JP5803083B2 - 血糖値予測方法および血糖値予測システム - Google Patents
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Description
このような方法として、献立および栄養素情報テーブル、食事摂取情報テーブルおよび検診結果などから食事および運動指導を実施する方法が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。また、食事を提供する宅配業者などと、医療機関または予防医療センターなどとが提供する食事のメニューまたは健康管理を実施する方法が開示されている(たとえば、特許文献2参照)。
以下、本実施形態の血糖値予測方法および血糖値予測システム1について、図1から図9を参照して説明する。
本実施形態に係る血糖値予測システム1は、図1に示すように、各患者(ユーザー)によって使用される血糖値予測装置10(10a,10b、10n)と、通信回線20,22と、食事メニューシステム30と、食事メニューデータベース50とで構成されている。
図2は、血糖値予測システム1の各構成を示す図である。
以下、血糖値予測装置10、食事メニューシステム30、および食事メニューデータベース50の各部を説明する。
血糖値予測装置10は、ユーザーの手首等に装着可能に構成されており、制御部110、活動量測定部120、操作部130、記憶部140、表示部150、計時部160、位置情報取得部180、及び第1通信部170を備える。血糖値予測装置10は、ユーザーの血糖値の時系列変化を予測する。
制御部110は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)のメモリーを含み、RAMをワーキングエリアとしてROMに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、制御部110と接続されている各部を制御する。
また、消費カロリーを精度よく求めるため、脈波RR間隔、体温、血圧、および睡眠などの生体データを、光学検出、電気信号検出、圧力検出などを用いて検出してもよい。
位置情報取得部180は、たとえばGPS(Global Positioning System)を備え、血糖値予測装置10を装着したユーザーの位置情報を取得する。
計時部160は、所定のクロックをカウントして時刻を計時する。
第1通信部170は、通信回線20と接続され、制御部110の制御の下、予め設定されたアドレスに基づいて血糖値予測装置10と食事メニューシステム30との間で通信を確立し、血糖値予測装置10と食事メニューシステム30との間で各種データを送受信する。
ここで、食事メニューデータベース50、食事メニュー情報211、最適食事メニュー情報213、運動種別情報212、および履歴情報200について以下に説明する。
ユーザーに合わせた最適摂取カロリーとして、たとえば食事情報に対する血糖値の変化傾向から血糖値の下限を90mg/dlに留める場合、400kcal以上の食事メニューが提供される。そして、食事情報に対する血糖値の変化傾向から血糖値の上限を150mg/dlに抑える場合、600kcal以下の食事メニューが提供される。この場合、図3(b)に示すように、最適摂取カロリーが500kcalの食事メニューを最適食事メニュー情報213として提供され、表示部150に送信されて表示される。最適摂取カロリーは、食事前の状態(運動内容および血糖値など)、または血糖値の予測曲線(第1予測曲線および第2予測曲線)、ならびに毎日の血糖値と食事および運動などの行動履歴とから算出される。
図3(c)は、運動種別情報212の一例を示す図である。運動種別情報212には、運動種別と運動内容とが記憶されている。運動種別情報212は、ユーザーが運動情報を入力する際に参照される。
ユーザーが食事を摂取する際は、上述のようにして食事メニューを選択し、その食事メニューの食事を摂取する。そして、ユーザーが運動を行う際は、上述のようにして、運動情報を入力し運動を行う。
図4(a)には、一例として、2010年2月1日と2月2日のユーザーの血糖値情報200aを示している。この図の波形41は、ユーザーの血糖値の時系列変化を表している。また、時間軸における「朝食」、「散歩」、「昼食」・・・等は、ユーザーが摂った食事や運動のタイミング等の行動履歴を示している。図4(b)には、図4(a)の各行動履歴に対応する行動情報200bを示しており、各行動履歴に対応する行動内容(食事内容、運動内容)と、行動内容に対応するカロリー(摂取カロリー、消費カロリー)とが対応づけられている。
例えば、図4(a)の2010年2月1日の朝食の食事内容は、図3(b)に示した最適食事メニュー情報213の中から選択した「和食A」であり、和食Aの摂取カロリーは「500kcal」であったことを示している。また、図4(a)の2010年2月1日の午前に行った「散歩」の消費カロリーは「50kcal」であったことを示している。このように、本実施形態では、履歴情報200において、ユーザーの血糖値の変化と合わせてユーザーの行動に対する摂取カロリーと消費カロリーが記憶されている。
図5は、上述した制御部110の機能を中心とする機能構成図である。制御部110は、取得手段の一例である摂取エネルギー取得部111、消費エネルギー取得部112と、算出部113、解析部114、生成部115、及び送信制御部116を含む。
摂取エネルギー取得部111は、ユーザーが入力した血糖値データと、摂取エネルギー情報としてユーザーが入力(選択)した食事情報(食事内容)を操作部130から取得し、取得した食事情報と、食事メニュー情報211に基づいて食事情報に対する摂取カロリーを取得する。
消費エネルギー取得部112は、ユーザーの消費エネルギー情報として消費カロリーを活動量測定部120から一定時間毎に取得する。
具体的には、図6に示すように、生成部115は、第1予測曲線の上昇期間d2における血糖値のピーク値までの上昇値h11と、第1モデル波形のピーク値までの上昇値とを比較し、上昇値の差分が予め定めた閾値以上である場合には、第1予測曲線の上昇値h11が第1モデル波形の上昇値となるように係数αを調整する。また、生成部115は、第1予測曲線の平衡期間d3と、第1モデル波形において血糖値のピーク値が継続する継続期間とを比較し、平衡期間d3と継続期間との差分が予め定めた閾値以上である場合には、第1予測曲線の平衡期間d3を継続期間と一致させるように平衡期間d3を設定する。なお、第1モデル波形において、血糖値のピーク値が予め定められた閾値の範囲内で下降している期間はピーク値が継続しているものとし、閾値の範囲を下回った時点を継続期間の終期と判断する。
生成部115は、上記のようにして第1予測曲線と第2予測曲線を各々変形し、変形した第1予測曲線と第2予測曲線とを統合した予測血糖値曲線を生成し、生成した予測血糖値曲線を記憶部140に記憶する。
なお、本実施形態では、ユーザーが操作部130を介して次回検査日を入力する例であるが、定期的に、例えば2ヶ月毎に血糖値およびHbA1cの検査を行うことが決まっている場合には、定期的に予測血糖値データを抽出して第1通信部170に出力して自動送信するようにしてもよい。
第1予測曲線は、摂取カロリーと第1予測アルゴリズムとに基づいて求められる。第1予測曲線は、遅延期間d1、上昇期間d2、平衡期間d3、および下降期間d4を有する。以下、各期間における血糖値曲線を求める第1予測アルゴリズムの一例を説明する。
血糖値の上昇値h11は、例えば、h11=(摂取カロリー)×(インスリン分泌量)×(係数α)で求められる。本実施形態では、インスリン分泌量と係数α(>0)は、ユーザーに応じて予め設定された固定値である。なお、インスリン分泌量及び係数は、予め設定された固定値だけなく、ユーザーの属性(年齢、性別、身長、体重)に応じて定められた値や可変値であってもよい。
第2予測曲線は、消費カロリーと第2予測アルゴリズムとに基づいて求められる。第2予測曲線は、遅延期間e1と下降期間e2を含んで構成されている。以下、各期間における血糖値曲線を求める第2予測アルゴリズムの一例を説明する。
食事メニューシステム30は、最適摂取カロリーに対する最適な食事構成を生成し、その構成にあった食事情報(食事内容)を食事提供者から取り出すシステムである。
次に、本実施形態に係る血糖値予測システム1の動作について説明する。
まず、血糖値予測方法の動作について説明する。
図7は、血糖値予測方法の動作フローを示している。図8は、血糖値予測方法における食事情報入力処理サブルーチンを示している。本実施形態では、ユーザーによって毎日朝食前に血糖値が実測される。血糖値予測方法は、その実測値を用いて、食事を摂取し食事情報が入力される毎、ユーザーの消費カロリーが測定される毎に血糖値の予測を行い、予測血糖値曲線を出力する。
ユーザーは、実測した血糖値のデータを血糖値予測装置10の操作部130を介して入力する。制御部110は、操作部130を介して入力された血糖値データと入力時間とを受付けると、入力された血糖値データを基準値C0として設定し、血糖値データ受付ステップを実施し、血糖値予測を開始する(ステップS11)。
たとえば、食事情報に対する血糖値の変化傾向から血糖値の下限を90mg/dlに留める場合、400kcal以上の摂取カロリーを必要とし、食事情報に対する血糖値の変化傾向から血糖値の上限を150mg/dlに抑える場合、600kcal以下の摂取カロリーを必要と決定する。
受信した位置情報およびステップS61で算出した最適摂取カロリーをもとに、食事メニュー(最適食事メニュー情報213)を提供するもっとも近い食事提供者を検索部310により検索して抽出する食事提供者抽出ステップを実施する(ステップS63)。ここで、最も近い食事提供者を抽出するとしたが、これに限るものではなく、近い順に複数の食事提供者を抽出してもよく、またGPSから位置情報を取得することなくユーザーが各種の情報媒体などから知り得た食事提供者を抽出するとしてもよい。
制御部110は、操作部130を介して最適食事メニュー情報213としての食事メニューがユーザーによって選択されることによって入力されると(ステップS12:YES)、食事メニューとともに、摂取エネルギー情報として入力された食事メニューに対応する摂取カロリーを食事メニュー情報211から取得する。そして、取得した摂取カロリーに対する第1予測曲線を第1予測アルゴリズムにより算出する第1予測アルゴリズム算出ステップを実施する(ステップS13)。
制御部110は、ステップS12において入力された食事メニューに対応する履歴情報200を抽出し、食事情報である摂取カロリーに対する過去の血糖値の変化傾向を解析して第1モデル波形を生成する第1モデル波形生成ステップを実施する(ステップS14)。
また、制御部110は、消費エネルギー情報として、活動量測定部120において一定時間毎に計測されるユーザーの消費カロリーを活動量測定部120から受付け(ステップS16)、受付けた消費カロリーに対する第2予測曲線を第2予測アルゴリズムをにより算出する(ステップS17)。ユーザーが実施する運動による消費カロリーに対する第2予測曲線を算出する第2予測アルゴリズム算出ステップを実施する。
制御部110は、運動情報として、操作部130を介して運動種別がユーザーによって入力されると(ステップS18:YES)、入力された運動情報に対応する履歴情報200を抽出し、運動情報に対する過去の血糖値の変化傾向を解析して第2モデル波形を生成する(ステップS19)。
制御部110は、ステップS17において算出された第2予測曲線における下降期間e2の血糖値変化と、ステップS19において生成された第2モデル波形の血糖値変化とを比較し、比較結果に応じて第2予測曲線を変形する(ステップS20)。
なお、ユーザーによって入力された血糖値データと食事情報と運動情報とは、ユーザーの過去の血糖値に関する情報として制御部110により記憶部140の履歴情報200として記憶されるようにしてもよい。
次に、血糖値予測システム1の血糖値予測装置10の予測血糖値データ送信処理の動作について説明する。図9は、血糖値予測装置10の予測血糖値データ送信処理の動作フローを示している。本実施形態では、ユーザーによって指定されたHbA1cの検査日の入力に応じて予測血糖値データを送信する処理を行う。
制御部110は、表示部150に表示された入力画面において、操作部130を介して次回検査日の入力を受付けると(ステップS31:YES)、記憶部140に記憶されている予測血糖値曲線から、入力された次回検査日から2ヶ月前までの時間情報を含む予測血糖値データを抽出する。予測血糖値データを抽出すると共に、記憶部140からユーザーIDを読み出し、抽出した予測血糖値データと読み出したユーザーIDとを対応づけて第1通信部170に送出する(ステップS32)。
制御部110は、第1通信部170を介して、予測血糖値データとユーザーIDとを食事メニューシステム30に対して送信する(ステップS33)。制御部110は、ステップS31において次回検査日の入力画面を表示させる操作が行われなければ(ステップS31:NO)、処理を終了する。
Claims (7)
- ユーザーの血糖値データを基準値として設定する血糖値データ受付ステップと、
前記基準値をもとにして前記ユーザーが食事を摂取した後の血糖値に収まる摂取カロリーを決定する摂取カロリー決定ステップと、
前記摂取カロリーを送信する情報送信ステップと、
前記摂取カロリーをもとに検索して食事提供者を抽出する食事提供者抽出ステップと、
前記食事提供者の食事メニューデータベースに、前記摂取カロリーを送信する摂取カロリー送信ステップと、
前記食事メニューデータベース内から、前記摂取カロリーに適合する最適食事メニュー情報を選び出して送信する最適食事メニュー情報送信ステップと、
前記最適食事メニュー情報の中から、食事メニューを選択する食事メニュー選択ステップと、
前記食事メニューを、摂取する食事情報として送信する食事メニュー送信ステップと、
前記食事メニューの入力を受付ける入力受付ステップと、
前記摂取カロリーに対する血糖値の変化を予測した第1予測曲線を算出する第1予測アルゴリズム算出ステップと、
前記摂取カロリーに対する血糖値の変化傾向を解析して第1モデル波形を生成する第1モデル波形生成ステップと、
前記第1予測曲線と前記第1モデル波形の血糖値変化とを比較し、前記第1予測曲線を変形する第1予測曲線変形ステップと、
前記ユーザーの消費カロリーに対する血糖値の変化を予測した第2予測曲線を算出する第2予測アルゴリズム算出ステップと、
を備えることを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項1に記載の血糖値予測方法において、
前記情報送信ステップで、前記ユーザーの位置情報を送信することを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項1または2に記載の血糖値予測方法において、
前記ユーザーが消費した前記消費カロリーを求め、求めた前記消費カロリーを送出するステップを備えることを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項3に記載の血糖値予測方法において、
前記ユーザーの運動状態、脈波RR間隔、体温、血圧、睡眠状態の少なくとも一つをに前記消費カロリーを求めることを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項2に記載の血糖値予測方法において、
前記位置情報をもとにユーザーから最も近い食事提供者を抽出することを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項2に記載の血糖値予測方法において、
前記位置情報をもとにユーザーから近い順に複数の食事提供者を抽出することを特徴とする血糖値予測方法。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の血糖値予測方法において、
前記ユーザーの食事情報の履歴、前記ユーザーの嗜好の少なくとも一つの情報をもとに、前記食事メニューを選択することを特徴とする血糖値予測方法。
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