JP2023034756A - Secretion amount estimation system and secretion amount estimation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分泌量推定システム、及び分泌量推定プログラムに関する。 The present invention relates to a secretion amount estimation system and a secretion amount estimation program.
従来、様々な目的で、体内で分泌されるホルモンの分泌量の測定が行われている。ホルモンの分泌量を測定することにより、医療従事者が適切な医療措置を選択したり、被測定者が自身の体調を適切に把握したりすることが可能となる。 Conventionally, the amount of secretion of hormones secreted in the body has been measured for various purposes. By measuring the amount of hormone secretion, it becomes possible for a medical professional to select an appropriate medical treatment and for a person to be measured to properly grasp his or her physical condition.
このような、ホルモンの分泌量の測定に関する技術の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示の技術では、医療機関や検査機関においてホルモンの分泌量を測定する。そして、測定されたホルモンの分泌量に対応した医学的なアドバイス等を、被測定者に対して通知することにより、測定結果をより有効に活用できるようにしている。
An example of such a technique for measuring the amount of hormone secretion is disclosed in
上述した特許文献1に開示されているような一般的な技術では、検体検査を実施する必要がある。すなわち、ホルモンの分泌量を測定するために、被測定者の血液や唾液といった検体を採取し、この検体を対象とした検体検査を実施する必要がある。
しかしながら、検体検査を実施するためには、医療機関において検体の採取を受けたり、所定の検査キットを用いて検体を採取したりする必要があり、被測定者にとってみれば非常に煩雑である。そのため、例えば、女性が自身の月経に関する状況等を把握するために、日常的にホルモンの分泌量を測定するようなことは困難であり、現実的ではなかった。
In general techniques such as those disclosed in the above-mentioned
However, in order to perform a sample test, it is necessary to receive a sample at a medical institution or use a predetermined test kit to collect the sample, which is very troublesome for the subject. Therefore, for example, it is difficult and unrealistic for a woman to routinely measure her hormone secretion in order to grasp her own menstrual condition.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。そして、本発明の課題は、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とすることである。 The present invention has been made in view of such circumstances. Further, an object of the present invention is to make it possible to grasp the amount of hormone secretion by a simpler method without the need to collect a sample each time and perform a sample test.
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る分泌量推定システムは、
特定の脳領域における脳波の周波数成分を検出する検出手段と、
推定対象者から前記検出手段によって検出された周波数成分と、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準となる周波数成分との比較結果に基づいて、前記推定対象者における前記推定対象ホルモンの分泌量を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a secretion amount estimation system according to an embodiment of the present invention includes:
detection means for detecting frequency components of electroencephalograms in specific brain regions;
Secretion of the presumed target hormone in the presumed target person based on the result of comparison between the frequency component detected by the detection means from the presumed target person and the frequency component serving as a reference for estimating the secretion amount of the presumed target hormone. an estimating means for estimating the quantity;
characterized by comprising
本発明によれば、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とすることができる。 According to the present invention, it is possible to grasp the amount of hormone secretion by a simpler method without the need to collect a sample each time and perform a sample test.
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。 An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[システム構成]
図1は、本実施形態に係る分泌量推定システムSの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、分泌量推定システムSは、脳波測定装置10と、分泌量推定装置20とを含む。また、図1には、分泌量推定システムSにより自身のホルモンの分泌量を把握したいユーザや、そのために所定のデータを提供するユーザも図示する。
[System configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a secretion amount estimation system S according to this embodiment. As shown in FIG. 1 , the secretion amount estimation system S includes an
これら脳波測定装置10と分泌量推定装置20とは、任意の通信方式に準拠して、通信可能に接続される。この通信は、装置間で直接行われてもよいし、中継装置を含んだネットワークを介して行われてもよい。ネットワークを介して通信が行われる場合、このネットワークは、例えば、インターネットや、LAN(Local Area Network)といったネットワーク、或いはこれらを組み合わせたネットワークにより実現される。
The electroencephalogram measuring
ここで、分泌量推定システムSは、本発明の実施形態の一例であり、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とする。
本発明の発明者は、ホルモンの分泌量に関する試験研究を重ねた結果、ホルモンの分泌量と、脳波の周波数成分との間に相関性があることを見出した。そして、本発明の発明者は、脳波の周波数成分に基づいて、ホルモンの分泌量を推定することが可能であると着想し、本発明を成すに至った。
したがって、分泌量推定システムSは、脳波の周波数成分に基づいて、ホルモンの分泌量を推定する。
Here, the secretion amount estimating system S is an example of an embodiment of the present invention, and makes it possible to ascertain the secretion amount of hormones in a simpler manner without the need to collect specimens each time for specimen testing.
The inventors of the present invention, as a result of repeated test research on the amount of hormone secretion, found that there is a correlation between the amount of hormone secretion and the frequency components of electroencephalograms. The inventors of the present invention conceived that it is possible to estimate the amount of hormone secretion based on the frequency components of brain waves, and have completed the present invention.
Therefore, the secretion amount estimation system S estimates the hormone secretion amount based on the frequency component of the electroencephalogram.
なお、ホルモンの種類は多岐に及ぶが、以下の説明では、本実施形態において推定する対象とするホルモンを、「推定対象ホルモン」と称する。推定対象ホルモンは、例えば、いわゆる女性ホルモンと呼ばれる「エストラジオール」や「プロゲステロン」であってもよく、いわゆる男性ホルモンと呼ばれる「テストテトロン」や「アンドロステンジオン」であってもよく、その他にも脳内で分泌されるホルモンである「オキシトシン」や「セロトニン」であってもよい。 There are a wide variety of hormones, but in the following description, the target hormone to be estimated in this embodiment will be referred to as "estimated target hormone". The presumed target hormones may be, for example, so-called female hormones such as “estradiol” and “progesterone”, so-called male hormones such as “testtetron” and “androstenedione”. It may be "oxytocin" or "serotonin", which are hormones secreted inside.
脳波測定装置10は、ユーザの頭部での電位の変動を、ユーザの脳波として測定する装置である。脳波測定装置10は、ユーザの脳波を測定するための一対の電極、又はより多数の電極を備えると共に、これら電極のそれぞれが、ユーザの所定の部位に電気的に接触するような、ヘッドセット型の脳波計により構成される。
The
脳波測定装置10は、これらの電極によりユーザの脳波を測定することにより、ユーザの脳波に対応するデータ(以下、「脳波データ」と称する。)を生成する。また、脳波測定装置10は、生成した脳波データを、分泌量推定装置20に対して送信する。
The
分泌量推定装置20は、脳波測定装置10により生成された脳波データに基づいて、ホルモンの分泌量を推定する装置である。分泌量推定装置20は、例えば、サーバ装置やパーソナルコンピュータやスマートフォンといった情報処理装置によって構成される。
The secretion
分泌量推定装置20は、ホルモンの分泌量を推定するために、特定の脳領域における脳波データ(すなわち、脳波)の周波数成分を検出する。また、分泌量推定装置20は、推定対象者から検出手段によって検出された周波数成分と、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準となる周波数成分との比較結果に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。
The secretion
このように、分泌量推定システムSは、検出された脳波の周波数成分に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。そのため、分泌量推定システムSによれば、被験者に対する検体検査により基準となる周波数成分を特定する必要はあるが、その後は、推定対象者が脳波の測定を行うだけで、推定対象ホルモンの分泌量を即座に把握することが可能となる。また、一般的な技術であれば検体検査の実施が必要となってしまうのに対し、分泌量推定システムSによれば推定対象者が検体検査の実施をする必要がない。
したがって、分泌量推定システムSによれば、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とする、という課題を解決することができる。
In this way, the secretion amount estimation system S estimates the secretion amount of the presumed target hormone in the presumed subject based on the detected frequency components of the electroencephalogram. Therefore, according to the secretion amount estimation system S, although it is necessary to specify the reference frequency component by the sample test of the subject, after that, the estimation subject simply measures the electroencephalogram, and the secretion amount of the estimated target hormone is determined. can be grasped immediately. In addition, while a general technique would require sample testing, the secretion amount estimation system S eliminates the need for the person to be estimated to perform sample testing.
Therefore, according to the secretion amount estimation system S, it is possible to solve the problem of making it possible to grasp the secretion amount of hormones by a simpler method without the need to collect samples each time and perform a sample test.
次に、このような処理を実現するための、脳波測定装置10及び分泌量推定装置20の構成や機能等について、より詳細に説明をする。なお、説明を明確とするために、分泌量推定システムSに関わる人物それぞれを以下のように区別して称する。
Next, the configurations and functions of the
まず、分泌量推定システムSが基準となる周波数成分を特定するために、脳波データの測定を受けるユーザを「被験者」と称する。被験者としては、例えば、分泌量推定システムSを運用する事業者の従業員や、この事業者へ協力する協力者が想定される。
また、分泌量推定システムSが特定した基準となる周波数成分に基づいて、推定対象ホルモンの分泌量の推定を受けるユーザを「推定対象者」と称する。推定対象者としては、例えば、自身の月経に関する状況等を把握したい女性等が想定される。
なお、被験者と、推定対象者とは別個の人物であってもよいが、同一の人物であってもよい。すなわち、或る1人のユーザにおいて、自身が被験者となって基準となる周波数成分を特定した後に、自身が推定対象者となって推定を受けるようにしてもよい。また、医療従事者等の第三者が、分泌量の推定結果を参照して、この推定結果を医療措置等に活用するようにしてもよい。
First, in order for the secretion amount estimation system S to specify a reference frequency component, a user who undergoes electroencephalogram data measurement is referred to as a “subject”. As a test subject, for example, an employee of a company that operates the secretion amount estimation system S and a cooperator who cooperates with this company are assumed.
A user whose secretion amount of an estimation target hormone is estimated based on the reference frequency component specified by the secretion amount estimation system S is referred to as an "estimation target person". As an estimated target person, for example, a woman who wants to grasp her own menstrual situation and the like is assumed.
Note that the subject and the person to be presumed may be different persons, or may be the same person. That is, a certain user may become a subject and specify a reference frequency component, and then the user may become an estimation subject and receive the estimation. Also, a third party such as a medical worker may refer to the estimation result of the amount of secretion and use the estimation result for medical measures.
[脳波測定装置の構成]
次に、脳波測定装置10の構成について、図2を参照して説明をする。図2は、脳波測定装置10の構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、脳波測定装置10は、CPU(Central Processing Unit)11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、通信部14と、記憶部15と、入力部16と、出力部17と、測定部18と、を備えている。これら各部は、信号線により接続されており、相互に信号を送受する。
[Configuration of electroencephalogram measuring device]
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
CPU11は、ROM12に記録されているプログラム、又は、記憶部15からRAM13にロードされたプログラムに従って各種の処理(例えば、後述する測定処理)を実行する。
RAM13には、CPU11が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
The
The
通信部14は、CPU11が、他の装置(例えば、分泌量推定装置20)との間で通信を行うための通信制御を行う。
記憶部15は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリで構成され、各種データを記憶する。
The
The
入力部16は、各種ボタン等で構成され、ユーザの操作に応じて各種情報を入力する。
出力部17は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
The
The
測定部18は、ユーザ(ここでは、被験者や推定対象者)の頭部の電位の変動を、ユーザの脳波として測定する。本実施形態では、測定方法の一例として、測定部18が、基準電極導出法によって、脳の特定の一領域から脳波を測定することを想定する。この場合、測定部18の備える一対の電極の一端を、電位がゼロに近い点(例えば、ユーザの耳朶)に接触させて基準電極とする。また、他端を、ユーザの頭部の所定の位置(例えば、国際10-20法で定める左前前野のFp1に対応する位置)に接触させて探査電極とする。そして、測定部18は、基準電極と探査電極の電位差の変動を、ユーザの脳の所定領域における脳波として、所定のサンプリング周波数(例えば、512[Hz])で経時的に測定する。
The
ここで、上述したように脳波測定装置10はヘッドセット型の形状であり、測定部18が備える一対の電極は、ユーザが脳波測定装置10を装着した場合に、それぞれ測定に適した位置(例えば、耳朶に接触する位置と、Fp1に対応する部位に接触する位置)に配置される。この点、ユーザの頭部に電極ネットを覆いかぶせるような一般的な形状の脳波計を用いる場合、ユーザに対して圧迫感を与えてしまい、脳波において緊張に起因するノイズが発生してしまう。これに対して、脳波測定装置10は、ヘッドセット型の形状であることから、このような圧迫感を与えることなく、ユーザの緊張を抑制した状態で測定することができる。そのため、脳波測定装置10によれば、ユーザの緊張に起因するノイズの発生を抑制して、精度よく測定をすることができる。
Here, as described above, the
脳波測定装置10では、これら各部が協働することにより、「測定処理」を行なう。
ここで、測定処理は、脳波測定装置10及び分泌量推定装置20が、ユーザの脳波を測定すると共に、測定した脳波に対して所定の前処理等を行う一連の処理である。
In the
Here, the measurement process is a series of processes in which the
測定処理が実行される場合、図2に示すように、CPU11において、測定制御部111と、前処理部112と、脳波データ送信部113と、が機能する。
以下で特に言及しない場合も含め、これら機能ブロック間では、処理を実現するために必要なデータを、適切なタイミングで適宜送受信する。
When the measurement process is executed, as shown in FIG. 2, in the
Data necessary for realizing processing is appropriately transmitted and received between these functional blocks at appropriate timings, including cases not specifically mentioned below.
測定制御部111は、入力部16が受け付けたユーザの指示操作(又は、通信部14を介して受信したユーザの指示操作)に基づいて、測定部18による脳波の測定を制御する。例えば、測定制御部111は、これらの指示に基づいて、測定部18による測定の開始や終了のタイミングを制御したり、測定におけるサンプリング周期等を制御したりする。そして、測定制御部111は、測定部18による測定により得られたユーザの脳波を、前処理部112に対して出力する。
The
この測定制御部111による脳波の測定は、任意の場面で行われてよいが、定常的な場面で行われることが好ましい。例えば、毎日のユーザの起床時に行うようにするとよい。
また、測定時に、ユーザに対して何らかのタスクを与えると、脳の平常な状態を撮像することを妨げると考えられるので、例えば、閉眼安静状態等のタスクの与えない状態で測定を行う。
さらに、一回の測定時間の長さについても任意であるが、例えば、15分程度の測定時間とする。
The electroencephalogram measurement by the
In addition, if the user is given a task during measurement, it is considered that imaging of the normal state of the brain is hindered. Therefore, measurement is performed in a state in which no task is given, such as a resting state with eyes closed.
Furthermore, the length of one measurement time is also arbitrary, but for example, the measurement time is about 15 minutes.
前処理部112は、測定制御部111から入力された脳波に対してノイズ成分の除去等の前処理を行うことによって、脳波データを生成する。
The
例えば、前処理部112は、脳波データの振幅の大きさについて個人差があることを考慮して、この個人差を吸収するために、脳波の振幅の正規化を行う。この場合、例えば、前処理部112は、測定した脳波に対して、振幅値の平均が0、標準偏差が1となるように正規化を行う。
For example, the
また、例えば、前処理部112は、バンドパスフィルタを用いて、正規化後の脳波から、所定の周波数帯(例えば、1~40[Hz])のみを透過させる。この場合に、推定対象ホルモンの分泌量と特に相関性が高い周波数帯である4~24[Hz]のみを透過させるようにすると、より精度高く推定対象ホルモンの分泌量を推定することが可能となる。これにより、前処理部112は、脳波測定時の、ユーザの体動に対応するノイズ(アーチファクト)の除去を実現する。
Also, for example, the
さらに、例えば、前処理部112は、アンサンブル経験的モード分解(EEMD:Ensemble Empirical Mode Decomposition)や、正準相関分析(CCA:Canonical Correlation Analysis)といった既存の手法により、筋電に対応するノイズ(アーチファクト)の除去を行う。
Furthermore, for example, the
前処理部112は、このように、前処理として、正規化や、様々なノイズ(アーチファクト)の除去を行うことにより、測定されたユーザの脳波から脳波データを生成する。そして、前処理部112は、生成した脳波データを脳波データ送信部113に対して出力する。
なお、これら前処理部112が行うとして説明した前処理の一部又は全部を、前処理部112ではなく、分泌量推定装置20の周波数成分検出部212が行うようにしてもよい。
The
Part or all of the preprocessing described as being performed by the
脳波データ送信部113は、前処理部112から入力された脳波データを、分泌量推定装置20に対して送信する。この場合、測定と並行して生成された脳波データを記憶部15に一時的に記憶(すなわち、バッファリング)させておき、測定終了時等のタイミングで記憶部15が記憶している脳波データをまとめて一度に送信するようにしてもよいし、前処理部112により脳波データが生成される都度、リアルタイムに送信を行うようにしてもよい。
The electroencephalogram
[分泌量推定装置の構成]
次に、分泌量推定装置20の構成について、図3を参照して説明をする。図3は、分泌量推定装置20の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、分泌量推定装置20は、CPU21と、ROM22と、RAM23と、通信部24と、記憶部25と、入力部26と、出力部27と、ドライブ28と、を備えている。これら各部は、信号線により接続されており、相互に信号を送受する。
[Configuration of secretion amount estimation device]
Next, the configuration of the secretion
CPU21は、ROM22に記録されているプログラム、又は、記憶部25からRAM23にロードされたプログラムに従って各種の処理(例えば、後述する基準データ生成処理や、分泌量推定処理)を実行する。
RAM23には、CPU21が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
The
The
通信部24は、CPU21が、他の装置(例えば、脳波測定装置10)との間で通信を行うための通信制御を行う。
記憶部25は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリで構成され、各種データを記憶する。
The
The
入力部26は、各種ボタン及びタッチパネル、又はマウス及びキーボード等の外部入力装置で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
出力部27は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
The
The
ドライブ28には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア(図示を省略する。)が適宜装着される。ドライブ28よってリムーバブルメディアから読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部25にインストールされる。
The
分泌量推定装置20では、これら各部が協働することにより、「測定処理」、「基準データ生成処理」、及び「分泌量推定処理」を行なう。
In the secretion
上述したように、測定処理は、脳波測定装置10及び分泌量推定装置20がユーザの脳波を測定すると共に、測定した脳波に対して所定の前処理等を行う一連の処理である。
また、基準データ生成処理は、分泌量推定装置20が、脳波測定装置10が測定した被験者の脳波データに基づいて、推定対象ホルモンの分泌量の推定を行うための基準となる周波数成分を特定し、この基準となる周波数成分のデータ(以下、「基準データ」と称する。)を生成する一連の処理である。
さらに、基準データ生成処理は、分泌量推定装置20が、脳波測定装置10が測定した測定対象者の脳波データと、基準データとに基づいて、推定対象ホルモンの分泌量の推定を行う一連の処理である。
すなわち、本実施形態において、分泌量推定装置20は、基準データを生成し、その生成した基準データを利用することにより、推定対象ホルモンの分泌量の推定を行う。
As described above, the measurement process is a series of processes in which the
Further, in the reference data generation process, the secretion
Furthermore, the reference data generation process is a series of processes in which the secretion
That is, in the present embodiment, the secretion
これら基準データ生成処理や分泌量推定処理が実行される場合、図3に示すように、CPU21において、脳波データ取得部211と、周波数成分検出部212と、測定分泌量取得部213と、基準データ生成部214と、推定部215と、が機能する。
また、記憶部25の一領域には、被験者データ記憶部251と、基準データ記憶部252と、が設けられる。
以下で特に言及しない場合も含め、これら機能ブロック間では、処理を実現するために必要なデータを、適切なタイミングで適宜送受信する。
When the reference data generation process and the secretion amount estimation process are executed, as shown in FIG. A
A subject
Data necessary for realizing processing is appropriately transmitted and received between these functional blocks at appropriate timings, including cases not specifically mentioned below.
脳波データ取得部211は、脳波測定装置10から送信された脳波データを、受信することにより取得する。そして、脳波データ取得部211は、取得した脳波データを周波数成分検出部212に対して出力する。
The electroencephalogram
なお、脳波測定装置10に、ドライブ28と同様にしてドライブを設けることにより、脳波測定装置10が脳波データをリムーバブルメディアに格納するようにしてもよい。そして、脳波データ取得部211は、脳波データを、通信により取得するのではなく、このリムーバブルメディアからドライブ28を介して取得するようにしてもよい。
The
周波数成分検出部212は、脳波データ取得部211が取得した、被験者の脳波データや推定対象者の脳波データから、複数の周波数それぞれの周波数成分を検出する。この場合、周波数成分検出部212は、脳波データを、所定時間単位(例えば、30秒)毎に分割する。
また、周波数成分検出部212は、分割した脳波データのそれぞれから、複数の周波数それぞれの周波数成分を検出する。例えば、周波数成分検出部212は、分割した脳波データそれぞれに対して、フーリエ変換(例えば、512点のハミング窓を適用すると共に50%のオーバラップ処理をした、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier transformT))を実行して、平均化を行うことにより、脳波データにおける周波数成分として、複数の周波数(例えば、1~40[Hz])それぞれのパワーの値を示すパワースペクトルを生成する。
そして、周波数成分検出部212は、このように生成したパワースペクトルにおける、複数の周波数それぞれのパワーの値を、周波数成分として検出する。
The frequency
Further, the frequency
Then, the frequency
そして、周波数成分検出部212は、被験者の脳波データから周波数成分を検出した場合には、この被験者の周波数成分を被験者データ記憶部251に記憶させる。一方で、周波数成分検出部212は、推定対象者の脳波データから周波数成分を検出した場合には、この推定対象者の周波数成分を推定部215に対して出力する。
When the frequency
測定分泌量取得部213は、被験者それぞれについての、推定対象ホルモンの分泌量を取得する。この場合に測定分泌量取得部213が取得する推定対象ホルモンの分泌量は、分泌量推定装置20により推定されるものではなく、検体検査を伴う既存の手法により測定されたものである。すなわち、本実施形態では、基準データを生成するために被験者に対しての検体検査は行う。しかしながら、基準データを作成した後は、推定対象者に対して検体検査を行うことなく、推定対象ホルモンの分泌量を推定することを可能とできる。なお、説明を明確とするために、本実施形態により推定される推定対象ホルモンの分泌量ではなく、この測定分泌量取得部213が取得する、被験者に対する検体検査により測定された推定対象ホルモンの分泌量については、以下「測定分泌量」と称する。
The measured secretion
測定分泌量取得部213は、取得した被験者それぞれについての推定分泌量を、例えば、入力部26が受け付けたユーザからの入力操作(又は、通信部14を介して受信したユーザからの入力操作)に基づいて、取得する。そして、測定分泌量取得部213は、取得した測定分泌量を被験者データ記憶部251に記憶させる。
The measured secretion
被験者データ記憶部251は、被験者データを記憶する。被験者データは、各被験者の各測定のそれぞれについて、周波数成分と測定分泌量とを紐付けたデータである。
図4は、被験者データ記憶部251が記憶している被験者データの一例を示すテーブルである。図4に示すように、被験者データ記憶部251は、例えば、被験者データをテーブル形式で記憶する。本テーブルでは、各被験者の各測定それぞれについてカラム(行)が設けられる。また、各被験者の各測定それぞれについての、被験者ID、測定日、周波数成分及び測定分泌量についてレコード(列)が設けられる。そして、カラムとレコードが交差するフィールド(セル)には、対応する情報が格納される。
The subject
FIG. 4 is a table showing an example of subject data stored in the subject
ここで、被験者IDは、被験者に割り当てられた被験者毎に異なるユニークな情報であり、例えば、数字やアルファベット等の情報を組み合わせた識別子を用いることができる。
また、測定日は、脳波測定装置10により脳波データの測定が行われた日付である。
さらに、周波数成分は、測定分泌量取得部213が上述したようにして生成したパワースペクトルにおける、複数の周波数(例えば、1~40[Hz])それぞれのパワーの値である。なお、図中では、周波数成分であるパワーの値を「***」として示す。
さらに、測定分泌量は、周波数成分検出部212が上述したようにして取得した、各被験者の各測定それぞれを実施した際の測定分泌量であり、例えば、[pmol/L]等の単位に対応した数値で表される。
このような形式で、被験者データを記憶することにより、何れの被験者の何れの測定日の周波数成分と測定分泌量であるかが識別可能に記憶される。
Here, the subject ID is unique information that differs for each subject assigned to the subject, and for example, an identifier that combines information such as numbers and alphabets can be used.
The date of measurement is the date on which the electroencephalogram data was measured by the
Furthermore, the frequency component is the power value of each of a plurality of frequencies (eg, 1 to 40 [Hz]) in the power spectrum generated by the measured secretion
Furthermore, the measured secretion amount is the measured secretion amount obtained by the frequency
By storing the subject data in such a format, the frequency component and the measured secretion amount of which subject and which day of measurement are stored in an identifiable manner.
図3に戻り、基準データ生成部214は、後述の推定部215が推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準とする、基準データを生成する。基準データは、推定対象ホルモンの分泌量が所定の状態の被験者から周波数成分検出部212によって検出された周波数成分である。以下では説明のための一例として、推定対象ホルモンの分泌量が所定の状態とは、推定対象ホルモンの分泌量が周期的に変動する場合において、推定対象ホルモンの分泌量が相対的に多い状態であることを想定する。
Returning to FIG. 3, the reference
上述したように、被験者における推定対象ホルモンの分泌量は、被験者データにおける測定分泌量として被験者データ記憶部251に記憶されている。そこで、基準データ生成部214は、この被験者データにおける測定分泌量を読み込んで、各被験者にとって、もっとも測定分泌量が多い測定日を特定する。また、基準データ生成部214は、被験者データから、このもっとも測定分泌量が多い測定日の周波数成分を抽出する。すなわち、第1の被験者にとってもっとも測定分泌量の多い測定日の周波数成分、・・・、第N(Nは、1以上の任意の整数値)の被験者にとってもっとも測定分泌量の多い測定日の周波数成分、というようにしてN人分被験者の周波数成分を抽出する。
As described above, the secretion amount of the estimated target hormone in the subject is stored in the subject
そして、基準データ生成部214は、N人分の被験者の周波数成分のパワーの値の平均値を、周波数毎に算出する。これにより、推定対象ホルモンの分泌量が相対的に多い状態における、パワーの値の平均値が、周波数毎に算出される。
Then, the
基準データ生成部214は、このようにして算出した、各周波数のパワーの値の平均値を、基準データとして基準データ記憶部252に記憶させる。すなわち、基準データ記憶部252は、基準データを記憶する記憶部として機能する。これにより、基準データ生成部214による、基準データの生成が実現される。
The reference
なお、上述した基準データの生成方法は一例であり、他にも、基準データ生成部214は、平均値に代えて、例えば、中央値や最頻値等の他の値を算出して基準データを生成するようにしてもよい。また、他にも、基準データ生成部214は、推定対象ホルモンの分泌量が相対的に多い測定日ではなく、例えば、相対的に少ない測定日の周波数成分を抽出して基準データを生成するようにしてもよい。さらに、他にも、基準データ生成部214は、例えば、推定対象ホルモンの分泌量について絶対値による閾値を設け、測定分泌量がこの閾値以上の測定日(又は、閾値を下回る測定日)の周波数成分を抽出して基準データを生成するようにしてもよい。
Note that the method of generating the reference data described above is only an example, and the reference
推定部215は、周波数成分検出部212から入力された推定対象者の周波数成分と、基準データ記憶部252が記憶している基準データとの比較結果に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。推定部215による比較は、例えば、推定対象者の周波数成分と、基準データとの類似度を算出することにより実現される。この場合、類似度は任意の手法により算出することができる。例えば、パワーの値(すなわち、周波数成分)を比較して、差分値を算出することや、既存のパターンマッチング等の手法を用いて算出することができる。
The
この場合に、各データに含まれる全ての周波数についてのパワーの値を比較して類似度を算出してもよいが、推定対象ホルモンの種類に応じて、所定の周波数のパワーの値のみを比較して類似度を算出するようにしてもよい。例えば、過去の推定結果に基づいて、その種類の推定対象ホルモンで特に差異が生じる、所定の周波数が判明している場合には、この所定の周波数のパワーの値のみ比較して類似度を算出するようにしてもよい。或いは、全ての周波数についてのパワーの値を比較するが、この所定の周波数のパワーの値については、重み付けをかけることにより判定基準として優先して、比較をして類似度を算出するようにしてもよい。 In this case, the similarity may be calculated by comparing the power values for all frequencies included in each data, but depending on the type of target hormone to be estimated, only the power values for a predetermined frequency may be compared. may be used to calculate the degree of similarity. For example, based on past estimation results, if a predetermined frequency that causes a particular difference in the type of target hormone to be estimated is known, the degree of similarity is calculated by comparing only the power value of this predetermined frequency. You may make it Alternatively, the power values of all frequencies are compared, but the power value of this predetermined frequency is given priority as a judgment criterion by being weighted, and the similarity is calculated by comparison. good too.
そして、推定部215は、算出された類似度が高いほど、基準データに対応する推定対象ホルモンの分泌量が所定の状態に近い状態であると推定する。ここでは、所定の状態とは、推定対象ホルモンの分泌量が相対的に多い状態であることを想定しているので、推定部215は、類似度が高いほど推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量が多いと推定する。
そのために、さらに推定部215は、基準データを生成するために特定した、もっとも測定分泌量が多い測定日の各被験者の測定分泌量の、平均値や中央値や最頻値を「基準値」として算出しておく。
そして、推定部215は、類似度と基準値を乗算した値を、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量であると推定する。例えば、類似度が100%であれば、「基準値×1.00」となるので基準値の値そのものが、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量であると推定する。或いは、類似度が50%であれば、「基準値×0.50」となるので基準値の半分の値が、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量であると推定する。
Then, the
For this purpose, the estimating
Then, the
そして、推定部215は、この推定結果(すなわち、推定値)を、ユーザ(ここでは、推定対象者や、被験者や、医療従事者等の第三者)に対して提示する。この提示は、例えば、出力部27に含まれるディスプレイへの表示や、出力部27に含まれるスピーカからの音声出力や、通信部24を介した印刷装置からの紙媒体への印刷や、通信部24を介したユーザが利用する他の装置(図示を省略する。)への送信であってよい。
Then, the
以上説明したように、分泌量推定システムSにおいて、脳波測定装置10は、脳波データを測定する。また、分泌量推定システムSにおいて、分泌量推定装置20は、検出された脳波の周波数成分に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。
したがって、分泌量推定システムSによれば、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とする、という課題を解決することができる。
As described above, in the secretion amount estimation system S, the
Therefore, according to the secretion amount estimation system S, it is possible to solve the problem of making it possible to grasp the secretion amount of hormones by a simpler method without the need to collect samples each time and perform a sample test.
なお、当然のことながら、推定対象ホルモンと周波数成分との関係は、推定対象とする推定対象ホルモンの種類毎に異なる、例えば、第1の推定対象ホルモン(例えば、エストラジオール)と、第2の推定対象ホルモン(例えば、プロゲステロン)とでは異なる。そのため、基準データ生成部214は推定対象とする推定対象ホルモンの種類それぞれに応じて基準データを生成する。また、推定部215は推定対象とする推定対象ホルモンの種類に対応する基準データを用いて、推定対象ホルモンの分泌量を推定する。
Note that, of course, the relationship between the estimated target hormone and the frequency component differs depending on the type of the estimated target hormone to be estimated. It differs from target hormones (eg, progesterone). Therefore, the
[測定処理]
次に、図5を参照して、脳波測定装置10及び分泌量推定装置20が実行する測定処理の流れについて説明する。図5は、脳波測定装置10及び分泌量推定装置20が実行する測定処理の流れを説明するフローチャートである。測定処理は、ユーザからの、測定開始の指示操作に伴い実行される。
[Measurement processing]
Next, with reference to FIG. 5, the flow of measurement processing executed by the
まず、脳波測定装置10側の処理の流れについて説明する。
ステップS11において、測定制御部111は、測定部18によるユーザの脳波の測定を制御することにより、測定部18による脳波の測定を開始する。そして、測定制御部111は、測定部18による測定により得られたユーザの脳波を前処理部112に対して出力する。
First, the flow of processing on the side of the
In step S<b>11 , the
ステップS12において、前処理部112は、測定制御部111から入力された脳波に対して前処理を行うことによって、脳波データを生成する。そして、前処理部112は、生成した脳波データを、記憶部15に一時的に記憶(すなわち、バッファリング)させておく。
In step S<b>12 , the
ステップS13において、測定制御部111は、測定部18による脳波の測定を終了するか否かを判定する。例えば、測定制御部111は、測定の開始から所定時間が経過した場合や、ユーザからの測定終了の指示操作等があった場合に、脳波の測定を終了すると判定する。脳波の測定を終了する場合は、ステップS13においてYesと判定され、処理はステップS14に進む。一方で、脳波の測定を終了しない場合は、ステップS13においてNoと判定され、処理はステップS11から再度繰り返される。
In step S<b>13 , the
ステップS14において、脳波データ送信部113は、前処理部112が記憶部15に一時的に記憶させている全ての脳波データを、分泌量推定装置20に対して送信する。これにより、脳波測定装置10側において、本処理は終了する。
In step S<b>14 , the electroencephalogram
なお、本フローチャートでは、脳波データを記憶部15に一時的に記憶(すなわち、バッファリング)させておき、測定終了時等のタイミングで記憶部15が記憶している脳波データをまとめて一度に送信することを想定しているが、脳波データが生成される都度、リアルタイムに送信を行うようにしてもよい点については上述した通りである。
In this flowchart, the electroencephalogram data is temporarily stored (that is, buffered) in the
次に、分泌量推定装置20側の処理の流れについて説明する。
ステップS21において、脳波データ取得部211は、脳波測定装置10から送信された脳波データを受信することにより取得する。
ステップS22において、周波数成分検出部212は、脳波データから、複数の周波数それぞれの周波数成分を検出する。
Next, the flow of processing on the side of the secretion
In step S<b>21 , the electroencephalogram
In step S22, the frequency
ステップS23において、周波数成分検出部212は、ステップS22にて被験者の脳波データから周波数成分を検出したか否かを判定する。被験者の脳波データから周波数成分を検出した場合は、ステップS23においてYesと判定され、分泌量推定装置20側において、本処理は終了する。一方で、被験者の脳波データから周波数成分を検出しなかった場合(すなわち、推定対象者の脳波データから周波数成分を検出した場合)は、ステップS23においてNoと判定され、処理はステップS24に進む。
In step S23, the frequency
ステップS24において、測定分泌量取得部213は、ステップS22にて周波数成分の検出元となった被験者についての、推定対象ホルモンの分泌量を取得する。
ステップS25において、周波数成分検出部212及び測定分泌量取得部213は、ステップS22にて周波数成分の検出元となった被験者についての、被験者データを被験者データ記憶部251に記憶させる。これにより、分泌量推定装置20側において、本処理は終了する。
In step S24, the measured secretion
In step S25, the frequency
以上説明した測定処理により、脳波測定装置10は、ユーザから脳波を測定し、測定した脳波に基づいて生成した脳波データを、分泌量推定装置20に対して送信することができる。また、分泌量推定装置20は、周波数成分を検出すると共に、被験者についての被験者データを記憶することができる。
By the measurement processing described above, the
[基準データ生成処理]
次に、図6参照して、分泌量推定装置20が実行する基準データ生成処理の流れについて説明する。図6は、分泌量推定装置20が実行する基準データ生成処理の流れを説明するフローチャートである。基準データ生成処理は、ユーザからの、基準データ生成開始の指示操作に伴い実行される。
なお、処理の前提として、測定処理により生成された被験者データを被験者データ記憶部251が記憶しているものとする。
[Reference data generation processing]
Next, with reference to FIG. 6, the flow of the reference data generation process executed by the secretion
As a premise of the processing, it is assumed that the subject
ステップS31において、基準データ生成部214は、被験者データ記憶部251が記憶している被験者データを読み込む。
ステップS32において、基準データ生成部214は、ステップS31にて読み込んだ被験者データに基づいて、基準データを生成する。
ステップS33において、基準データ生成部214は、ステップS32にて生成した基準データを、基準データ記憶部252に記憶させる。これにより、本処理は終了する。
In step S31, the reference
In step S32, the
In step S33, the reference
以上説明した基準データ生成処理により、分泌量推定装置20は、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準とする、基準データを生成することができる。
Through the reference data generation process described above, the secretion
[分泌量推定処理]
次に、図7を参照して、分泌量推定装置20が実行する分泌量推定処理の流れについて説明する。図7は、分泌量推定装置20が実行する分泌量推定処理の流れを説明するフローチャートである。分泌量推定処理は、ユーザからの、分泌量推定開始の指示操作に伴い実行される。なお、処理の前提として、測定処理により推定対象者の脳波データが検出されているものとする。また、また、基準データ生成処理により生成された基準データは、基準データ記憶部252が記憶しているものとする。
[Secretion Estimation Processing]
Next, with reference to FIG. 7, the flow of secretion amount estimation processing executed by the secretion
ステップS41において、推定部215は、測定処理により検出された推定対象者の脳波データを取得する。
ステップS42において、推定部215は、基準データ記憶部252が記憶している基準データを読み込む。
In step S41, the
In step S<b>42 , the
ステップS43において、推定部215は、ステップS41において取得した推定対象者の脳波データと、ステップS42において読み込んだ基準データとの比較結果に基づいて、推定対象者における前記推定対象ホルモンの分泌量を推定する。
ステップS44において、推定部215は、ステップS43における推定の推定結果を、ユーザに対して提示する。
In step S43, the estimating
In step S44, the
以上説明した分泌量推定処理により、分泌量推定システムSは、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とする、という課題を解決することができる。 With the secretion amount estimation processing described above, the secretion amount estimation system S solves the problem that the secretion amount of the hormone can be grasped by a simpler method without the need to collect a specimen each time and perform a specimen test. be able to.
[検証例]
以上、本発明の実施形態について説明した。次に、図8及び図9を参照して、実際に被験者を対象として行われた、ホルモンの分泌量と、脳波の周波数成分との間に相関性があることについての検証の検証結果について説明をする。図8は、月経周期に伴い女性ホルモン(ここでは、エストラジオールとプロゲステロン)の分泌量が変動することを示すグラフである。図9は、エストラジオールに対応する基準データと、プロゲステロンに対応する基準データを示すグラフである。
[Verification example]
The embodiments of the present invention have been described above. Next, with reference to FIGS. 8 and 9, the results of the verification of the correlation between the amount of hormone secretion and the frequency component of the electroencephalogram actually performed on subjects will be described. do. FIG. 8 is a graph showing that the amount of female hormone secretion (here, estradiol and progesterone) fluctuates with the menstrual cycle. FIG. 9 is a graph showing baseline data for estradiol and baseline data for progesterone.
前提として、月経周期は黄体期、月経期、卵胞期及び排卵期の4期に分類されており、これに伴い、女性ホルモンの分泌量も周期的に変動することが一般的に知られている。特にエストラジオールの分泌量が月経周期の4つの期によって大きく変動する。月経期にはエストラジオール、プロゲステロンの分泌量が4つの期の中で最も少なくなる。その後の卵胞期では、エストラジオールの分泌量が徐々に増える一方でプロゲステロンの分泌量が減少する。排卵期にはエストラジオールの分泌量が一時的に減少し、プロゲステロンの分泌量が徐々に増加する。排卵期の前半に体温を低下させる機能を持つエストラジオールの分泌量が最も多くなる。黄体期には、エストラジオール及びプロゲステロンの分泌量がともに増加する。特にプロゲステロンは黄体期中に最も多く分泌される。黄体期の終盤には、エストラジオールとプロゲステロンの分泌量がともに減少して再び月経期を迎える。このように、月経周期中はホルモンの分泌量が期毎に変動する。 As a premise, the menstrual cycle is classified into four phases: the luteal phase, the menstrual phase, the follicular phase, and the ovulatory phase, and it is generally known that the amount of female hormones secreted changes periodically along with this. . In particular, the amount of estradiol secreted varies greatly during the four phases of the menstrual cycle. During the menstrual period, estradiol and progesterone levels are the lowest among the four periods. During the subsequent follicular phase, estradiol secretion gradually increases while progesterone secretion decreases. During ovulation, estradiol secretion decreases temporarily and progesterone secretion increases gradually. During the first half of the ovulation period, the amount of estradiol, which has the function of lowering body temperature, is highest. During the luteal phase, both estradiol and progesterone secretion increase. In particular, progesterone is secreted most during the luteal phase. At the end of the luteal phase, both estradiol and progesterone secretion decrease and menstruation begins again. Thus, during the menstrual cycle, the amount of hormone secretion fluctuates from period to period.
図8(A)は、エストラジオールの分泌量の変動を示すグラフであり、横軸は月経開始からの日数を示し、縦軸はエストラジオールの分泌量(ここでは、検体である唾液内での濃度[pmol/L])を示す。なお、このエストラジオールの分泌量は、実際に被験者の唾液を検体とした検体検査により測定されたものであり、上述した実施形態における測定分泌量に相当する。図8(B)は、図8(A)と同様のグラフであり、エストラジオールの分泌量ではなく、プロゲステロンの分泌量の変動について示すグラフである。
これら図8(A)及び(B)に示すように、実際に被験者が分泌するエストラジオールとプロゲステロンの分泌量は、月経周期に伴い変動することが分かる。
FIG. 8 (A) is a graph showing changes in the amount of estradiol secreted, the horizontal axis indicates the number of days from the start of menstruation, and the vertical axis indicates the amount of estradiol secreted (here, the concentration in the sample saliva [ pmol/L]). The amount of estradiol secreted was actually measured by a specimen test using the subject's saliva as a sample, and corresponds to the measured amount of secretion in the above-described embodiment. FIG. 8(B) is a graph similar to FIG. 8(A), and is a graph showing changes in the amount of progesterone secreted instead of the amount of estradiol secreted.
As shown in FIGS. 8(A) and (B), the amount of estradiol and progesterone actually secreted by the subject varies with the menstrual cycle.
図8(A)及び(B)に示す測定分泌量の測定と並行して、実際に被験者を対象として脳波を測定することにより図5に示した測定処理を行った。また、これらの測定結果に基づいて、図6に示した基準データ生成処理を行うことにより、エストラジオールとプロゲステロンのそれぞれを推定対象ホルモンとして、基準データを生成した。その基準データを図9に示す。 In parallel with the measurement of the measured secretion amount shown in FIGS. 8A and 8B, the measurement process shown in FIG. 5 was performed by actually measuring the electroencephalogram of the subject. Also, based on these measurement results, the reference data generation process shown in FIG. 6 was performed to generate reference data with estradiol and progesterone as estimated target hormones. The reference data are shown in FIG.
図9(A)は、推定対象ホルモンをエストラジオールとした場合に生成された基準データを示すグラフであり、横軸は周波数を示し、縦軸は各周波数の周波数成分(すなわち、パワーの値)を示す。ここで、基準データは、推定対象ホルモンの測定分泌量がもっとも多い測定日の周波数成分(すなわち、パワーの値)における、複数の被験者の平均値である。したがって、例えば、図8(A)及び(B)の例であれば、月経開始から一週間程度経過した時点の、月経周期において、エストラジオールの測定分泌量がもっとも多く、プロゲステロンの測定分泌量は通常、という測定日に対応する基準データとなる。 FIG. 9A is a graph showing reference data generated when the hormone to be estimated is estradiol, where the horizontal axis indicates the frequency and the vertical axis indicates the frequency component (that is, power value) of each frequency. show. Here, the reference data is the average value of a plurality of subjects in the frequency component (that is, power value) on the measurement day when the measured secretion amount of the target hormone to be estimated is the largest. Therefore, for example, in the examples of FIGS. 8(A) and (B), the measured secretion of estradiol is the highest and the measured secretion of progesterone is the highest in the menstrual cycle at about one week after the start of menstruation. , is the reference data corresponding to the measurement date.
一方で、図9(B)は、図9(A)と同様のグラフであり、エストラジオールではなく、プロゲステロンを推定対象ホルモンとした場合に生成された基準データを示すグラフである。例えば、図8(A)及び(B)の例であれば、月経開始から二週間程度経過した時点の、月経周期において、プロゲステロンの測定分泌量がもっとも多く、エストラジオールの測定分泌量は通常、という測定日に対応する基準データとなる。 On the other hand, FIG. 9(B) is a graph similar to FIG. 9(A), showing reference data generated when progesterone, instead of estradiol, is the estimated target hormone. For example, in the examples of FIGS. 8A and 8B, the measured secretion of progesterone is the highest and the measured secretion of estradiol is normal in the menstrual cycle at about two weeks after the onset of menstruation. It becomes reference data corresponding to the measurement date.
この図9(A)及び(B)を比較すると、推定対象ホルモンによって、それぞれの基準データにおける各周波数の周波数成分(すなわち、パワーの値)の強弱の関係性や、それぞれ強弱の程度は明らかに相違する。したがって、推定対象ホルモンの分泌量と、脳波の周波数成分との間に相関性があることは明らかであることが分かる。
したがって、上述した実施形態のようにして、被験者の脳波から基準データを生成し、これに基づくことにより、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定できると言える。
A comparison of FIGS. 9A and 9B reveals the strength and weakness relationships of the frequency components (that is, power values) of each frequency in each reference data, and the degree of strength and weakness, depending on the hormone to be estimated. differ. Therefore, it is clear that there is a correlation between the secretion amount of the estimated target hormone and the frequency component of the electroencephalogram.
Therefore, it can be said that the secretion amount of the presumed target hormone in the presumed subject can be estimated by generating the reference data from the subject's electroencephalogram as in the embodiment described above and based on this.
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他の様々な実施形態を取ることが可能である共に、省略及び置換等種々の変形を行うことができる。この場合に、これら実施形態及びその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
一例として、以上説明した本発明の実施形態を、以下に例示するようにして変形してもよい。
[Modification]
Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is merely an example and does not limit the technical scope of the present invention. The present invention can take various other embodiments and can be modified in various ways such as omission and replacement without departing from the gist of the present invention. In this case, these embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention described in this specification and the like, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
As an example, the embodiments of the present invention described above may be modified as illustrated below.
<第1の変形例>
上述した実施形態における分泌量推定システムSの装置構成は一例に過ぎず、適宜変更することが可能である。例えば、上述した実施形態では、脳波測定装置10と、分泌量推定装置20とが別体の装置として実現されていた。これに限らず、例えば、脳波測定装置10と、分泌量推定装置20とが一体の装置として実現されてもよい。
<First modification>
The device configuration of the secretion amount estimation system S in the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate. For example, in the above-described embodiment, the
他にも、上述した実施形態では、脳波測定装置10や分泌量推定装置20のそれぞれを単一の装置で実現していた。これに限らず、脳波測定装置10や分泌量推定装置20のそれぞれを、クラウドコンピューティング等の技術を利用することにより複数の装置で実現するようにしてもよい。
Besides, in the above-described embodiment, the
他にも、上述した実施形態では、脳波測定装置10を複数の被験者にて利用することを想定していた。これに限らず、例えば、各被験者それぞれに対応して脳波測定装置10を設けて、各被験者がそれぞれ自宅等の私的な環境で脳波測定装置10を日常的に利用するようにしてもよい。
In addition, in the embodiment described above, it was assumed that the
他にも、上述した実施形態では、脳波測定装置10は、一対の電極によりFp1の脳波を測定していた。これに限らず、脳波測定装置10は、Fp1以外の箇所における脳波を測定するようにしてもよい。他にも、脳波測定装置10は、より多数の電極を備え、複数の箇所の脳波を測定するようにしてもよい。そして、複数の箇所の脳波それぞれに基づいて、上述した処理を一連の処理を行うようにしてもよい。
Besides, in the above-described embodiment, the
<第2の変形例>
上述した実施形態では、推定部215は、推定結果として、推定対象ホルモンの分泌量の推定値を提示していた。これに限らず、推定結果と関連する他の情報も提示するようにしてもよい。例えば、検証例の説明の際に上述したように、月経周期と、エストラジオールやプロゲステロンの分泌量の増減には、所定の法則性がある。したがって、推定結果となるエストラジオールやプロゲステロンの分泌量に基づいて、推定対象者が月経周期に含まれる何れの期にさしかかっているのかを判定することができる。そこで、推定部215は、この推定対象者が月経周期に含まれる何れの期にさしかかっているのかという判定結果も提示するようにしてもよい。例えば、黄体期であることをユーザに提示するようなことで、ユーザのメンタルやフィジカルの調子が悪いことの原因をホルモン検査することなく脳波で簡単に知ることができる。これにより、例えば、うつ病と症状が似ている黄体期を誤ってうつ病と思い込み、精神科の受診をする多くの例を避けることが期待できる。
<Second modification>
In the above-described embodiment, the
他にも、例えば、怒りの感情を抱いた場合に、ノルアドレナリンやアドレナリンの分泌量が多くなることが知られている。そこで、推定部215は、ノルアドレナリンやアドレナリンを推定対象ホルモンとして、分泌量の推定を行う。そして、これらノルアドレナリンやアドレナリンの分泌量の推定結果に基づいて、どの程度怒りの感情を抱いているのかという判定結果も提示するようにしてもよい。
In addition, for example, it is known that the amount of noradrenaline and adrenaline secreted increases when one feels anger. Therefore, the
<第3の変形例>
上述した実施形態では、脳波測定装置10により脳波を測定し、この測定した脳波の脳波データに基づいて、一連の処理を行っていた。これに限らず、他の生体情報を測定し、この他の測定情報から脳波を推定し、この推定した脳波の脳波データに基づいて、一連の処理を行うようにしてもよい。すなわち、脳波は測定値ではなく、他の生体情報からの推定値であってもよい
<Third Modification>
In the above-described embodiment, the
なお、頭部に装着する脳波計を用いることなく、脳波を推定する技術としては、例えば、本発明と発明者が一部共通する「特開2015―109964号公報」に開示の技術を利用することができる。
これにより、実際に脳波を測定せずに、他の生体情報に基づいて、上述した実施形態における一連の処理を実現することができる。
As a technique for estimating brain waves without using an electroencephalograph worn on the head, for example, the technique disclosed in "Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-109964", which is partly shared by the present invention and the inventor, is used. be able to.
As a result, the series of processes in the above-described embodiment can be realized based on other biological information without actually measuring electroencephalograms.
[構成例]
以上のように、本実施形態に係る分泌量推定システムSは、周波数成分検出部212と、推定部215と、を備える。
周波数成分検出部212は、特定の脳領域における脳波の周波数成分を検出する。
推定部215は、推定対象者から周波数成分検出部212によって検出された周波数成分と、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準となる周波数成分との比較結果に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。
このように、分泌量推定システムSは、検出された脳波の周波数成分に基づいて、推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量を推定する。そのため、分泌量推定システムSによれば、被験者に対する検体検査により基準となる周波数成分を特定する必要はあるが、その後は、推定対象者が脳波の測定を行うだけで、推定対象ホルモンの分泌量を即座に把握することが可能となる。また、一般的な技術であれば検体検査の実施が必要となってしまうのに対し、分泌量推定システムSによれば推定対象者が検体検査の実施をする必要がない。
したがって、分泌量推定システムSによれば、検体を都度採取して検体検査を行う必要がなく、より簡便な方法でホルモンの分泌量を把握可能とする、という課題を解決することができる。
[Configuration example]
As described above, the secretion amount estimation system S according to this embodiment includes the frequency
The frequency
The estimating
In this way, the secretion amount estimation system S estimates the secretion amount of the presumed target hormone in the presumed subject based on the detected frequency components of the electroencephalogram. Therefore, according to the secretion amount estimation system S, although it is necessary to specify the reference frequency component by the sample test of the subject, after that, the estimation subject simply measures the electroencephalogram, and the secretion amount of the estimated target hormone is determined. can be grasped immediately. In addition, while a general technique would require sample testing, the secretion amount estimation system S eliminates the need for the person to be estimated to perform sample testing.
Therefore, according to the secretion amount estimation system S, it is possible to solve the problem of making it possible to grasp the secretion amount of hormones by a simpler method without the need to collect samples each time and perform a sample test.
推定部215は、推定対象ホルモンの分泌量が所定の状態の被験者から周波数成分検出部212によって検出された周波数成分を、基準となる周波数成分として用いる。
これにより、被験者の脳波の周波数成分という客観的な指標に基づいて、基準となる周波数成分を特定することができる。
The estimating
Thereby, the reference frequency component can be specified based on the objective index of the frequency component of the electroencephalogram of the subject.
推定対象ホルモンの分泌量が所定の状態とは、推定対象ホルモンの分泌量が周期的に変動する場合において、推定対象ホルモンの分泌量が相対的に多い状態であり、
推定部215は、推定対象者から周波数成分検出部212によって検出された周波数成分と、基準となる周波数成分との類似度が高いほど推定対象者における推定対象ホルモンの分泌量が多いと推定する。
これにより、基準となる周波数成分との類似度という客観的な指標に基づいて、推定対象ホルモンの分泌量を推定することができる。
A state in which the secretion amount of the estimated target hormone is predetermined is a state in which the secreted amount of the estimated target hormone is relatively large when the amount of the estimated target hormone secreted fluctuates periodically,
The estimating
As a result, the secretion amount of the target hormone to be estimated can be estimated based on the objective index of the degree of similarity with the reference frequency component.
周波数成分検出部212は、脳波をパワースペクトルとして表した場合の、複数の周波数それぞれのパワーの値を周波数成分として検出する。
これにより、演算という情報処理により周波数成分を検出することができる。
The frequency
Thereby, the frequency component can be detected by information processing called calculation.
[ハードウェアやソフトウェアによる機能の実現]
上述した実施形態による一連の処理を実行させる機能は、ハードウェアにより実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできるし、これらの組み合わせにより実現することもできる。換言すると、上述した一連の処理を実行する機能が、分泌量推定システムSの何れかにおいて実現されていれば足り、この機能をどのような態様で実現するのかについては、特に限定されない。
[Realization of functions by hardware and software]
A function for executing a series of processes according to the above-described embodiment can be realized by hardware, software, or a combination thereof. In other words, it suffices if the function of executing the series of processes described above is implemented in any of the secretion amount estimation systems S, and there are no particular limitations on how this function is implemented.
例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、演算処理を実行するプロセッサによって実現する場合、この演算処理を実行するプロセッサは、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。 For example, when the function of executing the series of processes described above is realized by a processor that executes arithmetic processing, the processor that executes this arithmetic processing is composed of various single processing units such as a single processor, a multiprocessor, and a multicore processor. In addition to these, it also includes a combination of these various processing devices and a processing circuit such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
また、例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、ソフトウェアにより実現する場合、そのソフトウェアを構成するプログラムは、ネットワーク又は記録媒体を介してコンピュータにインストールされる。この場合、コンピュータは、専用のハードウェアが組み込まれているコンピュータであってもよいし、プログラムをインストールすることで所定の機能を実行することが可能な汎用のコンピュータ(例えば、汎用のパーソナルコンピュータ等の電子機器一般)であってもよい。また、プログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理のみを含んでいてもよいが、並列的或いは個別に実行される処理を含んでいてもよい。また、プログラムを記述するステップは、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、任意の順番に実行されてよい。 Further, for example, when the function of executing the series of processes described above is implemented by software, programs that constitute the software are installed in a computer via a network or a recording medium. In this case, the computer may be a computer in which dedicated hardware is installed, or a general-purpose computer capable of executing a predetermined function by installing a program (for example, a general-purpose personal computer, etc.). general electronic equipment). Also, the steps of writing the program may include only processes that are performed in chronological order, but may also include processes that are performed in parallel or individually. Also, the steps of writing the program may be executed in any order without departing from the gist of the present invention.
このようなプログラムを記録した記録媒体は、コンピュータ本体とは別に配布されることによりユーザに提供されてもよく、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供されてもよい。この場合、コンピュータ本体とは別に配布される記憶媒体は、磁気ディスク(フロッピディスクを含む)、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、或いはBlu-ray(登録商標) Disc(ブルーレイディスク)等により構成される。光磁気ディスクは、例えば、MD(Mini Disc)等により構成される。これら記憶媒体は、例えば、図3のドライブ28に装着されて、コンピュータ本体に組み込まれる。また、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図2のROM12、図3のROM22、図2の記憶部15、或いは図3の記憶部25に含まれるSSD(Solid State Drive)やハードディスク等により構成される。
A recording medium recording such a program may be provided to the user by being distributed separately from the computer main body, or may be provided to the user while being pre-installed in the computer main body. In this case, the storage medium distributed separately from the computer main body is composed of a magnetic disk (including a floppy disk), an optical disk, a magneto-optical disk, or the like. Optical discs are composed of, for example, CD-ROMs (Compact Disc-Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray (registered trademark) Discs, and the like. The magneto-optical disc is composed of, for example, an MD (Mini Disc) or the like. These storage media are installed in the
10 脳波測定装置、20 分泌量推定装置、11,21 CPU、12,22 ROM、13,23 RAM、14,24 通信部、15,25 記憶部、16,26 入力部、17,27 出力部、18 測定部、28 ドライブ、111 測定制御部、112 前処理部、113 脳波データ送信部、211 脳波データ取得部、212 周波数成分検出部、213 測定分泌量取得部、214 基準データ生成部、215 推定部、251 被験者データ記憶部、252 基準データ記憶部、S 分泌量推定システム 10 electroencephalogram measurement device, 20 secretion amount estimation device, 11, 21 CPU, 12, 22 ROM, 13, 23 RAM, 14, 24 communication unit, 15, 25 storage unit, 16, 26 input unit, 17, 27 output unit, 18 measurement unit, 28 drive, 111 measurement control unit, 112 preprocessing unit, 113 electroencephalogram data transmission unit, 211 electroencephalogram data acquisition unit, 212 frequency component detection unit, 213 measurement secretion amount acquisition unit, 214 reference data generation unit, 215 estimation Unit, 251 subject data storage unit, 252 reference data storage unit, S secretion amount estimation system
Claims (5)
推定対象者から前記検出手段によって検出された周波数成分と、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準となる周波数成分との比較結果に基づいて、前記推定対象者における前記推定対象ホルモンの分泌量を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする分泌量推定システム。 detection means for detecting frequency components of electroencephalograms in specific brain regions;
Secretion of the presumed target hormone in the presumed target person based on the result of comparison between the frequency component detected by the detection means from the presumed target person and the frequency component serving as a reference for estimating the secretion amount of the presumed target hormone. an estimating means for estimating the quantity;
A secretion amount estimation system comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の分泌量推定システム。 The estimating means uses, as the reference frequency component, the frequency component detected by the detecting means from a subject whose secretion amount of the target hormone to be estimated is in a predetermined state.
The system for estimating the amount of secretion according to claim 1, characterized in that:
前記推定手段は、前記推定対象者から前記検出手段によって検出された周波数成分と、前記基準となる周波数成分との類似度が高いほど前記推定対象者における前記推定対象ホルモンの分泌量が多いと推定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の分泌量推定システム。 The state in which the secretion amount of the presumed target hormone is predetermined is a state in which the secretion amount of the presumed target hormone is relatively large when the secretion amount of the presumed target hormone fluctuates periodically,
The estimation means estimates that the higher the degree of similarity between the frequency component detected by the detection means from the estimation target and the reference frequency component, the higher the amount of the estimation target hormone secreted by the estimation target. do,
The system for estimating the amount of secretion according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の分泌量推定システム。 wherein the detecting means detects, as frequency components, power values of each of a plurality of frequencies when the electroencephalogram is represented as a power spectrum;
The system for estimating the amount of secretion according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
推定対象者から前記検出機能によって検出された周波数成分と、推定対象ホルモンの分泌量を推定するための基準となる周波数成分との比較結果に基づいて、前記推定対象者における前記推定対象ホルモンの分泌量を推定する推定機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。 a detection function that detects the frequency components of electroencephalograms in a specific brain region;
Secretion of the presumed target hormone in the presumed target person based on a comparison result between the frequency component detected by the detection function from the presumed target person and the frequency component serving as a reference for estimating the secretion amount of the presumed target hormone. an estimation function for estimating the quantity;
A program characterized by realizing on a computer.
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