JP7121208B2 - ポータブル脱水監視システム - Google Patents

Description

本開示は、概して、脱水を判定するための非侵襲的システムおよび方法に関する。

水分と電解質のバランスを維持することは、健康的な生活に不可欠であり、健康状態が悪い時期には特に重要である。脱水症、水分過剰、および塩分と水分の過剰は、罹患率と死亡率に関連している。

脱水状態は、全身の水分が過剰に失われることで発生し、電解質の異常、特に血清中のナトリウム濃度の変化に関連していることがよくある。高張性（高ナトリウム濃度）脱水症は、ナトリウムよりも比例して多くの水分が細胞外の体液区分から失われるときに発生する。これは、例えば、高齢者に見られる加齢に伴う喉の渇きの障害の結果として発生する可能性がある。低張性（低ナトリウム濃度）脱水症は、失われたナトリウムの割合が失われた水分の割合よりも多い場合に発生する。これは、例えば、利尿薬の使用または火傷の犠牲者に発生する可能性がある。等張性脱水症は、水分とナトリウムの比例的な喪失に起因し、正常な血清ナトリウム濃度をもたらす。これは、例えば、同等の割合で塩分と水分が失われる下痢の結果として発生する可能性がある。

心拍数および血圧は、身体の水分の状態によって影響を受ける可能性がある。心拍数および血圧は、自律神経系によって制御される。自律神経系自体は、交感神経系および副交感神経系で構成される。２つの系は、バランスが保たれている対をなす系と見なすことができる。各々の系は常に、所与の組織にある程度の神経入力を提供する。交感神経系および副交感神経系は通常、所与の組織に反対の影響を与えるため、一方の系の活動を増加させると同時に他方の活動を減少させると、組織の機能の非常に迅速かつ正確な制御がもたらされる。

脱水により血管内区分の容積が減少すると、心拍数および血圧の回答は圧受容器反射によって特異的に制御される。圧受容器は、主に大動脈弓、頸動脈洞、心臓内にある特殊な圧力感知ニューロンである。血圧の変化は圧受容器の伸びの変化をもたらし、それは迷走神経内を脳の延髄まで伝わる信号を生成する。この信号は処理され、交感神経から副交感神経への活動のバランスの変化をもたらす。一般的に、脱水症は交感神経活動の副交感神経活動に対する比率の増加を引き起こすと予想される。これにより、ノルアドレナリンの放出、末梢血管の収縮、および血圧を維持する心拍数と１回拍出量の増加をもたらす。

心拍数は、運動に起因するまたは安静時の脱水症の場合にベースラインから大幅に増加するため、心拍数だけでも水分状態のマーカーとして使用できる。追加の一手段として、立位に対する心血管回答を使用した水分状態評価も評価されている。座位と立位の間の心拍数のデルタは、水分損失の増加と相関していた。（ベースラインと比較せずに）スタンドアロンの試験として、毎分２０ビート（ｂｐｍ）の心拍数の増加は、脱水を検出する有効な方法であり、高い特異性を提供するが、２～７％の脱水に対しては感度が低いことが見出された。注目すべきことに、それは高張性脱水症に対して最も正確であった。ベースラインからの心拍数の増加は脱水症を検出する方法として前向きに測定されていないが、証拠は、臨床評価のバイタルサインとしての有用性と、脱水状態の心拍数が水分補給された状態から大幅に上昇していることを示唆している。患者のベースライン状態を判定するためのコンテキスト情報と組み合わせた継続的または頻繁なモニタリングは、患者がベースラインの水分レベルから大幅に逸脱しているときに信号を提供することが期待される。

心拍変動（ＨＲＶ）は、個人の生理学的状態を判定するための非侵襲的で簡単に適用できるツールとして一般的に使用される。ＨＲＶは、心拍間隔と自律神経系活動の変動を示す。ＨＲＶは、時間および周波数解析の領域内で線形法によって解析できる。ＨＲＶは、非線形法でも解析できる。

脱水は自律神経系に影響を与える（交感神経信号を増加させ、副交感神経信号を減少させる）ため、脱水症は心拍数の変動を減少させると予想される。ＨＲＶの低下は、３つの臨床研究で実証されており、そのすべてが脱水状態での心拍変動の低下を示している。ＨＲＶの低下は、安静時ならびに運動後の脱水状態で示されており、すべての変化は顕著であった。これらの変化は、心拍変動を判定するための複数の方法でも実証された。

１４人の大学アスリートの研究では、ＨＲＶ、尿比重、および体重がベースラインで測定された。アスリートは、脱水プロトコルを通過した。その後、７人のアスリート（水分補給グループ）は、水分補給された。他の７人のアスリート（脱水グループ）は脱水状態のままであった。脱水グループは、脱水の測定されたすべてのパラメータの有意な減少を示したが、水分補給グループはそうではなかった。Ｍ．Ｃａｓｔｒｏ－Ｓｅｐｕｌｖｅｄａ、Ｈ．Ｃｅｒｄａ－Ｋｏｈｌｅｒ、Ｃ．Ｐｅｒｅｚ－Ｌｕｃｏ、Ｍ．Ｍｏｎｓａｌｖｅｓ、Ｄ．Ｃ．Ａｎｄｒａｄｅ、Ｈ．Ｚｂｉｎｄｅｎ－Ｆｏｎｃｅａら、運動後の水分状態は、安静時の代謝率と心拍変動に影響する（Ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ａｆｔｅｒ ｅｘｅｒｃｉｓｅ ａｆｆｅｃｔ ｒｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｒａｔｅ ａｎｄ ｈｅａｒｔ ｒａｔｅ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ）、Ｎｕｔｒｉｃｉｏｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌａｒｉａ（Ｎｕｔｒ Ｈｏｓｐ）、２０１４；３１（３）：１２７３－７を参照のこと。

第２の研究では、５人の対象が水分補給された状態と脱水状態（３．９０～７％の体重減少）で熱試行を実施した。各々の試行中、心周期のＲ－Ｒ間隔データは、９０分のサイクルエルゴメーター運動を完了する前に安静時に４５分間収集され、運動の完了後に安静時に４５分間再度収集された。ＨＲＶの高周波（ＨＦ）、低周波（ＬＦ）、超低周波（ＶＬＦ）、および総電力（ＴＰ）成分を測定するために、解析が実行された。全体的なＨＲＶは、脱水症によって大幅に減少した。この研究では、脱水安静状態で心拍数も大幅に増加した。Ｒ．Ｃａｒｔｅｒ、Ｓ．Ｃｈｅｕｖｒｏｎｔ、Ｍ．Ｋｏｌｋａ、Ｌ．Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎ、およびＭ．Ｓａｗｋａ、運動熱ストレス後の心拍変動に対する水分状態の影響、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ、２００５；３０（７）：４９５－５０２を参照のこと。

第３の研究では、１７人の男性アスリートが、身体活動の前、運動後（サイクリングマシンを漕いだ後）、および水分補給後（対象が自由に水を飲んだ後）の３つのフェーズで評価された。Ｅ．Ｓｅｖｅｒｅｙｎ、Ｊ．Ｖｅｌａｓｑｕｅｚ、Ｇ．Ｐｅｒｐｉｎａｎ、Ｈ．Ｈｅｒｒｅｒａ、Ｍ．Ｐａｃｈｅｃ、Ｓ．Ｗｏｎｇ、アスリートの脱水プロトコル中の心拍変動解析、２０１６ ＸＸＩ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｉｍａｇｅｓ ａｎｄ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｖｉｓｉｏｎ（ＳＴＳＩＶＡ）、２０１６を参照のこと。心電図の取得および体重測定が、各々のフェーズで実行された。心電図信号の各々におけるＨＲＶの研究は、例えば、Ｊ．Ｓｚｔａｊｚｅｌ、心拍変動：自律神経系を測定するための非侵襲的心電図法（Ｈｅａｒｔ ｒａｔｅ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ：ａ ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ａｕｔｏｎｏｍｉｃ ｎｅｒｖｏｕｓ ｓｙｓｔｅｍ）、Ｓｗｉｓｓ Ｍｅｄ Ｗｋｌｙ．２００４；１３４（３５－３６）：５１４－２２で説明されているように、時間領域パラメータ（ＲＲ、ＲＭＳＳＤ、ＳＤＲＲ）、周波数領域パラメータ（ＬＦ、ＨＦ）、および非線形パラメータ（ＳＤ１、ＳＤ２、近似エントロピー、およびスケーリングされた指数：α１およびα２）を取得することによって実行された。この論文の研究成果は、パラメータ：ＨＲＶからのＲＲ、ＲＭＳＳＤ、ＳＤＲＲ、ＬＦ、ＨＦ、α２、ＳＤ１、およびＳＤ２が、個々のアスリートの水分補給されたフェーズと脱水のフェーズを区別できたことを示している。

座位から立位に移動すると、血圧の変化を引き起こし、次いで、圧受容器の伸びの変化をもたらす。これは、交感神経から副交感神経の活動へのバランスの変化につながる。脱水症は、交感神経活動から副交感神経活動への変化の増加につながると予想される。例えば、上記で引用したＭ．Ｃａｓｔｒｏ－Ｓｅｐｕｌｖｅｄａらを参照されたい。この変化の程度は、ＨＲＶ機能を介して測定できる。

ＨＲＶは、スマートフォンアプリケーションを使用したフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の方法を介して決定することができる。そのようなアプリケーションの１つは、オーストリアのウィーンにあるＡｕｔｏｎｏｍ Ｈｅａｌｔｈ Ｇｅｓｕｎｄｈｅｉｔｓｂｉｌｄｕｎｇｓ ＧｍｂＨから市販されている。ＰＰＧ測定値は、ユーザがスマートフォンのカメラのレンズに人差し指をかざし、付属のカメラＬＥＤ（懐中電灯）をオンにした状態で取得される。ユーザの指が照らされ、スマートフォンのカメラを覆っている間に、続く光の反射を測定することによって、ＰＰＧ信号は取得される。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Ｄ．Ｊ．Ｐｌｅｗｓ、Ｂ．Ｓｃｏｔｔ、Ｍ．Ａｌｔｉｎｉ、Ｍ．Ｗｏｏｄ、Ａ．Ｅ．Ｋｉｌｄｉｎｇ、Ｐ．Ｂ．Ｌａｕｒｓｅｎによる、「心拍変動記録と、スマートフォンのフォトプレチスモグラフィー、ポラールＨ７チェストストラップ、および心電図との比較（Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｈｅａｒｔ－Ｒａｔｅ－Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｗｉｔｈ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ，Ｐｏｌａｒ Ｈ７ Ｃｈｅｓｔ Ｓｔｒａｐ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）」、Ｉｎｔ Ｊ Ｓｐｏｒｔｓ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｐｅｒｆｏｒｍ、２０１７；１２（１０）：１３２４－８を参照のこと。

本明細書に開示されるＨＲＶ測定アプリケーションシステムおよび方法は、患者が水分補給された状態または脱水の状態にあるかどうかを監視するために、姿勢変化試験（座位－立位試験）と組み合わせて使用されることを意図している。システムおよび方法は、姿勢の変化中に特定のＨＲＶ特性の変化を追跡することによって動作する。システムおよび方法は、例えば、上記で特定されたオーストリアのウィーンのＡｕｔｏｎｏｍ Ｈｅａｌｔｈ Ｇｅｓｕｎｄｈｅｉｔｓｂｉｌｄｕｎｇｓ ＧｍｂＨ製のアプリケーションなどのスマートフォンカメラフォトプレチスモグラフィー取得アプリケーションを使用する。システムおよび方法は、患者と医療専門家に情報を提供するために、入院患者と外来患者の両方の設定で毎日使用されるように構成されている。システムおよび方法によって提供されるデータは、水分状態の患者のセルフ管理を可能にする。システムおよび方法はまた、特定の介入を必要なこととする可能性のある患者の状態の変化について臨床チームに警告することができる。

ユーザが脱水状態にあるかどうかを判定するために、本明細書に開示されるシステムおよび方法は、ユーザに、座位から立位への試験のステップを実行するように指示する。まず、患者は座ったままで、１０～３０秒間、画面上の呼吸ガイドに従う。システムおよび方法は、試験中にＨＲＶの読み取り値を取得する。１０～３０秒の座位の試験が終了すると、ユーザはすぐに立ち上がるように指示される。システムおよび方法は、ユーザが立っているときにＨＲＶの読み取りを繰り返す。

システムおよび方法では、座位試験と立位試験からのＨＲＶ読み取り値を使用して、ユーザのＨＲＶ読み取り値間の差を計算することによって「水分スコア（hydration score）」を決定する。差は、差が常に非負の数になるように絶対的な変化として計算される。

試験の２つのステップの終わりに、システムおよび方法は、臨床的に証明された一連の主観的な質問をユーザに尋ねる。質問には、ユーザが喉の渇き、立ちくらみ、吐き気、または経口摂取の減少のうちのいずれかの感覚を経験しているかどうかが含まれるが、これに限定されない。ユーザは、自分の尿の推定色を説明するように求められる。ユーザからの各々の回答には、重み付けされたスコアが割り当てられる。

システムおよび方法は、アルゴリズムを試験結果とユーザからの重み付けされた回答に適用して、患者が水分補給された状態または脱水の状態にあるかどうかを判定する。アルゴリズムの結果は、選択された色（例えば、緑色、黄色、または赤色）のフラグ（シンボル）で表される。フラグは、各々の試験の完了時にユーザに表示される。緑色のフラグは、ユーザが水分補給された状態にあることを意味する。黄色のフラグは、ユーザが軽度の脱水状態にあるか、重度の脱水症のリスクがあることを意味する。赤色のフラグは、ユーザが重度の脱水状態にあるか、重度の脱水状態になるリスクが非常に高いことを意味する。

システムおよび方法によって実行される脱水アルゴリズムは、ユーザのベースラインの水分測定値が決定されたときに最も良好に機能する。ベースラインの水分測定値は、ユーザからの複数の「良好な」読み取り値（例えば、７日間または３０日間）の移動平均を取ることによって決定される。「良好な」読み取りとは、ユーザが脱水状態にある可能性が高いかどうかを判定するために、ユーザが健康に関する質問を介してスクリーニングされる読み取りである。重み付き平均を取ることにより、アルゴリズムは、ユーザの水分状態が安定しているかどうかを判定でき、したがって、ユーザが「ベースラインの水分状態」にあることを表している。

ユーザがどのような状態にあるかに関係なく、ユーザの「水分スコア」（座位のＨＲＶ読み取り値と立位のＨＲＶ読み取り値の間の変化）が増加すると、患者は立っているときにより多くのストレスがかかり、したがって脱水状態になるので、患者の水分状態のベースラインを測定するこの方法は、効果的である。正確なベースラインにより、アルゴリズムは患者がどの程度脱水状態にあるかを判定できる。

時間の経過とともに、多くのユーザからより多くのデータが収集されるため、ユーザがどの程度脱水状態にあるかを理解するために、各々のユーザのためのベースラインスコアは、もはや必要とされなくなるだろう。時間の経過とともに、データセットは、異なる脱水状態にある異なる患者集団間のＨＲＶの変化のパターンを判定するのに十分に大きくなるだろう。

ＰＰＧ読み取り値を取得するためのシステムおよび方法は、スマートフォンカメラを介した取得から、ストーマバッグまたはベースプレート内部に埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）を介した直接のＨＲデータの取得に変更できる。追加的または代替的に、遠隔ＥＣＧセンサーは、少なくとも１つのＥＣＧ信号をＥＣＧセンサーから受信するように構成されたアプリケーションまたは電子デバイスに無線で結合することができる着用者の身体上の遠隔ＥＣＧセンサーなど、ストーマバッグまたはベースプレートとは別に実装することができる。少なくとも１つのＥＣＧセンサーは、ＢＩＯＳＴＲＡＰ（登録商標）、ＡＰＰＬＥ ＷＡＴＣＨ（登録商標）、ＦＩＴＢＩＴ（登録商標）、またはＥＣＧ値および／またはＥＣＧ読み取り値を決定するために使用可能な値を測定できる他のウェアラブル電子デバイスなどのウェアラブル追跡デバイスによって実装することができる。さらに、取得方法の変更は、加速度計、ジャイロスコープ、またはその両方を使用した姿勢変化の自動検出と組み合わせることができるため、システムおよび方法は、ユーザからの明示的な対話なしに読み取り値を取得することができる。追加的または代替的に、少なくとも１つのＰＰＧ読み取り値は、ＢＩＯＳＴＲＡＰ（登録商標）、ＡＰＰＬＥ ＷＡＴＣＨ（登録商標）、ＦＩＴＢＩＴ（登録商標）、または全体または一部のＰＰＧ読み取り値を決定するのに使用可能な値を測定することができる他のウェアラブル電子デバイスなどのウェアラブル追跡デバイスによって、またはそれらと組み合わせて測定することができる。追加機能により、ユーザの水分状態を継続的に監視できる。

本明細書に開示される実施形態に係る一態様は、人の水分状態を判定するための方法である。方法は、人が第１の心拍変動（ＨＲＶ）値を測定する第１の姿勢位置にいる間、人に呼吸を促す。人は第２の姿勢位置に変更するように促され、方法は第２のＨＲＶ値を測定する。第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値の間の違いは、日次スコア（daily score）である。履歴ＨＲＶデータに従って人のベースライン値が計算され、電子デバイスにベースライン値が保存される。水分スコアを取得するために、ベースラインから日次スコアが差し引かれる。特定の実施形態では、人は、複数の主観的な質問に回答するように要求される。本方法は、主観的な回答と日次スコアを処理して、その人が十分に水分補給されているかどうかを判定する。本方法の特定の実施形態では、人は、その人の尿の色を特定するように要求される。特定された色は、水分状態を判定するために日次スコアと主観的な回答によって処理される。

本明細書に開示される実施形態に係る別の一態様は、人の水分状態を判定するための方法である。本方法は、電子デバイスのカメラおよび関連する光源を使用して、人から少なくとも１つのフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の読み取り値を取得する。本方法は、第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように人に促す。本方法は、第１の選択された期間中に人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得する。本方法は、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するように人に促す。本方法は、第２の姿勢位置にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように人に促す。本方法は、第２の選択された期間中に人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得する。本方法は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成する。本方法は、履歴ＨＲＶデータに従って人のベースライン値を計算し、電子デバイスにベースライン値を保存する。本方法は、日次スコアからベースライン値を差し引いて、水分スコアを取得する。

この態様に係る特定の実施形態では、第１の姿勢位置では、ユーザは座っており、第２の姿勢位置では、ユーザは立っている。

この態様に係る特定の実施形態では、第１の姿勢位置では、ユーザは仰臥位にあり、第２の姿勢位置では、ユーザは立っている。

この態様による特定の実施形態では、本方法は、人に、複数の主観的な質問に回答するように要求して、対応する複数の主観的な回答を生成する。本方法は、複数の主観的な回答と日次スコアを処理して、人が十分に水分補給されているかどうかを判定する。

この態様に係る特定の実施形態では、第１の期間は１０秒～３０秒の間であり、第２の期間は第１の期間とほぼ同じである。

この態様に係る特定の実施形態では、複数の主観的な質問は、過度の喉の渇きを経験しているかどうかを尋ねて、人に第１の回答を入力させることと、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変化したときに、人が立ちくらみを感じたかどうかを尋ねて、人に第２の回答を入力させることと、吐き気、嘔吐、または経口摂取量の減少を経験しているかどうかを尋ねて、第３の回答を入力させることとを含む。

この態様に係る特定の実施形態では、本方法は、第１の回答が、脱水閾値を満たす場合、第１の回答値を生成することと、第２の回答が、「はい」の場合、第２の回答値を生成することと、第３の回答が、「はい」の場合、第３の回答値を生成することとを含む。

この態様に係る特定の実施形態では、本方法は、第１の回答値に第１の重み係数を適用し、第２の回答値に第２の重み係数を適用し、第３の回答値に第３の重み係数を適用する。

この態様に係る特定の実施形態では、本方法は、透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色のいずれかを選択することにより、人の尿の色を特定するように人に尋ねる。第１の回答、第２の回答、第３の回答、および人の尿の特定された色に基づいて、人の水分状態を判定する。

この態様に係る特定の実施形態では、ベースライン値は、複数の試験を実行するように人に指示することによって決定される。各々の試験内で、本方法は、電子デバイスのカメラおよび関連する光源を使用して、人から少なくとも１つのフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の読み取り値を取得することを含む。本方法は、第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように人に促すことを含む。本方法は、第１の選択された期間中に人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得する。本方法は、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するように人に促すことをさらに含む。本方法は、第２の姿勢位置にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように人に促す。本方法は、第２の選択された期間中に人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得する。本方法は、第１のＨＲＶ値と第２の値の差を計算して、ＨＲＶ差値を生成する。本方法は、ＨＲＶ差値が最大値よりも大きいかどうかを判定する。ＨＲＶ差値が最大値よりも大きい場合は、本方法は、人に水分補給を行い、後で試験を再び受けるように促す。ＨＲＶ差値が差値よりも大きくない場合は、本方法は、人に、複数の主観的な質問に回答するように要求して、対応する複数の主観的な回答を生成する。本方法は、複数の主観的な回答を処理して、ＨＲＶ差値を保存するか、ユーザに後で試験を再び受けるように促すかを決定する。本方法は、保存されたＨＲＶ差値を平均して、ベースライン値を生成する。

この態様に係る特定の実施形態では、本方法は、「はい」の回答の数を数えることによって、ＨＲＶ差値を保存するかどうかを判定する。この態様に係る特定の実施形態では、主観的な質問は、過度の喉の渇きを経験しているかどうかを尋ねて、人に第１の回答を入力させることと、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変化したときに、人が立ちくらみを感じたかどうかを尋ねて、人に第２の回答を入力させることと、吐き気、嘔吐、または経口摂取量の減少を経験しているかどうかを尋ねて、第３の回答を入力させることとを含む。

この態様に係る特定の実施形態では、複数の試験は、ＨＲＶ差値が保存される複数の試験を含む。

この態様に係る特定の実施形態では、本方法は、透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色のいずれかを選択することにより、人の尿の色を特定するように人に尋ねることと、複数の主観的な回答および人の尿の特定された色に基づいて、人の水分状態を判定することとをさらに含む。

人の水分状態を判定するための方法は、電子デバイスのカメラおよび関連する光源を使用して、人から少なくとも１つのフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の読み取り値を取得する。本方法は、人が座位にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように人に促す。本方法は、第１の選択された期間中に人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得する。本方法は、立位に立ち上がるように人に促す。本方法は、人が立位にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように人に促す。本方法は、第２の選択された期間中に人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得する。本方法は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成する。本方法は、履歴ＨＲＶデータに従って人のベースライン値を計算し、電子デバイスにベースライン値を保存する。本方法は、日次スコアからベースライン値を差し引いて、水分スコアを取得する。

人の水分状態を判定するための方法は、人からフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）測定値または心電図（ＥＣＧ）測定値のうちの少なくとも１つを取得することを含むことができる。本方法は、得られた少なくとも１つのＰＰＧ測定値またはＥＣＧ測定値を電子デバイスに送信することができる。人は、第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように促されることができる。第１の選択された期間中に人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得することができ、その後、人は、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するように促されることができる。人は、第２の姿勢位置にある間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように促されることができ、第２の選択された期間中に人のＨＲＶが測定されて、第２のＨＲＶ値を取得することができる。第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成することができる。日次スコアに少なくとも部分的に基づいて水分スコアを決定することができ、水分状態情報の１つまたは複数のセットを電子デバイスに保存することができる。

本開示の前述の態様および他の態様は、添付の図面に関連して以下に詳細に説明される。

心電計（ＥＣＧ）波形の一例を示す。 フォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）波形の一例を示す。 上に配置されたカメラレンズを示すスマートフォンの背面（遠位）図を示す。 図２のスマートフォンの正面（近位）図を示す。 ユーザの左手の人差し指の指先がスマートフォンのカメラレンズの上に置かれている、図２のスマートフォンの背面図を示す。 スマートフォンの表示画面がユーザへの指示を示している、図２～図４のスマートフォンの正面図を示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされるベースライン心拍変動（ＨＲＶ）差を決定するための方法の第１の実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされるベースライン心拍変動（ＨＲＶ）差を決定するための方法の第１の実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされるベースライン心拍変動（ＨＲＶ）差を決定するための方法の第２の実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされるベースライン心拍変動（ＨＲＶ）差を決定するための方法の第２の実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされる現在の心拍変動差と、図６Ａおよび図６Ｂの方法に従って、または図７Ａおよび図７Ｂの方法に従って決定されたベースライン心拍変動差との間の差に基づいて水分スコアを決定するための方法の一実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされる現在の心拍変動差と、図６Ａおよび図６Ｂの方法に従って、または図７Ａおよび図７Ｂの方法に従って決定されたベースライン心拍変動差との間の差に基づいて水分スコアを決定するための方法の一実施形態を表すフローチャートを示す。 第１の姿勢位置から第２の姿勢位置への移行によって引き起こされる現在の心拍変動差とベースライン心拍変動差との間の差に基づいて水分スコアを決定するための方法であって、水分状態の決定は、ユーザに主観的な質問への回答を促すことなく得られる、方法の一実施形態を表すフローチャートを示す。 本開示の態様に係る、フォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）測定デバイスで使用するために人の指を位置決めするためのプロセスの例示的な一実施形態を示す。 本開示の態様に係る、ユーザの水分スコアを決定するためのプロセスの例示的な一実施形態を示す。

本開示の実施形態の以下の詳細な説明は、１つまたは複数の図面を参照する。各々の図面は、本開示の説明として提供されており、限定ではない。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して様々な修正および変形を行うことができることを理解するであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明されている構成を別の一実施形態とともに使用して、さらに別の一実施形態を得ることができる。

本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内に入るような修正および変形を網羅することを意図している。本開示の他の目的、構成、および態様は、以下の詳細な説明に開示されている。当業者は、本議論が例示的な実施形態の説明のみであり、本開示のより広い態様を限定することを意図するものではないことを理解するであろう。

図１Ａは、心電計（ＥＣＧ）波形１００の一例を示し、図１Ｂは、フォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）波形１１０を示している。ＥＣＧ波形は、心臓内の電気信号を表し、複数の電極が対象の身体に取り付けられた心電図装置を使用して得られる。ＰＰＧ波形は、対象の身体の周辺位置で取られた対象の血圧を表す。例えば、ＰＰＧ波形は、ＰＰＧ測定装置を対象の指に当てることによって得ることができる。

図１ＡのＥＣＧ波形１００によって示されるように、各々の心拍は、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、およびＴとして指定されるＥＣＧ波形上の複数の既知の特徴（例えば、波）によって表される。Ｒ波は最大の波であり、ＥＣＧ波形を解析するための測定ランドマークを提供する。ＥＣＧ波形に注釈が付けられているように、連続するＲ波間の距離は、連続する心拍間の時間に対応するＲＲ間隔を表す。心拍数（ＨＲ）は１／（ＲＲ間隔）として決定される。

最新の技術では、ＰＰＧ波形１１０を使用して血圧を測定することにより、心拍数をより簡単に測定できる。図１Ｂに示すように、ＰＰＧ波形は、ＥＣＧ波形１００を追跡する。例えば、ＥＣＧ波形の各々のＲ波は、やがて収縮期ピーク１２２で最大の大きさまで増加するＰＰＧ波形の上昇収縮期パルス１２０が続く。次に、ＰＰＧ波形は、拡張期波１２４に沿って、拡張期トラフ１２６で最小の大きさに向かって減少する。図１Ｂにさらに示されているように、ＰＰＧ波形は、拡張期波内に重複隆起１３０を含む。重複隆起は、大動脈弁が閉じたときの動脈圧のわずかな増加を表し、その後、拡張期波は拡張期トラフまで減少し続ける。

図１Ｂに示すように、ＰＰＧ波形１１０は、ＰＰＧ波形内の連続する収縮期－拡張期波の対応する特徴が、ＥＣＧ波形でＲ波が離間するのと同じＲＲ間隔で離間するように、ＥＣＧ波形１１０と同期している。したがって、心拍（ＨＲ）の周期は、ＰＰＧ波形の連続する繰り返される特徴間の時間を測定することによって容易に決定することができる。重複隆起の位置は、一般的にＰＰＧ波形で明確に画定される。したがって、心拍の周期（ＲＲ間隔）は、図１Ｂに示すように、連続する重複隆起間で測定されることがよくある。

人の心拍数（ＨＲ）は、一定ではない。むしろ、連続する心拍間のＲＲ間隔は、心拍ごとに異なる場合がある。隣接する心拍間のＲＲ間隔の変動は、心拍変動（ＨＲＶ）と呼ばれる。ＨＲＶは、心臓と脳の相互作用と、動的な非線形自律神経系（ＡＮＳ）プロセスによって生成される。ＨＲＶは、人が環境的および心理的課題に適応するのに役立つ。ＨＲＶは、自律神経バランス、血圧、ガス交換、腸、心臓、血管の緊張の調節を反映している。血管緊張は、血圧を調節する血管の直径を指す。

健康な心臓の心拍数の変動は複雑で非線形であり、数学的カオスとして説明される場合がある。健康な人の心拍数の変動は、不確実で変化する環境に迅速に対処するための人の柔軟性を提供する。身体の特定の病気は、ＨＲＶの複雑さの喪失または複雑さの増加のいずれかをもたらす可能性がある。

ＨＲＶは、人の心拍数の影響を受ける。人の心拍が速くなると、隣接する心拍間の時間間隔（ＲＲ間隔）が短くなる。心拍数が高いほど、ＲＲ間隔の変動のための時間が短くなる。したがって、健康な心臓のＨＲＶは、一般的に心拍数が高いほど低くなる。

心拍数およびＨＲＶは、人の身体の水分の状態の影響を受ける。水分の状態がＨＲＶに及ぼす影響は、例えば、人の姿勢が急速に（例えば、座位から立位へ）変化したときのＨＲＶの変化によって証明されている。適切に水分補給された人が立つと、心拍数が増加し、ＨＲＶも比較的わずかに変化する可能性がある。対照的に、同じ人が脱水状態にある場合、血液量が少ないと心拍数は以前と同じように増加するが、姿勢の変化後、心臓はより激しく、よりリズミカルにポンピングして血圧を維持するため、ＨＲＶは大幅に低下する。

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、第１の姿勢位置（例えば、座位）にある人と、第２の姿勢位置（例えば、立位）に移行した直後の同じ人との間のＨＲＶの差を決定する。システムおよび方法は、ＨＲＶの現在の違いを、既知の適切に水分補給された状態の同じ人のＨＲＶの以前に決定されたベースラインの違いと比較して、その人が脱水状態であるかどうかを判定する。完全な試験は２分未満で実行され、潜在的または実際の脱水症が存在する場合に人がステップを踏む（例えば、液体を消費する）ことができるのに十分に正確である。

図２は、本明細書に開示されるシステムおよび方法を実施するスマートフォン２００の遠位（背）面を示している。図２に示すように、スマートフォンの遠位面は、カメラレンズ２１０を含む。スマートフォンには、図３に示すように、スマートフォンの前面に表示画面２１２が含まれる。ユーザは、ユーザの人差し指２２０の先端２２２がカメラのレンズの上にくるように、図４に示すようにスマートフォンを握る。次に、ユーザがカメラのレンズの上に人差し指の先を維持しながら、システムおよび方法によって提供される指示を視覚的に監視できるように、スマートフォンを図４に示すように回転させる。指示は、口頭で、または視覚的指示と口頭指示の組み合わせによって提供することもできる。

ユーザがシステムおよび方法を開始すると、システムおよび方法は、スマートフォン２００のカメラレンズ２１０に関連付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）光源（図示せず）をオンにして、光をユーザの指先上に向けさせ、カメラのレンズ内に反射させる。スマートフォンのカメラおよび光源を使用してＰＰＧの読み取り値を取得することは、例えば、上記で引用され、参照により本明細書に組み込まれる、Ｄ．Ｊ．Ｐｌｅｗｓらに記載されている。

システムおよび方法は、最初に、スマートフォン２００（図２～図４）がカメラレンズ２１０を介して有効なＰＰＧ読み取り値を取得していることを確認する。その場合、システムおよび方法は、図５に示されるように、ユーザの指が正しく配置されているというメッセージ５００を表示する。そうでない場合、システムおよび方法は、ユーザにカメラレンズ上で指先を再配置するように要求するメッセージ（図示せず）を表示する。図５にさらに示されるように、システムおよび方法は、ＰＰＧ読み取り値が許容可能であることを確認すると、システムおよび方法は、所定の時間に息を吸って吐くようにユーザに指示するための呼吸ガイド５１０を表示する。ユーザが指示どおりに呼吸している間、システムおよび方法は、複数の心拍にわたってＰＰＧ読み取り値を取得する。図示の実施形態では、システムおよび方法はまた、カメラレンズを介して得られたＰＰＧ波形のグラフィック表現５２０を表示する。

ユーザが第１の姿勢位置（例えば、座位）にいる間に約１０～３０秒間呼吸するようにユーザに指示した後、システムおよび方法は、カメラのレンズの上に指先を維持しながら、姿勢位置を変更する（例えば、完全に直立した位置に素早く立ち上がる）ようにユーザに指示する。システムおよび方法が複数の心拍にわたってＰＰＧ読み取り値を取得している間、ユーザは、指示どおりにさらに１０～３０秒間呼吸を続ける。特定の実施形態では、ユーザは、試験の各々の段階で約２０秒間呼吸するように指示される。

ユーザが第２の姿勢位置（例えば、立っている）にいる間にシステムおよび方法がＰＰＧ読み取りを完了すると、システムおよび方法は、次に、ユーザの第１の（例えば、座位の）ＨＲＶ値およびユーザの第２の（例えば、立位の）ＨＲＶ値をそれぞれのＰＰＧ読み取り値に基づいて決定する。システムおよび方法は、以下に説明するように２つのＨＲＶ値を比較することにより、ユーザの水分状態を計算する。

上で論じたように、図示の実施形態では、ベースラインＨＲＶ値は、最初にユーザに対して決定される。ベースラインＨＲＶ値を取得するための方法６００は、図６Ａおよび図６Ｂのフローチャートによって示されている。この方法の最初のステップ６１０において、ユーザは、図４および図５に関して上記のステップに従うことによって、座位のＨＲＶの読み取り値を取得するように指示される。最初のステップでは、ユーザが第１の姿勢位置にいるときに第１のＨＲＶ値を生成する。図示の実施形態では、第１の姿勢位置は座位である。他の実施形態では、第１の姿勢位置は、仰臥位またはリクライニング位置とすることができる。

図示の実施形態では、第１のＨＲＶ値は、ｐＮＮ５０として特定される。値ｐＮＮ５０は、ＲＲ間隔の変動を定量化するために一般的に使用される用語である。値ｐＮＮ５０は、最初に、５０ミリ秒を超えて互いに異なる連続するＲＲ間隔の対の数を特定して、値ＮＮ５０を取得することによって決定される。値ＮＮ５０は、測定手順における連続するＲＲ間隔の対の総数で除算され、５０ミリ秒を超えて異なる連続するＲＲ間隔のパーセンテージを決定する。したがって、値ｐＮＮ５０はＨＲＶを表す値である。ＨＲＶを決定するための他のパラメータも使用できる。

第１のＨＲＶ値を取得した後、方法６００は、第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するようにユーザに指示する。図示の実施形態では、ユーザは、元の座位から立位に突然立ち上がるように促される。他の実施形態では、ユーザは、仰臥位またはリクライニング位置から立ち上がることができる。ステップ６１２に示されるように、ユーザは、スマートフォンを測定構成に維持し続けながら、位置を変更する。ステップ６１４によって示されるように、方法は、ユーザが第２の姿勢位置にいる間に、第２のＨＲＶ値（例えば、第２のｐＮＮ５０値）を取得する。

次に、方法６００は、ステップ６１６を実行し、ここで、方法は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値との間の差である値ＨＲＶ＿ＤＩＦを決定する。次に、方法は、決定ステップ６２０に進む。

決定ステップ６２０において、方法６００は、ステップ６１６から計算されたＨＲＶ差値（ＨＲＶ＿ＤＩＦ）を許容可能なＨＲＶ＿ＤＩＦ値と比較して、ユーザが適切に水分補給される可能性が高いかどうかの第１の判定を提供する。図示の例では、ＨＲＶ＿ＤＩＦの許容値は９以下である。したがって、決定ステップ６２０において、方法は、差値が９より大きいかどうかを判定する。

決定ステップ６２０においてＨＲＶ＿ＤＩＦ値が９より大きい場合、方法は、ステップ６２２に進み、ここで、ユーザは、ユーザの水分レベルを上げるために液体を消費するように指示される。ステップ６２４において、ユーザは、追加の試験のために１日で戻るように指示される。試験方法の１日の遅延は、遅延ステップ６２６で表され、これは、方法を最初のステップ６１０に戻す。

決定ステップ６２０においてＨＲＶ＿ＤＩＦ値が９以下である場合、図６Ａおよび図６Ｂの方法６００は、ユーザが、脱水の可能性に関連しているユーザの状態に関する一連の主観的な質問の第１の質問に回答するように促されるステップ６３０に進む。ステップ６３０において、方法は、以下の主観的な質問：
あなたは過度の喉の渇きを経験しているか？｛１～５のスケールにおいて、１は喉の渇きは無い、５は過度の喉の渇きである｝
に回答するようにユーザに要求する。

方法６００は、ステップ６３２に進み、選択された渇き値を有するユーザに関連付けられた重み係数を適用して、第１の重み付き値を生成する。第１の重み付き値は加重合計に追加され、試験の開始時に０から開始される。次に、方法は、ステップ６３４に進む。様々な実施形態では、ユーザによって選択された値１～５のうちの１つまたは複数は、１つまたは複数の閾値に関連付けることができる。例えば、２値決定構成では、１または２の値を「いいえ」値に関連付けることができ、一方、３～５の値を「はい」値に関連付けることができる。追加的または代替的に、１または２の値は脱水されていない判定に関連付けることができ、３の値は軽度の脱水状態の判定に関連付けることができ、４または５の値は中程度または重度の脱水状態の判定に関連付けることができる。ユーザによって提供される選択された値の１つまたは複数の値の決定または範囲は、事前に決定されるか、動的に決定されるか、またはそれらの組み合わせとすることができる。例えば、システムは最初に１または２の値を脱水の無い結果に関連付け、３以上の値を脱水の結果に関連付けることができる。時間の経過とともに、本開示と一致するシステムによって、１～３の範囲の値は脱水の無い結果に関連付けられるべきであり、４または５の値は脱水の結果に関連付けられるべきであると決定することができる。システムは、それに応じて方法を自動的および／または動的に調整することができる。１つまたは複数の追加の相関は、例えば、ユーザの履歴データおよび／または他の１つまたは複数の他人の履歴データに少なくとも部分的に基づいて、選択された値に関連して決定または推測することができる。

ユーザが選択した喉の渇きの値が脱水閾値を満たしているかどうかを判定することができる。脱水閾値は、それを超えると、ユーザが現在過度の喉の渇きを経験しているか、または上記の方法で脱水されていると判定される値を含むことができる。例えば、喉の渇きの１～５のスケールで３以上の値をユーザが選択すると、第１の回答値が生成または決定され得る。さらに、例えば、上限閾値と下限閾値の場合、同じユーザの値に関して２つ以上の閾値を使用することができる。

ステップ６３４において、方法は、（第２の姿勢位置が立位であることに基づいて）次の質問：
あなたは立ったときに立ちくらみを感じましたか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ６３４の質問に対する回答が「はい」である場合、方法６００は、ステップ６３６に進み、立ちくらみのあるユーザに関連する重み係数を適用して、加重合計に追加される第２の重み付き値を生成する。次に、方法はステップ６４０に進む。ステップ６３４の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、加重合計に追加するための第２の重み付き値を生成することなく、ステップ６４０に直接進む。

ステップ６４０において、方法は、次の質問：
あなたは、吐き気、嘔吐、または経口摂取の減少を経験しているか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ６４０の質問に対する回答が「はい」である場合、方法６００は、ステップ６４２に進み、吐き気、嘔吐、または経口摂取の減少を経験しているユーザに関連する重み係数を適用して、第３の重み付き値を取得する。次に、方法はステップ６５０に進む（図６Ｂ）。ステップ６４０の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、第３の重み付き値を生成せず、第３の重み付き値を加重合計に加算することなく、ステップ６５０に直接進む。

ステップ６５０（図６Ｂ）において、方法６００は、次の質問：
あなたの尿の色は何ですか？｛透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色｝
に回答するようにユーザに要求する。

ユーザは５つの色のうちの１つで回答し、方法６００は、ユーザの回答に基づいて選択されたステップに進む。色が透明である場合、方法はステップ６６０に進む。色が薄黄色である場合、方法はステップ６６２に進む。色が淡黄色である場合、方法はステップ６６４に進む。色が暗黄色の場合、方法はステップ６６６に進む。色が茶色の場合、方法はステップ６６８に進む。

ステップ６６０において、方法６００は、透明な尿の存在に対応する重み付き値を加重合計に加算し、次いで、決定ステップ６７０に進む。ステップ６６２において、方法は、薄黄色の尿の存在に対応する重み付き値を加重合計に加算し、次いで、決定ステップ６７０に進む。ステップ６６４において、方法は、淡黄色の尿の存在に対応する重み付き値を加重合計に加算し、次いで、決定ステップ６７０に進む。ステップ６６６において、方法は、暗黄色の尿の存在に対応する重み付き値を加重合計に加算し、次いで、決定ステップ６７０に進む。ステップ６６８において、方法は、茶色の尿の存在に対応する重み付き値を加重合計に加算し、次に決定ステップ６７０に進む。特定の実施形態では、５つの色の選択肢の各々の重み付き値はすべて異なり得る。他の実施形態では、５つの色の選択肢は、透明、薄黄色、および淡黄色の色に第１の共通の重みを与えることができ、暗黄色および茶色の色に第２の共通の重みを与えることができるようにグループ化することができる。

ステップ６７０において、方法６００は、加重合計を閾値と比較して、加重合計が閾値を超えるかどうかを判定する。閾値は、適切な水分状態にある典型的なユーザの最大加重合計値を表すように選択される。加重合計が閾値を超える場合、方法は、ステップ６２２（図６Ａ）に進み、ここで、ユーザは、ユーザの水分レベルを上げるために液体を消費するように指示される。ステップ６２４において、ユーザは、追加の試験のために１日で戻るように指示される。方法は、１日遅延ステップ６２６を介して最初のステップ６１０に戻る。

加重合計が決定ステップ６７０の閾値を超えない場合、方法６００は、ステップ６７２に進み、ここで、方法は、ステップ６１６で決定されたＨＲＶ＿ＤＩＦ値を値Ｘ［Ｎ］として保存し、ここで、Ｎは、現在の試験手順においてユーザに対して保存された値の数を表す。

ステップ６７２でＨＲＶ＿ＤＩＦ値を保存した後、方法６００は、決定ステップ６７４に進み、ここで、方法は、現在保存された値が、第１の保存値（Ｘ［１］）、第２の保存値（Ｘ［２］）、または第３の保存値（Ｘ［３］）であるかどうかを判定する。現在保存されている値が第１の保存値または第２の保存値である場合、方法はステップ６７６に進み、ユーザは水分を取った状態を維持するように指示される。方法は、ステップ６２４（図６Ａ）に進み、ここで、ユーザは、１日で再び試験を実行するように指示される。次に、方法は、１日遅延ステップ６２６を介して最初のステップ６１０に戻る。複数日にわたる試験（例えば、Ｎ日間（例えば、７日間または３０日間）の移動平均）により、方法は、許容可能な水分の範囲を表すＨＲＶ＿ＤＩＦ値を取得できる。

現在保存されている値が第３の保存値である場合、方法６００は、決定ステップ６７４からステップ６８０に進み、ここで、ベースライン値は、Ｎ個の保存値を加算し（例えば、任意の日数の移動平均（例えば、７日間または３０日間の平均）を使用することができる）、保存値の数で割ることによって計算され、保存されたＨＲＶ＿ＤＩＦ値の平均を次のように取得する。

ステップ６８２において、方法６００は、計算されたベースライン値を、以下に説明するように、ユーザのスマートフォン２００（図２～５）またはさらなるセルフ試験に使用される他のスマートデバイスに格納する。その後、方法６００は終了する。

図７Ａおよび図７Ｂは、ユーザのベースライン差分ＨＲＶ値を決定するための試験方法の代替バージョンのフローチャート７００を示している。方法７００のステップの多くは、方法６００の上記のステップに対応する。

方法７００の最初のステップ７１０において、ユーザは、図４および図５に関して上記のステップに従うことによって、第１の姿勢位置（例えば、座位）で第１のＨＲＶ値を取得するように指示される。

第１のＨＲＶ値を取得した後、方法７００は、ステップ７１２に示されるように、スマートフォンを測定構成に維持し続けながら、第２の姿勢位置に変更するようにユーザに指示する。方法は、ステップ７１４によって示されるように、ユーザが第２の姿勢位置で呼吸している間に第２のＨＲＶ値を取得する。

次に、方法７００は、ステップ７１６を実行し、ここで、方法７００は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値との間の差である値ＨＲＶ＿ＤＩＦを決定する。次に、方法は、決定ステップ７２０に進む。

決定ステップ７２０において、方法７００は、ステップ７１６から計算されたＨＲＶ差値（ＨＲＶ＿ＤＩＦ）を許容可能なＨＲＶ＿ＤＩＦ値と比較して、ユーザが適切に水分補給される可能性が高いかどうかの第１の判定を提供する。図示の例では、ＨＲＶ＿ＤＩＦの許容値は９以下である。したがって、決定ステップ７２０において、方法は、差値が９より大きいかどうかを判定する。

決定ステップ７２０においてＨＲＶ＿ＤＩＦ値が９より大きい場合、方法７００は、ステップ７２２に進み、ここで、ユーザは、ユーザの水分レベルを上げるために液体を消費するように指示される。ステップ７２４において、ユーザは、追加の試験のために１日で戻るように指示される。試験方法の１日の遅延は、遅延ステップ７２６で表され、これは、方法を最初のステップ７１０に戻す。

決定ステップ７２０においてＨＲＶ＿ＤＩＦ値が９以下である場合、図７Ａおよび図７Ｂの方法７００は、ユーザが、脱水の可能性に関連しているユーザの状態に関する一連の主観的な質問の第１の質問に回答するように促されるステップ７３０に進む。ステップ７３０において、方法は、以下の主観的な質問：
あなたは過度の喉の渇きを経験しているか？｛１～５のスケールにおいて、１は喉の渇きは無い、５は過度の喉の渇きである｝
に回答するようにユーザに要求する。

方法７００は、ステップ７３２に進み、ここで、方法は、１より大きい値を有する回答の数を表す値を増分する。試験の開始時に、値は０から開始される。重み係数は、任意選択で、第１の重み付き値を生成するために選択された喉の渇きの値を有するユーザに関連付けられる。第１の重み付き値は加重合計に追加され、試験の開始時に０から開始される。次に、方法は、ステップ７３４に進む。図６を参照して上記で説明した方法と同様に、様々な実施形態において、ユーザによって選択された値１～５のうちの１つまたは複数は、１つまたは複数の閾値に関連付けることができる。例えば、２値決定構成では、１または２の値を「いいえ」値に関連付けることができ、一方、３～５の値を「はい」値に関連付けることができる。追加的または代替的に、１または２の値は脱水されていない判定に関連付けることができ、３の値は軽度の脱水状態の判定に関連付けることができ、４または５の値は中程度または重度の脱水状態の判定に関連付けることができる。ユーザによって提供される選択された値の１つまたは複数の値の決定または範囲は、事前に決定されるか、動的に決定されるか、またはそれらの組み合わせとすることができる。例えば、システムは最初に１または２の値を脱水の無い結果に関連付け、３以上の値を脱水の結果に関連付けることができる。時間の経過とともに、本開示と一致するシステムによって、１～３の範囲の値は脱水の無い結果に関連付けられるべきであり、４または５の値は脱水の結果に関連付けられるべきであると決定することができる。システムは、それに応じて方法を自動的および／または動的に調整することができる。１つまたは複数の追加の相関は、例えば、ユーザの履歴データおよび／または他の１つまたは複数の他人の履歴データに少なくとも部分的に基づいて、選択された値に関連して決定または推測することができる。

ユーザが選択した喉の渇きの値が脱水閾値を満たしているかどうかを判定することができる。脱水閾値は、それを超えると、ユーザが現在過度の喉の渇きを経験していると判定される値を含むことができる。例えば、喉の渇きの１～５のスケールで３の値をユーザが選択すると、第１の回答値が生成または決定され得る。さらに、例えば、上限閾値と下限閾値の場合、同じユーザの値に関して２つ以上の閾値を使用することができる。サブセットまたはデータ（履歴データまたは母集団データから直接、または履歴データまたは母集団データの少なくとも１つのソースから推測される）および／または１つ以上の重み付き値に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上の閾値を追加または変更できる。

ステップ７３４において、方法は、（第２の姿勢位置が立位であることに基づいて）次の質問：
あなたは立ったときに立ちくらみを感じましたか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ７３４の質問に対する回答が「はい」である場合、方法７００は、ステップ７３６に進み、ここで、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分する。次に、方法はステップ７４０に進む。ステップ７３４の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分することなく、ステップ７４０に直接進む。

ステップ７４０において、方法７００は、次の質問：
あなたは、吐き気、嘔吐、または経口摂取の減少を経験しているか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ７４０の質問に対する回答が「はい」である場合、方法７００は、ステップ７４２に進み、ここで、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分する。次に、方法はステップ７５０に進む（図７Ｂ）。ステップ７４０の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分することなく、ステップ７５０に直接進む。

ステップ７５０（図７Ｂ）において、方法７００は、次の質問：
あなたの尿の色は何ですか？｛透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色｝に回答するようにユーザに要求する。

ユーザは５つの色のうちの１つで回答し、方法７００は、ユーザの回答を処理するために決定ステップ７５２に進む。尿が暗黄色または茶色であるとユーザが回答した場合、方法はステップ７５４に進み、ここで、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分する。次に、方法はステップ７６０に進む。ステップ７５２の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分することなく、ステップ７６０に直接進む。

ステップ７６０において、方法７００は、「はい」の回答の数が２より大きいかどうかを判定する。２以上の「はい」の回答は、ユーザが不十分な水分状態にある可能性があることを示唆している。「はい」の回答の数が２より大きい場合、方法はステップ７２２（図７Ａ）に進み、ここで、ユーザは、ユーザの水分レベルを上げるために液体を消費するように指示される。ステップ７２４において、ユーザは、追加の試験のために１日で戻るように指示される。方法は、１日遅延ステップ７２６を介して最初のステップ７１０に戻る。

ステップ７６０において、「はい」の回答の数が２を超えない場合、方法７００は、ステップ７６２に進み、ここで、方法は、ステップ７１６で決定されたｐＮＮ５０ｄｉｆ値を値Ｘ（Ｎ）として保存し、ここで、Ｎは、現在の試験手順においてユーザに対して保存された値の数を表す。

ステップ７６２でＨＲＶ＿ＤＩＦ値を保存した後、方法７００は、決定ステップ７６４に進み、ここで、方法は、現在保存された値が、第１の保存値（Ｘ［１］）、第２の保存値（Ｘ［２］）、または第３の保存値（Ｘ［３］）であるかどうかを判定する。現在保存されている値が第１の保存値または第２の保存値である場合、方法はステップ７６６に進み、ユーザは水分状態を維持するように指示される。方法は、ステップ７２４（図７Ａ）に進み、ここで、ユーザは、１日で再び試験を実行するように指示される。次に、方法は、１日遅延ステップ７２６を介して最初のステップ７１０に戻る。複数日にわたる試験により、方法は許容可能な水分の範囲を表すＨＲＶ＿ＤＩＦ値を取得できる。

現在保存されている値が第３の保存値である場合、方法７００は、決定ステップ７６４からステップ７７０に進み、ここで、ベースライン値は、複数の保存された値（例えば、Ｎ日間の移動平均、または例えば、７日間または３０日間の移動平均）を加算し、保存値の数で割ることによって計算され、保存されたＨＲＶ＿ＤＩＦ値の平均を次のように取得する。

ステップ７７２において、方法７００は、計算されたベースライン値を、以下に説明するように、ユーザのスマートフォン２００（図２から図５）またはさらなるセルフ試験に使用される他のスマートデバイスに格納する。その後、方法は終了する。

図６Ａおよび図６Ｂの方法６００または図７Ａおよび図７Ｂの方法７００によってベースラインが確立された後、ユーザは、スマートフォン２００または他のスマートデバイスを使用して、ユーザが望む頻度でユーザの水分の現在の評価を取得することができる。以下に説明するように、各々の水分評価は、約１０～３０秒間座って指示どおりに呼吸し、その後、急速に立ち上がって、指示どおりにさらに１０～３０秒間呼吸する以外は、ユーザ側の労力をほとんどかけずに６０～９０秒で完了することができる。水分評価は、図８Ａおよび図８Ｂにフローチャートとして示される方法８００によって実行される。

方法６００または方法７００に関して上で説明したように、ベースラインＨＲＶ＿ＤＩＦ値（ベースライン）は、スマートフォンまたは他のスマートデバイスに格納される。保存されたベースラインＨＲＶ＿ＤＩＦ値は、ユーザが水分補給されたときに試験が成功した日数によって決定される。図８Ａおよび図８Ｂの方法８００は、保存されたベースラインＨＲＶ＿ＤＩＦ値と現在のＨＲＶ＿ＤＩＦ値を使用して、次のように日次スコアを決定する。

方法８００の最初のステップ８１０において、ユーザは、図３、図４、および図５に関して上記のステップに従うことによって、第１のＨＲＶ値を取得するように指示される。上記のように、第１のステップは、ユーザが第１の姿勢位置（例えば、座位または仰臥位）にいる間に第１のＨＲＶ値を生成する。

第１のＨＲＶ値を取得した後、方法８００のステップ８１２は、スマートフォンを測定構成に維持し続けながら、第２の姿勢位置（例えば、立位）に変更するようにユーザに指示する。ステップ８１４において、方法は、ユーザが第２の姿勢位置にいる間に第２のＨＲＶ値を取得する。

ステップ８１６において、方法８００は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値との間の差であるＨＲＶ＿ＤＩＦ値を決定する。このセルフ試験方法で得られたＨＲＶ＿ＤＩＦ値は、「日次スコア」とも呼ばれる。

日次スコア値（例えば、ＨＲＶ＿ＤＩＦ）を取得した後、方法８００は、ステップ８２０に進み、そこで、方法は、「水分スコア」を計算する。水分スコアの計算については、図１１を参照して以下でより詳しく説明する。ベースライン水分値を計算するのに十分な履歴ユーザ情報がある実施形態では、水分スコアは、以前に保存されたベースライン値と日次スコアとの間の差として、水分スコア＝ベースライン－日次スコア、のように計算することができる。

しかしながら、不十分な履歴ユーザデータが既知である場合、プロセスは、主観的な質問に対するユーザの回答および／または他のユーザに関連付けられている母集団データと、主観的な質問の回答との比較を検討することができる、および／または、図１１を参照して以下でより詳細に説明されるように、母集団データを第１のＨＲＶ値および第２のＨＲＶ値と比較して水分スコアを決定する。１つまたは複数の水分状態情報のセットは、電子デバイス（例えば、スマートフォン２００）に格納することができる。

ステップ８２０で水分スコアを決定した後、方法８００は、ステップ８２２で水分スコアが９より大きいかどうかを判定する。水分スコアが９より大きい場合、方法８００は、重度の水分状態の表示ステップ８３０（図８Ｂ）に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面上に赤色のステータスシンボルを表示する。ユーザは、水分摂取量を増やして水分を増やすために、赤色のステータスシンボルに応じて迅速なステップを実行するように指示される。

ステップ８２２において水分スコアが９以下である場合、方法８００は、前述のように、３つの主観的な質問に回答するようにユーザに要求する。

ステップ８４０において、図８Ａおよび図８Ｂの方法８００は、次の主観的な質問：
あなたは過度の喉の渇きを経験しているか？｛１～５のスケールにおいて、１は喉の渇きは無い、５は過度の喉の渇きである｝
に回答するようにユーザに要求する。

方法８００は、ステップ８４２に進み、ここで、方法は、１より大きい値を有する回答の数を表す値を増分する。１より大きい値を有する回答の数は、試験の開始時に０から開始される。重み係数は、任意選択で、第１の重み付き値を生成するために選択された喉の渇きの値を有するユーザに関連付けられる。第１の重み付き値は加重合計に追加され、試験の開始時に０から開始される。次に、方法はステップ８４４に進む。

ステップ８４４において、方法８００は、（第２の姿勢位置が立位であることに基づいて）次の質問：
あなたは立ったときに立ちくらみを感じましたか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ８４４の質問に対する回答が「はい」である場合、方法８００は、ステップ８４６に進み、ここで、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分する。次に、方法はステップ８５０に進む。ステップ８４４の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分することなく、ステップ８５０に直接進む。

ステップ８５０において、方法８００は、次の質問：
あなたは、吐き気、嘔吐、または経口摂取の減少を経験しているか？｛はい、または、いいえ｝
に回答するようにユーザに要求する。

ステップ８５０の質問に対する回答が「はい」である場合、方法８００は、ステップ８５２に進み、ここで、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分する。次に、方法はステップ８６０に進む（図７Ｂ）。ステップ８５０の質問に対する回答が「いいえ」である場合、方法は、「はい」の回答の数を表す値を増分することなく、ステップ８６０に直接進む。

ステップ８６０（図８Ｂ）において、方法８００は、ユーザに、ユーザの尿の色（例えば、透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色）を入力するように促す。次に、方法は、決定ステップ８６２から始まる決定プロセスに進む。

決定ステップ８６２において、方法は、ステップ８２０で決定された水分スコアが９より大きいかどうかを判定する。水分スコアが９以下である場合、方法は、決定ステップ８６２から決定ステップ８７０に進み、ここで、方法は、３つの主観的な質問に対する「はい」の回答の数が２より大きいかどうかを判定する。「はい」の回答の数が２以下の場合、方法は決定ステップ８７０から決定ステップ８７２に進み、ここで、ユーザが入力した尿の色が暗黄色または茶色であるかどうかを判定する。尿の色が暗黄色または茶色でない場合、方法は、決定ステップ８７２から十分な水分状態の表示ステップ８７４に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に緑色のステータスシンボルを表示する。

尿の色が暗黄色または茶色の場合、方法は、決定ステップ８７２から中程度の脱水状態の表示ステップ８７６に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に黄色のステータスシンボルを表示して、ユーザは水分を増やすために水分摂取量を増やす必要があることをユーザに示す。

３つの主観的な質問に対する「はい」の回答の数が２より大きい場合、方法８００は、決定ステップ８７０から決定ステップ８８０に進み、ここで、方法は、ユーザによって入力された尿の色が暗黄色または茶色のいずれかであるかどうかを判定する。尿の色が暗黄色または茶色でない場合、方法は、決定ステップ８８０から中程度の脱水状態の表示ステップ８７６に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に黄色のステータスシンボルを表示して、ユーザは水分を増やすために水分摂取量を増やす必要があることをユーザに示す。

尿が暗黄色または茶色の場合、方法８００は、決定ステップ８８０から重度の脱水状態の表示ステップ８３０に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に赤色のステータスシンボルを表示して、ユーザは水分を増やすために迅速な措置を講じる必要があることをユーザに示す。

方法８００は、決定ステップ８６２において水分スコアが９より大きいと判定する場合、方法は、決定ステップ８６２から決定ステップ８９０に進み、ここで、方法は、ユーザによって入力された尿の色が暗黄色または茶色のいずれかであるかどうかを判定する。尿の色が暗黄色または茶色でない場合、方法は、決定ステップ８９０から中程度の脱水状態の表示ステップ８７６に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に黄色のステータスシンボルを表示して、ユーザは水分を増やすために水分摂取量を増やす必要があることをユーザに示す。

尿が暗黄色または茶色の場合、方法８００は、決定ステップ８９０から重度の脱水状態の表示ステップ８３０に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面に赤色のステータスシンボルを表示して、ユーザは水分を増やすために迅速な措置を講じる必要があることをユーザに示す。

スマートフォン２００に適切な緑色、黄色、または赤色のステータスシンボルを表示した後、方法８００は終了し、新しい試験のために再開するのを待つ。上に示したように、方法は、試験のステップを実行するのに９０秒しか必要としない

図８Ａおよび図８Ｂの方法８００もまた、図６Ａおよび図６Ｂの方法６００に関して上記のように、３つの主観的な質問および５つの尿の色に対する重み付き値を使用して実施することができる。

方法６００、７００、および８００は、それぞれ、図６Ａおよび図６Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂ、ならびに図８Ａおよび図８Ｂに示されるフローチャートに関して上で説明されている。これらの方法は、他の方法で実施することもできる。例えば、第１のＨＲＶ値、第２のＨＲＶ値、ベースライン値、主観的な質問への回答、および尿の色は、入力の組み合わせに基づいて選択された出力を提供するルックアップテーブルへの入力として提供することもできる。

方法６００、７００、および８００は、現場で使用されるので、異なる身体的特徴を有する複数のユーザからのデータを蓄積することができる。十分なデータが蓄積されると、ユーザのベースラインは、ユーザの身体的特徴と、同様の身体的特徴を持つ以前のユーザからのベースラインデータに基づいて決定することができる。例えば、姿勢の変化（例えば、座位から立位に移行するユーザ）を自動的に検出するなどの他の機能もまた、上記の方法に組み込むことができる。

図８Ａおよび図８Ｂに示される日次セルフ試験方法の特定の実施形態では、主観的な質問および尿の色の評価は必要とされない場合がある。例えば、図９は、ユーザが質問に回答することを必要としない日次セルフ試験方法９００の実施形態を示している。

図９の方法９００は、保存されたベースラインＨＲＶ＿ＤＩＦ値と現在のＨＲＶ＿ＤＩＦ値を使用して、次のように日次スコアを決定する。

方法９００の最初のステップ９１０において、ユーザは、図３、図４、および図５に関して上記のステップに従うことによって、第１のＨＲＶ値を取得するように指示される。上記のように、第１のステップは、ユーザが第１の姿勢位置（例えば、座位または仰臥位）にいる間に第１のＨＲＶ値を生成する。

第１のＨＲＶ値を取得した後、方法９００のステップ９１２は、スマートフォンを測定構成に維持し続けながら、第２の姿勢位置（例えば、立位）に変更するようにユーザに指示する。ステップ９１４において、方法は、ユーザが第２の姿勢位置にいる間に第２のＨＲＶ値を取得する。

ステップ９１６において、方法９００は、第１のＨＲＶ値と第２のＨＲＶ値との間の差であるＨＲＶ＿ＤＩＦ値を決定する。このセルフ試験方法で得られたＨＲＶ＿ＤＩＦ値は、「日次スコア」とも呼ばれる。

日次スコア値（例えば、ＨＲＶ＿ＤＩＦ）を取得した後、方法９００は、ステップ９２０に進み、ここで、方法は、「水分スコア」を計算する。水分スコアの計算については、図１１を参照して以下でより詳しく説明する。ベースライン水分値を計算するのに十分な履歴ユーザ情報がある実施形態では、水分スコアは、以前に保存されたベースライン値と日次スコアとの間の差として、水分スコア＝ベースライン－日次スコア、のように計算することができる。

しかしながら、不十分な履歴ユーザデータが既知である場合、プロセスは、主観的な質問に対するユーザの回答および／または他のユーザに関連付けられている母集団データと、主観的な質問の回答との比較を検討することができる、および／または、図１１を参照して以下でより詳細に説明されるように、母集団データを第１のＨＲＶ値および第２のＨＲＶ値と比較して水分スコアを決定する。１つまたは複数の水分状態情報のセットは、電子デバイス（例えば、スマートフォン２００）に格納することができる。

ステップ９２０で水分スコアを決定した後、方法９００は、決定ステップ９２２で水分スコアが９より大きいかどうかを判定する。水分スコアが９より大きい場合、方法９００は、重度の水分状態の表示ステップ９２４に進み、ここで、方法は、スマートフォン２００または他のスマートデバイスの画面上に赤色のステータスシンボルを表示する。ユーザは、水分摂取量を増やして水分を増やすために、赤色のステータスシンボルに応じて迅速なステップを実行するように指示される。

決定ステップ９２２において水分スコアが９以下である場合、方法９００は、決定ステップ９３０に進み、水分スコアが６より大きいかどうかを判定する。水分スコアが６より大きい場合、方法は、中程度の水分状態の表示ステップ９３２に進み、ここで、方法は、スマートフォンまたは他のスマートデバイスの画面上に黄色のステータスシンボルを表示する。

決定ステップ９３０において水分スコアが６以下である場合、方法９００は、水分補給された状態の表示ステップ９４０に進み、そこで、方法は、スマートフォンまたは他のスマートデバイスの画面上に赤色のステータスシンボルを表示する。

前述の説明の日次スコアの閾値の数字９および６は、１人のユーザの閾値の数字の例である。ユーザに対して情報が収集されると、水分と日次スコアの間に確立された関係に従って、そのユーザに対して閾値の数を調整することができる。

図１０は、本開示の態様に係る、フォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）測定デバイスで使用するために人の指を位置決めするためのプロセスの例示的な一実施形態を示す。プロセス１０００は、スマートフォン２００のカメラレンズ２１０（例えば、カメラ）および光源（例えば、ＬＥＤ光源）が作動される操作１００２で開始する。スマートフォン２００を参照して説明したが、画像を取得するためのカメラおよび画像キャプチャ領域を照明するための光源などの要素を有する任意の電子デバイスを、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく使用できることを理解すべきである。人差し指２２０の先端２２２の画像は、操作１００４でキャプチャすることができる。追加的または代替的に、異なる指または人の身体の異なる部分の画像を、それとともに使用するために、キャプチャすることができる。次に、操作１００６で、人の指先がＰＰＧ読み取りのために許容可能な位置にあるかどうかが判定される。

操作１００６の結果が否定的である場合、プロセスは操作１００８に続き、ここで人は指の位置の問題について（例えば、１つまたは複数の視覚的および／または可聴式警報を介して）選択的に通知され、人は読み取りのために人差し指の先端２２２を再配置するように要求され得る。様々な実施形態において、人は、スマートフォン２００の表示要素上の視覚的オーバーレイまたは可聴式命令などの、適切な指先の位置決めに関する視覚的または可聴式ガイドを提供されることができる。次に、プロセスは、再配置された指先の画像が取得される操作１０１０に続く。次に、プロセスは、人の指先がＰＰＧ読み取りのために許容可能な位置にあるかどうかが判定される操作１００６に戻る。

人の指先が操作１００６で許容可能な位置にあると判定された場合、プロセスは、カメラおよび照明素子を使用する人から少なくとも１つのＰＰＧ読み取り値が取得される操作１０１２に続く。ＰＰＧ読み取りの少なくとも一部は、本開示と一致する方法で、操作１０１４で解析することができる。ＰＰＧ読み取り値またはＰＰＧ読み取りに関連する情報は、操作１０１６でスマートフォン２００に選択的に格納することができ、次いで、プロセスは、単一のＰＰＧ読み取りのために終了することができる。複数のＰＰＧ読み取り値が取得されるシナリオでは、プロセスは選択的に操作１００２に戻ることができる。

図１０のプロセスと一致する実装形態は、既存の科学技術の不足を克服するのに役立つ可能性がある。例えば、指先の位置決めが不適切な場合、測定データが不良になり、したがってＰＰＧデータが無効になり、履歴データまたは傾向解析に下流の影響を与える可能性がある。しかしながら、カメラレンズ２１０またはスマートフォン２００の光源だけでは、適切な測定パラメータを決定することができない。したがって、スマートフォン２００およびスマートフォン２００を使用する人の両方に指先の位置決めに関して適切な指示を提供することは、以前は解決できなかった解決策を提供することができ、適切な位置で測定した場合、はるかにより正確なデータを提供し、測定データが正しいと想定されるより速い測定プロセスを可能にし得る。したがって、本開示と一致する実装形態は、技術空間にのみ存在する問題に対して、すなわち、手動で取得することができない適切な測定データの電子捕捉に関する問題を解決することによって、技術的解決策を提供することができる。

図１１は、本開示の態様に係る、ユーザの水分スコアを決定するためのプロセスの例示的な一実施形態を示す。プロセス１１００は、ユーザのベースライン履歴が調査される操作１１０２から開始する。ベースライン履歴の調査には、いくつかのベースライン水分値、ＨＲＶ値、または特定のユーザに関連付けられ、ユーザのベースラインまたはトレンドの水分状態に関連付けられたその他の試験データを決定することを含むことができる。操作１１０４において、ユーザにとって十分なベースライン履歴が存在するかどうかが判定される。十分なベースライン履歴は、所定のまたは動的に決定された閾値を超えるいくつかの履歴ベースライン水分値、いくつかの履歴ＨＲＶ値、ユーザに関連する履歴試験データ、および／または同様の履歴および／または現在情報を有する他のユーザの母集団データを、単独または組み合わせて含むことができる。ベースラインデータ値は、履歴データから直接取得することができるか、またはベースライン履歴に含まれる情報に少なくとも部分的に基づいて計算することができる。

操作１１０４で十分なベースライン履歴が存在すると判定された場合、プロセスは操作１１０６に続き、ここで、水分スコア値は、式：水分スコア＝日次スコア－ベースライン、に従って決定することができる。水分スコアの値を計算した後、プロセス１１００はステップ８２２（図８Ａ）または９２２（図９Ａ）に戻る。

操作１１０４で不十分なベースライン履歴が存在すると判定された場合、プロセスは、操作１１０８に続き、ここで、ユーザおよび／または他のユーザの母集団データによって提供される主観的な質問に対する回答が調べられ、第１のＨＲＶ値および第２のＨＲＶ値と比較される。次に、プロセスは、操作１１１０に進み、ここで、水分スコアの値は、主観的な質問に対するユーザの回答および／または母集団データと第１のＨＲＶ値および第２のＨＲＶ値との比較に少なくとも部分的に基づいて決定される。次に、プロセスは、ステップ８２２（図８Ａ）、９２２（図９Ａ）に戻る。

前述の詳細な説明は、解説および説明の目的で提供されている。したがって、新規で有用な発明の特定の実施形態が記載されているが、そのような参照は、以下の特許請求の範囲に記載されている場合を除き、本発明の範囲に対する制限として解釈されることを意図しない。

Claims (16)

1. 人の水分状態を判定するための方法であって、
   電子デバイスのカメラおよび関連する光源を使用して、前記人から少なくとも１つのフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の読み取り値を取得することと、
   第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
   前記第１の選択された期間中に前記人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得することと、
   前記第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するように前記人に促すことと、
   前記第２の姿勢位置にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
   前記第２の選択された期間中に前記人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得することと、
   前記第１のＨＲＶ値と前記第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成することと、
   履歴ＨＲＶデータに従って前記人のベースライン値を計算し、前記電子デバイスに前記ベースライン値を保存することと、
   前記日次スコアから前記ベースライン値を差し引いて、水分スコアを取得することとを含む、方法。
2. 前記第１の姿勢位置では、前記人は座っており、前記第２の姿勢位置では、前記人は立っている、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の姿勢位置では、前記人は仰臥位にあり、前記第２の姿勢位置では、前記人は立っている、請求項１に記載の方法。
4. 前記人に、複数の主観的な質問に回答するように要求して、対応する複数の主観的な回答を生成することと、
   前記複数の主観的な回答と前記日次スコアを処理して、前記人が十分に水分補給されているかどうかを判定することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の主観的な質問は、
   過度の喉の渇きを経験しているかどうかを尋ねて、前記人に第１の回答を入力させることと、
   前記第１の姿勢位置から前記第２の姿勢位置に変化したときに、前記人が立ちくらみを感じたかどうかを尋ねて、前記人に第２の回答を入力させることと、
   吐き気、嘔吐、または経口摂取量の減少を経験しているかどうかを尋ねて、第３の回答を入力させることとを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の回答が、脱水閾値を満たす場合、第１の回答値を生成することと、
   前記第２の回答が、「はい」の場合、第２の回答値を生成することと、
   前記第３の回答が、「はい」の場合、第３の回答値を生成することとをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の回答値に第１の重み係数を適用することと、
   前記第２の回答値に第２の重み係数を適用することと、
   前記第３の回答値に第３の重み係数を適用することとをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色のいずれかを選択することにより、前記人の尿の色を特定するように前記人に尋ねることと、
   前記第１の回答、前記第２の回答、前記第３の回答、および前記人の尿の前記特定された色に基づいて、前記人の水分状態を判定することとをさらに含む、請求項５に記載の方法。
9. 前記第１の期間は、１０秒～３０秒の間であり、
   前記第２の期間は、前記第１の期間とほぼ同じである、請求項１に記載の方法。
10. 前記ベースライン値は、
    複数の試験を実施するように前記人に指示することによって決定され、各々の試験内で、前記方法は、
    前記第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第１の選択された期間中に前記人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、前記第１のＨＲＶ値を取得することと、
    前記第１の姿勢位置から前記第２の姿勢位置に変更するように前記人に促すことと、
    前記第２の姿勢位置にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第２の選択された期間中に前記人のＨＲＶを測定して、前記第２のＨＲＶ値を取得することと、
    前記第１のＨＲＶ値と前記第２のＨＲＶ値の差を計算して、ＨＲＶ差値を生成することと、
    前記ＨＲＶ差値が最大値よりも大きいかどうかを判定することと、
    前記ＨＲＶ差値が前記最大値よりも大きい場合は、前記人に水分補給を行い、後で前記試験を再び受けるように促し、
    前記ＨＲＶ差値が差値よりも大きくない場合は、前記方法は、
    前記人に、複数の主観的な質問に回答するように要求して、対応する複数の主観的な回答を生成するステップと、
    前記複数の主観的な回答を処理して、前記ＨＲＶ差値を保存するか、前記人に後で前記試験を再び受けるように促すかを決定するステップとをさらに実行することと、
    前記保存されたＨＲＶ差値を平均して、前記ベースライン値を生成することとを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記方法は、「はい」の回答の数を数えることによって、前記ＨＲＶ差値を保存するかどうかを決定する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記主観的な質問は、
    過度の喉の渇きを経験しているかどうかを尋ねて、前記人に第１の回答を入力させることと、
    前記第１の姿勢位置から前記第２の姿勢位置に変化したときに、前記人が立ちくらみを感じたかどうかを尋ねて、前記人に第２の回答を入力させることと、
    吐き気、嘔吐、または経口摂取量の減少を前記人が経験しているかどうかを尋ねて、前記人に第３の回答を入力させることとを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 透明、薄黄色、淡黄色、暗黄色、または茶色のいずれかを選択することにより、前記人の尿の色を特定するように前記人に尋ねることと、
    複数の主観的な回答および前記人の尿の前記特定された色に基づいて、前記人の水分状態を判定することとをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数の試験は、前記ＨＲＶ差値が保存される７つまたは３０の試験を含む、請求項１０に記載の方法。
15. 人の水分状態を判定するための方法であって、
    電子デバイスのカメラおよび関連する光源を使用して、前記人から少なくとも１つのフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）の読み取り値を取得することと、
    前記人が座位にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第１の選択された期間中に前記人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得することと、
    立位に立ち上がるように前記人に促すことと、
    前記人が前記立位にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第２の選択された期間中に前記人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得することと、
    前記第１のＨＲＶ値と前記第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成することと、
    履歴ＨＲＶデータに従って前記人のベースライン値を計算し、前記電子デバイスに前記ベースライン値を保存することと、
    前記日次スコアからベースライン値を差し引いて、水分スコアを取得することとを含む、方法。
16. 人の水分状態を判定するための方法であって、
    前記人からフォトプレチスモグラフィー（ＰＰＧ）測定値または心電図（ＥＣＧ）測定値のうちの少なくとも１つを取得することと、
    得られた前記少なくとも１つのＰＰＧ測定値またはＥＣＧ測定値を電子デバイスに送信することと、
    第１の姿勢位置にいる間、第１の選択された期間の間、第１の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第１の選択された期間中に前記人の心拍変動（ＨＲＶ）を測定して、第１のＨＲＶ値を取得することと、
    前記第１の姿勢位置から第２の姿勢位置に変更するように前記人に促すことと、
    前記第２の姿勢位置にいる間、第２の選択された期間の間、第２の選択されたペースで呼吸するように前記人に促すことと、
    前記第２の選択された期間中に前記人のＨＲＶを測定して、第２のＨＲＶ値を取得することと、
    前記第１のＨＲＶ値と前記第２のＨＲＶ値の差を計算して、日次スコアを生成することと、
    前記日次スコアに少なくとも部分的に基づいて水分スコアを決定することと、
    水分状態情報の１つまたは複数のセットを前記電子デバイスに保存することとを含む、方法。

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