JP7264375B2 - Information processing device, information processing method and information processing program - Google Patents

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Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。 The present disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and an information processing program.

生活習慣病に関連する疾患の一種である脂質異常症を検出する方法が種々検討されている。例えば、特許文献1では、血管を含む生体を透過する光の輝度を測定することにより、血中コレステロール量を非侵襲に検査する技術が開示されている。また、特許文献2では、生体に照射した光の散乱光を異なる2点で受光し、その光強度の減衰をもとに血中のCM(Chylomicron)やVLDL(Very Low-DensityLipoprotein)などの脂質成分の濃度を測定する技術が開示されている。 Various methods for detecting dyslipidemia, which is one of lifestyle-related diseases, have been investigated. For example, Patent Literature 1 discloses a technique for noninvasively testing blood cholesterol levels by measuring the brightness of light that passes through a living body including blood vessels. In addition, in Patent Document 2, the scattered light of the light irradiated to the living body is received at two different points, and lipids such as CM (Chylomicron) and VLDL (Very Low-Density Lipoprotein) in the blood are detected based on the attenuation of the light intensity. Techniques for measuring the concentration of components are disclosed.

特開2010-246578号公報JP 2010-246578 A 特許第6029128号公報Japanese Patent No. 6029128

脂質異常症に係る評価を適切に行うためには、悪玉コレステロール(LDL-C)、善玉コレステロール(HDL-C)、及び、中性脂肪(TG)等の脂質成分の濃度を把握する必要がある。しかしながら、特許文献1,2に記載の方法では、脂質異常症に関する評価を行うために必要な脂質成分についての評価を十分にできているとはいえず、改善の余地があった。 In order to appropriately evaluate dyslipidemia, it is necessary to grasp the concentration of lipid components such as bad cholesterol (LDL-C), good cholesterol (HDL-C), and triglycerides (TG). . However, the methods described in Patent Literatures 1 and 2 cannot be said to sufficiently evaluate lipid components necessary for evaluating dyslipidemia, and there is room for improvement.

本開示は上記を鑑みてなされたものであり、試料溶液に含まれる脂質成分に係る評価を精度良く行うことが可能な情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and aims to provide an information processing device, an information processing method, and an information processing program capable of accurately evaluating lipid components contained in a sample solution. and

上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る情報処理装置は、試料溶液に対して光を照射する光照射部と、前記光照射部からの光を照射された前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する受光部と、前記受光部で受光した前記受光データから前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成された機械学習モデルを保持するモデル保持部と、前記受光データと前記機械学習モデルとに基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算部と、を有する。 In order to achieve the above object, an information processing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a light irradiation unit that irradiates a sample solution with light; and a teacher data set for estimating the lipid components contained in the sample solution from the light receiving data received by the light receiving unit. and a computing unit for estimating the lipid components contained in the sample solution based on the received light data and the machine learning model.

上記の情報処理装置によれば、機械学習モデルと試料溶液からの光の強度情報に係る受光データとに基づいて、試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定が行われる。機械学習モデルは、試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成されている。したがって、このような機械学習モデルを用いて脂質成分に係る推定を行うため、試料溶液に含まれる脂質成分に係る評価を精度良く行うことが可能となる。 According to the information processing apparatus described above, the lipid component contained in the sample solution is estimated based on the machine learning model and the received light data relating to the intensity information of the light from the sample solution. A machine-learning model is created from a training data set for estimating the lipid components contained in the sample solution. Therefore, since the lipid component is estimated using such a machine learning model, it is possible to accurately evaluate the lipid component contained in the sample solution.

本開示によれば、試料溶液に含まれる脂質成分に係る評価を精度良く行うことが可能な情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラムが提供される。 According to the present disclosure, an information processing device, an information processing method, and an information processing program capable of accurately evaluating lipid components contained in a sample solution are provided.

本実施形態の情報処理装置の機能的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of an information processing apparatus according to an embodiment; FIG. 情報処理方法を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining an information processing method. 教師用データセットから算出する機械学習モデルについて説明する図である。It is a figure explaining the machine-learning model calculated from the data set for teachers. 受光データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of light reception data. 機械学習モデルを用いた処理について説明する図である。It is a figure explaining the process using a machine-learning model. 第1分析例で使用した教師用データセットについて説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a teacher data set used in the first analysis example; FIG. 第1分析例で使用した教師用データセットについて説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a teacher data set used in the first analysis example; FIG. 第1分析例で作成した機械学習モデルの推定性能の評価結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing evaluation results of estimation performance of the machine learning model created in the first analysis example; 第1分析例で使用した試料溶液の受光データを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing light reception data of a sample solution used in the first analysis example; 第1分析例で使用した特徴量を示す図である。It is a figure which shows the feature-value used by the 1st analysis example. 第2分析例で使用した教師用データセットについて説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a teacher data set used in the second analysis example; FIG. 第2分析例で使用した教師用データセットについて説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a teacher data set used in the second analysis example; FIG. 第2分析例で作成した機械学習モデルの推定性能の評価結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing evaluation results of the estimation performance of the machine learning model created in the second analysis example; 第2分析例で使用した試料溶液の受光データを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing light reception data of a sample solution used in the second analysis example; 第2分析例で使用した特徴量を示す図である。It is a figure which shows the feature-value used by the 2nd analysis example. 情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of an information processing apparatus. 情報処理プログラムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an information processing program.

以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the form for implementing this disclosure is demonstrated in detail. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

[情報処理装置]
図1は、一実施形態に係る情報処理装置の構成を説明する図である。本実施形態に係る情報処理装置1は、試料溶液Sに対して光を照射することで、試料溶液Sに含まれる脂質成分に係る推定を行う装置である。試料溶液としては、例えば、血液、または、血液に対して所定の処理を行うことで得られる溶液等が挙げられる。試料溶液Sは、測定に用いられる光(測定光)を透過可能な容器等に収容されていてもよい。また、分析の対象となる脂質成分としては、LDL-C(Low Density Lipoprotein-Cholesterol:悪玉コレステロール)、HDL-C(High Density Lipoprotein-Cholesterol:善玉コレステロール)、TG(Triglyceride:中性脂肪)が挙げられる。ただし、これらの成分に限定されるものではない。以下の実施形態では上記の成分を分析する場合について説明する。
[Information processing device]
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an information processing apparatus according to one embodiment. The information processing apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that estimates the lipid components contained in the sample solution S by irradiating the sample solution S with light. The sample solution includes, for example, blood or a solution obtained by subjecting blood to a predetermined treatment. The sample solution S may be housed in a container or the like that is permeable to the light used for measurement (measurement light). Lipid components to be analyzed include LDL-C (Low Density Lipoprotein-Cholesterol: bad cholesterol), HDL-C (High Density Lipoprotein-Cholesterol: good cholesterol), and TG (Triglyceride: neutral fat). be done. However, it is not limited to these components. In the following embodiments, a case of analyzing the above components will be described.

図1に示されるように、情報処理装置1は、光照射部11、受光部12、モデル保持部13、演算部14、出力部15、及び、制御部16を含んで構成される。なお、これらの機能部は1台の装置(コンピュータ)にまとめられていてもよいが、複数台の装置に分散していてもよい。例えば、光照射部11及び受光部12は、他の機能部が搭載された装置とは別途設けられていてもよい。 As shown in FIG. 1 , the information processing apparatus 1 includes a light irradiation section 11 , a light receiving section 12 , a model holding section 13 , a calculation section 14 , an output section 15 and a control section 16 . Note that these functional units may be integrated into one device (computer), or may be distributed among a plurality of devices. For example, the light irradiation unit 11 and the light receiving unit 12 may be provided separately from the device in which other functional units are mounted.

光照射部11は、制御部16からの指示に基づいて、測定光を試料溶液Sに対して照射する。 The light irradiation unit 11 irradiates the sample solution S with the measurement light based on an instruction from the control unit 16 .

受光部12は、光照射部11からの測定光を照射した際に試料溶液Sを透過、反射あるいは散乱した光を受光し、受光データを取得する。 The light receiving unit 12 receives light transmitted, reflected, or scattered through the sample solution S when the measurement light from the light irradiation unit 11 is irradiated, and acquires light reception data.

受光部12で取得する受光データとは、測定光を照射した試料溶液Sからの光の波長に応じた光強度に係る情報である。試料溶液Sに含まれる脂質成分の分析を行う際には、少なくとも190nm~270nmの波長範囲に含まれる測定光を光照射部11から照射する。測定光は、所定の波長帯域の光を全て含む光であってもよい。波長帯域の例としては、800nm~2500nmが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、測定光は、例えば、波長1315nmの単一波長の光であってもよい。さらに、所定の波長範囲から選ばれる複数の波長の光を組み合わせたものを測定光として用いてもよい。 The received light data acquired by the light receiving unit 12 is information related to the light intensity according to the wavelength of the light from the sample solution S irradiated with the measurement light. When analyzing the lipid components contained in the sample solution S, the light irradiation unit 11 irradiates the measurement light within the wavelength range of at least 190 nm to 270 nm. The measurement light may be light including all light in a predetermined wavelength band. Examples of wavelength bands include, but are not limited to, 800 nm to 2500 nm. Also, the measurement light may be light with a single wavelength of 1315 nm, for example. Furthermore, a combination of light with a plurality of wavelengths selected from a predetermined wavelength range may be used as the measurement light.

また、測定光が単一波長の光ではない場合、光照射部11から出射する光の波長を徐々に変化させることで、受光部12において受光データとして分光スペクトルを取得する構成としてもよい。光の波長を徐々に変化させるための構成としては、例えば、光照射部11に分光器を設けることが考えられる。また、光照射部11から出射する測定光は複数波長の光を全て含むものとしてもよい。この場合、受光部12に分光器を設けることで、受光部12において受光データとして分光スペクトルを取得する構成としてもよい。 If the measurement light is not light of a single wavelength, the wavelength of the light emitted from the light irradiation unit 11 may be gradually changed so that the light receiving unit 12 acquires a spectrum as light reception data. As a configuration for gradually changing the wavelength of light, for example, providing a spectrometer in the light irradiation unit 11 can be considered. Moreover, the measurement light emitted from the light irradiation unit 11 may include all light of multiple wavelengths. In this case, by providing a spectroscope in the light receiving section 12, the light receiving section 12 may acquire a spectral spectrum as light reception data.

モデル保持部13は、受光部12で取得した受光データに基づいて、試料溶液S中の脂質成分(LDL-C、HDL-C、TG)の濃度を算出するための機械学習モデルが保存されている。このモデルは、機械学習によって作成されるものである。モデル(機械学習モデル)の詳細については後述する。 The model holding unit 13 stores a machine learning model for calculating the concentration of lipid components (LDL-C, HDL-C, TG) in the sample solution S based on the received light data acquired by the light receiving unit 12. there is This model is created by machine learning. Details of the model (machine learning model) will be described later.

演算部14は、受光部12にて取得した受光データと、モデル保持部13にて保持する機械学習モデルとに基づいて、試料溶液S中の脂質成分(LDL-C、HDL-C、TG)の濃度を算出する機能を有する。脂質成分の濃度の算出方法については後述する。 The calculation unit 14 calculates the lipid components (LDL-C, HDL-C, TG) in the sample solution S based on the received light data acquired by the light receiving unit 12 and the machine learning model held by the model holding unit 13. It has a function to calculate the concentration of A method for calculating the concentration of the lipid component will be described later.

出力部15は、演算部14による演算結果を出力する機能を有する。 The output unit 15 has a function of outputting the calculation result by the calculation unit 14 .

制御部16は、上記の各部での動作を制御する機能を有する。 The control unit 16 has a function of controlling the operation of each unit described above.

[情報処理方法]
次に、図2を参照しながら、情報処理装置1による情報処理方法について説明する。まず、試料溶液Sに係る分析を行う前に、教師用のデータセットを用いて分析に使用する機械学習モデルを作成する(S01)。教師用データセットとは、分析の対象となる脂質成分(HDL-C、LDL-C、TG)の濃度が既知である教師用試料について、情報処理装置1を用いて得られた受光データと、脂質成分(HDL-C、LDL-C、TG)の濃度と、を組み合わせたものである。教師用試料は互いに脂質成分の濃度が異なるものが複数準備される。複数の教師用試料それぞれの脂質成分の濃度の測定方法は特に限定されないが、例えば、電気泳動法などの化学分析法を用いることができる。また、複数の教師用試料それぞれの受光データとしては、可能な限り幅広い帯域の波長の光に対するデータであることが好ましい。「幅広い帯域」としては、例えば、190nm~2700nmとすることができる。
[Information processing method]
Next, an information processing method by the information processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. First, before analyzing the sample solution S, a training data set is used to create a machine learning model to be used for analysis (S01). The training data set includes light reception data obtained using the information processing device 1 for training samples with known concentrations of lipid components (HDL-C, LDL-C, TG) to be analyzed, and the concentration of lipid components (HDL-C, LDL-C, TG). A plurality of teacher samples having different concentrations of lipid components are prepared. Although the method for measuring the concentration of the lipid component in each of the plurality of teacher samples is not particularly limited, for example, a chemical analysis method such as electrophoresis can be used. Further, the received light data for each of the plurality of teaching samples is preferably data for light with wavelengths in the widest possible band. A “broad band” can be, for example, 190 nm to 2700 nm.

上記のようにして得られた教師用データセットを用いて、各脂質成分の濃度(のうちのいずれかであってもよい)を目的変数とし、受光データの各波長における光強度情報(吸光度、反射率、散乱係数等)を特徴量として、機械学習を実施する。これにより、試料溶液Sに係る脂質成分の濃度の推定に寄与する特徴量を選択する。その後、上記の手順で選択された特徴量を用いて試料溶液Sに含まれる脂質成分の濃度を推定するために、どのようなモデルを組めばよいかを機械学習を用いて決定する。 Using the training data set obtained as described above, the concentration of each lipid component (which may be any of them) is set as the objective variable, and the light intensity information (absorbance, (reflectance, scattering coefficient, etc.) is used as a feature quantity, and machine learning is performed. As a result, a feature amount that contributes to the estimation of the concentration of the lipid component in the sample solution S is selected. After that, machine learning is used to determine what kind of model should be constructed in order to estimate the concentration of the lipid component contained in the sample solution S using the feature values selected in the above procedure.

図3(a)は、教師用データセットに含まれる情報を例示したものである。図3(a)では、3種類(A~C)の教師用試料について、特定の波長における光強度情報をそれぞれx~xとして示し、各脂質成分(HDL-C、LDL-C、TG)の濃度をy~yとして示している。教師用データセットにはデータセットを構成する試料毎にこれらの情報が含まれる。ここで、機械学習を利用して、脂質成分の濃度(y~y)を目的変数とし、これらとの関連性が高い光強度情報を全光強度情報(x~x)から選択する。そして、機械学習を利用して、選択された光強度情報から脂質成分の濃度を推定するための関係式を作成する。作成された関係式が機械学習モデルとなる。図3(b)は機械学習モデルの記述例である。図3(b)に示す例では、脂質成分の濃度(y~y)が6つの光強度情報(x~x)を用いた関数として記述している。このように、試料溶液Sに係る分析を行う前に、情報処理装置1では機械学習モデルの作成(S01)を行う。なお、機械学習モデルの作成は、制御部16の指示に基づいて演算部14において行われる態様とすることができる。また、上記の手順で作成された機械学習モデルはモデル保持部13において保持される。 FIG. 3(a) exemplifies information included in the teacher data set. In FIG. 3(a), light intensity information at specific wavelengths for three types (A to C) of training samples are shown as x 1 to x d , respectively, and each lipid component (HDL-C, LDL-C, TG ) are shown as y 1 to y 3 . The training data set contains such information for each sample that constitutes the data set. Here, using machine learning, the concentrations of lipid components (y 1 to y 3 ) are used as target variables, and light intensity information highly related to these is selected from the total light intensity information (x 1 to x d ). do. Machine learning is then used to create a relational expression for estimating the concentration of lipid components from the selected light intensity information. The created relational expression becomes a machine learning model. FIG. 3B is a description example of a machine learning model. In the example shown in FIG. 3(b), the lipid component concentrations (y 1 to y 3 ) are described as functions using six light intensity information (x a to x f ). As described above, before performing analysis related to the sample solution S, the information processing apparatus 1 creates a machine learning model (S01). Note that the creation of the machine learning model can be performed in the calculation unit 14 based on instructions from the control unit 16 . Also, the machine learning model created by the above procedure is held in the model holding unit 13 .

なお、本実施形態の情報処理装置1において用いられる機械学習とは、上記のように関係式を作成するためのプロセスにおいて、教師用データから、算出対象の脂質成分に係る情報(濃度、クラス等)を目的変数とし、当該目的変数を求めるための特徴量を(必要に応じて)選択した上で、目的変数を求めるための関係式を算出するものである。このようなプロセスに用いられる機械学習の手法としては、SVR(Support Vector Regression)、リッジ回帰(RidgeRegression)、ラッソ回帰(Lasso Regression)、Elastic Net、ニューラルネットワーク、ディープラーニング等が挙げられる。これらの手法のいずれかを用いてもよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。また、主成分分析等の統計処理的手法を組み合わせて用いてもよい。 Note that the machine learning used in the information processing apparatus 1 of the present embodiment refers to information (concentration, class, etc.) related to the lipid component to be calculated from the teacher data in the process for creating the relational expression as described above. ) is used as the objective variable, the feature amount for determining the objective variable is selected (if necessary), and then the relational expression for determining the objective variable is calculated. Machine learning techniques used in such processes include SVR (Support Vector Regression), Ridge Regression, Lasso Regression, Elastic Net, Neural Network, Deep Learning, and the like. Any one of these techniques may be used, or a combination thereof may be used. Also, statistical processing methods such as principal component analysis may be used in combination.

次に、情報処理装置1では、試料溶液Sに対して光照射部11から測定光を照射することで、受光部12が受光データを取得する(S02:取得ステップ)。試料溶液Sを所定の位置に配置した後に、制御部16の指示に基づいて光照射部11から試料溶液Sに対して測定光を照射し、透過、反射あるいは散乱した光を受光部12において受光することで、受光部12は受光データを取得することができる。図4は、受光データの一例を示している。図4に示す例は、190nm~2700nmの波長範囲の光を測定光として試料溶液Sに対して照射することで得られる分光スペクトルの例である。このように、受光データには、各波長に対応付けられた光強度情報が含まれる。受光部12が取得した受光データは、演算部14に送られる。 Next, in the information processing apparatus 1, the light-receiving unit 12 acquires light reception data by irradiating the sample solution S with the measurement light from the light irradiation unit 11 (S02: acquisition step). After placing the sample solution S at a predetermined position, the light irradiation unit 11 irradiates the sample solution S with measurement light based on instructions from the control unit 16, and the light receiving unit 12 receives transmitted, reflected, or scattered light. By doing so, the light receiving unit 12 can acquire received light data. FIG. 4 shows an example of received light data. The example shown in FIG. 4 is an example of a spectral spectrum obtained by irradiating the sample solution S with light in the wavelength range of 190 nm to 2700 nm as measurement light. Thus, the received light data includes light intensity information associated with each wavelength. The received light data acquired by the light receiving unit 12 is sent to the calculation unit 14 .

次に、情報処理装置1の演算部14では、受光部12が取得した受光データと、モデル保持部13において保持される機械学習モデルと、に基づいて脂質成分の濃度の算出を行う(S03:演算ステップ)。 Next, the calculation unit 14 of the information processing device 1 calculates the concentration of the lipid component based on the received light data acquired by the light receiving unit 12 and the machine learning model held in the model holding unit 13 (S03: calculation step).

演算部14による脂質成分濃度の算出(S03)について、図5を参照しながらさらに説明する。機械学習モデルでは特徴量として使用する光強度情報が決められている。そこで、演算部14では、まず、受光データから特徴量として使用する光強度情報を選択する(S11)。このステップは、すなわち、図3(b)で示す6つの光強度情報(x~x)に対応する光強度情報を抽出する処理に相当する。そして、機械学習モデルに対して、選択した光強度情報を特徴量として代入する(S12)。このステップは、すなわち、抽出した6つの光強度情報(x~x)を、図3(b)に示す関係式に代入する処理に相当する。その後、特徴量を代入した関係式を計算することで、脂質成分濃度を算出する(S13)。このような手順を経ることで、受光データに含まれる光強度情報を用いて、脂質成分濃度を算出することができる。 The calculation of the lipid component concentration by the calculation unit 14 (S03) will be further described with reference to FIG. In the machine learning model, light intensity information to be used as a feature amount is determined. Therefore, the calculation unit 14 first selects light intensity information to be used as a feature amount from the received light data (S11). This step corresponds to the process of extracting the light intensity information corresponding to the six light intensity information (x a to x f ) shown in FIG. 3(b). Then, the selected light intensity information is substituted as a feature quantity into the machine learning model (S12). This step corresponds to a process of substituting the extracted six pieces of light intensity information (x a to x f ) into the relational expression shown in FIG. 3(b). After that, the lipid component concentration is calculated by calculating the relational expression in which the feature amount is substituted (S13). Through such a procedure, the lipid component concentration can be calculated using the light intensity information included in the received light data.

図2に戻り、上記の手順(S01~S03)により得られた脂質成分の濃度の算出結果は、例えば、制御部16の指示によって、出力部15から出力される(S04)。これにより、受光データに基づいて算出された脂質成分の濃度に係る情報を装置の操作者等に通知することが可能となる。
なお、上記手順では、脂質成分の「濃度」を算出する場合について説明したが、脂質成分に係る推定であれば、「濃度」に限定されない。例えば、濃度のように数値を算出するのでは無く、脂質成分がどの程度含まれているか等を示す分類(クラス)を試料溶液S毎に特定することが求められる場合もある。その場合は、分類(クラス)を目的変数とすることで、濃度を推定する場合と同様の処理を行うことができる。
Returning to FIG. 2, the calculation result of the lipid component concentration obtained by the above procedures (S01 to S03) is output from the output unit 15, for example, according to an instruction from the control unit 16 (S04). Thereby, it becomes possible to notify the operator of the apparatus or the like of information related to the concentration of the lipid component calculated based on the received light data.
In the above procedure, a case of calculating the "concentration" of the lipid component has been described, but the estimation relating to the lipid component is not limited to the "concentration". For example, instead of calculating a numerical value like concentration, it may be required to specify a classification (class) indicating how much lipid component is contained for each sample solution S. In that case, by using the classification (class) as the objective variable, it is possible to perform the same processing as in the case of estimating the concentration.

[第1分析例]
次に、図6~図10を参照しながら、上記の情報処理装置1による第1の分析例について説明する。第1の分析例では、情報処理装置1を用いて試料溶液Sに含まれるLDL-Cの濃度を算出する場合について説明する。
[First analysis example]
Next, a first analysis example by the information processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 10. FIG. In the first analysis example, a case where the information processing apparatus 1 is used to calculate the concentration of LDL-C contained in the sample solution S will be described.

試料溶液Sとしては、バッファ溶液にヘモグロビン、LDL-C、HDL-C、TGを溶解した溶液を用いることを想定し、まず、機械学習モデルの作成(図2のステップS01)を行った。 Assuming that the sample solution S is a solution obtained by dissolving hemoglobin, LDL-C, HDL-C, and TG in a buffer solution, first, a machine learning model was created (Step S01 in FIG. 2).

機械学習モデルの作成では、バッファ溶液に対して異なる濃度の組み合わせのヘモグロビン、LDL-C、HDL-C、TGを溶解させた教師用試料を144種類(Sample 1~144)準備した。各教師用試料に対して、情報処理装置1の光照射部11から190nm~2,700nmの波長の光を照射し、試料を透過した透過光を受光部12において受光した。144個の試料に係る受光データの例を図6に示す。図6に示すように、各試料について、190nm~2700nmの間について1nm毎の吸光度に係るデータが得られた。また、144個の試料のそれぞれについては、LDL-C、HDL-C、TGの濃度が既知である。144個の試料に係る各脂質成分の例を図7に示す。図6及び図7に示すデータが教師用データセットとなる。 In creating the machine learning model, 144 kinds of teacher samples (Samples 1 to 144) were prepared by dissolving combinations of different concentrations of hemoglobin, LDL-C, HDL-C, and TG in a buffer solution. Each teacher sample was irradiated with light having a wavelength of 190 nm to 2,700 nm from the light irradiation unit 11 of the information processing apparatus 1 , and the light transmitted through the sample was received by the light receiving unit 12 . FIG. 6 shows an example of received light data for 144 samples. As shown in FIG. 6, absorbance data was obtained for each sample between 190 nm and 2700 nm in increments of 1 nm. Also, the concentrations of LDL-C, HDL-C and TG are known for each of the 144 samples. An example of each lipid component for 144 samples is shown in FIG. The data shown in FIGS. 6 and 7 are the teacher data set.

なお、第1分析例では、教師用試料の数を144個としているが、サンプル数は144個より多くても少なくてもよい。 In the first analysis example, the number of teaching samples is 144, but the number of samples may be more or less than 144.

その後、情報処理装置1の演算部14では、図6に示した吸光特性に係る情報を特徴量とし、図7に示すLDL-C濃度を目的変数とした機械学習を実施する。これにより、LDL-Cの濃度推定に有用な特徴量を選択する。ここで選択される特徴量とは、LDL-Cの濃度との関連性が高い光強度情報を指す。一例としては、以下の表1に示す各波長の光強度情報を特徴量として用いることができる。 After that, the calculation unit 14 of the information processing apparatus 1 performs machine learning using the information related to the light absorption characteristics shown in FIG. 6 as a feature amount and the LDL-C concentration shown in FIG. 7 as an objective variable. In this way, a feature amount useful for estimating the LDL-C concentration is selected. The feature amount selected here refers to light intensity information that is highly related to the LDL-C concentration. As an example, the light intensity information of each wavelength shown in Table 1 below can be used as the feature quantity.

Figure 0007264375000001
Figure 0007264375000001

なお、特徴量の抽出にはLasso回帰やRidge回帰やElastic Netなどにより有用なデータ項目を限定する方法や、主成分分析の寄与率などからデータ項目を限定する方法などがある。ただし、これらに限定されるものではない。 Note that there are a method of limiting useful data items by means of Lasso regression, Ridge regression, Elastic Net, etc., and a method of limiting data items based on the contribution rate of principal component analysis, etc., for extracting feature amounts. However, it is not limited to these.

その後、選択された特徴量を用いた機械学習モデルを作成する。機械学習モデルを作成する際には、教師用データセットに含まれるデータを利用して精度を評価してもよい。また、教師用データセットとは別の評価用のデータセットを別途準備し、このデータセットを用いて精度を評価してもよい。 After that, a machine learning model is created using the selected features. When creating a machine learning model, the data contained in the training dataset may be utilized to assess accuracy. Alternatively, a separate evaluation data set may be prepared separately from the teacher data set, and accuracy may be evaluated using this data set.

機械学習モデルには、SVM(Support Vector Machine)、ロジスティック回帰モデルなどがあるが、それらに限定されるものではない。また、評価方法には決定係数、相関係数などがあるが、それらに限定されるものではない。作成した機械学習モデルによる推定性能を評価した例を図8に示す。図8では、横軸をLDL-C濃度の正解値とし、縦軸に機械学習モデルを用いて推定したLDL-C濃度の推定値とし、データセットに含まれる各試料それぞれをプロットしたものである。図8に示すように、機械学習モデルによる推定結果は、正解値と概ね同じような傾向を示している。作成された機械学習モデルは、モデル保持部13に保持される。 Machine learning models include, but are not limited to, SVM (Support Vector Machine), logistic regression models, and the like. Also, evaluation methods include coefficient of determination, correlation coefficient, etc., but are not limited to these. FIG. 8 shows an example of evaluating the estimation performance of the created machine learning model. In FIG. 8, the horizontal axis is the correct value of the LDL-C concentration, and the vertical axis is the estimated value of the LDL-C concentration estimated using the machine learning model, and each sample included in the data set is plotted. . As shown in FIG. 8, the results of estimation by the machine learning model show a tendency similar to that of the correct values. The created machine learning model is held in the model holding unit 13 .

次に、濃度推定の対象となる試料溶液Sを準備し、試料溶液Sに対して190nm~2700nmの波長域の測定光を光照射部11から照射し、試料溶液Sを透過した透過光を受光部12において受光する。測定光は、表1に示す特徴量に含まれる波長の光が含まれていればよい。上記の手順により、試料溶液Sに係る受光データが受光部12において取得される。図9は、受光データの一例を示したものである。 Next, a sample solution S whose concentration is to be estimated is prepared, the sample solution S is irradiated with measurement light in a wavelength range of 190 nm to 2700 nm from the light irradiation unit 11, and the transmitted light transmitted through the sample solution S is received. Light is received at the portion 12 . The measurement light may include light of wavelengths included in the feature amounts shown in Table 1. Through the above-described procedure, light receiving data relating to the sample solution S is obtained in the light receiving unit 12 . FIG. 9 shows an example of received light data.

次に、情報処理装置1の演算部14では、図9に示した受光データから、LDL-Cの濃度推定に使用する特徴量を抽出する。抽出した結果を図10に示す。これらの特徴量を、先に作成した機械学習モデルに対して代入することにより、試料溶液SのLDL-Cの濃度を推定することができる。図9及び図10で示した試料溶液Sの場合には、例えば、LDL-Cの濃度を1.69752[mg/ml]と推定することができる。 Next, the calculation unit 14 of the information processing apparatus 1 extracts a feature amount used for estimating the concentration of LDL-C from the received light data shown in FIG. FIG. 10 shows the extracted results. By substituting these feature values into the previously created machine learning model, the concentration of LDL-C in the sample solution S can be estimated. In the case of the sample solution S shown in FIGS. 9 and 10, for example, the concentration of LDL-C can be estimated to be 1.69752 [mg/ml].

[第2分析例]
次に、図11~図15を参照しながら、上記の情報処理装置1による第2の分析例について説明する。第1の分析例では、情報処理装置1を用いて試料溶液Sに含まれるLDL-Cの濃度を算出する場合について説明したが、第2分析例では、脂質成分の濃度自体を算出するのではなく、脂質成分の濃度がどのような傾向にあるかを分類する点が第1分析例と相違する。具体的には、試料溶液S中に含まれる、HDL-Cの濃度が脂質異常症、予備軍、健康のどの状態と判断される濃度かを推定する場合について説明する。なお、本分析例では、判定基準は、以下の表2に基づくものとする。
[Second analysis example]
Next, a second example of analysis by the information processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 11 to 15. FIG. In the first analysis example, the information processing apparatus 1 is used to calculate the concentration of LDL-C contained in the sample solution S. In the second analysis example, the concentration of the lipid component itself is calculated. It is different from the first analysis example in that the concentration of the lipid component tends to be classified instead of the first analysis example. Specifically, a case of estimating whether the concentration of HDL-C contained in the sample solution S is determined to be dyslipidemia, probable dyslipidemia, or health will be described. In addition, in this analysis example, the judgment criteria shall be based on Table 2 below.

Figure 0007264375000002
Figure 0007264375000002

本分析例では、上記の基準に基づいて試料溶液Sがどのクラスに属するかを判定する。ただし、クラス数は3つに限定されるものではなく、その閾値も表2に記載されている値に限定されるものではない。 In this analysis example, it is determined to which class the sample solution S belongs based on the above criteria. However, the number of classes is not limited to three, and the threshold values are not limited to the values shown in Table 2 either.

試料溶液Sとしては、バッファ溶液にヘモグロビン、LDL-C、HDL-C、TGを溶解した溶液を用いることを想定し、まず、機械学習モデルの作成(図2のステップS01)を行った。 Assuming that the sample solution S is a solution obtained by dissolving hemoglobin, LDL-C, HDL-C, and TG in a buffer solution, first, a machine learning model was created (Step S01 in FIG. 2).

機械学習モデルの作成では、バッファ溶液に対して異なる濃度の組み合わせのヘモグロビン、LDL-C、HDL-C、TGを溶解させた教師用試料を144種類(Sample 1~144)準備した。各教師用試料に対して、情報処理装置1の光照射部11から190nm~2,700nmの波長の光を照射し、試料を透過した透過光を受光部12において受光した。144個の試料に係る受光データの例を図11に示す。図11に示すように、各試料について、190nm~2700nmの間について1nm毎の吸光度に係るデータが得られた。また、144個の試料のそれぞれについては、LDL-C、HDL-C、TGの濃度が既知であるから、上記の表2に基づいて各脂質成分の濃度が3つのクラスのどれに該当するかを判定することができる。144個の試料に係る各脂質成分についてクラス分類を行った例を図12に示す。第2分析例の場合、図11及び図12に示すデータが教師用データセットとなる。 In creating the machine learning model, 144 kinds of teacher samples (Samples 1 to 144) were prepared by dissolving combinations of different concentrations of hemoglobin, LDL-C, HDL-C, and TG in a buffer solution. Each teacher sample was irradiated with light having a wavelength of 190 nm to 2,700 nm from the light irradiation unit 11 of the information processing apparatus 1 , and the light transmitted through the sample was received by the light receiving unit 12 . FIG. 11 shows an example of received light data for 144 samples. As shown in FIG. 11, absorbance data was obtained for each sample between 190 nm and 2700 nm in increments of 1 nm. Also, since the concentrations of LDL-C, HDL-C, and TG are known for each of the 144 samples, which of the three classes the concentration of each lipid component falls into based on Table 2 above. can be determined. FIG. 12 shows an example of class classification for each lipid component of 144 samples. In the case of the second analysis example, the data shown in FIGS. 11 and 12 are the teacher data set.

なお、第2分析例においても第1分析例と同様に教師用試料の数を144個としているが、サンプル数は144個より多くても少なくてもよい。 Although the number of teaching samples is 144 in the second analysis example as well as in the first analysis example, the number of samples may be more or less than 144.

その後、情報処理装置1の演算部14では、図11に示した吸光特性に係る情報を特徴量とし、図12に示すHDL-Cのクラス分類を目的変数とした機械学習を実施する。これにより、HDL-Cの濃度に基づくクラス分類の推定に有用な特徴量を選択する。一例として、以下の表3に示す各波長の光を特徴量として用いることができる。 After that, the calculation unit 14 of the information processing apparatus 1 performs machine learning using the information related to the light absorption characteristics shown in FIG. 11 as a feature amount and the HDL-C class classification shown in FIG. 12 as an objective variable. This selects a feature quantity useful for estimating class classification based on the concentration of HDL-C. As an example, light of each wavelength shown in Table 3 below can be used as the feature amount.

Figure 0007264375000003
Figure 0007264375000003

なお、特徴量の抽出にはLasso回帰やRidge回帰やElastic Netなどにより有用なデータ項目を限定する方法や、主成分分析の寄与率などからデータ項目を限定する方法などがある。ただし、これらに限定されるものではない。 Note that there are a method of limiting useful data items by means of Lasso regression, Ridge regression, Elastic Net, etc., and a method of limiting data items based on the contribution rate of principal component analysis, etc., for extracting feature amounts. However, it is not limited to these.

その後、選択された特徴量を用いた機械学習モデルを作成する。機械学習モデルを作成する際には、教師用データセットに含まれるデータを利用して精度を評価してもよい。また、教師用データセットとは別の評価用のデータセットを別途準備し、このデータセットを用いて精度を評価してもよい。 After that, a machine learning model is created using the selected features. When creating a machine learning model, the data contained in the training dataset may be utilized to assess accuracy. Alternatively, a separate evaluation data set may be prepared separately from the teacher data set, and accuracy may be evaluated using this data set.

機械学習モデルには、k-最近傍法、ロジスティック回帰などがあるが、それらに限定されるものではない。また、評価方法には精度、適合率などがあるが、それらに限定されるものではない。作成した機械学習モデルによる推定性能を分析した結果を図13に示す。図13では、機械学習モデルを用いて推定されたクラスと、各データの実際のクラスの混同行列を表として示している。作成された機械学習モデルは、モデル保持部13に保持される。 Machine learning models include, but are not limited to, k-nearest neighbor, logistic regression, and the like. Also, evaluation methods include accuracy, precision, and the like, but are not limited to these. FIG. 13 shows the result of analyzing the estimation performance of the created machine learning model. FIG. 13 shows a table of classes estimated using a machine learning model and a confusion matrix of actual classes of each data. The created machine learning model is held in the model holding unit 13 .

次に、濃度推定の対象となる試料溶液Sを準備し、試料溶液Sに対して190nm~2700nmの波長域の測定光を光照射部11から照射し、試料溶液Sを透過した透過光を受光部12において受光する。測定光は、表3に示す特徴量に含まれる波長の光が含まれていればよい。上記の手順により、試料溶液Sに係る受光データが受光部12において取得される。図14は、受光データの一例を示したものである。 Next, a sample solution S whose concentration is to be estimated is prepared, the sample solution S is irradiated with measurement light in a wavelength range of 190 nm to 2700 nm from the light irradiation unit 11, and the transmitted light transmitted through the sample solution S is received. Light is received at the portion 12 . The measurement light may include light of wavelengths included in the feature values shown in Table 3. Through the above-described procedure, light receiving data relating to the sample solution S is obtained in the light receiving unit 12 . FIG. 14 shows an example of received light data.

次に、情報処理装置1の演算部14では、図14に示した受光データから、HDL-Cの濃度に基づくクラスの推定に使用する特徴量を抽出する。抽出した結果を図15に示す。これらの特徴量を、先に作成した機械学習モデルに対して代入することにより、試料溶液SのHDL-Cの濃度に係るクラスを推定することができる。図14及び図15で示した試料溶液Sの場合には、例えば、HDL-Cの濃度が脂質異常症に該当する濃度であると推定することができる。 Next, the calculation unit 14 of the information processing apparatus 1 extracts a feature amount used for class estimation based on the concentration of HDL-C from the received light data shown in FIG. FIG. 15 shows the extracted results. By substituting these feature values into the previously created machine learning model, the class associated with the HDL-C concentration of the sample solution S can be estimated. In the case of the sample solution S shown in FIGS. 14 and 15, for example, it can be estimated that the concentration of HDL-C corresponds to dyslipidemia.

[ハードウェア構成]
上記実施の形態の説明に用いた各機能は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能の実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能は、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
[Hardware configuration]
Each function used in the description of the above embodiments is implemented by any combination of hardware and/or software. Moreover, means for realizing each function is not particularly limited. That is, each function may be implemented by one device physically and/or logically coupled, or may be implemented by two or more physically and/or logically separated devices directly and/or indirectly. (eg, wired and/or wirelessly) and implemented by these multiple devices.

例えば、上述の情報処理装置1は、コンピュータとして機能してもよい。図16は、情報処理装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置1は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。 For example, the information processing device 1 described above may function as a computer. FIG. 16 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the information processing device 1. As shown in FIG. The information processing device 1 may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like.

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。情報処理装置1のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。 Note that in the following description, the term "apparatus" can be read as a circuit, device, unit, or the like. The hardware configuration of the information processing device 1 may be configured to include one or a plurality of each device shown in the figure, or may be configured without including some of the devices.

情報処理装置1における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。 Each function in the information processing apparatus 1 is performed by causing the processor 1001 to perform calculations by loading predetermined software (programs) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, and performing communication by the communication device 1004, the memory 1002 and storage. It is realized by controlling reading and/or writing of data in 1003 .

プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、情報処理装置1の各種処理等は、プロセッサ1001で実現されてもよい。 The processor 1001, for example, operates an operating system to control the entire computer. The processor 1001 may be configured with a central processing unit (CPU) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, registers, and the like. For example, various processes of the information processing device 1 may be realized by the processor 1001 .

また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、情報処理装置1の各種処理を実行する機能は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。 The processor 1001 also reads programs (program codes), software modules, and data from the storage 1003 and/or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to them. As the program, a program that causes a computer to execute at least part of the operations described in the above embodiments is used. For example, the function of executing various processes of the information processing apparatus 1 may be implemented by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, and other functional blocks may be similarly implemented. Although it has been described that the above-described various processes are executed by one processor 1001, they may be executed by two or more processors 1001 simultaneously or sequentially. Processor 1001 may be implemented with one or more chips. Note that the program may be transmitted from a network via an electric communication line.

メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、情報処理装置1の各種処理を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。 The memory 1002 is a computer-readable recording medium, and is composed of at least one of, for example, ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and RAM (Random Access Memory). may be The memory 1002 may also be called a register, cache, main memory (main storage device), or the like. The memory 1002 can store executable programs (program codes), software modules, and the like for executing various processes of the information processing apparatus 1 .

ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。 The storage 1003 is a computer-readable recording medium, for example, an optical disk such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disk drive, a flexible disk, a magneto-optical disk (for example, a compact disk, a digital versatile disk, a Blu-ray disk), smart card, flash memory (eg, card, stick, key drive), floppy disk, magnetic strip, and/or the like. Storage 1003 may also be called an auxiliary storage device. The storage medium described above may be, for example, a database, server, or other suitable medium including memory 1002 and/or storage 1003 .

通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、情報処理装置1の各種処理の一部は、通信装置1004で実現されてもよい。 The communication device 1004 is hardware (transmitting/receiving device) for communicating between computers via a wired and/or wireless network, and is also called a network device, network controller, network card, communication module, or the like. For example, part of the various processes of the information processing device 1 may be realized by the communication device 1004 .

入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。 The input device 1005 is an input device (for example, keyboard, mouse, microphone, switch, button, sensor, etc.) that receives input from the outside. The output device 1006 is an output device (for example, display, speaker, LED lamp, etc.) that outputs to the outside. Note that the input device 1005 and the output device 1006 may be integrated (for example, a touch panel).

また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。 Devices such as the processor 1001 and the memory 1002 are connected by a bus 1007 for communicating information. The bus 1007 may be composed of a single bus, or may be composed of different buses between devices.

また、情報処理装置1は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。 The information processing device 1 includes hardware such as a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), and an FPGA (Field Programmable Gate Array). , and part or all of each functional block may be implemented by the hardware. For example, processor 1001 may be implemented with at least one of these hardware.

[情報処理プログラム]
次に、コンピュータを、本実施形態の情報処理装置1として機能させるための情報処理プログラムについて説明する。図17は、情報処理プログラムP1の構成を示す図である。
[Information processing program]
Next, an information processing program for causing a computer to function as the information processing apparatus 1 of this embodiment will be described. FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the information processing program P1.

情報処理プログラムP1は、情報処理装置1における上記の処理を統括的に制御するメインモジュールm10、光照射モジュールm11、受光モジュールm12、モデル保持モジュールm13、演算モジュールm14、出力モジュールm15、制御モジュールm16を備えて構成される。そして、各モジュールm11~m16により、情報処理装置1における光照射部11、受光部12、モデル保持部13、演算部14、出力部15、及び、制御部16のための各機能が実現される。なお、情報処理プログラムP1は、通信回線等の伝送媒体を介して伝送される態様であってもよいし、図17に示されるように、記録媒体M1に記憶される態様であってもよい。 The information processing program P1 includes a main module m10, a light irradiation module m11, a light receiving module m12, a model holding module m13, an arithmetic module m14, an output module m15, and a control module m16 that collectively control the above processing in the information processing apparatus 1. configured with. Each module m11 to m16 realizes each function for the light irradiation unit 11, the light receiving unit 12, the model holding unit 13, the calculation unit 14, the output unit 15, and the control unit 16 in the information processing apparatus 1. . The information processing program P1 may be transmitted via a transmission medium such as a communication line, or may be stored in a recording medium M1 as shown in FIG.

[作用]
以上説明した本実施形態の情報処理装置1は、試料溶液に対して光を照射する光照射部と、前記光照射部からの光を照射された前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する受光部と、前記受光部で受光した前記受光データから前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うために、教師用データセットから作成された機械学習モデルを保持するモデル保持部と、前記受光データと前記機械学習モデルとに基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算部と、を有する。
[Action]
The information processing apparatus 1 of the present embodiment described above includes a light irradiation unit that irradiates light onto a sample solution, and a light irradiation unit that receives the light from the sample solution irradiated with the light from the light irradiation unit. A light-receiving unit that acquires light-receiving data related to intensity information, and a machine learning model created from a training data set for estimating a lipid component contained in the sample solution from the light-receiving data received by the light-receiving unit. and a calculation unit for estimating lipid components contained in the sample solution based on the received light data and the machine learning model.

また、本実施形態に係る情報処理方法は、試料溶液に対して光を照射することによって前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する取得ステップと、前記受光データと、前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成された機械学習モデルと、に基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算ステップと、を有する。 Further, the information processing method according to the present embodiment includes an acquisition step of acquiring light reception data related to light intensity information by receiving light from the sample solution by irradiating the sample solution with light; a computing step of estimating the lipid components contained in the sample solution based on the data and a machine learning model created from a teacher data set for estimating the lipid components contained in the sample solution; have.

また、本実施形態に係る情報処理プログラムP1は、情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、試料溶液に対して光を照射することで、前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する受光機能と、前記受光機能により受光された前記受光データから前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成された機械学習モデルを保持するモデル保持機能と、前記機械学習モデルに基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算機能と、を実現させる。 Further, the information processing program P1 according to the present embodiment is an information processing program for causing a computer to function as an information processing device, and irradiates a sample solution with light to receive light from the sample solution. and a teacher data set for estimating a lipid component contained in the sample solution from the received light data received by the light receiving function. A model holding function for holding a machine learning model and an arithmetic function for estimating a lipid component contained in the sample solution based on the machine learning model are realized.

上記の情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラムによれば、機械学習モデルと試料溶液からの光の強度情報に係る受光データとに基づいて、試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定が行われる。機械学習モデルは、試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成されている。したがって、このような機械学習モデルを用いて脂質成分に係る推定を行うため、試料溶液に含まれる脂質成分に係る評価を精度良く行うことが可能となる。 According to the information processing device, information processing method, and information processing program described above, the lipid component contained in the sample solution can be estimated based on the machine learning model and the received light data related to the light intensity information from the sample solution. done. A machine-learning model is created from a training data set for estimating the lipid components contained in the sample solution. Therefore, since the lipid component is estimated using such a machine learning model, it is possible to accurately evaluate the lipid component contained in the sample solution.

近年、健康寿命の延伸を目的として、生活習慣病の予防技術に関心が集まっている。予防すべき生活習慣病は多く存在するが、その中でも、脂質異常症が注目されている。脂質異常症とは、血中に含まれる複数の脂質成分の濃度が、閾値よりも高い、あるいは低い状態を示し、脂質異常症を発症すると、血管壁の表面にプラークが生じ、血管が詰まりやすくなる動脈硬化を引き起こし得る。しかしながら、脂質異常症は、心疾患や脳血管疾患に繋がる可能性が高いにもかかわらず、発症している人の自覚症状がないという特徴がある。そのため、生活習慣病の予防としては、何らかの方法で脂質異常症に罹患していないかを評価することが望ましい。 In recent years, with the aim of extending healthy life expectancy, there has been growing interest in preventive techniques for lifestyle-related diseases. There are many lifestyle-related diseases that should be prevented, and among them, dyslipidemia is attracting attention. Dyslipidemia refers to a state in which the concentration of multiple lipid components in the blood is higher or lower than the threshold. When dyslipidemia develops, plaque forms on the surface of the blood vessel wall, making the blood vessels more likely to clog. can cause arteriosclerosis. However, although dyslipidemia is highly likely to lead to heart disease and cerebrovascular disease, it is characterized by the lack of subjective symptoms in those who develop it. Therefore, in order to prevent lifestyle-related diseases, it is desirable to evaluate whether or not a person suffers from dyslipidemia by some method.

脂質異常症であるか否かを判定する際に用いられる脂質成分は、上記実施形態で説明したLDL-C、HDL-C、TGであり、それぞれ異なる閾値を設定されている。そのため、それぞれの脂質成分が血中にどの程度含まれているかを知ることが脂質異常症の予防にとって重要である。しかしながら、この方法を非侵襲な方法で簡便に且つ精度良く評価する方法は検討されておらず、改善が求められていた。 The lipid components used in determining whether or not there is dyslipidemia are LDL-C, HDL-C, and TG described in the above embodiment, and different threshold values are set for each. Therefore, it is important for the prevention of dyslipidemia to know how much each lipid component is contained in the blood. However, a method for evaluating this method simply and accurately in a non-invasive manner has not been studied, and improvements have been desired.

これに対して、上記の情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラムによれば、機械学習モデルと試料溶液からの光の強度情報に係る受光データとに基づいて、試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うことができる。すなわち、非侵襲な方法によって、脂質成分に係る評価を精度良く行うことができる。また、上記実施形態で説明した脂質成分に係る推定は光学的手法で得られる受光データを用いた評価となるため、操作も簡便である。 On the other hand, according to the information processing apparatus, information processing method, and information processing program described above, based on the machine learning model and the received light data related to the light intensity information from the sample solution, Inferences can be made regarding the lipid content. That is, it is possible to accurately evaluate the lipid component by a non-invasive method. In addition, since the estimation of the lipid component described in the above embodiment is an evaluation using received light data obtained by an optical method, the operation is also simple.

別の実施形態において、前記演算部は、前記脂質成分に関する推定として、前記脂質成分の濃度を推定する態様とすることができる。 In another embodiment, the calculation unit may estimate the concentration of the lipid component as the estimation of the lipid component.

演算部において機械学習モデルを用いて脂質成分濃度を推定する態様とすることで、試料溶液に含まれる脂質成分の濃度を精度良く推定することが可能となる。 By estimating the lipid component concentration using the machine learning model in the calculation unit, it becomes possible to accurately estimate the concentration of the lipid component contained in the sample solution.

別の実施形態において、前記脂質成分に関する推定として、前記脂質成分の濃度に関するクラスを推定する態様とすることができる。 In another embodiment, the estimation of the lipid component may be a mode of estimating a class related to the concentration of the lipid component.

演算部において機械学習モデルを用いて脂質成分の濃度に関するクラスを推定する態様とすることで、脂質成分の濃度の傾向をより精度良く推定することが可能となる。 By estimating a class related to lipid component concentration using a machine learning model in the computing unit, it is possible to more accurately estimate the tendency of lipid component concentration.

別の実施形態において、光照射部から照射する光は190nm~2700nmの範囲に含まれる波長の光である態様とすることができる。 In another embodiment, the light irradiated from the light irradiating section may be light having a wavelength within the range of 190 nm to 2700 nm.

脂質成分に係る推定は、上記の波長範囲の光を用いることで精度良く行うことができる。したがって、上記の波長範囲の光を光照射部から照射する構成とすることで、脂質成分に係る推定を精度良く行うことができる。 Estimation related to lipid components can be performed with high accuracy by using light in the above wavelength range. Therefore, by irradiating light in the above wavelength range from the light irradiating part, it is possible to accurately estimate the lipid component.

別の実施形態において、前記演算部は、前記受光データから前記機械学習モデルに適用する特徴量を抽出し、当該特徴量を前記機械学習モデルに代入することで、前記脂質成分に関する推定を行う態様とすることができる。 In another embodiment, the computing unit extracts a feature amount to be applied to the machine learning model from the received light data, and substitutes the feature amount into the machine learning model, thereby estimating the lipid component. can be

上記の構成とすることで、演算部における脂質成分に係る推定を精度良く行うことができる。 With the above configuration, it is possible to accurately estimate the lipid component in the calculation unit.

以上のように、本開示によれば、非侵襲かつ簡便な方法での脂質異常症の指標となり得る脂質成分の濃度、クラス等を検査・確認することができる。上記で説明した情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラムを脂質異常症の予防に適用する場合、上記の脂質成分に係る推定を定期的に行う事によって、脂質異常症発症前に脂質異常症の指標となる脂質成分の濃度の異常に気付くことが可能となる。すなわち、脂質異常症を発症する前の予防が可能となり、生活習慣病を未然に防ぐことができる。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to examine and confirm the concentration, class, etc. of lipid components that can be indicators of dyslipidemia by a noninvasive and simple method. When the information processing device, information processing method, and information processing program described above are applied to prevent dyslipidemia, by periodically performing the estimation related to the lipid component, lipid It becomes possible to notice abnormalities in the concentration of lipid components, which are indicators of abnormalities. That is, it is possible to prevent dyslipidemia before it develops, and prevent lifestyle-related diseases.

[その他]
以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
[others]
Although the present embodiments have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that the present embodiments are not limited to the embodiments described herein. This embodiment can be implemented as modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the claims. Therefore, the description in this specification is for the purpose of illustration and explanation, and does not have any restrictive meaning with respect to the present embodiment.

情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。 Notification of information is not limited to the aspects/embodiments described herein and may be done in other ways. For example, notification of information includes physical layer signaling (e.g., DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), higher layer signaling (e.g., RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling, It may be implemented by broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block)), other signals, or a combination thereof. RRC signaling may also be called an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup message, an RRC connection reconfiguration message, or the like.

本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。 The procedures, sequences, flow charts, etc. of each aspect/embodiment described herein may be interchanged so long as there is no inconsistency. For example, the methods described herein present elements of the various steps in a sample order, and are not limited to the specific order presented.

入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。 Input/output information and the like may be stored in a specific location (for example, memory), or may be managed in a management table. Input/output information and the like may be overwritten, updated, or appended. The output information and the like may be deleted. The entered information and the like may be transmitted to another device.

判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。 The determination may be made by a value represented by one bit (0 or 1), by a true/false value (Boolean: true or false), or by numerical comparison (for example, a predetermined value).

本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。 Each aspect/embodiment described herein may be used alone, in combination, or switched between implementations. In addition, the notification of predetermined information (for example, notification of “being X”) is not limited to being performed explicitly, but may be performed implicitly (for example, not notifying the predetermined information). good too.

ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。 Software, whether referred to as software, firmware, middleware, microcode, hardware description language or otherwise, includes instructions, instruction sets, code, code segments, program code, programs, subprograms, and software modules. , applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executables, threads of execution, procedures, functions, and the like.

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。 Software, instructions, etc. may also be sent and received over a transmission medium. For example, the software can be used to access websites, servers, or other When transmitted from a remote source, these wired and/or wireless technologies are included within the definition of transmission media.

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。 Information, signals, etc. described herein may be represented using any of a variety of different technologies. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description may refer to voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these. may be represented by a combination of

なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。 The terms explained in this specification and/or terms necessary for understanding this specification may be replaced with terms having the same or similar meanings.

本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。 As used herein, the terms "system" and "network" are used interchangeably.

また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。 In addition, the information, parameters, etc. described in this specification may be represented by absolute values, may be represented by relative values from a predetermined value, or may be represented by corresponding other information. .

上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。 The names used for the parameters described above are not limiting in any way. Further, the formulas, etc. using these parameters may differ from those explicitly disclosed herein.

本明細書で使用する「判断(judging)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。 As used herein, the terms "judging" and "determining" may encompass a wide variety of actions. "Judgement", "determining" are, for example, judging, calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up (e.g., table , searching in a database or other data structure), regarding ascertaining as "determining" or "determining". Also, "judgment" and "determination" are used for receiving (e.g., receiving information), transmitting (e.g., transmitting information), input, output, access (accessing) (for example, accessing data in memory) may include deeming that a "judgment" or "decision" has been made. In addition, "judgment" and "decision" are considered to be "judgment" and "decision" by resolving, selecting, choosing, establishing, comparing, etc. can contain. In other words, "judgment" and "decision" can include considering that some action is "judgment" and "decision".

「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。 The terms "connected", "coupled", or any variation thereof, mean any direct or indirect connection or coupling between two or more elements, It can include the presence of one or more intermediate elements between two elements being "connected" or "coupled." Couplings or connections between elements may be physical, logical, or a combination thereof. As used herein, two elements are referred to by the use of one or more wires, cables and/or printed electrical connections and, as some non-limiting and non-exhaustive examples, radio frequency They can be considered to be “connected” or “coupled” to each other through the use of electromagnetic energy, such as electromagnetic energy having wavelengths in the, microwave, and optical (both visible and invisible) regions.

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。 As used herein, the phrase "based on" does not mean "based only on," unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase "based on" means both "based only on" and "based at least on."

「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。 Wherever "include," "including," and variations thereof are used in the specification or claims, these terms are synonymous with the term "comprising." are intended to be inclusive. Furthermore, the term "or" as used in this specification or the claims is not intended to be an exclusive OR.

本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。 In this specification, plural devices shall be included unless the context or technicality clearly dictates that there is only one. Throughout this disclosure, the plural shall be included unless the context clearly indicates the singular.

1…情報処理装置、11…光照射部、12…受光部、13…モデル保持部、14…演算部、15…出力部、16…制御部、P1…情報処理プログラム、S…試料溶液。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Information processing apparatus, 11... Light irradiation part, 12... Light-receiving part, 13... Model holding part, 14... Calculation part, 15... Output part, 16... Control part, P1... Information processing program, S... Sample solution.

Claims (7)

試料溶液に対して光を照射する光照射部と、
前記光照射部からの光を照射された前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する受光部と、
前記受光部で受光した前記受光データから前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うために、教師用データセットから作成された機械学習モデルを保持するモデル保持部と、
前記受光データと前記機械学習モデルとに基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算部と、
を有し、
前記演算部は、190nm、191nm、194nm、284nm、405nm、579nm、1314nm、1315nm、1316nm、1458nm及び1888nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるLDL-Cに関する推定を行い、又は190nm、191nm、193nm、285nm、310nm、370nm、377nm、543nm、594nm、1445nm、1797nm及び1877nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるHDL-Cに関する推定を行う情報処理装置。
a light irradiation unit that irradiates the sample solution with light;
a light-receiving unit that receives the light from the sample solution irradiated with the light from the light-irradiating unit and acquires received light data related to light intensity information;
a model holding unit that holds a machine learning model created from a teacher data set for estimating a lipid component contained in the sample solution from the received light data received by the light receiving unit;
a calculation unit that estimates a lipid component contained in the sample solution based on the received light data and the machine learning model;
has
The calculation unit estimates LDL-C, which is the lipid component, from light intensity information at each wavelength of 190 nm, 191 nm, 194 nm, 284 nm, 405 nm, 579 nm, 1314 nm, 1315 nm, 1316 nm, 1458 nm and 1888 nm, or An information processing device for estimating HDL-C, which is the lipid component, from light intensity information at wavelengths of 190 nm, 191 nm, 193 nm, 285 nm, 310 nm, 370 nm, 377 nm, 543 nm, 594 nm, 1445 nm, 1797 nm and 1877 nm.
前記演算部は、前記脂質成分に関する推定として、前記脂質成分の濃度を推定する、請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing device according to claim 1, wherein the calculation unit estimates the concentration of the lipid component as the estimation of the lipid component. 前記演算部は、前記脂質成分に関する推定として、前記脂質成分の濃度に関するクラスを推定する、請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing device according to claim 1, wherein the calculation unit estimates a class related to the concentration of the lipid component as the estimation related to the lipid component. 光照射部から照射する光は190nm~2700nmの範囲に含まれる波長の光である、請求項1~3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 4. The information processing apparatus according to claim 1, wherein the light emitted from the light emitting unit has a wavelength within a range of 190 nm to 2700 nm. 前記演算部は、前記受光データから前記機械学習モデルに適用する特徴量を抽出し、当該特徴量を前記機械学習モデルに代入することで、前記脂質成分に関する推定を行う、請求項1~4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The computing unit extracts a feature amount to be applied to the machine learning model from the received light data, and substitutes the feature amount into the machine learning model, thereby estimating the lipid component. The information processing device according to any one of the items. 試料溶液に対して光を照射することによって前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する取得ステップと、
前記受光データと、前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成された機械学習モデルと、に基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算ステップと、
を有し、
前記演算ステップにおいて、190nm、191nm、194nm、284nm、405nm、579nm、1314nm、1315nm、1316nm、1458nm及び1888nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるLDL-Cに関する推定を行い、又は190nm、191nm、193nm、285nm、310nm、370nm、377nm、543nm、594nm、1445nm、1797nm及び1877nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるHDL-Cに関する推定を行う情報処理方法。
an acquiring step of irradiating a sample solution with light to receive light from the sample solution and acquiring received light data related to light intensity information;
a computing step of estimating a lipid component contained in the sample solution based on the received light data and a machine learning model created from a teacher data set for estimating the lipid component contained in the sample solution; ,
has
In the calculation step, from the light intensity information of each wavelength of 190 nm, 191 nm, 194 nm, 284 nm, 405 nm, 579 nm, 1314 nm, 1315 nm, 1316 nm, 1458 nm and 1888 nm, estimate LDL-C, which is the lipid component, or An information processing method for estimating HDL-C, which is the lipid component, from light intensity information at wavelengths of 190 nm, 191 nm, 193 nm, 285 nm, 310 nm, 370 nm, 377 nm, 543 nm, 594 nm, 1445 nm, 1797 nm and 1877 nm.
情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、
試料溶液に対して光を照射することで、前記試料溶液からの光を受光して光の強度情報に係る受光データを取得する受光機能と、
前記受光機能により受光された前記受光データから前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行うための教師用データセットから作成された機械学習モデルを保持するモデル保持機能と、
前記機械学習モデルに基づいて前記試料溶液に含まれる脂質成分に関する推定を行う演算機能と、
を実現させ
前記演算機能は、190nm、191nm、194nm、284nm、405nm、579nm、1314nm、1315nm、1316nm、1458nm及び1888nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるLDL-Cに関する推定を行い、又は190nm、191nm、193nm、285nm、310nm、370nm、377nm、543nm、594nm、1445nm、1797nm及び1877nmの各波長の光の強度情報から、前記脂質成分であるHDL-Cに関する推定を行う情報処理プログラム。
An information processing program for causing a computer to function as an information processing device,
a light receiving function of irradiating a sample solution with light to receive the light from the sample solution and acquiring light reception data related to light intensity information;
a model holding function for holding a machine learning model created from a training data set for estimating a lipid component contained in the sample solution from the received light data received by the light receiving function;
A computing function for estimating the lipid components contained in the sample solution based on the machine learning model;
to realize
The arithmetic function estimates LDL-C, which is the lipid component, from light intensity information at each wavelength of 190 nm, 191 nm, 194 nm, 284 nm, 405 nm, 579 nm, 1314 nm, 1315 nm, 1316 nm, 1458 nm and 1888 nm, or An information processing program for estimating HDL-C, which is the lipid component, from light intensity information at wavelengths of 190 nm, 191 nm, 193 nm, 285 nm, 310 nm, 370 nm, 377 nm, 543 nm, 594 nm, 1445 nm, 1797 nm and 1877 nm.
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