角形は、分散As、Bsをあらわし、その全てがBsに関して分散閾値Bx=2.0を超えていない。(ただし、先に述べたように指標Bmの基準値の取り方によって、Bxの値は変わる)As described above, in FIGS. 6 and 7, the squares at the positions of the indicators Am and Bm of healthy and unaffected subjects represent the variances As and Bs, all of which are variances with respect to Bs. The threshold Bx = 2.0 is not exceeded. (However, as described above, the value of Bx varies depending on how the reference value of the index Bm is taken.)

図8において、脳梗塞を発症後に治療を受けている被験者の指標Am,Bmの位置(星形プロット)でのそれぞれの四角形は、分散As、Bsをあらわし、その全てがBsに関して分散閾値Bx=2.0を超えていない。(ただし、先に述べたように指標Bmの基準値の取り方によって、Bxの値は変わる)In FIG. 8, the respective squares at the positions (star plots) of the indices Am and Bm of subjects who are treated after the onset of cerebral infarction represent the variances As and Bs, all of which are the variance threshold Bx = It does not exceed 2.0. (However, as described above, the value of Bx varies depending on how the reference value of the index Bm is taken.)

一方、図8において、ストレス性心ほとんど不全、左房不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、等々の血管性疾患を発病した被験者群の中で、未治療の被験者の指標Am、Bmの位置(四角形プロット)でのそれぞれの四角形は、全てBsに関して分散閾値Bx=2.0を超えているが、治療中の被験者では、分散閾値Bx=2.0を超えていなかった。(ただし、先に述べたように指標Bmの基準値の取り方によって、Bxの値は変わる)On the other hand, in FIG. 8, the index of untreated subjects in the group of subjects who developed vascular diseases such as stress heart failure, left atrial failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic anemia, etc. The squares at the Am and Bm positions (square plots) all exceeded the variance threshold Bx = 2.0 for Bs, but the subject under treatment did not exceed the variance threshold Bx = 2.0. . (However, as described above, the value of Bx varies depending on how the reference value of the index Bm is taken.)

以上のことから、被験者の血管系疾患の発病の可能性の有無を予測する指標は、Am−Bm位相空間内での位置と共に、分散As、Bsの大きさであると帰結される。From the above, it is concluded that the index for predicting the possibility of the onset of vascular disease in the subject is the magnitude of the variances As and Bs together with the position in the Am-Bm phase space.

実施例8
図10は、60歳男性Nの神経系疾患(頸椎ヘルニア)の病状の推移と67歳男性Gの初期の肺がんの被験者のAm−Bm位相空間内での位置と、分散As、Bsの大きさで示したものである。Am、Bm位相空間内での血管系疾患の病状の推移は、不規則な螺旋状の変動を繰り返しながら、健康な被験者の位置H点から遠ざかるということは、どの位置で、分散As、Bsがそれぞれの閾値を超えるかによって、心不全、左房不全、心筋梗塞、狭心症、脳梗塞、虚血性貧血、等々のどのような血管性疾患を発病したとしてもおかしくないを示している。一方、神経系疾患(頸椎ヘルニア)の被験者NのAm−Bm位相空間内での位置(四角形のポイント)の推移と、がんによって神経系の一部が圧迫されている被験者GのAm−Bm位相空間内での位置(逆三角形のポイント)は、規則な螺旋上に沿って緩慢な発病をする特徴がある。これは、(頸椎ヘルニア、脊椎ヘルニア、等々の)神経系疾患や神経が何らかの理由で圧迫されているような場合、神経の抑制作用と活性作用の正常状態からの微妙な位相のずれが、血流と血圧の位相変動として現れているためだと推測される。被験者N、Gの痛みの症状や食道から心臓周辺にかけての違和感は極めて似ていた。以上のことから、被験者の病状が血管系疾患なのか、あるいは神経系疾患なのか、あるいは神経が何らかの理由(例えば、がん)で圧迫されているのか、の判断には、Am−Bm位相空間内のどの位置で、分散As、Bsのどちらかがそれぞれの閾値にどれだけ近づいているか、と同時に、被験者の病状が、Am−Bm位相空間内でどのような軌道を描いているか、ということが重要な要素であるということが分かった。
Example 8
FIG. 10 shows changes in the pathology of a nervous system disease (cervical hernia) in a 60-year-old male N, the position of a 67-year-old male G in the early lung cancer in the Am-Bm phase space, and the magnitudes of dispersion As and Bs. It is shown by. The transition of the pathology of the vascular disease in the Am, Bm phase space is to move away from the position H of the healthy subject while repeating irregular spiral fluctuations. Depending on whether each threshold value is exceeded, it indicates whether any vascular disease such as heart failure, left atrial failure, myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, ischemic anemia, etc. may occur. On the other hand, the transition of the position (square point) of the subject N in the Am-Bm phase space of the subject N having a nervous system disease (cervical spinal hernia), and the subject Am-Bm whose part of the nervous system is compressed by cancer Positions in phase space (points of inverted triangles) are characterized by slow pathogenesis along a regular helix. This is because when a nervous system disease or nerve (such as cervical hernia, spinal hernia, etc.) is being compressed for some reason, there is a slight phase shift from the normal state of the nerve's inhibitory and active effects. This is presumed to be due to phase fluctuations in flow and blood pressure. The pain symptoms of subjects N and G and discomfort from the esophagus to the periphery of the heart were very similar. Based on the above, Am-Bm phase space is used to determine whether a subject's medical condition is a vascular disease, a nervous system disease, or whether a nerve is compressed for some reason (for example, cancer). In which position of the variance As or Bs is close to the respective threshold, and at the same time, what trajectory the subject's pathology is drawing in the Am-Bm phase space Is an important factor.

110.カラー 120.デジタルマイクロフォン 又は圧力センサー 又は加速度センサー 150.板バネ または スプリング 180.配線 200.電源部 210.タイマー部 220.カウンター 230.LED 240.振動モーター 250.記録部 260.送信部(WiFi 又は BlueTooth) 300.スマートフォン 及び サーバー 又はパソコン 又 はタブレット端末110. Color 120. Digital microphone or pressure sensor or acceleration sensor 150. Leaf spring or spring 180. Wiring 200. Power supply unit 210. Timer section 220. Counter 230. LED 240. Vibration motor 250. Recording unit 260. Transmitter (WiFi or BlueTooth) 300. Smartphone and server or PC or tablet terminal

本装置は、軽量小型のデジタルマイクロフォン、または圧力センサー、または加速度センサーを、首の丸みに沿って湾曲した厚さ1mm、幅8mm、長さ25mm前後の板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミニウムなど)の二つ一組の、一方の一端から50mm程の位置(この位置は被験者の首の太さによって調整してよい)に固定し、デジタルマイクロフォンが左頸動脈(実際は、生体内音、圧力または加速度情報が得られる場所ならどこでもよいが、利便性を考えて、左頸動脈とした)の上辺りに当たるように固定されており、板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミニウムなど)の他端はペアーの他方の板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミニウムなど)と、板バネで結合されて、頸部を柔らかく挟み込む構造になっている。このときペアーの板状の硬質プラスチック樹脂(あるいはアルミニウムなど)が、頸動脈部にデジタルマイクフォンが適切に固定される程度に、柔らかく触れる程度で他の部分はなるべく首に振れないように隙間を作る形状にすることが、蒸れやアレルギーを防ぐうえで好ましい。また首に触れる部分はガーゼのような布を巻いてもよい。この測定部は20g前後の極めて軽量なもので、被験者の胸元(あるいは手元)の制御部及び電源部から伸びた配線によって接続されているので、測定部の重みが首に負担を掛けることは殆どない。The apparatus compact and lightweight digital microphone or pressure sensor, or an acceleration sensor, a thickness of 1mm curved along the neck roundness, width 8 mm, the longitudinal length 25mm plate-shaped hard plastic resin (or aluminum, etc. ) Are fixed at a position of about 50 mm from one end (this position may be adjusted according to the thickness of the neck of the subject), and the digital microphone is connected to the left carotid artery (actually, in-vivo sound, pressure) Or any place where acceleration information can be obtained, but for convenience, the left carotid artery is fixed so that it hits the upper part), and the other end of the plate-shaped hard plastic resin (or aluminum, etc.) a pair of the other plate-shaped hard plastic resin (or the like aluminum), are coupled by a plate spring, sandwich soften the neck structure Going on. Plate-shaped hard plastic resin in this case pairs (or like aluminum) is, to the extent that the digital microphone phone is properly secured to the carotid artery portion, the other part to the extent that touches soft and gaps as possible not to shake the neck In order to prevent stuffiness and allergies, it is preferable to make the shape to make. Moreover, the part which touches a neck may wind the cloth like gauze. This measuring unit is very light, about 20 g, and is connected by a wiring extending from the control unit of the subject's chest (or hand) and the power supply unit, so the weight of the measuring unit almost places a burden on the neck. Absent.

デジタルマイクロフォンが左頸動脈からの生体内音情報(圧力または加速度情報でもよいが、装置全体の簡便性を考慮して、音情報とした)を、一定時間ごとに、10秒間作動させて取得し、測定部のカラーの端から、適切な長さの配線で接続された被験者の胸元(あるいは手元)の制御部のメモリー部に記録すると同時に、送信部からWiFi又はBlueToothで表示部に転送する。連続測定するためには、待機電力を考慮して、表示部をスマートフォンとするのが望ましい。The digital microphone obtains in-vivo sound information from the left carotid artery (which may be pressure or acceleration information, but has been considered as sound information in consideration of the simplicity of the entire device) by operating for 10 seconds at regular intervals. From the end of the color of the measurement unit, the data is recorded in the memory unit of the control unit of the subject's chest (or hand) connected by wiring of an appropriate length, and simultaneously transferred from the transmission unit to the display unit by WiFi or BlueTooth . To continuous measurement, in consideration of the standby power, it is desirable to smartphone display unit.

本装置、まず被験者が胸元の電源部のスイッチを入れると、一時間ごとに被験者の左頸動脈からの生体内音情報の測定が開始される10秒前に、振動モーターが作動して被検者に測定が開始されることを事前に知らせ、測定中の10秒間はLEDが点滅して被検者に測定中であることを知らせる。その後、被験者の生体内情報は制御部で8000cycle/secのサンプリングでwavファイルに変換され、線形予測係数が計算され、MMマトリクスが計算されて、その結果は記録部に保存される。さらに、そのMMマトリクスから得られた解析パラメーター群は、WiFiを介して、スマートフォンに送信されて、被験者の病状を、その病状に対応した色彩でグラン表示する。 This device, when initially subject to switch on the power supply portion of the chest, to 10 seconds before the measurement of the biological Uchioto information from the subject's left carotid artery every hour is started, the in vibration motor is activated The examiner is informed in advance that the measurement is started, and the LED blinks for 10 seconds during the measurement to inform the subject that the measurement is being performed . Thereafter, the in vivo information of the subject is converted into a wav file by sampling at 8000 cycles / sec by the control unit, a linear prediction coefficient is calculated, an MM matrix is calculated, and the result is stored in the recording unit. Furthermore, the analysis parameter group obtained from MM matrix of that through the W IFI, are sent to the smart phone, a medical condition of the subject, to Gran displayed in colors corresponding to the condition.

Figure 2018183550
Figure 2018183550
ここで、
Figure 2018183550
Figure 2018183550
ここで、
Figure 2018183550
ここで、
Figure 2018183550
Figure 2018183550
ここで、
Figure 2018183550
領域内1:
領域内2 および 領域内3 以外の領域
領域内2:
Figure 2018183550
領域内3:
Figure 2018183550
なお、ここでBxl、Bxml、等々の記号の値は次のようである。
Figure 2018183550
Figure 2018183550
Figure 2018183550
here,
Figure 2018183550
Figure 2018183550
here,
Figure 2018183550
here,
Figure 2018183550
Figure 2018183550
here,
Figure 2018183550
Within area 1:
Area other than area 2 and area 3
Within area 2:
Figure 2018183550
Area 3:
Figure 2018183550
Here, the values of symbols such as Bxl, Bxml, etc. are as follows.
Figure 2018183550

110.カラー 120.デジタルマイクロフォン 又は圧力センサー 又は加速度センサー 150.板バネ または スプリング 180.配線 200.電源部 210.制御部 220.記録部 230.送信部(WiFi 又はBlueTooth) 240.振動モーター 250.LED 300.スマートフォン 及び サーバー 又はパソコン 又はタブレット端末110. Color 120. Digital microphone or pressure sensor or acceleration sensor 150. Leaf spring or spring 180. Wiring 200. Power supply unit 210. Control unit 220. Recording unit 230. Transmitter (WiFi or BlueTooth) 240. Vibration motor 250. LED 300. Smartphone and server or PC or tablet terminal

Claims (8)

被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とする制御部とを持ち、被験者に報知する予防管理支援装置。Based on a sensor unit that acquires sound, pressure, or acceleration information in the living body of the subject, and fractal information extracted from the acquired data, and an index that uses the probability density distribution calculated therefrom as an element, A preventive management support apparatus which has a control unit characterized by estimating the degree of occurrence of a medical condition of a subject and the possibility of onset, and notifies the subject. 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とした請求項1の予防管理支援装置。The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, The prevention management support apparatus according to claim 1, wherein the occurrence degree and the possibility of onset are estimated. 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標と基づいて、被験者の血糖値を推定することを特徴とした請求項1−2の予防管理支援装置。The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and calculates a blood glucose level of the subject based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element. The preventive management support apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is estimated. 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の血管性疾患の突発性の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とした請求項1−3の予防管理支援装置。The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, the vascularity of the subject The prevention management support apparatus according to claim 1, wherein the degree of occurrence of a sudden disease state of a disease and the possibility of onset are estimated. 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の神経系疾患の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とした請求項1−4の予防管理支援装置。The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, the subject's nervous system The preventive management support apparatus according to claim 1, wherein the occurrence degree of a disease state and the possibility of onset are estimated. 前記制御部は、前記取得された音、圧力または加速度情報の線形予測係数を前記のフラクタル情報として抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状が血管系疾患なのか、神経系疾患なのかを区別することを特徴とした請求項1−5の予防管理支援装置。The control unit extracts a linear prediction coefficient of the acquired sound, pressure or acceleration information as the fractal information, and based on an index having a probability density distribution calculated therefrom as an element, the medical condition of the subject is determined. The preventive management support apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is distinguished from a vascular disease or a nervous system disease. 被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標とに基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とした制御部とを持ち、被験者に報知する予防支援装置を備え、任意の時間間隔で連続的に被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得しながら、上記の予防支援する予防管理管理システム。Based on a sensor unit that acquires sound, pressure, or acceleration information in the living body of the subject, and fractal information extracted from the acquired data, and an index that uses the probability density distribution calculated therefrom as an element, A control unit characterized by estimating the degree of occurrence of the medical condition of the subject and the possibility of the onset, and provided with a prevention support device that notifies the subject, and continuously in the living body of the subject at arbitrary time intervals The preventive management management system that supports the above prevention while acquiring sound, pressure or acceleration information. 被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得するセンサー部と、その取得されたデータからフラクタル情報を抽出し、そこから算出された確率密度分布を要素とする指標に基づいて、被験者の病状の発生度合いと発症の可能性を推定することを特徴とした制御部とを持ち、被験者に報知する予防支援装置を備え、任意の時間間隔で連続的に被検者の生体内の音、圧力または加速度情報を取得しながら、上記の予防支援し、かつ被験者の病状の必要性に応じて被験者に警告のサインを発する報知装置を備える予防管理支援システム。Based on the sensor unit that acquires the sound, pressure, or acceleration information in the subject's living body, and fractal information extracted from the acquired data, and an index that uses the probability density distribution calculated therefrom as an element, A control unit characterized by estimating the degree of occurrence of the disease state and the possibility of the onset, including a prevention support device for informing the subject, and continuously in-vivo sound of the subject at arbitrary time intervals A preventive management support system comprising a notification device that provides the above-mentioned prevention support while acquiring pressure or acceleration information, and issues a warning sign to the subject according to the necessity of the subject's medical condition.
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