JP6948705B2 - Health monitoring system, health monitoring method and health monitoring program - Google Patents
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Description
本発明は、健康モニタリングシステム、健康モニタリング方法および健康モニタリングプログラムに関し、特に便器に設置して排尿を解析し、疾病を推測する健康モニタリングシステム、健康モニタリング方法および健康モニタリングプログラムに関する。 The present invention relates to a health monitoring system, a health monitoring method and a health monitoring program, and more particularly to a health monitoring system, a health monitoring method and a health monitoring program which are installed in a toilet bowl to analyze urination and estimate a disease.
近年の健康志向の高まりを受けて、尿の状態(量や成分)を分析して健康状態をモニタリングし、アドバイスするサービスが多く存在する。身体の異常がある場合は、尿の状態も変化しやすく、身体の異常を発見するには、尿の状態を日頃からモニタリングをすることが効果的である。 In response to the growing health consciousness in recent years, there are many services that analyze the state of urine (amount and components), monitor the state of health, and give advice. When there is a physical abnormality, the urine condition is also likely to change, and it is effective to monitor the urine condition on a regular basis in order to detect the physical abnormality.
このような尿の分析技術として、例えば、特許文献1には、実測された人の1回の尿中における特定成分の濃度と、実測された1日の全尿中における特定成分の濃度との間の相関関係を表すデータを記憶しており、当該相関関係を用いて被測定者の1日の全尿中における特定成分の濃度を換算して求めること、当該求めた濃度より被測定者の1日の全尿中における特定成分の排泄量を算出する排尿情報測定装置が開示されている。
As such a urine analysis technique, for example, in
また、特許文献2には、尿を貯える便器のボウルと、当該ボウルに蓄えられた尿の体積や重量を計測する尿データ計測手段によって、排尿量、尿流率を算出する排尿情報測定装置が開示されている。特許文献2記載の排尿測定装置は、排尿開始時または排尿終了時の各水位もしくは水位変化率によって排尿量および尿流率を算出し、当該算出したデータに所定の振動モデルを適用してパーティクルフィルタによって処理することによって排尿情報を算出するものであった。
Further,
しかしながら、特許文献1記載の発明では、大きく筐体とセンサ部から構成され、被測定者等の手で筐体を把持してセンサ部に被測定者が排泄した尿を振りかけなければならず、使い勝手が必ずしも十分ではなかった。
However, in the invention described in
また、特許文献2記載の発明においても、便器のボウルに蓄えられた尿の体積や重量を計測する手段として、ボウル内の溜水の水位データを用いていたり、下水配管の下水圧測定を用いていたりと便器を構成する要素を使用しているため、既設の便器への適用が不可能であった。したがって、特許文献2に記載の排尿情報測定装置においては、汎用性に乏しく、使い勝手が必ずしも十分ではなかった。
Further, also in the invention described in
そこで、本発明は、尿成分分析等の排尿の解析および当該解析結果に基づく疾病の推測にあたって、簡易的で使い勝手の良い健康モニタリングシステム、健康モニタリング方法および健康モニタリングプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a simple and easy-to-use health monitoring system, health monitoring method, and health monitoring program for analysis of urination such as urine component analysis and estimation of diseases based on the analysis results. ..
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムは、便器の使用者の排尿が流れ込んだ溜水の温度である水温情報と、前記便器ごとのボウルの形状情報と、前記溜水の水量情報とを記憶する記憶部と、前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定部と、前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析部と、前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水に関する情報に基づいて、前記電圧情報を補正する補正部と、前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析部と、前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測部と、を備える。 The health monitoring system according to the embodiment of the present invention provides water temperature information which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed, information on the shape of the bowl for each toilet bowl, and information on the amount of the accumulated water. A storage unit for storing, a measuring unit that measures the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed, and generates voltage information, at least one of the shape information or the water amount information, and the above. Based on the water temperature information, the analysis unit that analyzes the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis, the water volume information, the urination information including the urine volume of urination, and the information on the accumulated water of the toilet bowl. Based on the correction unit that corrects the voltage information, the analysis unit that analyzes the urine component based on the corrected voltage information, and the estimation unit that estimates the user's disease based on the analyzed urine component. , Equipped with.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記便器の溜水に関する情報は、前記便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報であることを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the information regarding the pooled water of the toilet bowl may be characterized as the information regarding the pooled water before the urination of the user of the toilet bowl flows in.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記便器の溜水に関する情報は、予め通知された前記便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報であることを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the information regarding the pooled water of the toilet bowl may be characterized in that it is the information regarding the pooled water before the urination of the user of the toilet bowl flows in, which has been notified in advance.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記便器の溜水に関する情報は、他の使用者から予め通知された前記便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報であることを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the information regarding the pooled water of the toilet bowl is the information regarding the pooled water before the urination of the user of the toilet bowl flows in, which is notified in advance by another user. It may be a feature.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記補正部は、前記測定部が前記便器に設置されてからの経過時間に基づいて補正することを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the correction unit may be characterized in that the correction unit corrects based on the elapsed time since the measurement unit is installed on the toilet bowl.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、補正部は、前記経過時間に基づいた補正における補正量を、前記便器の溜水に関する情報に基づいて修正し、前記修正後の補正量に基づいて、前記電圧情報を補正することを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the correction unit corrects the correction amount in the correction based on the elapsed time based on the information on the accumulated water of the toilet bowl, and based on the correction amount after the correction. The voltage information may be corrected.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記補正部は、前記経過時間に基づいて補正した前記電圧情報の補正結果を、前記便器の溜水に関する情報に基づいて、再度補正することを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, the correction unit corrects the correction result of the voltage information corrected based on the elapsed time again based on the information regarding the accumulated water of the toilet bowl. It may be a feature.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングシステムにおいて、前記測定部は、前記水温情報または前記電圧情報の少なくともいずれか一つが所定の閾値に達した際に、前記排尿が流れ込んだ溜水の水温または電位差の少なくともいずれか一つの測定を開始または終了することを特徴としてもよい。 In the health monitoring system according to the embodiment of the present invention, when at least one of the water temperature information and the voltage information reaches a predetermined threshold value, the measuring unit determines the water temperature of the accumulated water into which the urine has flowed. It may be characterized by starting or ending the measurement of at least one of the potential differences.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリング方法は、便器の使用者の排尿が流れ込んだ溜水の温度である水温情報と、前記便器ごとのボウルの形状情報と、前記溜水の水量情報とを記憶する記憶ステップと、前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定ステップと、前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析ステップと、前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水に関する情報に基づいて、前記電圧情報を補正する補正ステップと、前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析ステップと、前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測ステップと、を含む。 In the health monitoring method according to the embodiment of the present invention, the water temperature information which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed, the shape information of the bowl for each toilet bowl, and the water amount information of the accumulated water are obtained. A storage step for storing, a measurement step for generating voltage information by measuring the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed, at least one of the shape information or the water amount information, and the above. Based on the water temperature information, the analysis step of analyzing the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis, the water volume information, the urination information including the urine volume of urination, and the information on the accumulated water of the toilet bowl. Based on the correction step for correcting the voltage information, the analysis step for analyzing the urine component based on the corrected voltage information, and the estimation step for estimating the disease of the user based on the analyzed urine component. ,including.
本発明の一実施形態に係る健康モニタリングプログラムは、コンピュータに、便器の使用者の排尿が流れ込んだ溜水の温度である水温情報と、前記便器ごとのボウルの形状情報と、前記溜水の水量情報とを記憶する記憶機能と、前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定機能と、前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析機能と、前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水に関する情報に基づいて、前記電圧情報を補正する補正機能と、前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析機能と、前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測機能と、を実行させることを特徴とする。 In the health monitoring program according to the embodiment of the present invention, the water temperature information which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed into the computer, the shape information of the bowl for each toilet bowl, and the amount of the accumulated water. A storage function for storing information, a measurement function for generating voltage information by measuring the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed, and at least one of the shape information or the water amount information. Then, an analysis function that analyzes the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis based on the water temperature information, the water volume information, urination information including the urine volume of urination, and the pooled water of the toilet bowl. A correction function for correcting the voltage information, an analysis function for analyzing the urine component based on the corrected voltage information, and an estimation of the user's disease based on the analyzed urine component. It is characterized by executing a guessing function.
本発明に係る健康モニタリングシステム、健康モニタリング方法および健康モニタリングプログラムは、排尿情報の解析および疾病の推測にあたって、簡易性および使い勝手を向上できる。 The health monitoring system, health monitoring method, and health monitoring program according to the present invention can improve the simplicity and usability in analyzing urination information and estimating diseases.
以下、本発明の一実施態様について、図面を参照しながら説明する。
<概要>
図1は、本発明に係る健康モニタリングシステム構成の例を示すシステム図である。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overview>
FIG. 1 is a system diagram showing an example of a health monitoring system configuration according to the present invention.
図1に示すように、当該システムは、サーバ100、測定装置200、ユーザ端末300を含む。サーバ100は、ネットワーク400を介して測定装置200およびユーザ端末300を接続される。なお、図1において、説明を簡単にするためにサーバ100、測定装置200およびユーザ端末300は各々1台だけ示してあるが、これ以上存在してもよいことは言うまでもない。また、ユーザ端末300の具体的な機器は、図示のように、スマートフォンに限定されず、例えば、携帯端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、その他の電子機器であってもよい。さらに、当該システムは、クラウドサービス(パブリッククラウド、プライベートクラウドいずれも含む)を用いてもよいし、対象の施設内に物理的に共用または専用サーバを設けてサービスを提供してもよい。
As shown in FIG. 1, the system includes a
ユーザ端末300は、本発明の一実施形態による健康モニタリングシステムの一部である健康状態のモニタリング結果(分析結果、推測結果含む)を表示するアプリケーション(以降、「ヘルスモニタリングアプリ」という)を搭載し、図4に示すように、ヘルスモニタリングアプリの表示を閲覧して自身の健康状態をチェックできる。
The
健康モニタリングシステム500は、一例として、図4に示すように、測定装置200を既設の便器等に設置し、測定装置200において便器の使用者の排尿が流れ込んだ溜水中の流体に関する流体情報を測定し、サーバ100において当該測定された流体情報に基づいて、流体が流れる領域をモデル化した流体モデルを解析することで排尿を解析し、解析された排尿の排尿情報に基づいて、使用者の疾病を推測することができる。これにより、健康モニタリングシステム500は、例えば、自宅または仕事場に居ながら、かつ、使用者は通常の排尿行為を行うだけで疾病の兆候や陽性陰性等を判定することができるため、簡易的で使い勝手がよく、持続可能性の高い健康モニタリングサービスを提供することができる。
As an example, in the
また、健康モニタリングシステム500は、自宅や仕事場への適用に限定されず、介護施設や病院においても患者の健康管理に利用することもでき、運営側のリスク軽減を図ることもできる。ここで、「排尿情報」とは、使用者の排尿に関する種々の情報をいい、排尿の尿量、尿温、尿成分等を含んで構成してもよい。
Further, the
なお、本例では、クラウドコンピューティング形式を用いた例を示したが、これに限定されず、例えば、測定装置200単体または測定装置200およびユーザ端末300で健康モニタリングシステム500を構成してもよい。また、本例では、クラウドサービスを用いたサービスの例を示したが、人工知能(例えば、ディープラーニングや機械学習などによるもの)を用いたクラウドドクターサービス(例えば、ネットワーク越しに患者の健康状態や体調の診療するサービス)やクラウドマザーサービス(例えば、ネットワーク越しに子供の健康状態や体調のモニタリングするサービス)に用いることもできる。
In this example, an example using the cloud computing format is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, the
<構成>
以下、サーバ100、測定装置200、ユーザ端末300の構成について説明する。図2は、サーバ100、測定装置200、ユーザ端末300の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、各部の配置においては、各機器の動作環境および状況等に応じて、サーバ100、測定装置200、ユーザ端末300間で適宜変更してもよい。例えば、サーバ100の解析部121、補正部122、分析部123、推測部124は測定装置200の制御部230に配置してもよいし、ユーザ端末300の制御部320に配置してもよい。図2に示すように、サーバ100は、通信部110と、制御部120と、記憶部130を含んで構成される。
<Structure>
Hereinafter, the configurations of the
また、サーバ100は、多段構成とすることができ、例えば、施設内に設置するサーバ(中継サーバ)と、複数の施設を含む特定のエリアまたは全てのエリアを包括するサーバから構成してもよい。中継サーバが所定の情報を送信するタイミングとしては、(1)周期的に(例えば、記憶部130のキャパシティ等を考慮して定めた一定時間ごとに)、(2)記憶部250の記憶容量に閾値を設定して当該閾値に達した際などを送信するタイミングとしてもよい。なお、送信するタイミングは、どのようなタイミングであってもよく、これらの例に限定されない。
Further, the
通信部110は、受信部111および送信部112を備え、ネットワーク400を介して、測定装置200およびユーザ端末300との通信を実行する機能を有する。当該通信は、有線、無線のいずれでもよく、また、互いの通信が実行できるのであれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。
The
受信部111は、ネットワーク400を介して、制御部120の制御に従って、各測定装置200および各ユーザ端末300から測定データ等を受信し、当該測定データを制御部120に伝達する機能を有する。具体的には、受信部111は、測定装置200から便器のボウル内の溜水および当該溜水に便器の使用者の排尿を含んだ水(以降、「排尿含有水」という)の水温情報、排尿含有水に電極を浸漬して電極間の電位差による電圧情報、使用者を識別するユーザ識別情報、照度情報および撮影部212において試薬が反応したフィルムを撮影した撮影情報(以降、「撮影情報」という)を受信し、制御部120に伝達する。
The receiving
送信部112は、ネットワーク400を介して、制御部120の制御に従って、各測定装置200に制御データ等および各ユーザ端末300にモニタリング結果データ等を送信する機能を有する。具体的には、例えば、送信部112は、ユーザ識別部220の制御のための記憶部130に記憶する使用者情報(例えば、ID情報など)、測定部210の測定および撮影並びにユーザ識別部220の識別に必要な動的パラメータデータ等を測定装置200に送信し、また、分析した尿成分に係る分析結果、推測された疾病の陽性および陰性に係る推測結果等のモニタリング結果を表す表示データをユーザ端末300に送信する。
The
制御部120は、解析部121、補正部122、分析部123および推測部124を含んで構成され、サーバ100の各部を制御する機能を有するプロセッサである。また、制御部120は、分析部123から分析結果を伝達されると、また、推測部124から推測結果を伝達されると、ユーザ端末300の表示部330にテキスト、表またはグラフで表示するための表示データを生成する。制御部120は、当該生成した表示データをユーザ端末300に送信するために、送信部112に伝達する。
The
解析部121は、流体情報に基づいて、流体が流れる領域をモデル化した流体モデルを解析することで、排尿を解析する機能を有する。ここで「流体情報」とは、流体解析に必要な情報をいい、便器のボウルの形状情報(以降、「形状情報」という)、便器のボウル内の溜水の水量情報および水温情報等から構成される。
The
解析部121は、具体的には、例えば、便器のボウルの形状情報、便器のボウル内の溜水の水量情報または水温情報等の少なくともいずれか一つに基づいて、測定部210の周囲を流れる流体をモデル化した流体モデルに基づいて、測定部210の周囲の流体を解析して尿量を算出することで排尿を解析する。また、解析部121は、便器のボウルの形状情報、便器のボウル内の溜水の水量情報、水温情報以外にも、洗剤等の量情報または洗剤等の成分情報等のトイレ環境に関する情報の少なくともいずれか一つを加えて、これらに基づいて、流体をモデル化等して排尿情報を解析してもよい。これらにより、排尿のみを採取して尿量を測定したり、便器のボウルや排水管に付設した測定器等で水位変化率から尿量を測定したりする必要がなく、使用者にとって使い勝手のよい健康モニタリングシステムを提供することができる。
Specifically, the
当該流体のモデル化は、例えば、SVM(Support vector machine)等による回帰分析を用いて、測定した溜水および排尿含有水の水温から生成した水温情報に基づき、溜水および排尿含有水の水温がどの様に変化し最終的に収束するのかの予測モデルを構築して分析すること考えられる。また、当該回帰分析において、SVMにカーネル法で導き出したデータ構造を組み合わせて分析してもよい。また、他の例として、MCMC法(Markov Chain Monte Carlo)(マルコフ連鎖モンテカルロ法)による回帰分析を用いて、回帰モデルを構築して分析することも考えられる。さらに、これら以外にも、流体シミュレーションを用いて流体領域をモデル化する例として有限要素法やCFD(Computational Fluid Dynamics)法を用いることも考えられる。 In modeling the fluid, for example, the water temperature of the pooled water and the urination-containing water is determined based on the water temperature information generated from the measured water temperature of the pooled water and the urination-containing water using regression analysis by SVM (Support vector machine) or the like. It is conceivable to build and analyze a predictive model of how it changes and finally converges. Further, in the regression analysis, SVM may be analyzed by combining a data structure derived by the kernel method. In addition, as another example, it is conceivable to construct and analyze a regression model using regression analysis by the MCMC method (Markov Chain Monte Carlo). Furthermore, in addition to these, it is conceivable to use the finite element method or the CFD (Computational Fluid Dynamics) method as an example of modeling the fluid region by using the fluid simulation.
一例として、解析部121は、当該流体のモデル化において回帰分析を用いる場合、尿量quは、排尿前における便器ボウル内の溜水の温度と排尿後の排尿含有水の温度の変化量Taと、尿の温度(深部体温36〜38の間の定数)と排尿後の排尿含有水の温度との温度差Tbと、便器の形状ごとのパラメータqwとを用いて、次式(1)のように数理モデルで表すことができる。
As an example, the
補正部122は、水量情報および尿量を含む排尿情報に基づいて、電圧情報を補正する機能を有する。具体的には、例えば、補正部122は、尿量を水量および尿量の和で除算することにより希釈度合を算出し、当該希釈度合より電圧情報を補正する。これにより、便器のボウル内の溜水等による希釈を考慮した電圧情報の取得、ひいては尿成分の分析することができる。
The
一例として、補正部122は、当該希釈度合により補正した電圧情報としての電位差E’を、尿量quと便器のボウル内の水量qtと電圧情報としての電位差Eとを用いて、次式(2)のように表すことができる。
As an example, the
補正部122は、照度情報に基づいて撮影情報を補正する機能を有する。ここで「照度情報」とは、撮影部212のフィルム面の照度(明るさ)(lx)を表す情報をいう。具体的には、例えば、補正部122は、照度情報に基づいてRGB値の明度を適切な値に調節することで補正する。これにより、照明による影響を考慮したRGB値を得ることができ、精度よく色測定をすることができる。
The
また、補正部122は、便器の溜水に関する情報を用いて、測定結果(例えば、電圧情報)を補正してもよい。ここで、便器の溜水に関する情報は、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報である。例えば、便器の溜水に関する情報は、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水のpH値である。なお、便器の溜水に関する情報は、pH値に限られず、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報であれば、どのような情報であってもよい。
Further, the
また、便器の溜水に関する情報は、予め通知された便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報であってもよい。便器の溜水に関する情報は、例えば、本発明の健康モニタリングシステムを使用する他のユーザから、予め通知される。また、便器の溜水に関する情報は、例えば、便器の溜水を提供する提供者から、予め通知されてもよい。便器の溜水を提供する提供者は、例えば、水道水を提供する水道会社や公的機関、トイレ用の水を提供する所定の会社や公的機関など、どのような提供者であってもよい。例えば、水道水を提供する水道会社は、所定の周期で(例えば、日ごとに)、水道水に関する情報を提供しており、当該水道水に関する情報を、排尿が流れ込む前の溜水に関する情報として用いる。また、健康モニタリングシステムを使用する他のユーザの測定装置200から、所定の周期で(例えば、12時間ごとに)、排尿が流れ込む前の溜水に関する情報を通知されてもよい。
Further, the information regarding the pooled water of the toilet bowl may be the information regarding the pooled water before the urination of the user of the toilet bowl flows in, which has been notified in advance. Information about the pool of water in the toilet bowl is notified in advance by, for example, another user who uses the health monitoring system of the present invention. Further, the information regarding the pooled water of the toilet bowl may be notified in advance by, for example, the provider who provides the pooled water of the toilet bowl. Any provider of water for toilet bowls can be, for example, a water company or public institution that provides tap water, or a predetermined company or public institution that provides water for toilets. good. For example, a water supply company that provides tap water provides information on tap water at a predetermined cycle (for example, on a daily basis), and the information on the tap water is used as information on the accumulated water before urine flows in. Use. In addition, the measuring
また、補正部122は、測定装置200が便器に設置されてからの経過時間に基づいて、電圧情報を補正してもよい。測定装置200の測定部210に含まれる電極部211、撮影部212、照度センサ部213、温度測定部214は、時間経過とともに、測定の精度が劣化する可能性がある。例えば、電極部211は、排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を計測するが、当該測定する電位差の精度は時間経過とともに劣化する。そこで、補正部122は、電極部211が便器に設置されてからの経過時間に基づいて、当該電極部211が計測した電位差を補正する。
Further, the
補正部122が、経過時間に基づいて補正する場合の補正量は、予め設定されていてもよい。補正部122は、予め設定された補正量に基づいて、測定部210が便器に設定されてからの経過時間に基づいて、測定結果(例えば、電圧情報)を補正する。例えば、補正部122は、電極部211が設置されてからの経過時間に基づいて、当該電極部211が計測した電位差を補正する。
The correction amount when the
例えば、補正部122は、測定部210が設置される地域や、設置される便器のボウルの形状情報などに基づいて、測定結果(例えば、電圧情報)を補正するための補正モデルを作成する。なお、補正部122が作成する補正モデルは、必ずしも地域や形状情報に限られず、便器の使用頻度や使用環境など、種々の情報に基づいて作成してもよい。また、補正部122は、測定部210の経時劣化に関する過去の履歴に基づいて、補正モデルを作成してもよい。例えば、補正部122は、複数の測定部210の経時劣化に関する過去の履歴に基づいて、当該複数の測定部210の経時劣化の平均値を算出し、当該平均値に基づいて、補正モデルを作成してもよい。そして、補正部122は、作成した補正モデルに基づいて、測定部210が測定した測定結果を補正する。
For example, the
ここで、測定部210の経時劣化は、例えば同じ地域で使用されている場合であっても、便器の使用頻度や使用環境、測定装置200の装置間の装置差などに応じて、互いに異なる場合がある。例えば、一の測定装置200の測定部210の経時劣化は、他の測定装置200の測定部210の経時劣化に比べて、劣化のスピードが遅い(又は早い)ことがある。そのため、複数の測定装置200に対して、同じ補正モデルを用いて測定結果を補正すると、当該測定結果を過度に補正してしまう、あるいは、当該測定結果の補正の補正量が少なくなってしまうおそれがある。
Here, the deterioration over time of the measuring
また、補正部122は、経過時間に基づいた補正における補正量を、便器の溜水に関する情報に基づいて修正してもよい。補正部122は、経過時間に基づいた補正における補正量を、便器の溜水に関する情報に基づいて修正し、修正後の補正量に基づいて、電圧情報を補正してもよい。例えば、補正部122は、補正モデルを便器の溜水に関する情報に基づいて修正してもよい。補正部122は、補正後の補正モデルに基づいて、電圧情報を補正してもよい。
Further, the
図3は、補正部122による測定結果の補正の概要を示す表である。なお、図3は、補正部122が、電極部211が計測した電位差に基づいて計測した測定結果を補正する場合の例であり、より具体的には、排尿が流れ込んだ溜水のpH値を補正する場合の例である。
FIG. 3 is a table showing an outline of correction of the measurement result by the
図3に示す表の「補正モデル」の列に示す各pH値は、補正部122が測定結果を補正した場合のpH値の例である。図3に示すように、補正部122は、設置から3年経過後において、電極部211で測定された電位差に基づいて計測されたpH値を所定の補正量により補正し、当該補正されたpH値が出力される。図3の例では、補正部122は、設置から3年経過後の計測値として、排尿が流れ込む前のpH値は8.2[pH]、排尿が流れ込んだ後のpH値は8.5[pH]と出力する。なお、図3に示す値はあくまでも例示であって、どのような値であってもよい。
Each pH value shown in the column of "correction model" in the table shown in FIG. 3 is an example of the pH value when the
これに対して、電極部211の経時劣化は、使用環境や使用頻度などにより、複数の電極部211の各々で差があり、「補正モデル」に基づいて補正すると、測定結果を過度に補正してしまう、あるいは、当該測定結果の補正の補正量が少なくなってしまうおそれがある。
On the other hand, the deterioration of the
そこで、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に対して、測定部210を用いて計測し、当該測定部210による計測結果と、予め通知された便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報とを比較する。そして、比較結果に基づいて、補正モデルによる補正量を修正する。
Therefore, the
図3の例では、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に対して、設置から3年経過後の電極部211を用いて計測したpH値は、8.2[pH]である。これに対して、予め通知された便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水のpH値は、8.0[pH]である。すなわち、「補正モデル」を用いて経年劣化による補正量を補正すると、測定結果を0.2[pH]だけ過度に補正してしまうことになる。そこで、「補正モデル」において3年経過後の補正量を「−0.2[pH]」だけ修正し、修正後の補正量に基づいて、測定結果を出力する。すなわち、図3の例では、排尿が流れ込んだ後のpH値についても「−0.2[pH]」だけ修正する必要があり、排尿が流れ込んだ後のpH値として、8.3[pH]を出力することになる。
In the example of FIG. 3, the pH value measured by using the
上記のように、経時劣化に基づいた補正量を、予め通知された便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報に基づいて修正することにより、測定部210は、より正確な計測値を出力することが可能となる。
As described above, the measuring
なお、補正部122は、補正モデルを補正するのではなく、補正モデルに基づいて補正された測定結果を、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報に基づいて、再度補正してもよい。例えば、補正部122は、経過時間に基づいて補正した電圧情報の補正結果を、便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報に基づいて、再度補正してもよい。
The
分析部123は、電圧情報または補正した電圧情報(以降、「電圧情報(補正後)」という)に基づいて、尿成分を分析する機能を有する。分析部123は、具体的には、例えば、電圧情報(補正後)に基づいて、尿中の塩化物、ブドウ糖、カリウム、ナトリウム、尿素等の成分の分子濃度を分析する。また、図11に示すようにpH値を分析することもできる。これにより、排尿が溜水で希釈されても精度よく分析することができる。また、分析部123は、当該分析結果をユーザ端末300に表示させる表示データを生成するために、制御部120に伝達する。
The
分析部123は、撮影情報または補正した撮影情報(以降、「撮影情報(補正後)」という)に基づいて、尿成分を分析する機能も有する。具体的には、例えば、分析部123は、撮影情報(RGB値)に基づいて試薬に対する尿中の特定成分の発色反応の色を測定し、当該色に対応する尿中の特定成分またはその濃度を分析する。また、分析部123は、当該分析結果をユーザ端末300に表示させる表示データを生成するために、制御部120に伝達する。これにより、バイオアッセイ(イムノクロマト法など)による尿中の特定成分およびその濃度の分析を、人による目視等ではなく、人を介さず自動で簡易的に実現することができる。
The
推測部124は、解析された排尿の排尿情報に基づいて、使用者の疾病を推測する機能を有する。推測部124は、具体的には、例えば、分析された尿中の特定成分(具体的には、例えば、当該成分の濃度等)に基づいて、使用者の疾病を推測する。一例として、図11に示すように、尿中のブドウ糖の濃度を分析することで尿糖値を算出し、糖尿病が陽性であるか、または陰性であるかを推測する。また、推測部124は、解析された排尿の排尿情報に基づいて、生活習慣の歪みを推測してもよい。推測部124は、生活習慣の歪みとして、例えば、食習慣の偏りや、ストレスの浮き沈み(起伏)を推測してもよい。なお、生活習慣の歪みは、これらの例に限られず、どのようなものであってもよい。また、図11には、その他の測定部210の測定または分析部123の分析結果(「測定・分析結果」という)と、当該測定・分析結果から推測される疾病や生活習慣の歪みなどの情報との対応付けの例を示している。推測部124の推測にあたって、当該対応付けの例に表記する推測を含めてもよい。また、推測部124は、当該推測結果をユーザ端末300に表示させる表示データを生成するために、制御部120に伝達する。
The guessing
推測部124による推測にあたっては、(1)閾値による推測、(2)機械学習による推測を用いることができる。推測部124は、一例として、(1)の推測においては、測定結果と記憶部130に記憶する閾値の比較によって、例えば、当該閾値内であれば正常(または陰性)、当該閾値を超過している場合は異常(または陽性)と判定して、疾病を推測する。(2)の推測においては、測定結果の特徴量を抽出し、当該特徴量に基づいて特徴ベクトルを作成する。作成した特徴ベクトルは、辞書データ(測定値と当該測定値に紐づく検査結果(分析結果および推測結果に基づく、疾病の陽性か陰性か等の結果)のセットを複数ケース用いて作成したデータで、機械学習における訓練データ(教師データ)として用いるデータ)を基準に識別が行われ、当該識別結果により疾病を推測する。なお、当該機械学習の技法としては、ニュートラルネットワーク(パーセプトロン)、SVM等を用いてもよい。これにより、機械学習の学習効果により推測部124の推測精度の向上させていくことができる。
In the estimation by the
記憶部130は、サーバ100が動作するうえで必要とする各種プログラム、データおよびパラメータを記憶する機能を有する。具体的には、例えば、記憶部130は、流体情報(便器のボウルの形状情報、便器の溜水の水量情報)、撮影情報、重量情報、照度情報、ユーザ識別情報並びに通信部110、制御部120および記憶部130の動作に必要なパラメータを記憶する。記憶部130は、一例として、図9に示すように、解析や分析等に必要な情報および測定結果や検査結果(分析結果、推測結果)を各種データベース(以降、「DB」という)に保存して記憶する。なお、データの記憶、管理方法は、DBに限らず、定義ファイル、パラメータファイル、テンポラリファイルなどの各種設定ファイル(以降、「設定ファイル」という)に保存して記憶してもよい。記憶部250は、典型的には、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ(SD(Secure Digital)メモリーカード)等各種の記録媒体により実現される。各種DBについては、後述の<データ>で示す。
以上が、サーバ100の構成である。
The
The above is the configuration of the
次に測定装置200の構成について説明する。
図2に示すように、測定装置200は、測定部210、ユーザ識別部220、制御部230、通信部240、記憶部250を含んで構成される。また、測定装置200は、各部を複数の機器に配置することができる。例えば、図5に示すように、測定部210を図5の右記の示すような機器に配置し、一方、ユーザ識別部220、制御部230、通信部240、記憶部250を図5の左記に示すような別の機器にまとめて配置することができる。これにより、測定部210のみ配置した機器を便器のボウル内等に設置し、一方の機器は通信が問題ない範囲で適宜設置すればよく、便器の形状に対して汎用性を持たせた機器構成とすることができる。
Next, the configuration of the measuring
As shown in FIG. 2, the measuring
測定部210は、電極部211、撮影部212、照度センサ部213、温度測定部214を含んで構成される。測定部210は、例えば、図4に示すように電極部211、撮影部212および温度測定部214の少なくとも一部が便器のボウル内の溜水に浸るように設置されてもよい。測定部210は、使用者から制御部230に備える入力手段で測定開始が入力されたことを伝達された場合は、当該伝達をトリガーに電極部211、撮影部212、照度センサ部213および温度測定部214に各測定を開始させることができる。
The measuring
測定部210は、温度測定部214が生成する温度情報(例えば、溜水または排尿含有水の水温)または電極部211が生成する電圧情報(例えば、電位差)の少なくともいずれか一つが所定の閾値に達した際に、測定部210を構成する各部の各測定を自動で開始または終了することもできる。これにより、使用者は測定開始または測定終了都度、開始または終了の選択操作行為をすることなく、通常の排尿行為において測定を開始することができ、使い勝手のよい測定装置を提供することができる。なお、測定開始の温度情報の閾値として38度とするのが好ましい。
In the measuring
また、測定部210は、ユーザ識別部220が使用者の識別処理を完了しことをトリガーに自動で測定を開始してもよい。さらに、測定部210は、測定項目ごとに閾値を設け、当該閾値に達するデータを取得したことをトリガーに測定を終了させてもよい。さらに、測定部210は、ユーザ端末300の表示部330からの操作入力により手動で測定を開始または終了してもよい。さらに、測定装置200に人感センサ(不図示)を設けて、当該人感センサの赤外線等により人の気配を検知したことをトリガーに測定を開始し、または、人の気配が無くなったことを検知したことをトリガーに測定を終了させてもよい。
Further, the
電極部211は、電解質である尿中の特定成分について、当該電解質による起電力(電位差、電圧値)および排尿含有水に浸漬した電極間を流れる電流値を、二以上の電極を使用して測定し、電圧情報を生成する機能を有する。具体的には、例えば、電極部211は、尿中の特定成分の濃度を測定するために、二以上の電極、電位差計、電流計から構成される。電極部211は、例えば、一つを参照電極とし、別の電極を作用電極とすることで、これらの電極を排尿含有水に浸漬し、排尿含有水の分析目的の尿成分の濃度(活量)に応答する作用電極と参照電極の起電力差を電位差計で測定する。測定結果に基づいて電圧情報を生成し、当該生成した電圧情報を、サーバ100に送信するために、制御部230を介して、送信部242に伝達する。
The
ここで「電圧情報」とは、電極部211の電極を用いて発生する尿中の特定成分(電解質)による起電力(電位差、電圧値)に係る情報をいう。なお、イオン選択性電極法を用いた例を示したが、酵素電極法(GOD(Glucose OxiDase))を用いてもよく、また、対極となる電極を追加して、三極による電極法を用いてもよい。これにより、生成した電圧情報に基づいて尿中の特定成分の濃度等を測ることができる。
Here, "voltage information" refers to information related to electromotive force (potential difference, voltage value) generated by a specific component (electrolyte) in urine generated by using the electrode of the
一例として、電圧情報としての電位差Eと、参照電極のpH値pHiと、尿中の特性成分として水素イオン濃度であるpH値pHoとを次式(3)のように表すことができる。通常pHi≒7となり、αは感度を、eは不斉電位を指定する。例えば、水温25℃の理想的な電極では、α=1、e=0となる。 As an example, the potential difference E as voltage information, the pH value pH i of the reference electrode, and the pH value pH o which is the hydrogen ion concentration as a characteristic component in urine can be expressed by the following equation (3). Normally, pH i ≈ 7, where α specifies sensitivity and e specifies asymmetric potential. For example, in an ideal electrode having a water temperature of 25 ° C., α = 1 and e = 0.
撮影部212は、バイオアッセイを用いて尿中の特定成分を試薬等に呈色反応させて当該反応具合を撮影する機能を有する。具体的には、例えば、撮影部212は、排尿含有水の成分に応じて色を変化させるフィルムおよび当該フィルムを撮影する撮影手段から構成される。ここで「フィルム」は、試薬を添加できて尿中の特定成分を呈色反応させることができ、かつ、テープ状(例えば、帯状の厚さの薄くなっており、リールなどで巻き取れる形状など)にできればどの様な材質でもよく、合成樹脂などの高分子成分から構成してもよいし、紙や布等の繊維質から構成してもよい。なお、当該フィルムは透明であることが好ましい。例えば、撮影部212は、アッセイ法としてイムノクロマト法を用いた場合、当該フィルムは、サンプルパッド、コンジュゲートパッド、テストライン(検出ライン)、コントロールラインおよびメンブレンおよび吸収パッドなどを含んで構成されるが、この限りではない。なお、フィルムの構成に関しては、図6、6および7を用いて後述する。
The
サンプルパッドに排尿含有水を浸して吸収させ、テストラインおよびコントロールラインの呈色反応による発色のRGB(Red Green Blue)値をカメラ等の撮影手段で撮影することで読み取り、当該撮影情報(読み取ったRGB値)は、サーバ100に送信するために制御部230を介して、送信部242に伝達する。
The sample pad is soaked with urine-containing water to absorb it, and the RGB (Red Green Blue) value of color development due to the color reaction of the test line and control line is read by taking a picture with a photography means such as a camera, and the picture information (read) is read. The RGB value) is transmitted to the transmission unit 242 via the
なお、サーバ100では当該撮影情報に基づいて、呈色反応により発色した色を測定する。これにより、分光器等を使用して波長等を読み取るより、コストを抑えて色を測定することができる。この際、ノイズが含まれることが想定されるが、サーバ100の補正部122で当該ノイズを除去することができる。
The
ここで、特許文献1、2の従来技術は、イムノクロマトアッセイ法などの抗原抗体反応を利用した、検体をパッドに添加して抗原抗体反応をおこして複合体を形成し、当該複合体が別種の抗体とさらに複合体として結合して、その反応(例えば、発色など)により妊娠や疾病の陽性陰性を判定する検査方法には適用できないという問題があった。
Here, in the prior art of
本発明に係る健康モニタリングシステム500は、排尿が流れ込んだ溜水の成分に応じて色を変化させるフィルムと、フィルムを撮影して撮影情報を生成する撮影手段を含む撮影部212をさらに備え、補正部122は、水量情報および排尿の尿量を含む排尿情報に基づいて、撮影情報を補正し、分析部123は、補正した撮影情報に基づいて尿成分を分析するため、イムノクロマトアッセイ法などの抗原抗体反応を利用した検査方法にも適用でき、従来の便器に設置する排尿情報の測定装置などと比較して、より多くの測定をすることができる。
The
照度センサ部213は、撮影部212が撮影するフィルム面の照度(明るさ)を測定する機能を有する。フォトダイオード等の受光素子から構成される。例えば、照度センサ部213は、当該受光素子に入射した光を電流に変換して照度を検知し、当該照度情報をサーバ100に送信するため、制御部230を介して送信部242に伝達する。なお、サーバ100では、当該照度情報を用いて上記色の測定結果を補正することができる。これにより、照明による照度を考慮した色の測定結果を得ることができ、精度よく、尿中の分析目的の特定成分の反応具合を分析することができる。
The illuminance sensor unit 213 has a function of measuring the illuminance (brightness) of the film surface photographed by the photographing
温度測定部214は、便器のボウル内の溜水の温度、または、排尿含有水の温度を測定して水温情報を生成する機能を有する。温度測定部214は、例えば、サーミスタ、発振器およびカウンターから構成される。サーミスタで温度変化による抵抗値の変化を出力し、当該抵抗値の変化を発振器によって周波数に変換し、当該周波数をカウンターが測定して、温度を測定する。当該水温情報は、サーバ100に送信するため、制御部230を介して送信部242に伝達する。
The temperature measuring unit 214 has a function of measuring the temperature of the accumulated water in the bowl of the toilet bowl or the temperature of the urination-containing water and generating water temperature information. The temperature measuring unit 214 includes, for example, a thermistor, an oscillator, and a counter. The thermistor outputs the change in resistance value due to the temperature change, the change in resistance value is converted into a frequency by the oscillator, and the counter measures the frequency to measure the temperature. Since the water temperature information is transmitted to the
ユーザ識別部220は、便器を使用して健康モニタリングシステム500によってモニタリングする対象の使用者を識別する機能を有する。ユーザ識別部220は、例えば、図4に示すように測定部210とケーブル等の有線で接続されていて、洗浄水を貯留するタンクに備え付けるようタンク等の陶器製の機器に対する吸着手段を備えてもよいし、他の取り付け手段を備えてもよい。
The
ユーザ識別部220は、具体的には、例えば、当該使用者が所有するユーザ端末300に搭載するヘルスモニタリングアプリが出力する使用者を一意に識別する情報(例えば、QRコード(登録商標))(当該使用者を識別する情報を、以降「ユーザ識別情報」という)、当該使用者が所有するIC(Integrated Circuit)カードの使用者を一意に識別する磁気情報、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)やWiFi(Wireless Fidelity)およびBluetooth(登録商標)等の無線LAN(Local Area Network)などの使用者を一意に識別する情報(例えば、受信信号強度情報、電波受信強度情報等)を読み取り、使用者を識別する。
Specifically, the
これにより、使用者の識別を、ユーザ端末300またはICカードをユーザ識別部220にかざすだけで使用者の識別を自動的に行うことができ、また、自動的にネットワークを識別し、ひいては特定の機関(例えば、会社、病院、学校など)であることを識別することができ、使用者が便器の使用都度、使用者を識別する情報、特定の機関であることを識別する情報を操作入力することなく、簡易的に識別することができる。
As a result, the user can be automatically identified by simply holding the
また、ユーザ識別部220は、計測部221を含んで構成されてもよい。計測部221は、例えば、洋式便器の場合に便座が受ける使用者の重量(Kg重)を計測し、当該計測した使用者ごとの重量の情報(以降、「重量情報」という)を記憶部250に記憶する。ユーザ識別部220は、重量情報に基づいて、使用者を識別し、ユーザ識別情報を生成する。他にも、ユーザ識別部220は、顔認識センサを備えて顔認証、姿勢検知センサを備えて姿勢検出、脈拍測定手段を備えて使用者の脈拍測定、血圧測定手段を備えて、使用者の血圧測定、体脂肪率測定手段を備えて使用者の体脂肪率測定、筋肉量測定手段を備えて使用者の筋肉量測定による使用者の識別をしてもよい。また、ユーザ識別部220は、赤外線センサを備えて、使用者の身長を推定し、当該推定した身長により使用者を識別してもよい。なお、使用者の身長を推定するのは、赤外線センサに限られず、身長を推定できるのであればどのようなセンサであってもよい。さらに、ユーザ識別部220は、赤外線センサを備えて、使用者の動作パターンを測定し、当該測定した動作パターンから使用者を識別して、ユーザ識別情報を生成してもよい。ユーザ識別部220は、例えば、測定した動作パターンに、使用者ごとに特徴的な動作パターンが含まれているか否かを判定し、当該判定結果に基づいて使用者を識別してもよい。なお、使用者の動作パターンを測定するのは、赤外線センサに限られず、どのようなセンサであってもよい。また、ユーザ識別部220は、計測した複数の測定結果(重量や顔、姿勢、脈拍、血圧、体脂肪率、筋肉量、身長、動作パターンなどの少なくとも2以上)に基づいて、使用者を識別してもよい。また、ユーザ識別子220が測定可能な使用者に関する情報は、これらの例に限られず、どのような情報であってもよく、当該ユーザ識別部220は、測定した使用者に関する情報に基づいて、使用者の識別を自動的に行うことが可能である。
Further, the
これらのユーザ識別情報は、セットとなる水温情報、電圧情報、ユーザ識別情報、照度情報、撮影情報と併せてサーバ100に送信してもよいし、識別したタイミングで送信してもよい。ユーザ識別部220はサーバ100に送信するため、制御部230を介して送信部242に伝達する。これにより、使用者の識別を通常の排尿行為の一環において自動的に行うことができ、使用者が便器の使用都度、使用者を識別する情報を入力することなく、簡易的に識別することができる。
These user identification information may be transmitted to the
制御部230は、測定装置200の各部を制御する機能を有するプロセッサである。また、制御部230は、使用者が排尿に係る各測定の開始を手動で選択できる入力手段を備えることができる(不図示)。制御部230は、当該入力手段で測定開始が入力されたことを測定部210に伝達する。
The
通信部240は、受信部241および送信部242を備え、ネットワーク400を介して、サーバ100および各ユーザ端末200との通信を実行する機能を有する。当該通信は、有線、無線(例えば、Wi-Fi(Wireless Fidelity)、BLE(Bluetooth Low Energy)、ZigBeeなどの通信方式)のいずれでもよく、また、互いの通信が実行できるのであれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。
The
受信部241は、ネットワーク400を介して、制御部230の制御に従って、各サーバ100および各ユーザ端末300から制御データ等を受信し、当該制御データ等を制御部120に伝達する機能を有する。具体的には、受信部241は、サーバ100からユーザ識別部220の制御のための記憶部130に記憶する使用者情報(例えば、ID情報など)、測定部210の測定および撮影並びにユーザ識別部220の識別に必要な動的パラメータデータ等を受信し、制御部230に伝達する。
The receiving
送信部242は、ネットワーク400を介して、制御部230の制御に従って、サーバ100および各ユーザ端末300に測定データ等を送信する機能を有する。具体的には、例えば、送信部242は、水温情報、電圧情報、ユーザ識別情報(計測情報含む)、照度情報および撮影情報をサーバ100または各ユーザ端末300に送信する。なお、送信部242の送信タイミングとしては、(1)測定後即時(例えば、測定データが測定部210から伝達されたことをトリガーとするなど)、(2)周期的に(例えば、使用者の生活リズムや記憶部250のキャパシティ等を考慮して定めた一定時間ごとに)、(3)記憶部250の記憶容量に閾値を設定して当該閾値に達した際などを送信タイミングとしてもよい。
The transmission unit 242 has a function of transmitting measurement data and the like to the
記憶部250は、測定装置200が動作するうえで必要とする各種プログラム、データおよびパラメータを記憶する機能を有する。具体的には、例えば、記憶部250は、使用者情報および測定部210、ユーザ識別部220、制御部230および通信部240の動作に必要なパラメータを記憶する。記憶部250は、典型的には、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ(SD(Secure Digital)メモリーカード)等各種の記録媒体により実現される。
以上が、測定装置200の構成である。
The
The above is the configuration of the measuring
次にユーザ端末300の構成について説明する。
図2に示すように、ユーザ端末300は、通信部310、制御部320、表示部330、記憶部340を含んで構成される。ユーザ端末300の各部はヘルスモニタリングアプリに含んで構成してもよいし、ユーザ端末300の回路に組み込んでもよい。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
通信部310は、受信部311および送信部312を備え、ネットワーク400を介して、サーバ100および各測定装置200との通信を実行する機能を有する。当該通信は、有線、無線のいずれでもよく、また、互いの通信が実行できるのであれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。
The
受信部311は、ネットワーク400を介して、制御部320の制御に従って、各サーバ100および各測定装置200から表示データ等を受信し、当該表示データ等を制御部320に伝達する機能を有する。受信部311は、具体的には、例えば、サーバ100から尿の検査結果を含む表示情報を受信し、ユーザ識別部220の制御のための記憶部130に記憶する使用者情報(例えば、ID情報など)、測定部210の測定および撮影並びにユーザ識別部220の識別に必要な動的パラメータデータ等を受信し、制御部230に伝達する。
The receiving
送信部312は、ネットワーク400を介して、制御部320の制御に従って、サーバ100および各測定装置200に、表示部330から使用者が入力した入力情報、QRコード(登録商標)情報等のユーザ識別情報等を送信する機能を有する。
The
制御部320は、ユーザ端末300の各部を制御する機能を有するプロセッサである。また、制御部320は、表示部330から入力結果を伝達されると、また、推測部124から推測結果を伝達されると、ユーザ端末300の表示部330にテキスト、表またはグラフで表示するための表示データを生成する。制御部120は、当該生成した表示データをユーザ端末300に送信するために、送信部112に伝達する。
The
表示部330は、サーバ100または測定装置200から受信した表示データ等を表示する機能を有する。具体的には、例えば、表示部330は、図4に示すように、測定した排尿に係る測定値および正常か異常か等の測定結果、分析した尿成分に係る分析結果、推測された疾病の陽性か陰性か等の推測結果等のモニタリング結果を表す表示データをテキスト、表またはグラフ等を用いて表示する。当該結果については、日単位、週単位、月単位等ユーザが指定した表示単位表示してもよい。また、表示部330は、使用者に対し入力手段を備えて、例えば、ユーザ識別情報(例えば、氏名、年齢、性別、身長、体重など)を入力させてもよい。
The
記憶部340は、ユーザ端末300が動作するうえで必要とする各種プログラム、データおよびパラメータを記憶する機能を有する。具体的には、例えば、記憶部340は、ユーザ識別情報並びに通信部310、制御部320、表示部330および記憶部340の動作に必要なパラメータを記憶する。記憶部250は、典型的には、HDD(Hard Disc Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ(SD(Secure Digital)メモリーカード)等各種の記録媒体により実現される。
以上が、ユーザ端末300の構成である。
The
The above is the configuration of the
図4は、健康モニタリングシステム500の概観の一例を模式的に示す図である。当該例は、測定装置200を洋式便器に設置して健康モニタリングシステムを用いた一例である。なお、便器の形式は、洋式便器に限定されず、和式便器等でも、洗浄・排水用の溜水のある便器であればどの様な形式の便器に用いてもよい。図4に示すように、測定装置200の溜水および排尿含有水に係る情報を測定する一部(例えば、測定部210)は便器のボウル内に溜水に浸漬する機器に設置し、溜水に浸漬する必要がない他の部(例えば、ユーザ識別部220、制御部230、通信部240)は別の機器に配置して、例えば、当該機器はタンクに備え付けるよう設置してもよい。また、ユーザ識別部220が配置される機器は、使用者の保有するユーザ端末300の出力するQRコード情報およびICカードが出力する情報を当該機器が読み取れるよう、ユーザ端末300等がかざせる位置に配置できる機器とするのが好ましい。これにより、使用者が使用ごとに測定装置200にユーザ識別情報を使用都度入力することなく、使用者を識別した上で測定することができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of an overview of the
次に、以下、測定装置200を構成する測定部210の内部構造について説明する。
<実施形態1>
図6は、実施形態1に係る測定部210の内部構造の一例を模式的に示す図である。具体的には、図6は、測定部210を構成する撮影部212のフィルムに係る構造の例を示すものである。図6に示すように、撮影部212は、フィルムを一方のリールから張架して他方のリールに巻き取る二つのリールを含み、測定の開始都度または測定の終了都度の自動でリールを回転させることで前記フィルムを排尿が流れ込んだ溜水に順次送り出して浸漬させることができる。
Next, the internal structure of the measuring
<
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the internal structure of the measuring
具体的には、撮影部212のフィルムは、ロールタイプの例として、未使用のフィルム30aが巻き取られたリール10aと、使用済みのフィルム30aを巻き取るリール20aを測定部210内に配置し、リール20bからフィルム30aを張架してリール20aに巻き取っていくことで、溜水または排尿含有水に順次フィルム30aを送り出して浸漬させる。撮影部212は、当該浸漬させたフィルムに載せた試薬を呈色反応させていき、撮影部212の撮影手段(不図示)にて当該反応を撮影する。また、図6に示す当該ロールタイプの例以外にも、ストリップタイプの例として、一枚ずつフィルムを取り出して、溜水または排尿含有水に順次浸漬して、フィルムに載せた試薬を呈色反応させてもよい。これにより、使用者は測定都度フィルムを交換する必要がなく、交換の手間を省くことができるため、使い勝手のよい測定装置200を提供することができる。
Specifically, as an example of the roll type, the film of the photographing
<実施形態2>
図7は、実施形態2に係る測定部210の内部構造の一例を模式的に示す図である。測定部210は、図7に示すように、仕切り40bを基準に上部と下部の2層に分けて、仕切り40bから上部(使用済みのフィルムが巻き取られたリール20bの配置側)を廃棄部として、仕切り40bから下部(未使用のフィルムが巻き取られたリール10bの配置側)を使用部とすることもできる。廃棄部は、使用済みの水溶性のフィルムを便器内の溜水に溶解させることで廃棄するための格納スペースとして用いてもよい。
<
FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of the internal structure of the measuring
具体的には、例えば、使用済みのフィルムは、フラッシュした時(排尿等を水で流す便器の洗浄時に、測定部210の内に便器内の水が押し流れてきた時)に一部の水を廃棄部に入り込ませ、フラッシュの度に洗浄されることで廃棄してもよい。また、廃棄部は、使用済みのフィルムを格納するため、細菌が繁殖しにくい環境にする必要がある。このため、廃棄部は、具体的には、例えば、界面活性剤などの薬剤を含んでも殺菌または抗菌してもよいし、真空にして繁殖を防いでもよい。なお、フィルム30bとリール20aおよびリール10bの構成については、実施形態1に示すようにロールタイプとしてもよいし、リール10bのフィルムを全て使い終わった段階で、自動的に仕切り部40bを開けて上部の廃棄部に移動し格納を行い、その後、測定装置内に保有する未使用のフィルムが巻き取られたリール(不図示)を使用部のリール10bに配置することで、フィルムを新しくしていく自動カートリッジタイプとしてもよい。これにより、測定部210を長期間使用する際に、簡易に衛生状態を保って使用し続けることができる。
Specifically, for example, a used film is partially watered when it is flushed (when the water in the toilet bowl is pushed into the measuring
次に、以下、撮影部212を構成するフィルムと当該フィルムに載せた試薬の構成について説明する。図8は、撮影部212を構成するフィルムと試薬の構成の一例を模式的に示す図である。図8に示すように、試薬の表面の保護のためのトップフィルム60と試薬を載せるための(試薬の支持体とするための)支持体フィルム80を用いて、トップフィルム60と支持体フィルム80で試薬を挟んで撮影部212を構成するフィルムを構成することができる。トップフィルム60は、(1)水溶性フィルムを用いて測定時にトップフィルム60を溶解させる、(2)トップフィルム60を剥がす機構を測定部210内に組み込み、測定直前に剥がすことが考えられる。(1)または(2)によって、測定直前まで試薬を保護し、試薬の劣化防止をすることができる。また、トップフィルム60を用いずに、(3)測定部210の未使用のフィルムが巻き取られたリールを機密性の高い空間に保存しておくことで、測定直前まで触れる空気量を極力減らすことで、試薬の劣化防止をすることもできる。
Next, the configurations of the film constituting the photographing
<データ>
ここで、本実施の形態において、一例として、記憶部130に記憶される各種DBのデータ構成の例について図9を用いて説明する。なお、各種DBはそれぞれ、サーバ100の記憶部130を記憶先として限定せず、測定装置200の記憶部250でもよいし、ユーザ端末300の記憶部330でもよい。また、当該データ構成は、サーバ100の機能構成、処理内容等によって適宜変更してもいいことは言うまでもない。
<Data>
Here, in the present embodiment, as an example, an example of the data structure of various DBs stored in the
先ずトイレ情報DBは、便器に係る情報を保存するDBであり、例えば、一例として、便器型番、水量(溜水の水位、質量、体積等)、水温(溜水の水温情報)、洗浄済の有無、設置場所(緯度・経度情報、住所、建物名等)、使用開始時期(便器の使用開始時期)等の情報を含んで構成される。また、トイレ情報DBは、加えて、洗剤等の量情報または洗剤等の成分情報等のトイレ環境に関する情報(不図示)を含んで構成してもよい。トイレ情報DBは、便器単位でレコードを保持している。なお、便器型番に紐づく情報(例えば、便器のボウルの形状情報、便器の水量情報等)は、当該DBに保持してもよいし、当該DBに保持せず都度インターネット等のネットワークシステムを用いて検索して取得してもよい。 First, the toilet information DB is a DB that stores information related to the toilet bowl. For example, for example, the toilet bowl model number, the amount of water (water level, mass, volume, etc. of the pooled water), the water temperature (water temperature information of the pooled water), and the washed water. It is composed of information such as presence / absence, installation location (latitude / longitude information, address, building name, etc.), and start time of use (time to start using the toilet bowl). In addition, the toilet information DB may be configured to include information on the toilet environment (not shown) such as amount information of detergent or the like or component information of detergent or the like. The toilet information DB holds records for each toilet bowl. Information associated with the toilet bowl model number (for example, toilet bowl shape information, toilet water volume information, etc.) may be stored in the DB, or may not be stored in the DB, and a network system such as the Internet may be used each time. You may search and obtain it.
次に、閾値DBは、測定結果が陽性か陰性か、正常か異常か等の判断基準となる閾値を保存するDBであり、例えば、一例として、測定項目、測定項目ごとの閾値(絶対)(測定項目ごとの絶対的な指標としての基準値)、測定項目ごとの閾値(ユーザ毎)(測定項目ごとのユーザ毎のパーソナライズな指標としての基準値)等の情報を含んで構成される。 Next, the threshold value DB is a DB that stores a threshold value that serves as a criterion for determining whether the measurement result is positive or negative, normal or abnormal, and the like. It is composed of information such as (reference value as an absolute index for each measurement item), threshold value for each measurement item (for each user) (reference value as a personalized index for each user for each measurement item), and the like.
次に、測定・検査結果DBは、ユーザごとの測定結果および検査結果を保存するDBであり、例えば、一例として、ユーザID(ユーザ識別情報)、測定項目、測定値、検査項目、検査結果(分析結果、推測結果)、測定日時(年月日、時分秒)、検査日時(年月日、時分秒)等の情報を含んで構成される。 Next, the measurement / inspection result DB is a DB that stores measurement results and inspection results for each user. For example, as an example, a user ID (user identification information), measurement items, measurement values, inspection items, and inspection results ( It is composed of information such as analysis result, estimation result), measurement date and time (year / month / day, hour / minute / second), and inspection date / time (year / month / day, hour / minute / second).
次に、辞書データDBは、辞書データを保存するDBであり、例えば、一例として、測定値、検査結果(分析結果、推測結果)等の情報を含んで構成される。当該辞書データDBは、機械学習におけるいわゆる教師データとして、測定値から作成された特徴ベクトルの識別を行う。なお、辞書データDBに保存する辞書データは、設定ファイルで定義、保存してもよい。設定ファイルを用いると、DBを用いるより、辞書データの読み込み、更新処理速度は向上すると考えられる。 Next, the dictionary data DB is a DB that stores dictionary data, and is configured to include, for example, information such as measured values and inspection results (analysis results, guessing results), as an example. The dictionary data DB identifies a feature vector created from measured values as so-called teacher data in machine learning. The dictionary data to be saved in the dictionary data DB may be defined and saved in the setting file. It is considered that the reading and updating processing speed of the dictionary data is improved by using the setting file as compared with using the DB.
次に、ユーザDBは、ユーザを一意に識別するための情報を保存するDBであり、例えば、一例として、ユーザID(ユニークに付与された英数字の情報)、ユーザの氏名、性別、身長、体重、測定装置200によって計測された質量情報、ユーザに対応づけられた1以上の便器の便器ID等の情報を含んで構成される。
以上、各種DBのデータ構成である。
Next, the user DB is a DB that stores information for uniquely identifying a user. For example, as an example, a user ID (uniquely assigned alphanumeric information), a user's name, gender, height, and so on. It is composed of information such as weight, mass information measured by the measuring
The above is the data structure of various DBs.
次に、健康モニタリングシステム500の測定・分析結果と疾病などの情報の対応付けのデータ構成例について図11を用いて説明する。図11は、当該対応付けを示すデータ概念図である。例えば、一例として、排尿中のアルブミン成分を入力情報として、イムノクロマト法を用いて撮影部212で当該入力情報によって試薬等に反応したフィルムの呈色反応による発色具合を測定し、当該発色具合より尿中のアルブミン濃度を分析し、当該分析結果について対応する閾値を超過しているか否か等判定する。当該判定結果により、使用者は糖尿病が陽性か陰性か推測する。
Next, a data configuration example of associating the measurement / analysis results of the
<動作>
図10は、健康モニタリングシステム500が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
記憶部130は、予め初期設定として、または、測定の都度、便器のボウルの形状情報、溜水の水量情報、溜水の水温情報を記憶する(ステップS11)。ユーザ識別部220は、ICカード、ユーザ端末300等を用いて使用者を識別する(ステップS12)。なお、当該ステップ後に、測定部212は、一旦、溜水の水温を測定してもよい(不図示)。照度センサ部213は、フィルム面の照度を測定する(ステップS13)。測定部210は、使用者から手動で制御部230に備える入力手段で測定開始が入力されたことを伝達された場合は、各測定を開始する(ステップS14)。なお、当該ステップは、電極部211、撮影部212、温度測定部214が測定開始を自動で行う場合は省略することができる。
<Operation>
FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing executed by the
The
温度測定部214は、測定する温度が一定の閾値に達した際等に自動でまたは手動で測定が開始すると、溜水または排尿含有水の温度を測定し、水温情報を生成する(ステップS15)。電極部211は、測定する電位差が一定の閾値に達した際等に自動でまたは手動で測定が開始すると、電極間の電位差を測定し、電圧情報を生成する(ステップS16)。撮影部212は、自動でまたは手動で測定が開始すると、フィルムのサンプルパッド部分を排尿含有水に浸すようにフィルムを送り出し、テストラインおよびコントロールラインのRGB輝度信号をカメラ等の撮影手段で撮影する(ステップS17)。
When the measurement is automatically or manually started when the temperature to be measured reaches a certain threshold value, the temperature measuring unit 214 measures the temperature of the accumulated water or the urination-containing water and generates water temperature information (step S15). .. When the measurement is automatically or manually started when the potential difference to be measured reaches a certain threshold value, the
温度測定部214は、測定する温度が一定の閾値に達した際等に自動で測定を終了し、電極部211は、測定する電位差が一定の閾値に達した際等に自動で測定を終了する(ステップS18)。
The temperature measuring unit 214 automatically ends the measurement when the temperature to be measured reaches a certain threshold value, and the
解析部121は、形状情報、水量情報、水温情報等に基づいて、測定部210の周囲を流れる流体をモデル化した流体モデルを用いて、 流体を解析して尿量を解析する(算出する)(ステップS19)。測定した値が電極法による分析の場合(ステップS20の電極法)、補正部122は、当該解析した尿量情報と、水量情報に基づいて希釈度合を算出し、当該希釈度合に基づいて電圧情報を補正する(ステップS21)。分析部123は、電圧情報(補正後)に基づいて、尿成分を分析する(ステップS22)。
The
測定した値がイムノクロマト法による分析の場合(ステップS20のイムノクロマト法)、補正部122は、当該解析した尿量情報と、水量情報に基づいて希釈度合を算出し、当該希釈度合に基づいて、撮影情報を補正する(ステップS23)。なお、当該ステップにおいて、補正部122は、当該希釈度合に加え、照度情報に基づいて、撮影情報を補正してもよい。また、補正部122は、便器の溜水に関する情報(便器の使用者の排尿が流れ込む前の溜水に関する情報)を用いて、測定結果を補正してもよい。また、補正部122は、測定装置200が便器に設置されてからの経過時間に基づいて、測定結果を補正してもよい。さらに、補正部122は、経過時間に基づいた補正における補正量を、便器の溜水に関する情報に基づいて修正してもよい。
When the measured value is analyzed by the immunochromatography method (immunochromatography method in step S20), the
分析部123は、撮影情報(補正後)に基づいて、尿成分を分析する(ステップS24)。当分析部123は、当該分析結果に基づき特徴ベクトルを作成し、作成した特徴ベクトルを訓練データ(辞書データ)により識別する(ステップS25)。推測部124は、解析された排尿の排尿情報(例えば、分析された尿成分)に基づいて、使用者の疾病を推測する(ステップS26)。
The
<実施例1>
以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例のみに限定されるものではない。
図1等に示す健康モニタリングシステム500を用いて、尿成分として尿中の水素イオン濃度の分析を試みた。システムの仕様および試験条件は以下のとおりである。
<Example 1>
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
Using the
(1)溜水および排尿含有水の温度の測定
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、温度測定は、抵抗法(サーミスタ)によって測定した。
(2)電位差の測定
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、電極法を用いて排尿含有水に浸漬した電極間を流れる電流の電位差を測定した。
(3)尿量の算出
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、測定された溜水および排尿含有水の温度に基づいて、上述の数式(1)の回帰式を用いて、尿量を算出した。当該算出にあたって、本実施例においては、尿の温度を38[℃]で設定して算出した。
(4)希釈度合による電圧情報の補正
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、上記(3)で算出した尿量に基づいて、上述の数式(2)を用いて、上記(2)で測定した電位差の値を補正した。
(5)pH値の分析
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、上記(4)で補正した電位差の値に基づいて、上述の数式(3)を用いて、pH値を分析した。当該分析にあたって、αとeの値は、それぞれ0で設定して分析した。
(1) Measurement of temperature of accumulated water and urine-containing water In the health monitoring system according to this example, the temperature was measured by the resistance method (thermistor).
(2) Measurement of potential difference In the health monitoring system according to this example, the potential difference of the current flowing between the electrodes immersed in the urine-containing water was measured by using the electrode method.
(3) Calculation of urine volume In the health monitoring system according to this embodiment, the urine volume was calculated using the regression equation of the above mathematical formula (1) based on the measured temperatures of the accumulated water and the urine-containing water. .. In the calculation, in this example, the temperature of urine was set at 38 [° C.].
(4) Correction of voltage information based on the degree of dilution In the health monitoring system according to this embodiment, the measurement was performed in (2) above using the above formula (2) based on the urine volume calculated in (3) above. The value of the potential difference was corrected.
(5) Analysis of pH value In the health monitoring system according to this example, the pH value was analyzed using the above mathematical formula (3) based on the value of the potential difference corrected in (4) above. In the analysis, the values of α and e were set to 0 for each analysis.
<実験方法>
本実施例において行った実験方法は、以下のとおりである。
この実験では人工尿を用いて、検体を調整したものを試験液とした。表1−1および表1−2に示すとおり、64通りの人工尿の尿流量、尿量およびpH値(水素イオン濃度(尿の酸性度であり、尿が酸性かアルカリ性かを示す)の値)の組合せ(ケース)を作成するよう、当該試験液に試薬をそれぞれ添加して混合後、本実施例の健康モニタリングシステムを取り付けた洋式トイレに自動ポンプを用いて、各ケース15回ずつ当該試験液の滴下を行い、本実施形態の健康モニタリングシステムでpH値の分析を行った。
<Experimental method>
The experimental method performed in this example is as follows.
In this experiment, artificial urine was used to prepare a sample, which was used as a test solution. As shown in Table 1-1 and Table 1-2, 64 types of artificial urine flow rate, urine volume and pH value (hydrogen ion concentration (acidity of urine, indicating whether urine is acidic or alkaline)). ) Is added to the test solution and mixed so as to prepare a combination (case) of), and then the test is performed 15 times in each case using an automatic pump in a Western-style toilet equipped with the health monitoring system of this example. The solution was dropped and the pH value was analyzed by the health monitoring system of the present embodiment.
<実験結果>
図12は、実験結果の一例を示す図である。図12において、横軸は人工尿における調整したpH値であり、縦軸は本発明に係る健康モニタリングシステムが測定した尿のpH値の測定値である。単位は何れも[pH]である。当該グラフを見ると、上記調整値と上記測定値とは線形の特性を示しており、pH値が正しく算出されていることがわかる。近似値として、97.49[%]であった。当該実験結果から、本実施形態の尿成分の分析方法の有効性が実証された。
<Experimental results>
FIG. 12 is a diagram showing an example of experimental results. In FIG. 12, the horizontal axis is the adjusted pH value in artificial urine, and the vertical axis is the measured value of the pH value of urine measured by the health monitoring system according to the present invention. The unit is [pH]. Looking at the graph, it can be seen that the adjusted value and the measured value show linear characteristics, and the pH value is calculated correctly. As an approximate value, it was 97.49 [%]. From the experimental results, the effectiveness of the method for analyzing the urine component of the present embodiment was demonstrated.
<実施例2>
実施例1とは別の例として、以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例のみに限定されるものではない。
図1等に示す健康モニタリングシステム500を用いて、尿成分として尿中のアルブミン濃度の分析を試みた。システムの仕様および試験条件は以下のとおりである。
(1)溜水および排尿含有水の温度の測定
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、温度測定は、抵抗法(サーミスタ)によって測定した。
(2)呈色反応の撮影
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、フィルムに載せた試薬に対し、イムノクロマト法を用いて尿中のアルブミンに呈色反応させて、当該反応具合を発色のRGB値をカメラにて撮影して読み取った。
(3)尿量の算出
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、測定された溜水および排尿含有水の温度に基づいて、上述の数式(1)の回帰式を用いて、尿量を算出した。当該算出にあたって、本実施例においては、尿の温度を38[℃]で設定して算出した。
(4)希釈度合による撮影情報の補正
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、上記(3)で算出した尿量に基づいて、上記(2)で読み取ったRGB値を補正した。
(5)アルブミン濃度の分析
本実施例に係る健康モニタリングシステムにおいて、上記(4)で補正したRGBの値に基づいて、尿中のアルブミン濃度を分析した。
<Example 2>
As an example different from the first embodiment, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
Using the
(1) Measurement of temperature of accumulated water and urine-containing water In the health monitoring system according to this example, the temperature was measured by the resistance method (thermistor).
(2) Photographing the color reaction In the health monitoring system according to this example, the reagent placed on the film was subjected to a color reaction with albumin in urine using an immunochromatography method, and the reaction condition was determined by the RGB value of color development. Was photographed with a camera and read.
(3) Calculation of urine volume In the health monitoring system according to this embodiment, the urine volume was calculated using the regression equation of the above mathematical formula (1) based on the measured temperatures of the accumulated water and the urine-containing water. .. In the calculation, in this example, the temperature of urine was set at 38 [° C.].
(4) Correction of imaging information according to the degree of dilution In the health monitoring system according to this embodiment, the RGB value read in (2) above was corrected based on the urine volume calculated in (3) above.
(5) Analysis of albumin concentration In the health monitoring system according to this example, the albumin concentration in urine was analyzed based on the RGB value corrected in (4) above.
<実験方法>
本実施例において行った実験方法は、以下のとおりである。
この実験では人工尿を用いて、検体を調整したものを試験液とした。表2−1および表2−2に示すとおり、64通りの尿流量、尿量およびアルブミン濃度(mg/L)の組合せ(ケース)を作成するよう、当該試験液に試薬をそれぞれ添加して混合後、本実施例の健康モニタリングシステムを取り付けた洋式トイレに自動ポンプを用いて、各ケース2回ずつ当該試験液の滴下を行い、本実施例の健康モニタリングシステムでアルブミン濃度の分析を行った。
<Experimental method>
The experimental method performed in this example is as follows.
In this experiment, artificial urine was used to prepare a sample, which was used as a test solution. As shown in Table 2-1 and Table 2-2, reagents are added to and mixed with the test solution so as to prepare 64 combinations (cases) of urine flow rate, urine volume and albumin concentration (mg / L). After that, the test solution was dropped twice in each case using an automatic pump into a Western-style toilet equipped with the health monitoring system of this example, and the albumin concentration was analyzed by the health monitoring system of this example.
<実験結果>
図13は、実験結果の一例を示す図である。図13において、横軸は人工尿における調整したアルブミン濃度であり、縦軸は本発明に係る健康モニタリングシステムが測定した尿のアルブミン濃度の測定値である。単位は何れも[mg/L]である。当該グラフを見ると、上記調整値と上記測定値とは線形の特性を示しており、アルブミン濃度が正しく算出されていることがわかる。近似値として、97.01[%]であった。当該実験結果から、本実施形態の尿成分の分析方法の有効性が実証された。
<Experimental results>
FIG. 13 is a diagram showing an example of experimental results. In FIG. 13, the horizontal axis is the adjusted albumin concentration in artificial urine, and the vertical axis is the measured value of the albumin concentration in urine measured by the health monitoring system according to the present invention. The unit is [mg / L]. Looking at the graph, it can be seen that the adjusted value and the measured value show linear characteristics, and the albumin concentration is calculated correctly. As an approximate value, it was 97.01 [%]. From the experimental results, the effectiveness of the method for analyzing the urine component of the present embodiment was demonstrated.
(その他)
本発明に係る健康モニタリングシステムは、医療機関等と連動して、遠隔医療の一環として利用することができる。例えば、記憶部130に記憶するユーザDBの中に各ユーザが係る医療機関、医師等の情報を記憶し、測定・検査結果DBの更新の際等に当該DBの測定値および検査結果データを上記医療機関等に送信し、医師等は、当該送信されたデータに基づいて、患者が自宅にいても遠隔から健康に関する診察、指導等を行うことができる。
(others)
The health monitoring system according to the present invention can be used as a part of telemedicine in cooperation with a medical institution or the like. For example, information on the medical institution, doctor, etc. of each user is stored in the user DB stored in the
さらに、本発明に係る健康モニタリングシステムは、同様に医師や薬剤師、製薬会社等による遠隔での投薬観察(処方した薬をのんでいるか)や薬物代謝チェック(処方された薬が効くかどうかのチェック)、薬局から健康状態や医師の処方に合わせて処方された薬を配達するサービスや遠くにいる家族の健康チェック等にも利用することもできる。本発明に係る健康モニタリングシステムは、製薬会社や健康保険組合のシステムと連携して、本発明に係る健康モニタリングシステムの記憶部130に記憶する測定・検査結果情報から生成した時系列のバイタルデータをデータマーケティング事業に利用することもできる。同様に、保険会社や健康保険組合のシステムと連携して、どうやったら医療費を削減できるかのシミュレーションにもバイタルデータを利用することができる。
Further, the health monitoring system according to the present invention also performs remote medication observation (whether the prescribed drug is taken) and drug metabolism check (check whether the prescribed drug is effective) by a doctor, a pharmacist, a pharmaceutical company, or the like. ), It can also be used for services such as delivering medicines prescribed according to the health condition and doctor's prescription from the pharmacy and health checks for families far away. The health monitoring system according to the present invention cooperates with a system of a pharmaceutical company or a health insurance association to generate time-series vital data generated from measurement / test result information stored in the
また、当該生成したバイタルデータと、健康モニタリングシステムと連携するウェアラブル機器で記録される日々のライフログを結びつけることによって、より個別具体的な健康および美容アドバイスを提供するサービスに利用することも出来る。また、バイタルデータとライフログを結びつけることで、例えば、どういう健康状態の人間がどういう生活していくのかのモデリングにも利用することができる。 In addition, by linking the generated vital data with the daily life log recorded by the wearable device linked with the health monitoring system, it can be used for a service that provides more individual and specific health and beauty advice. In addition, by linking vital data and life logs, it can be used, for example, for modeling what kind of health people are living and what kind of life they are.
例えば、食事に関するライフログと結び付ける場合、バイタルデータから足りない栄養素等を抽出し、抽出した栄養素をユーザ端末300の表示部330に表示し、また、当該抽出した栄養素に基づいて食事メニュー(摂取すべき野菜など食材情報も含め)およびサプリメントをユーザ端末300の表示部330に表示し提案することもできる。同様に、バイタルデータをタイプ分けして、当該タイプごとに身体に不足する栄養素を補うサプリメントを提案することもできる。当該サービスの提供対象は、一般家庭や個人に留まらず、例えばアスリート等の健康管理にも適用することができる。美容面でも同様に、パーソナライズドされた化粧品を、特に、肌や髪にトラブルがあると予想される使用者に対して提案することもできる。
For example, when linking with a life log related to meals, missing nutrients and the like are extracted from vital data, the extracted nutrients are displayed on the
また、本発明に係る健康モニタリングシステムは、バイタルデータとライフログに加え、ゲノム解析結果を結び付けて、例えば、どういうゲノムの人間がどういう健康状態で生活していくのかのモデリングにも利用することができる。 Further, the health monitoring system according to the present invention can be used for modeling, for example, what kind of genome a human being lives in what kind of health state by linking genome analysis results in addition to vital data and life log. can.
さらに、これらのモデリング情報は、当該モデリングによって予想した健康状態の情報を保険会社等に提供し、保険会社等は当該予想情報に基づき、加入可否や保険料などを検討、決定する際の情報として利用することができる。 Furthermore, these modeling information provides information on the health condition predicted by the modeling to the insurance company, etc., and the insurance company, etc. uses the forecast information as information when considering and deciding whether or not to enroll and insurance premiums. It can be used.
サーバ100、測定装置200およびユーザ端末300の各機能部は、集積回路(IC(IntegratedCircuit)チップ、LSI(LargeScaleIntegration))等に形成された論理回路(ハードウェア)や専用回路によって実現してもよいし、CPU(CentralProcessingUnit)およびメモリを用いてソフトウェアによって実現してもよい。また、各機能部は、1または複数の集積回路により実現されてよく、複数の機能部の機能を1つの集積回路により実現されることとしてもよい。LSIは、集積度の違いにより、VLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIなどと呼称されることもある。なお、ここで「回路」は、コンピュータによるデジタル処理、すなわち、ソフトウェアによる機能的処理としての意味合いを含んでもよい。また、当該回路は、再構築可能な回路(例えば、FPGA:FieldProgrammableGateAway)により実現されてもよい。
Each functional unit of the
サーバ100、測定装置200およびユーザ端末300の各機能部をソフトウェアにより実現する場合、サーバ100、測定装置200またはユーザ端末300の各機能部は、各機能を実現するソフトウェアである表示情報生成プログラムの命令を実行するCPU、上記健康モニタリングプログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(ReadOnlyMemory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記健康モニタリングプログラムを展開するRAM(RandomAccessMemory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記健康モニタリングプログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記健康モニタリングプログラムは、当該健康モニタリングプログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。本発明は、上記健康モニタリングプログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
When each functional unit of the
なお、上記健康モニタリングプログラムは、例えば、ActionScript、JavaScript(登録商標)などのスクリプト言語、Objective-C、Java(登録商標)などのオブジェクト指向プログラミング言語、HTML5などのマークアップ言語などを用いて実装できる。 The above health monitoring program can be implemented using, for example, a script language such as ActionScript or JavaScript (registered trademark), an object-oriented programming language such as Objective-C or Java (registered trademark), or a markup language such as HTML5. ..
100サーバ
110通信部
120制御部
130記憶部
200測定装置
210測定部(測定装置)
220ユーザ識別部(測定装置)
230制御部(測定装置)
240通信部(測定装置)
250記憶部(測定装置)
300ユーザ端末
310通信部(ユーザ端末)
320制御部(ユーザ端末)
330表示部(ユーザ端末)
340記憶部(ユーザ端末)
100
220 User identification unit (measuring device)
230 Control unit (measuring device)
240 communication unit (measuring device)
250 storage unit (measuring device)
300
320 control unit (user terminal)
330 Display (user terminal)
340 storage unit (user terminal)
Claims (10)
前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定部と、
前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析部と、
前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水のpH値に基づいて、前記電圧情報を補正する補正部と、
前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析部と、
前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測部と、
を備える健康モニタリングシステム。 A storage unit that stores water temperature information, which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed, information on the shape of the bowl for each toilet bowl, and information on the amount of accumulated water.
A measuring unit that generates voltage information by measuring the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed.
An analysis unit that analyzes the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis based on at least one of the shape information or the water volume information and the water temperature information.
A correction unit that corrects the voltage information based on the water amount information, the urination information including the urination amount of the urination, and the pH value of the accumulated water of the toilet bowl.
An analysis unit that analyzes urine components based on the corrected voltage information,
A guessing unit that estimates the user's disease based on the analyzed urine component,
Health monitoring system equipped with.
前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定ステップと、
前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析ステップと、
前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水のpH値に基づいて、前記電圧情報を補正する補正ステップと、
前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析ステップと、
前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測ステップと、
を含む健康モニタリング方法。 A storage step for storing water temperature information which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed, the shape information of the bowl for each toilet bowl, and the water amount information of the accumulated water.
A measurement step of measuring the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed and generating voltage information, and a measurement step.
An analysis step of analyzing the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis based on at least one of the shape information or the water volume information and the water temperature information.
A correction step for correcting the voltage information based on the water amount information, the urination information including the urine volume of the urination, and the pH value of the accumulated water of the toilet bowl.
An analysis step for analyzing urine components based on the corrected voltage information,
A guessing step of guessing the user's disease based on the analyzed urine component,
Health monitoring methods including.
便器の使用者の排尿が流れ込んだ溜水の温度である水温情報と、前記便器ごとのボウルの形状情報と、前記溜水の水量情報とを記憶する記憶機能と、
前記排尿が流れ込んだ溜水に浸漬した二つの電極間の電位差を測定して電圧情報を生成する測定機能と、
前記形状情報または前記水量情報の少なくともいずれか一つと、前記水温情報とに基づいて、回帰分析を用いた予測モデルで排尿の尿量を解析する解析機能と、
前記水量情報、前記排尿の尿量を含む排尿情報、および、前記便器の溜水のpH値に基づいて、前記電圧情報を補正する補正機能と、
前記補正した電圧情報に基づいて尿成分を分析する分析機能と、
前記分析した尿成分に基づいて、前記使用者の疾病を推測する推測機能と、
を実行させることを特徴とする健康モニタリングプログラム。
On the computer
A memory function that stores water temperature information, which is the temperature of the accumulated water into which the urine of the user of the toilet bowl has flowed, information on the shape of the bowl for each toilet bowl, and information on the amount of accumulated water.
A measurement function that measures the potential difference between two electrodes immersed in the accumulated water into which urine has flowed and generates voltage information.
An analysis function that analyzes the urine volume of urination with a prediction model using regression analysis based on at least one of the shape information or the water volume information and the water temperature information.
A correction function for correcting the voltage information based on the water amount information, the urination information including the urination amount of the urination, and the pH value of the accumulated water of the toilet bowl.
An analysis function that analyzes urine components based on the corrected voltage information,
A guessing function for estimating the user's disease based on the analyzed urine component,
A health monitoring program characterized by running.
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