JP7319930B2

JP7319930B2 - 摂取可能物の最適量及び質を反映する単一の食品摂取スコアを算出、表示、修正、及び使用するためのシステム及び方法

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Publication number: JP7319930B2
Application number: JP2019567682A
Authority: JP
Inventors: ファビオマイナルディ，; ジェーンヒラリーグリーン
Original assignee: ソシエテ・デ・プロデュイ・ネスレ・エス・アー
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2023-08-02
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Description

[0001]（著作権表示）この特許文書の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている。著作権者は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に記載されている正確な形式での、特許文書又は特許開示の複写複製に異論を唱えないが、それ以外の場合には、全ての著作権を留保するものである。

[0002]本開示は、全般的には、個体又は集団の健康に対する食事摂取の影響を算出するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本開示は、摂取される品目の最適な「質」（すなわち、摂取される食品の栄養密度）及び摂取される食品の「量」（すなわち、最大の栄養効果を得るために摂取するべき食品量／消費するべきエネルギー量）の両方を反映する、単一の最適スコアを算出するためのシステム及び方法に関する。当該システム及び方法は、個体の最適なエネルギー（カロリー）摂取をより正確に反映して質及び量に関する単一スコアを算出することを可能にし、並びに個体及び集団の食事摂取を評価、追跡、及び最適化するための新たなアプローチを有益に提供する。

[0003]前世紀の間に、必須栄養素欠乏症は、特に先進国では減少しており、感染症の発生率も低下している。その一方で、食事に関連した慢性疾患の割合は上昇している。全国調査（例えば、米国の国民健康栄養調査（ＮａｔｉｏｎａｌＨｅａｌｔｈａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎＳｕｒｖｅｙ））により質の悪い食生活のパターンが明らかにされている。心血管疾患、高血圧、２型糖尿病、いくつかの癌、及び骨の健康不良は、このような摂取パターンとある程度の相関関係を有することが示されている。過体重又は肥満人口の割合は、憂慮すべきほどに増加している。これらの質の悪い食生活のパターンは、飽和脂肪又は糖のような特定の栄養素の過剰摂取によるものであるが、ビタミンＢ６、カリウム又は葉酸のような他の重要な栄養素が低摂取であることにもよることを理解することが重要である。

[0004]より健康的な食品を選択することは、肥満、心血管疾患、糖尿病及びいくつかの癌などの非伝染性の疾患を予防するのに役立つ。アメリカの栄養ガイドラインのような食品ベースの食生活指針は、健康的な摂取のための推奨事項を一般人口に提供する。かかるガイドラインは、栄養表示、健康強調表示、栄養教育、献立計画、並びに食品のマーケティング及び広告、に関するコンテンツを推進することができる。より健康的な食品を選択するにあたっての推奨は、概して２通りのレベル精度において、即ち食品群のレベル（例えば、より多くの果物を食べる、より多くの全粒穀物を食べる）又は栄養素レベルにおいて公布されている。ただし、これらの一般的なガイドラインは、多量栄養素レベル又は微量栄養素レベルで個別化された栄養推奨を提供するようには設計されていない。

[0005]食品の栄養素のプロファイリングモデルの他、食事又は食生活の栄養の質を評価するように設計されたモデルがある。それらのモデルは、栄養素充足率と、食生活に関連する非伝染性疾患（Ｆｒａｎｓｅｎ及びＯｃｋｅ２００８）の危険性の低減とに基づく傾向があり、そのような方針のもと、自国の及び／又は国際的な食生活指針が反映される。有名な例は、もともとは２０年以上前にＵＳＤＡによって開発された米国の健康食指数（ＨｅａｌｔｈｙＥａｔｉｎｇＩｎｄｅｘ，Ｋｅｎｎｅｄｙｅｔａｌ１９９５）である。この指数は、ごく最近に更新されており、新しいバージョン（ＨＥＩ２０１５）を使用して、アメリカ人のための食生活指針２０１０（ＤｉｅｔａｒｙＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓｆｏｒＡｍｅｒｉｃａｎｓ，Ｇｕｅｎｔｈｅｒｅｔａｌ）との整合性を評価することができる。カナダ（ｇａｒｒｉｇｕｅｔ２００９）、ブラジル（Ａｎｄｒａｄｅｅｔａｌ２０１３）、スペイン（ＮｏｒｔｅＮａｖａｒｒｏａｎｄＭｏｎｃａｄａ（２０１１）及びオーストラリア（ＲｏｙＥｔａｌ２０１６）を含む他の国は、同様のモデルを使用して、独自の食生活指針の順守を評価している。これらの指標は、それぞれの国の食生活指針に推奨されるとおりに、食品及び栄養素の両方について閾値及び健康的な範囲を用いる。したがって、スコアが高くなるほど、食生活は食生活指針の推奨に従っていることになり、又はこれに合致していることになる。これらのＨＥＩツールは、食生活指針に変更があったときに更新されるという意味で動的である。これにより、ＨＥＩツールは、現在の食生活指針の順守を評価することが可能であるが、所与の集団内で食生活の質を長期的に比較するのにはあまり有用ではない。

[0006]全食事に適用可能な別のプロファイリングモデルには、ＵＳＤＡ食品組成データベース（ＳＲ２７）を使用して開発されたＮｅｓｔｌｅ’ｓＮｕｔｒｉｅｎｔＢａｌａｎｃｅＣｏｎｃｅｐｔ（ＮＢＣ）がある。このモデルは、食品、食事及び全食において推奨されるべき又は回避を推奨されるべき主要栄養素の相対含量についてのスコアを提供する（Ｆｅｒｎｅｔａｌ２０１５）。健康食指数と同様に、ＮＢＣは、食事の質を食事量から切り離す。全ての場合において、スコアは、所与のエネルギー摂取レベルに関して食事の質を表すが、エネルギーの過剰消費又は消費不足のいずれかが健康に及ぼす（負のものである可能性がある）影響を適切に反映しない。

[0007]個体の健康全般に、食材、食品、食事、又は食生活などの特定の摂取可能物が及ぼす影響を定量し追跡するために多大な労力が費やされてきた。例えば、１９８０年から５年ごとに、米国農務省（ＵＳＤＡ）は、米国保健福祉省（ＨＨＳ）とともにいわゆるアメリカ人のための食生活ガイドラインを発表している。ＵＳＤＡは、これらのガイドラインは、カロリーの摂取を減らし、情報に基づいた食品を選択し、健康的な体重を達成し維持するために身体的に活動的であることに関するアドバイスを提供するものであると述べている。（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｐｐ．ｕｓｄａ．ｇｏｖ／ＤｉｅｔａｒｙＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）

[0008]同様に、他の多くの国内及び国際機関は、あらゆる年齢の外見上健康な個体のための、１日に摂取する栄養素に関する推奨を発表している。これらの推奨は、学校、刑務所、病院、又は養護ホームのための食事の構成、業界における新しい食品製品の開発、ヘルスケア政策立案者及び公共の防疫官による意思決定を含む多くの状況に適用される。

[0009]この目的のために、米国の医学研究所（ＩＯＭ）は、食事摂取基準（ＤＲＩ）と呼ばれる一般的な枠組みを作成した。この基準の枠組みは、その後に他の国々によっても採用されている。適切な知識が利用可能な所与の栄養素について、ＩＯＭのフレームワークの下で、あるセットのＤＲＩは、以下のように定義される。

[0010]推定平均必要量（ＥＡＲ）：特定の世代区分及び性別グループに含まれる健康な個体のうちの半数の必要量を満たすと推定される平均１日栄養素摂取量。

[0011]推奨栄養所要量（ＲＤＡ）：特定の世代区分及び性別グループに含まれるほぼ全て（例えば、９７～９８パーセント）の健康な個体の栄養素必要量を満たすのに十分な平均１日栄養素摂取量。ＲＤＡは、百分率、及び量（すなわち、グラム）として表現又は説明されてもよい。

[0012]許容上限摂取量（ＵＬ）：一般集団中のほぼ全ての個体に対し健康への悪影響のリスクがないと思われる最高平均１日栄養素摂取量。摂取量がＵＬを超えて増加すると、悪影響の潜在的なリスクが増加する。

[0013]適正摂取量（ＡＩ）：外見上健康と思われる人々の集団（一群又は複数の群）による栄養素摂取について観測された又は実験的に算出された概算値又は推定値に基づいた、適正であると想定される推奨平均１日栄養素摂取量。これは、ＲＤＡが算出できない場合に使用される。

[0014]上述のＤＲＩは、個体が自身を適合させようとすることができる一般的な枠組みを提供するが、個体が健康全般に対する摂取可能物の実際の影響を追跡することを可能にするには不十分なツールである。具体的には、これらの仕組みはガイドラインにすぎないため、個体が達成を試みるべき実際の目標を設定すること、及びそれらの目標が達成されているかどうか／達成されるときを判定することは困難である。すなわち、個体が、特定の食品ではなく、ある期間にわたる自身の食事又は食生活の質及び量を評価することは困難である。

[0015]上記のＤＲＩは、ＩＯＭによって定義されるように、多くの栄養素について許容可能な食品摂取量を非常に広い範囲で定義しており、これらの範囲は、摂取の上限が定義されていないため、いくつかの栄養素については制限がない。したがって、ＤＲＩによって提示される説明は、必ずしも過剰消費を反映していない。

[0016]ある種の既知のツールにより、ユーザは食品の質を評価できるが、そのような既知のツールは、食品摂取の質及び量の両方に関して食事摂取を測定する能力を提供しない。

[0017]より具体的な栄養摂取目標を立てる際に栄養の専門家及び個人を支援するために、食品科学者は、食品の健康度又は不健康度を評価するスコアリングシステムの開発を試みてきた。しかし、評論家は、これらのシステムは多くの場合方法論に弱さがあることを言及している。食品へのスコアの適用を試みる既存の方式では、食品を摂取する個体又は摂取された食品の量を考慮せずに、単一のスコアが設定されて食品そのものに適用される。所与の食品に関する健康は、食品を消費する個体（例えば、当該個体のカロリー所要量又は他の栄養所要量）及び消費される食品の量（例えば、アイスクリームの半カップ対アイスクリームの半ガロン）の両方によるため、スコアの適用は効果的ではない。

[0018]健康食指数又は高栄養素食品指標のような測定値との別の重要な違いは、測定値が濃度評価のみであることであり、すなわち、食事の組成をスコアリングするために使用される制限は、カロリー摂取に対して（例えば、１０００キロカロリー当たり）定義される。これは、スコアが実際に摂取された量とは無関係であることを意味する（全ての量に同じ係数を乗じても、指標の値は変化しない）。しかし、微量栄養素の食事基準摂取量は絶対量として定義され、かかる定義は、エネルギー摂取には直接関係しない。摂取可能物の質（すなわち、栄養素含量）だけでなく、消費される摂取可能物の量（すなわち、エネルギー量又はカロリー量）も反映するスコアを算出するシステム及び方法は有効であろう。

[0019]既知のシステム及び方式は、個体又は不均質な集団のスコア付けを改善するのに適切な精度レベルで構築されていないことからも不十分である。それどころか、１組の値を使用して、集団及び全ての個体について、単一のスコアを定義するものである。このような精度の欠如により、既知のシステム及び方式を、各個体の栄養ニーズをもとに個別のユーザ用にカスタマイズすることが妨げられている。

[0020]個体に合わせたエネルギー必要量を含む、ある期間に摂取された栄養素の質及び量の組み合わせを使用して、その期間の個体の食品摂取についてのスコアを開発するシステムが必要とされている。

[0021]更に必要とされるのは、ある期間について個体の健康的な範囲を算出するシステムである。

[0022]更に必要とされているのは、調節可能な栄養素セット及び調節可能なエネルギー値に基づいてカスタマイズされたスコアを算出して、アスリートのパフォーマンスなどの特定の使用事例又は目的のためのスコアプロファイルを設計するシステムである。

[0023]なお更に必要とされているのは、集団レベルで適用されるスコアを算出して、欠乏、健康な摂取パターンからの逸脱を検出することができ、より一般的には、集団レベル又は過去の傾向において何らかのパターンを検出することができるシステムである。

[0024]本開示は、上記の必要を満たす栄養摂取スコアリングシステムを記載する。更に、本開示は、理想のデータ及び実際のデータの両方に基づいて十分に検証されたアルゴリズム及び方法を反映する。したがって、本開示は、上記の従来の栄養管理技術の欠点を克服するシステム及び方法を説明している。

[0025]多くの栄養素プロファイリングモデルは、食事又は食生活ではなく食品の質を評価するように設計されており、質と量とを結び付けない傾向がある。本明細書に開示されるシステム及び方法の実施形態の主要な目的の１つは、ある期間に摂取された食品の栄養面での質及び量の両方を反映する単一の食品摂取スコア（「ＳＤＩＳ」）を設定することである。

[0026]本開示は、さまざまな実施形態において、最初に、栄養素の加重平均から誘導し、エネルギーを乗じたＳＤＩＳを最初に作成することを前提とする。本発明者に既知の他のスキームとは対照的に、本開示は、栄養素の平均にエネルギースコアを乗算することによって、エネルギー消費を総合スコア（ＳＤＩＳ）に有益に組み込み、このプロファイリングモデルにおいて極めて重要に機能するエネルギーを与える。さまざまな実施形態において、本開示の方法によって算出されたスコアは、効用関数として解釈することができ、次に、経済分析をもとにした手法及びゲーム理論を、栄養及び食事計画との関連で適用することができる。したがって、本明細書に開示されるシステム及び方法は、食生活が個体の特定の栄養所要量（特定のカロリー摂取要求を含む）に対してどのようにバランスがとれており適切であるかについての、有効で信頼性のある指標として使用することができると考えられる。

[0027]さまざまな実施形態において、本明細書に開示されるシステム及び方法は、選択された栄養素のリスト（好ましくは決定的に重要であると判定される栄養素のサブセット）及び個体又は集団に適用されるエネルギー目標値／必要量のためのＤＲＩ又は他の摂取推奨レジメンに関係する知識及び分配特性（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を使用して、ＳＤＩＳを作成する。一実施形態では、ＳＤＩＳは、エネルギー摂取時に得られる最大スコアを有し、関連する全ての栄養素は、ある期間中に対象とする個体にとって健康的な範囲内にある。一実施形態では、この範囲を下回るか又はそれを超える消費により、スコアが低下することになる。この範囲を下回るか又はそれを超えるエネルギー消費は、スコアを低下させるように比例的に影響する。

[0028]本開示のシステムのさまざまな実施形態は、全ての栄養素が健康的な摂取範囲を有しているという前提に基づいている。すなわち、本開示のシステムの実施形態は、健康又は不健康な栄養素は存在せず、したがって本質的に健康又は不健康な食品はないという前提に基づく。その代わりに、各栄養素（したがって、各食品）について、人は、健康な摂取範囲内又は範囲外のいずれかである量を摂取する。これらの実施形態では、栄養素及びエネルギーの健康的な範囲は、各個体で異なる場合があり、これは、健康評価が個体に固有のニーズによって異なることを意味する。例えば、特定栄養素又はエネルギーに関し健康的な範囲は、その人が妊婦であるか若しくは授乳中であるかどうか、その人が糖尿病を有するかどうか、その人が肥満であるかどうか、その人が救命治療患者であるかどうか、その人がアレルギーを有するかどうか、又はその人がアスリートであるかどうかに応じて、各個体で異なり得る。以下に記載されるように、その人に合わせてカスタマイズするという方法で、それぞれの栄養素について健康的な範囲を変更し、この範囲を、それぞれの人に合わせてカスタマイズされたエネルギー摂取と組み合わせることで、本開示のシステムによって提供されるＳＤＩＳの計算結果もまた、それぞれのユーザに合わせてカスタマイズされ、健康スコアがより正確に反映されることになる。

[0029]いくつかの実施形態では、本開示のシステム及び方法は、特定の栄養素について適切なものとしての健康的な範囲の「上限」及び「下限」で以て健康的な範囲を考慮する。特定栄養素の摂取が健康的な範囲内にあるとき、その栄養素のスコアは最大である。具体的には、本明細書に開示されるシステムの実施形態は、ＲＤＡ（又はＲＤＡが利用できない場合にはＡＩスコア）を使用して、健康的な範囲の下限を設定する。適切な上限は、食生活指針に従って所与のエネルギーレベルについての健康的な摂食パターンとの関連で選択される。次いで、本開示のシステムは、所与の期間について、栄養素に関し個別化された最小摂取量及び最大摂取量（「健康的な範囲」）を設定することができる。ＳＤＩＳを算出するために、これらのスコアを集約し、エネルギースコアを乗じる。ＳＤＩＳは、総合的な栄養学上の健康にとって重要であるエネルギー摂取を正確に反映する。

[0030]さまざまな実施形態において、本明細書に開示されるシステムは、所与の期間について、個体のカロリー摂取範囲及び対応する健康な栄養摂取の範囲に基づいて、個体に合わせてＳＤＩＳを算出する。算出されたスコアは、栄養素摂取量が健康的な範囲内にあるかどうかに基づいており、栄養素の摂取不足だけでなく、栄養素の過剰摂取によっても影響される。これらのスコアにより、十分な栄養素を摂取しているかを個人が判断することができ、摂取できていない場合には、どの栄養素を追加して摂取する必要があるのかをその個人が判断することができる。一実施形態では、栄養素の摂取不足にゼロのスコアが与えられる下限は、選択された集団における通常の摂取のパーセンタイルに関して選択される。一実施形態では、栄養素の過剰摂取にゼロのスコアが与えられる上限は、その特定の栄養素に富んだ典型的な食品に含まれる栄養素の量に関して選択される。代替実施形態では、上限はＵＬに関して選択される。

[0031]いくつかの実施形態では、栄養素又はパラメータは、評価しようとしているものに応じて選択され、すなわち、加重平均に選択される栄養素のセットは、摂取可能物に見出される全栄養素のサブセットである。いくつかの実施形態では、エネルギー自体は、ＩＯＭを使用して算出される栄養素と同様の関数に従ってスコアリングされる。エネルギースコアが得られると、平均栄養スコアにエネルギースコアを乗算することによって、エネルギーが総合的なＳＤＩＳにおける係数として使用される。この手法により、エネルギーに、総合的なＳＤＩＳに自らの意味を反映させるという、全体に影響する（ｏｖｅｒａｃｈｉｎｇ）機能を担わせる。いくつかの実施形態では、このエネルギースコアは、年齢、性別、身長、体重、及び身体活動レベルのいくつかのパラメータに応じて異なる。いくつかの実施形態では、このスコアは、コンピュータにより、行列計算を通じて非常に効率的に算出され得る。更に、健康的な範囲の上限はエネルギーによって異なるため、ＳＤＩＳは、上述のエネルギー係数で加重平均を乗算することによる効果だけでなく、健康的な範囲の選択によってもエネルギーが調整される。

[0032]本明細書に開示されるシステムのいくつかの実施形態に従って算出されるスコアは、相加的なものではないことに留意することが重要である。具体的には、健康的なメニューに「健康的な」食品を追加することで、合計スコアを減少させる可能性がある。これは、エネルギー又は一部の栄養素がその上限を超えてしまう場合に起こる。一方、「不健康な」食品を少量で添加することで、スコアが改善される場合もある。したがって、質及び量は意味をもって結びついており、ＳＤＩＳは、それらを分けて考慮しない。高栄養価食品は、健康によい食生活の必須構成要素であることは確かであるが、健康的な食生活という観点は、少量の低栄養価食品を許容するのに十分に柔軟なものである。これは、アメリカ合衆国の食生活指針（２０１５～２０２０）に従う。

[0033]本開示のシステムの実施形態では、個体ごと（又は集団ごと）のベースで食事を評価、計画、及び最適化するためのさまざまなソフトウェア及び分析ツールを提供し、推奨摂取量と、最小及び最大摂取量の端点と、の双方を考慮する。

[0034]本開示のシステムのさまざまな実施形態は、更に有利なことに、算出されたスコアに基づいて、ユーザに栄養アドバイスを提供する。例えば、本開示のシステムの実施形態は、これらの栄養素について健康的な量の範囲内に個体を収める（ｐｌａｃｅ）ために必要とされる栄養素の量を算出する。次に、これらの実施形態では、摂取可能物（例えば、食品又は食材）のデータベースを分析して、当該個体の最適なカロリー摂取量範囲内に当該ユーザを収めつつ、当該ユーザを健康量範囲に収めるのに必要な量の栄養素を提供する、摂取可能物の組み合わせを決定する。

[0035]したがって、本開示のシステムのさまざまな実施形態は、以下のステップを実行することによって、有利なことに個体のＳＤＩＳの算出を可能にすることが理解されるべきである。

[0036]（１）スコアリングされた複数の栄養素（好ましくは、摂取される食品セットの全ての栄養素のサブセット）について指標を記憶するステップ。

[0037]（２）個体に固有のものとする方法で、さまざまな適切な団体からのさまざまな推奨を組み合わせることによって決定される下限摂取量を含む記憶された各栄養素について、健康的な範囲の指標を記憶するステップ。

[0038]（３）範囲の端点を超える過剰摂取及び摂取不足を、各栄養素が適切になるようにシステムが調節できるようにするため、栄養素摂取範囲の端点についての指標を記憶するステップ。

[0039]（４）各栄養素及び／又は各個体ごとのスコアの加重と個体の許容値を記憶するステップ。

[0040]（５）特定の摂取可能物に関して、各栄養成分についての栄養スコアを算出するステップ。

[0041]（６）各栄養素の重量値を適用することによって、摂取可能物の平均栄養スコアを算出するステップ。

[0042]（７）エネルギースコアを算出するステップ。

[0043]（８）エネルギースコアを平均栄養スコアで乗算して、最終スコア又はＳＤＩＳを得るステップ。

[0044]本開示の更なる利点は、以下の「発明を実施するための形態」及び関連する図面から明らかになるであろう。

[0045]
本開示の一実施形態による例示的なシステムのブロック図である。例示的な栄養素の栄養スコアリンググラフである。栄養素は過剰摂取及び摂取不足のいずれも生じ得る。摂取不足は生じ得ないが過剰摂取され得る栄養素についての例示的な栄養スコアリンググラフである。エネルギー消費量範囲についてのエネルギースコアを示す例示的なグラフである。本開示のシステムの実施形態に従って算出された健康な食事及び不健康な食事についてのスコアを比較して示す、例示的なグラフである。エネルギー調整された曲線及び非エネルギー調整曲線について算出されたスコアを比較して示す、例示的なグラフである。エネルギー調整された曲線を、エネルギーが栄養素として処理される曲線と比較する、本開示に基づく例示的なグラフである。健康な食事を不健康な食事と比較する、個々の栄養スコアについての例示的なグラフである。本開示に基づく例示的なグラフィカルユーザインターフェースディスプレイである。ＳＤＩＳを使用して、貧困と栄養との相関を算出する、本開示に基づく例示的なグラフである。ＳＤＩＳを使用して、過去の傾向を測定する、本開示に基づく例示的なグラフである。異なる推奨摂取量に関する栄養スコア及び総合的なＳＤＩＳを示す、本開示に基づく例示的なチャートである。本明細書に開示されるシステムの一実施形態における、ＳＤＩＳのグラフ図を示す例示的なグラフィカルユーザインターフェースである。高ＨＥＩ食を低ＨＥＩ食と比較するチャートである。ＨＥＩスコアの差とＳＤＩＳスコアの差を比較するメニューの組み合わせの例を示す図である。

[0060]一般に、本明細書に開示されるシステムの実施形態は、栄養素及びエネルギーの摂取／消費による影響を示すＳＤＩＳを算出及び表示する。これらのスコアは、摂取可能物を摂取する具体的な個体に合わせて調整され、個体の個別のニーズを踏まえて摂取による影響が反映される。更に、摂取量が端点によって画定された範囲内にない場合、摂取可能物の過剰摂取又は摂取不足のいずれにより端点を超えたのかを反映してスコアは適切に調整される（例えば、大幅に変更される）。重要なことに、本開示のシステムの実施形態は、従来のスコアリングシステムでとられていた方法よりも個体の総合的な健康に対するエネルギーの実際の寄与を反映する方法でエネルギー消費に影響する。

[0061]多くの栄養素プロファイリングモデルは、食事又は食生活ではなく食品の栄養の質を評価するように設計されており、量と質とを結び付けない傾向がある。エネルギー及び主要栄養素は、本開示において、食生活の質及び量についてのスコアを提供するために使用される。本開示は、一定時間（例えば、２４時間）について個別化されたエネルギー及び栄養素範囲に基づくものである。これらの範囲が定義された主要な方法は、主要栄養素について指定されたＲＤＡ、並びに米国の食品ベースの食生活指針を満たすように設計された２つの例示的な健康的なメニュー計画の栄養素含有量を使用することによるものであった。

[0062]一般に、本明細書に開示されるシステムは、所与の期間について、本明細書で特定される栄養素のサブセットの加重平均から得られるＳＤＩＳを算出及び表示する。一実施形態では、サブセットは、食生活による総合的な健康を正確に反映するように結び付け、追跡しやすくするように選択される。次いで、この平均にエネルギーのスコアを乗算する。エネルギーのスコアは、例えば、０～１の数であり得る。別の例は、０～１００の数であり得る。エネルギーではない栄養素の加重平均にエネルギースコアを乗算することにより、健康なカロリー範囲に含まれないカロリー摂取にはペナルティを加えるシステムを作成する。本モデルの使用の一例では、全ての栄養素は等しい重量で与えられるが、モデルは、対象とする特定の栄養素を強調するように調整され得る。加えて、本モデルの使用において、栄養スコアは、２４時間の時間範囲について提供されるが、当該モデルは、対象とする任意の期間について栄養を評価するために使用され得る。

[0063]ＳＤＩＳは、例えば、複数のパラメータに基づいて算出される。（１）栄養素の選択されたリスト。（２）個体に合わせたエネルギー所要量又はエネルギー目標。（３）各栄養素について４通りの数からなるリスト。現在の食生活指針（所定の国に関する）に合わせて、その栄養素の摂取量を一般的な健康的な摂取パターンに合わせる。（４）一定期間。及び／又は（５）各栄養素の重量。入力は、例えば、摂取される食品についてのリストの形態で、それぞれの量とともに提供することができる。出力は、０～最大値（通常は１００又は１）の範囲の単一のＳＤＩＳ数であり得る。

[0064]上記の点３で述べた４つのパラメータは、所与の栄養素に関して、「健康的な範囲」及び健康的な範囲外での摂取の許容値を定義する。ＳＤＩＳの原理は、エネルギー摂取時に最大スコアが得られ、関連する全ての栄養素は、期間中（例えば、２４時間）に所与の個体にとって健康的な範囲内にあることである。この健康的な範囲に満たない、又はこれを超える摂取では、スコアは低くなることになる。

[0065]本開示のシステムのさまざまな実施形態は、食生活の最終的な栄養含有量を改善することを目的として、個別の食生活を考慮して、新しい量の所与の食品のセット、そして更には新しい食品のセットを推奨するという共通目標を満足する。最終的なスコアは、個体の一般的な特徴（性別、年齢、体重、身体測定値、身体活動レベル、及び妊娠又は授乳などの他の健康関連状態）によって異なるため、最終的なスコアを改善するための推奨は、同様に個体の特性によって異なる。ある種の実施形態において開示されるシステム及び方法は、ベースラインミールに対し削減又は追加のいずれかを推奨し、更には各栄養素をその上限未満に維持するために、推奨上限を超過した摂取がなされる栄養素を探し出した後、かかる食事から削減されるべき各食品の最小量を算出する。追加に関して、システムは、食事に添加された場合にグローバルスコアを増加させる食品を判定するため、食品データベースを検索する。いくつかの実施形態では、単一の栄養素のうち１点超減点されるスコアを有するものがない場合にのみ、グローバルスコアの増加が認められる。特定の食品群又は特定の検索用語を避けるために、フィルタのセットを選択することができる。かかるフィルタリングによれば、より個別化された食事アドバイスができる。これらの推奨は、全ての栄養素について、ベースラインの食事を可能な限り健康的な範囲に近付けようと試みるものである。

[0066]より具体的には、さまざまな実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、摂取可能物を摂取する個体に、食品などの摂取可能物を摂取することによる栄養面での影響を示すスコアを算出及び表示する。これらの実施形態では、システムは、例えば、所与の期間について個体に最適なカロリー摂取範囲を設定することによって、スコアが設定される個体のニーズについての１つ以上の指標を設定及び記憶する。これらの実施形態では、システムはまた、摂取可能物の範囲の端点を設定及び記憶することにより、摂取が端点によって定義される範囲外にある状況（例えば、過剰摂取又は摂取不足）を適切に取り扱うことができる。特定の実施形態では、本開示のシステムはまた、１日当たりのカロリー摂取範囲に基づき当該個体が１日に摂取すべきである特定の微量栄養素についての量範囲（ｍｇ）を算出及び記憶するなどして、所定の期間についてのカロリー摂取範囲を考慮して、個体が摂取すべきである栄養素の範囲についての指標を算出及び保存する。次いで、開示されたシステムは、ユーザが摂取した又は摂取する予定の摂取可能物（食品品目など）を示すことを可能にする。示された各食品品目について、開示されたシステムのデータベース又はデータストアは、その食品品目の量あたりの栄養素含有量についての指標を記憶する。システムは、経時的に摂取される食品品目の量を乗じた栄養含有量情報を使用して、その特定の食品品目に関する経時的な栄養摂取量の合計を算出する。

[0067]さまざまな実施形態において、特定の時間、特定のカロリー摂取範囲において特定の個体にとって最適である栄養素の範囲を設定した後、及びこの特定の期間に摂取される又は摂取されることになる少なくとも１つの食品品目を把握した後に、当該システムは当該個体のために１つ以上の栄養スコアを算出する。これらの栄養スコアは、指示された食品品目の栄養学上の影響を示す。概して、これらのスコアは、システムによって追跡される各栄養素について、その食品品目の栄養素含有量がその栄養素について最適な範囲内又は健康的な範囲内にあるかを判定することによって算出される。一般に、個体が栄養素を過剰摂取又は摂取不足となる場合、本開示のシステムは、その栄養素についてのスコア（ひいては、総合的な単一の食品摂取スコア）に、より劇的に作用することによって、過剰摂取又は摂取不足を有益に反映する。

[0068]一実施形態では、栄養スコアは、食品品目に含まれる各栄養素について算出される。このシステムはその後、加重関数を使用して栄養スコアを集約し、当該個体の栄養に関する総合的な健康に対して、各栄養素の相対的重要度を示す。集約した栄養スコアは、平均栄養スコアと呼ばれる。このような実施形態のいくつかでは、加重関数は、個体が任意の個々の栄養素を過剰摂取又は摂取不足であったかどうかを考慮に入れる。個体が過剰摂取又は摂取不足を有する場合、本開示のシステムのいくつかの実施形態では、平均栄養スコアに対する栄養の影響は増大し、過剰摂取又は摂取不足が個体の総合的な栄養面での健康に対して相対的に劇的な影響を有し得るというファクトを反映する。次いで、個体に推奨されるより低いエネルギー摂取及びより高いエネルギー摂取に基づいて、エネルギースコアが算出される。次いで、栄養スコアにエネルギースコアを乗じてＳＤＩＳを求める。一実施形態では、ＳＤＩＳは、０～１００のスケールで算出され、スコアが１００に近くなる程、特定の期間について個体の栄養所要量がより達成されていること示す。代替的な実施形態では、スコアは０～１であり得る。

[0069]以下で更に詳細に説明するように、本開示のシステムのさまざまな実施形態はまた、助言機能を提供し、この場合に、当該システムは、改善された又は最適なＳＤＩＳをもたらす食品の組み合わせを示す。例えば、ユーザが朝食後にシステムにアクセスし、朝食に食べた食品を示すと、本開示のシステムは、朝食の食品のＳＤＩＳを算出することができるが、その日のうちに最適範囲内で当該個体が摂取する（及び最適ＳＤＩＳを生成するための）栄養素及びエネルギーに関し、その日の間に摂取する必要のある栄養素が何であるかを求め、更にその日の間にどの程度のエネルギー量が摂取されるかを求めることもできる。この実施形態では、システムは、これらの算出された栄養量を使用して、食品の組み合わせを決定する。この組み合わせは、その日のうちに摂取して、可能な限り十分に当該個体の栄養目標を確実に達成することができるとともに、当該個体の最適カロリー摂取範囲内でカロリーを摂取することができるものである。したがって、本明細書に開示されるシステムは、追跡システムとしてだけでなく、個体が自らの栄養目標を達成するのを助けるために摂取可能物を推奨するための推奨エンジンとしても動作することができる。

[0070]本開示のシステムの実施形態では、記載のＳＤＩＳは、複数の個々の成分栄養スコアを求めることによって算出される。この成分栄養スコアは、次いで、平均栄養スコアに集約され、エネルギースコアを乗じられる。本明細書に開示されるシステム及び方法のさまざまな実施形態では、ＳＤＩＳアルゴリズムは、以下を含む複数の入力に基づいてＳＤＩＳを算出するために使用される。

[0071]摂取される栄養素のリスト

[0072]摂取される栄養素の量

[0073]性別

[0074]年齢

[0075]体重

[0076]特別な条件（例えば、妊娠、授乳など）

[0077]用語「栄養素」は、本明細書で繰り返し使用される。いくつかの実施形態では、本明細書で使用する「栄養素」という用語は、身体に対して、例えば、エネルギー、成長又は健康を提供する有益な効果を有する化合物を指す。この用語には、有機及び無機化合物が含まれる。本明細書で使用するとき、用語「栄養素」は、例えば、多量栄養素、微量栄養素、必須栄養素、条件的に必須の栄養素及び植物栄養素を含み得る。これらの用語は必ずしも相互に排他的ではない。例えば、ある種の栄養素は、特定の分類システム又はリストに応じて、多量栄養素又は微量栄養素のいずれかとして定義することができる。

[0078]さまざまな実施形態において、用語「多量栄養素」は、当該分野でよく理解されている使用方法に合致して本明細書で使用され、生物の正常な成長及び発育のために大量に必要とされる栄養素を一般的には包含する。これらの実施形態における多量栄養素には、炭水化物、脂肪、タンパク質、アミノ酸及び水を挙げることができるが、これらには限定されない。例えば、カルシウム、塩化物、又はナトリウムなど、いくつかのミネラルもまた、多量栄養素に分類される。

[0079]さまざま実施形態において、本明細書において使用される用語「微量栄養素」は、当該技術分野において十分に理解された使用法と合致して使用され、当該用語は、身体に有益な影響を有する、例えばエネルギー、成長又は健康を提供するのに役立つが、少量又は微量のみ必要とされる化合物を一般に包含する。かかる実施形態におけるこの用語は、有機化合物及び無機化合物例えば、各アミノ酸、ヌクレオチド及び脂肪酸；ビタミン、酸化防止剤、ミネラル、微量元素、例えばヨウ素、及び電解質、例えばナトリウム、及び塩化ナトリウムを含むこれらの塩、のいずれを含んでもよい又は包含してもよい。

[0080]一実施形態では、栄養素は、ＳＤＩＳが算出される炭水化物、タンパク質、及び脂肪の主要な主要栄養素であってもよい。

[0081]別の実施形態では、栄養素は、ＳＤＩＳが算出される主要栄養素と微量栄養素との組み合わせであってもよい。

[0082]更なる実施形態では、ＳＤＩＳが算出される主要栄養素と微量栄養素との組み合わせは、少なくとも炭水化物、タンパク質、総脂肪、繊維、カルシウム、カリウム、マグネシウム、鉄、食品葉酸塩、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ナトリウム、飽和脂肪、及び添加糖のうちの１つを含む。

[0083]別の実施形態では、ＳＤＩＳを算出するために使用される栄養素としては、炭水化物、タンパク質、総脂肪、繊維、カルシウム、カリウム、マグネシウム、鉄、食品葉酸塩、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ナトリウム、飽和脂肪、及び添加糖の全てが挙げられる。

[0084]更に別の実施形態では、ＳＤＩＳスコアを算出するために使用される栄養素のリストは、野菜、果物、穀物、乳製品、タンパク質食品、油、果物及び野菜の色、並びに／又は他の因子などの食品群によるこれらの栄養素の食品性供給源とともに使用されてもよい。

[0085]更に別の実施形態では、ＳＤＩＳを算出するために使用されるリストは、加工された食品包装のラベル上に見られる栄養素を含む。この実施形態では、加工された食品パッケージのラベルは、食品の炭水化物含量、タンパク質含量、及び／又は総脂肪含量に関する情報を含む。

[0086]「エネルギー」は栄養素として処理されないことを理解されたい。むしろ、以下に詳細に記載されるように、栄養スコアに組み込まれる総合的なＳＤＩＳの別の構成要素である。ＳＤＩＳによって使用される栄養素のリストは、これらの栄養素の主要な食物供給源と、包含するための論拠と一緒に以下の表に提供される。出願人は、以下に掲載するものなどの米国の食品ラベル上で重要な栄養素は、特定の実施形態において、消費者からの関心を集める可能性が最も高いことを認識した。以下の実施例では、米国の消費者は、表１の不足栄養素が欠乏している可能性が最も高くなり得、かつ「過剰に摂取される栄養素」と表記された列に掲載されている栄養素を過剰に摂取している可能性が高くなり得る。この解釈は、特定の健康状態を有する消費者を含む、異なる国及び母集団群に対応するように更新され得る。

[0087]

[0088]別の実施形態では、ユーザによって持ち運ばれる１つ以上のデバイスは、ユーザが食料品店又はレストランなどでの食品の購入を成立させるときに、システムにリアルタイム情報を提供することができる。ＲＦＩＤリーダ、ＮＦＣリーダ、装着型カメラデバイス、及び携帯電話などのデバイスは、特定の食料品店又はレストランでユーザが利用可能な食品を（ＲＦＩＤタグのスキャン、バーコードの読み取り、又はユーザの物理的位置の検出などによって）受信し、又は判定することができる。次いで、本開示のシステムは、どの食品がユーザによって直ちに購入又は摂取され得るかを考慮に入れて推奨することができる。そのような一実施形態では、ユーザがレストランに座っているとき、本開示のシステムは、所定の期間についてユーザのＳＤＩＳを最適化するために、ユーザがメニューから特定の項目を選択することを推奨する情報をユーザの携帯電話にプッシュすることができる。更に他の実施形態では、音声認識機能は、ユーザによって音声で提供された入力を認識する。このような一実施形態では、音声認識システムは、ユーザがレストランで注文するときに聞き取る。他の実施形態では、音声認識システムによれば、ユーザは、自分が摂取した又は摂取する予定の品目を直接話すことができる。別の実施形態では、本開示のシステムは、地理位置情報を使用して、ユーザの位置に基づいて適切な運動の推奨を提供することができる。例えば、ユーザの電話、タブレット、又はコンピュータ上のアプリは、ユーザが仕事中、ジムにいる、又は在宅である場合には、異なるアクティビティの助言をユーザに提供することができる（例えば、チャットボックス内で）。

[0089]栄養素の健康スコア算出

[0090]ここで図１を参照すると、本明細書に開示されるコンピュータ化されたＳＤＩＳ及び推奨システムの少なくとも一部を実装するために使用可能なホストデバイス１００の電気システムの一例を示すブロック図が示されている。一実施形態では、図１に示すデバイス１００は、以下の機能の一部又は全部を提供する１つ以上のサーバ及び／又は他のコンピューティングデバイスに該当する。（ａ）システムの遠隔ユーザによる開示システムへのアクセスを可能にすること。（ｂ）リモートユーザが本開示のシステムとインターフェースすることを可能にするウェブページ（単数又は複数）を提供すること。（ｃ）本開示のシステムを実装するのに必要な、推奨カロリー摂取量範囲、推奨栄養素摂取範囲、及び食品の栄養素含有量などの基礎データを記憶及び／又は算出すること。（ｄ）構成要素若しくはＳＤＩＳを算出及び表示すること、並びに／又は（ｅ）個体が最適なＳＤＩＳに到達するのを助けるために摂取され得る食品又は他の摂取可能物の推奨を行うこと。

[0091]図１に示すアーキテクチャの実施例では、デバイス１００は、好ましくは、アドレス／データバス１１３によって、１つ以上のメモリデバイス１０８、他のコンピュータ回路１１０、及び／又は１つ以上のインターフェース回路１１２に電気的に連結された１つ以上のプロセッサ１０６を含むメインユニット１０４を備えている。１つ以上のプロセッサ１０６は、ＩＮＴＥＬＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）又はＩＮＴＥＬＣＥＬＥＲＯＮ（登録商標）ファミリのマイクロプロセッサなどの、任意の好適なプロセッサとすることができる。ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）及びＣＥＬＥＲＯＮ（登録商標）は、ＩｎｔｅｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに登録された商標で、市販のマイクロプロセッサのことを言う。他の実施形態では、プロセッサ１０６として、他の市販の、又は特別に設計されたマイクロプロセッサを使用することができることを理解されたい。一実施形態では、プロセッサ１０６は、特に本開示のシステムで使用するために設計されたシステムオンチップ（「ＳＯＣ」）である。

[0092]一実施形態では、デバイス１００はメモリ１０８を更に備える。メモリ１０８は、揮発性メモリと不揮発性メモリを含むことが好ましい。メモリ１０８は、後述するように、ホストデバイス１００のハードウェア及びシステム内の他のデバイスと相互作用する１つ以上のソフトウェアプログラムを記憶することが好ましい。それに加えて又はその代わりに、メモリ１０８に記憶されたプログラムは、クライアントデバイス１０２（以下で詳細に説明する）などの１つ以上のクライアントデバイスと対話して、それらのデバイスにデバイス１００に記憶されたメディアコンテンツへのアクセスを提供する。メモリ１０８に記憶されたプログラムは、任意の好適な方法で、プロセッサ１０６によって実行することができる。

[0093]インターフェース回路１１２は、イーサネット（登録商標）インターフェース及び／又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェースなどの任意の好適なインターフェース規格を使用して、実装することができる。１つ以上の入力デバイス１１４は、データ及び命令をメインユニット１０４に入力するためにインターフェース回路１１２に接続することができる。例えば、入力デバイス１１４は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、及び／又は音声認識システムとしてもよい。デバイス１００が遠隔デバイスによってのみ操作され又は対話されるように設計されている一実施形態において、デバイス１００は入力デバイス１１４を含まなくてもよい。他の実施形態では、入力デバイス１１４は、データ入力をホストデバイス１００に提供する、１つ以上のフラッシュドライブ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、クラウドストレージ、又は他の記憶デバイス若しくはソリューションなどの１つ以上の記憶デバイスを含む。

[0094]１つ以上の記憶デバイス１１８もインターフェース回路１１２を介してメインユニット１０４に接続することができる。例えば、ハードドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュドライブ、及び／又は他の記憶デバイスをメインユニット１０４に接続することができる。記憶装置１１８は、ブロック１５０によって示されるように、好ましい栄養素範囲に関するデータ、さまざま食品品目の栄養素含有量に関するデータ、システムのユーザに関するデータ、以前に生成された単一の食品摂取スコアに関するデータ、単一の食品摂取スコアを算出するための加重値、栄養スコアを算出するための感度値に関するデータ、理想的なエネルギー摂取に関するデータ、過去のエネルギー消費に関するデータ、及び本開示のシステムを実施するために必要な任意の他の適切なデータを表すデータを含む、装置１００によって使用される任意のタイプのデータを記憶し得る。これに代えて又は加えて、記憶デバイス１１８は、記憶デバイス１１８へのアクセスが、インターネット、又はイーサネット回路１１２などの他のネットワーク接続回路、を介して行われるように、クラウドベースのストレージとして実装されてもよい。

[0095]１つ以上のディスプレイ１２０、及び／又はプリンタ、スピーカ、又は他の出力デバイスである１１９はまた、インターフェース回路１１２を介してメインユニット１０４に接続されてもよい。ディスプレイ１２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、好適なプロジェクタ、又は任意の他の好適な種類のディスプレイとすることができる。ディスプレイ１２０は、ホストデバイス１００の動作中に、ホストデバイス１００のさまざまなデータ及び機能の視覚的表現を生成する。例えば、ディスプレイ１２０を使用して、好ましい栄養素範囲のデータベース、さまざま食品品目の栄養素含有量のデータベース、システムのユーザのデータベース、以前に生成された単一の食事摂取スコアのデータベース、及び／又はデバイス１００で管理者が上記の他のデータベースと対話できるようにするデータベースに関する情報を表示するために使用されてもよい。

[0096]図示された実施形態では、コンピュータ化されたＳＤＩＳ及び推奨システムのユーザは、クライアント装置１０２などの好適なクライアント装置を使用してデバイス１００と対話する。さまざまな実施形態におけるクライアントデバイス１０２は、ホストデバイス１００によって提供又は供給されるコンテンツにアクセスすることができる任意のデバイスである。例えば、クライアントデバイス１０２は、ホストデバイス１００へのウェブベースのインターフェースにアクセスするために好適なウェブブラウザを実行することができる任意のデバイスであってもよい。これに代えて、又はこれに加えて、本明細書で説明される機能のいくつかを提供する１つ以上のアプリケーション又はアプリケーションの一部は、クライアントデバイス１０２上で動作することができ、この場合、クライアントデバイス１０２は、ホストデバイス１００に記憶されたデータ（健康栄養素範囲又はさまざまな食品品目の栄養素の含有量に関するデータなど）にアクセスするためだけに、ホストデバイス１００と接続する必要がある。

[0097]一実施形態では、デバイス（即ち、デバイス１００及びクライアントデバイス１０２）のこの接続は、クラウド１１６によって図１に例示されるインターネット及び／又は他のネットワーク上のネットワーク接続によって容易になる。ネットワーク接続は、イーサネット接続、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、ＷｉＦｉ接続、セルラーデータネットワーク接続、電話回線ベースの接続、同軸ケーブル上の接続、又は別の好適なネットワーク接続などの、任意の好適なネットワーク接続であってもよい。

[0098]一実施形態では、ホストデバイス１００は、クラウドベースの認証及びアクセス制御、ストレージ、ストリーミング、及びフィードバックの提供などのクラウドベースのサービスを提供するデバイスである。この実施形態では、ホストデバイス１００の特定のハードウェアの詳細は、本開示のシステムの実施者にとって重要ではなく、それよりも、かかる実施形態では、本開示のシステムの実施者は、１つ以上のアプリケーションプログラマインターフェース（ＡＰＩ）を利用して、簡便な方法で、ホストデバイス１００と対話（健康的な栄養範囲を設定するのに役立つそのユーザの属性に関する情報を入力すること、摂取される食品に関する情報を入力すること、及び以下でより詳細に説明する他の対話、など）する。

[0099]デバイス１００及び／又はクライアントデバイス１０２へのアクセスは、適切なセキュリティソフトウェア又はセキュリティ手段によって管理することができる。個々のユーザのアクセスは、デバイス１００によって設定され、個体の素性に応じて、摂取された食品を入力するか、又は算出されたスコアを見る、などの特定のデータ及び／又は動作に限定される。ホストデバイス１００又はクライアントデバイス１０２のいずれかの他のユーザは、それらのユーザの素性に応じて、加重、感度、又健康的な範囲値などの他のデータを変更することができる。したがって、本システムのユーザは、本開示のシステムによって提供されるコンテンツにアクセスする前に、デバイス１００に登録することが必要な場合がある。

[0100]好ましい実施形態では、各クライアントデバイス１０２は、デバイス１００に関して上述したのと同様の構造的又は設計上の構成を有する。即ち、一実施形態における各クライアントデバイス１０２は、表示デバイス、少なくとも１つの入力デバイス、少なくとも１つのメモリデバイス、少なくとも１つの記憶デバイス、少なくとも１つのプロセッサ、及び、少なくとも１つのネットワークインターフェースデバイス、を備えている。周知のデスクトップ、ラップトップ、又は（スマートフォン、タブレットコンピュータなどを含む）モバイルコンピュータシステムに共通のかかる構成要素を含めることにより、クライアントデバイス１０２では、対応するシステムのユーザによる相互間の対話が容易になることを理解されたい。

[0101]さまざまな実施形態では、図１に例示されるようなデバイス１００及び／又はデバイス１０２は、実際には、複数の異なるデバイスとして実装することができる。例えば、デバイス１００は、実際には、本明細書に記載のメディアコンテンツアクセスシステムを実装するためにともに動作する複数のサーバデバイスとして実装してもよい。さまざまな実施形態では、図１には示されていない１つ以上の追加のデバイスが、本明細書で開示されるシステムへのアクセスを可能にするか、又は容易にするために、デバイス１００と対話する。例えば、一実施形態では、ホストデバイス１００は、ネットワーク１１６を介して、栄養情報、栄養素含有情報、健康的な範囲についての情報、エネルギー情報、環境影響情報などといった情報についての、公的、私的、又は独自のリポジトリなどの、１つ以上の公的、私的、又は独自のリポジトリと通信する。

[0102]一実施形態では、本開示のシステムはクライアントデバイス１０２を含まない。この実施形態では、本明細書に記載された機能は、ホストデバイス１００上で提供され、システムのユーザは、入力デバイス１１４、表示デバイス１２０、及び出力デバイス１１９を使用してホストデバイス１００と直接対話する。この実施形態では、ホストデバイス１００は、本明細書に記載された機能のうちのいくつか又は全てをユーザ向けの機能として提供する。

[0103]上述のように、本明細書に開示されるシステムは、さまざまな実施形態において、良好な栄養を介して健康を促進するという考えを前提とする。良好な栄養による健康を促進する概念は、全ての栄養素が摂取のために健康的な範囲を有するという考えにのもとに構築される。すなわち、良好な栄養の概念は、本質的に健康な栄養素は存在せず、また本質的に不健康な栄養素は存在しないという考えのもとに構築される。代わりに、可能性のある何らかの栄養素に関して、その栄養素の摂取は、健康的な範囲内又は健康的な範囲外のいずれかになり得る。健康的な範囲は各個体ごとに異なり得るが、健康的な範囲内での栄養素の摂取は、一般的に、その栄養素の健康な摂取であると見なされる。

[0104]さまざまな実施形態では、本明細書で開示されるシステムは、複数のモジュールとして設定され、各モジュールは特定の機能又は機能のセットを実行する。これらの実施形態におけるモジュールは、汎用プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、専用プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、適切な専用ハードウェアデバイス上で実行されるファームウェアモジュール、又は、本明細書に列挙する機能を完全に回路によって実行するハードウェアモジュール（特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」など））、とすることができる。本明細書で説明する機能の一部又は全部を実行するために特殊なハードウェアが使用される実施形態では、本開示のシステムは、設定を制御するか、又はかかる特殊なハードウェアの機能を調整するために、１つ以上のレジスタ又は他のデータ入力ピンを使用することができる。例えば、第１のセグメントにおいて増加し、第２のセグメントにおいて平坦であり、第３のセグメントで減少する区分的連続関数に基づいて、栄養スコアを分析するようにプログラムされたハードウェアモジュールが使用されてもよい。この実施例では、このハードウェアは、関数を求めるようにプログラムされ、ハードウェアへの１つ以上の入力は、例えば、第１のセグメントが第２のセグメントと合流する入力値、第２のセグメントが第３のセグメントと合流する入力値、及び第３のセグメントが減少している割合を示すパラメータ（例えば、第３のセグメントの形状を画定する勾配又は関数）、の入力を受信するように構成することができる。更に他の実施形態では、本明細書で説明するさまざまな機能を実行するモジュールがハードウェアによって実行可能なソフトウェアモジュールである場合、これらのモジュールは、特定の事前に決められたオペレーティングシステム環境を実行するプロセッサ上で動作するように設計され得るアプリケーション又はアプリケーションのサブセットの形態をとることができる。他の実施形態では、関数は、増加する関数である必要はないが、任意の形状をとることができる。例えば、関数は、減少しているもの、曲線を描くものなどであり得る。

[0105]図２は、健康的な範囲を有する栄養素の関数を定義する、各栄養素に対するスコアリング機能２００を開示しており、過剰摂取及び摂取不足には、スコア０のペナルティが加えられ得る。点Ｂ（２１２）及びＣ（２１４）は、栄養素（又はカロリー）の摂取に理想的な範囲である健康的な範囲（２１８）を画定する。摂取が健康的な範囲２１８内にあるとき、特定の栄養素のスコアは最大である。点Ａ（２１０）は、０のスコアを画定し、栄養素の摂取が健康的な範囲を下回るときに０のスコアが与えられる。点Ａ（２１０）は、栄養素の摂取不足の許容差に関して設定される。点Ｄ（２１６）は、栄養素の摂取が健康的な範囲を超過するとき、０のスコアを定義する。点Ｄ（２１６）は、栄養素の過剰摂取の許容差に関して設定される。なお、点Ａ（２１０）及びＤ（２１６）が対称である必要はない。図２は、区分的に線形で連続的である特性を有する関数によって定義される。この関数はＳ（ｘ）として定義され、式中、ｘは、その適切な測定単位における栄養素の量である。図２の関数は、

[0106]さまざまな実施形態において、上記の式１における「ｘ」は、栄養素を指す必要はない。具体的には、いくつかの実施形態では、「ｘ」は、特定の食品群からの食品の量又は体積（例えば、３食分の果実又は３カップの果物）、食品群中の特定の種類の食品の量（例えば、３グラムの暗緑色野菜）、特定の食品製品の量（例えば、０．５個のハンバーガー）、ビタミン補給の量を表し得る。更に他の実施形態では、「ｘ」は、概念が本明細書の他の箇所で説明されるように、「食品カテゴリ」から摂取された食品の量などの、異なる種類の摂取可能物の量を表す。

[0107]この実施例では、簡略化のために、最大値１が選択されている。ｋ種の栄養素のリストｎ_１，ｎ_２，．．．ｎ_ｋを考慮すると、それらのそれぞれは、この等式、式（１）によって全て定義されるが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの異なる値を有する関数Ｓ_ｉ（ｘ）に対応する。

[0108]量についての全食品のリストを考慮すると、リスト内の各栄養素の総量により平均栄養スコアを抽出し、次いで、加重平均を算出することができる。

[0109]これにより、この例では０～１の数が得られる。重みは、０≦ｗ_ｉ≦１の数字であり、１：

に合計される。なお、式（１）は、Ａ＝Ｂである場合、又はＡが定義されていない場合には適用できないことに留意されたい。これは、例えば、最小推奨量がない飽和脂肪又は添加糖について生じる。この状況では、特定の食品品目のいずれも摂取しないことが好ましく、また唯一の好ましくない状況は、その品目を過剰に摂取することである。この種のスコアリング機能の例を図３に示す。図３は、摂取要件を有さない栄養素のためのスコアリング機能３００を表し、すなわち、個体は、これらの栄養素を全く必要としないが、食生活においてある程度の量が許容可能であることを意味する。例えば、添加糖、又は飽和脂肪などであり得る。図３に表される関数は、以下のように記述することができる。

[0110]図３の点Ｂ（３１０）は０であり、健康を維持するための健康的な範囲の下限を表す（３１８は、個体が、これらの種類の栄養素（すなわち、飽和脂肪、添加糖など）のいずれも必要としないことを示すことから）。点Ｃ（３１２）は、健康的な範囲の上限（３１８）を表す。点Ｃ（３１２）を超える栄養素の摂取は、より低い栄養スコアをもたらすであろう。点Ｄ（３１４）は、栄養素の摂取が健康的な範囲を超過するとき、０のスコアを定義する。点Ｄ（２１６）は、栄養素の過剰摂取の許容差に関して設定される。別の実施形態では、いくつかの栄養素に関して、システムは、無限の点Ｃを割り当てるか、又は無限であるとして健康的な範囲の上限値を定義して同じ結果を達成する。すなわち、特定の栄養素の過剰摂取が有害でないことを示す。代替的な実施形態では、図３の例の栄養素などの栄養素を摂取しない場合のスコア（所定の食生活について当該栄養素は実際に全く必要ない）では、栄養素は、１００未満であるが０を超えるスコアを有する。すなわち、特定の栄養素のいずれも摂取しない場合、完全な潜在的スコア（１００）に寄与しないが、当該栄養素が必要とされないという事実は、なおもその栄養素のうちにスコアの増加に正に寄与するものはないことを意味する。

[0111]エネルギー自体は、図２に示されるものと同様の関数に従ってスコアリングされる。具体的には、エネルギーに関して、それ以下ではエネルギースコアがゼロになる最小値が存在し、範囲において、スコアに対する寄与は増加し、次いで一定となり、次いで減少し、最大値を超えるとエネルギースコアがゼロになる。以下の式で反映される推定エネルギー必要量又は「ＥＥＲ」は、ＩＯＭ式（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｌ．ｕｓｄａ．ｇｏｖ／ｆｎｉｃ／ＤＲＩ／ＤＲＩ＿Ｅｎｅｒｇｙ／ｅｎｅｒｇｙ＿ｆｕｌｌ＿ｒｅｐｏｒｔ．ｐｄｆ、ページ１８５）を用いて算出される。

[0112]例えば、平均身長及び平均体重がそれぞれ１６２．９ｃｍ及び７８．５ｋｇ（ＣＤＣ）のほとんど体を動かさない４０歳の女性では、これは約１，０００ｋｃａｌである。なお、その女性の基礎代謝率（「ＢＭＲ」）は、約１，４４２ｋｃａｌである。したがって、１，０００ｋｃａｌは、持続可能なカロリー摂取量ではない。この場合、カロリーの下限は、目標エネルギー摂取量よりも１０％低い。他の実施形態では、カロリーの下限は、ある期間中に摂取されたエネルギーを正確に入力する能力に応じて、１５％～５０％などの他の百分率であり得る。目標のエネルギー摂取量は、例えば、ほとんど体を動かさない４０歳の女性の推定エネルギー消費であり、ＩＯＭは２０３３ｋｃａｌ／日を提供し、したがって、健康的な範囲の下限は１８３０ｋｃａｌ／日である。関数は以下で表され、ここで、頭字語「ＥＥＲ」は、推定されたエネルギー必要量を表す。

[0113]図４は、ＥＥＲ＝２０３３ｋｃａｌ／日に関するこの関数をグラフで示す。図４に反映されるＥＥＲは、以前に述べた女性の目標のエネルギー摂取量を開示しており、２０３３ｋｃａｌ／日で推定されるため、健康的な範囲の下限は１８３０ｋｃａｌ／日である（図４の４１０）。カロリーの上限は、目標のエネルギー摂取量よりも１０％多い。上記の女性では、健康的な範囲の上限は、２２３６ｋｃａｌ／日であろう（図４の４１２）。合計エネルギー摂取量≧（１．５^＊ＥＥＲ）の場合、ゼロのスコアを与え、ＢＭＲは、ＩＯＭ式を使用して算出される。これは、前述の例の女性については約３，０００ｋｃａｌである。

[0114]ＥＥＲの上下１０％の許容差は、ＥＥＲ推定における典型的な標準偏差を考慮して、経験則及び実用的考慮に基づいて、本開示のシステム及び方法を目的として設定された。実際のＥＥＲ（したがって、ＥＥＲの上下１０％の範囲）は、年齢、性別、身長、体重、及び身体活動レベルのいくつかのパラメータによって異なる。最近の刊行物（Ｓｈｃｈｅｒｂｉｎａｅｔａｌ，Ａｃｃｕｒａｃｙｉｎｗｒｉｓｔ－ｗｏｒｎ，ｓｅｎｓｏｒ－ｂａｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈｅａｒｔｒａｔｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅｉｎａｄｉｖｅｒｓｅｃｏｈｏｒｔ，Ｊ．Ｐｅｒｓ．Ｍｅｄ．２０１７，７，３）を考慮すると、いくつかの実施形態では、この範囲を拡張することができる。上述の研究によれば、一般的な市販のウェアラブルデバイスは、エネルギー消費を推定する際に大きな誤差を有する（２０％超）ため、許容範囲は達成可能な精度と整合されるべきである。しかし、臨床的な状況では、より高い精度が達成され得るため、エネルギーに対する許容差は、状況に合わせるべきである。

[0115]上記の式２及び図４（Ｓ（Ｅ）と称される）と一致して設定されたエネルギースコア（４１４）を使用して、本開示のシステム及び方法の実施形態は、エネルギースコア（４１４）に式（３）で反映された加重された栄養スコアを乗じて最終ＳＤＩＳを算出する。

[0116]最終ＳＤＩＳを算出する際に、本明細書に開示されるシステムは、平均栄養スコアを乗算する係数としてエネルギーを使用することを理解されたい。この技術は、総合的なＳＤＩＳに対し、摂取されるエネルギー量の重要性を正確に反映するため、既知の先行技術の改善である。

[0117]本明細書に開示されるシステムのいくつかの実施形態では、エネルギースコアを乗じた平均栄養スコアに加えて、エネルギーもまた他の方法で含まれ得る。例えば、再び図２を参照すると、点Ｂ（２１２）は、ＩＯＭによって定義されるＲＤＡに対応して選択されてもよい。ＲＤＡは、母集団の９７．５％について摂取必要量を満たす推奨される最小摂取量である。いくつかの例示的な実施形態では、本開示は、摂取される栄養素の量（すなわち、グラム）に関してＲＤＡを議論又は表すことができるが、百分率などの他の表現も有用であることに留意することが重要である。更に、さまざまな実施形態では、摂取される量は、百分率に変換され得る。代替的な実施形態では、百分率として表されるＲＤＡは、摂取される量に変換され得る。ＡＩ又は他のタイプの推奨は、ＲＤＡが利用できない場合（例は繊維及びカリウムである）に使用されてもよい。点Ａ（２１０）は、所与の集団又は選択された集団における通常の摂取量の一部のパーセンタイルに基づいて選択されてもよい。点Ｃ（２１４）は、前述のように、健康的な範囲（２１８）の許容可能な上限である。以前に、これはＩＯＭによって定義されている。しかし、ＩＯＭは、通常は高すぎ、一部の栄養素については、更に定義されていない。上限が定義されていないと、所定のエネルギー目標に関し特定の栄養素の過剰摂取を引き起こしても検出されない場合がある。したがって、本開示における点Ｃ（２１４）は、毒性値を表すものではない。むしろこの点は、所与のエネルギーレベルにおける健康な摂取パターンとの関連において、「合理的な」上限を表す。したがって、点Ｃ（２１４）はエネルギーによって異なる。したがって、ＳＤＩＳは、上述のエネルギー係数だけでなく、健康的な範囲の選択によってもエネルギー調整される。点Ｄ（２１６）は、その栄養素に富んだ典型的な食品に含まれる栄養素の量に基づいて選択される。代替的な実施形態では、個々の栄養素を使用する代わりに、全食品群を使用してもよい。全食品群の例示的な実施形態では、範囲は、個々の栄養素とは対照的に、食品群全体の推奨摂取量に関する。

[0118]さまざまな実施形態では、スコアリングアルゴリズムのパラメータは、特定の測定目標に従って選択される。例えば、体重減少との関連と前糖尿病の対象集団との関連では、パラメータが異なり得る。前の算出は、栄養素、範囲及び重量の任意の選択で機能するが、これらの選択肢は、健康的な摂取パターンと不健康な摂取パターンとを区別するためのスコアに重要である。

[0119]以下の表２は、食生活の質が異なる２つの例示的な等カロリーメニューを示す。表２及び図５～８は、ＳＤＩＳが健康なメニュー例を不健康な例から正しく区別することを実証し、質がいかに量に依存するかの関係を実証する。

[0120]

[0121]この実施例の目的について、エネルギー必要量は２０００ｋｃａｌである。図５は、２つの例示的なメニュープランを比較するグラフ５００を示す。図５は、ＳＤＩＳが、例示的な健康なメニュープラン（数字５１０によって表される点線）に、より高いスコアを正しく与えることを示す。不健康なメニュープランは、数字５１２によって表される点線によって表される。図５は、メニュープランにおける栄養素を達成するために消費された一連のカロリーに応じたＳＤＩＳを示す。メニューは、０～４０００ｋｃａｌの異なるエネルギーレベルで同時に量られている（全ての量に同じ係数を乗算する）。次に、各エネルギーレベルについて、各メニューのスコアをプロットする（図中のドット）。ゼロのエネルギースコアを乗算することにより、ゼロの総合的なＳＤＩＳがゼロになるため、スコアは許容カロリー摂取範囲外の１０００～３０００ｋｃａｌで０に低下する。１０００～３０００ｋｃａｌの間では、健康なメニュースコア（線５１０）は、不健康なメニューよりも一貫して高スコアである。いずれの曲線も、約２０００ｋｃａｌで最大値に到達し、すなわち、各メニュープランによって提供される食品の量が、そのエネルギーレベルで最適な量の栄養素を提供することを意味する。任意の所与のエネルギーレベルに関して、スコアの違いは、これらの「品質」の差を測定しており、この差は、エネルギーレベル（「量」）によって変化し、約２０００カロリー（メニュープランを摂取する人に設定されたＥＥＲ）の最適なエネルギー摂取で最大の差に達する。

[0122]図６は、エネルギー係数を含まない平均栄養スコア６１０と比較した健康なメニュー６１２のスコアグラフ６００を示す。換言すれば、線６１０は、平均栄養スコア

のみに対応し、一方、線６１２は

ＳＤＩＳである。図６は、生理学的に妥当な又は望ましいカロリーレベルを制御するエネルギー係数の重要性を示しており、ＥＥＲが約２０００カロリーである人の関連において、当該人は推奨摂取量のほぼ２倍のカロリー摂取量にもゼロ以外のスコアを受ける。実際、このゼロ以外のスコアは約４５であり、２０００カロリー摂取時の最適スコアである６５を大きく下回っていない。

[0123]図７は、本開示によるスコアリング関数を示す。ここで、エネルギーが任意の他の栄養素であるとして（線７１０）スコアへと平均化される技術により、スコアリング関数に対して、乗算すること（線７１２）によってエネルギーがＳＤＩＳに組み込まれる。図６及び図７を比較すると、エネルギーが無視されるか（図６）、又はスコアに平均されるか（図７）のいずれかである上側の線（図６の線６１０、及び図７の線７１０）は、ほぼ同一であることが見られる。これは、エネルギーが全ての栄養素と一緒に平均化された場合に、合計スコアにほとんど影響を及ぼさないことを示す。実際に、より多くの栄養素がスコアに平均化されると、総合的な平均に対するエネルギーの影響が小さくなる。この比較は、本明細書で認識される改善のうちの１つの重要性を示し、エネルギーは、平均される別の栄養素としてではなく、むしろ乗数としてＳＤＩＳに組み込まれ、総合スコアにその重要性を反映することを示す。

[0124]図８は、表１に開示されている食生活に基づいて、２０００ｋｃａｌでの健康な食事及び不健康な食事について、栄養成分ごとを基準として個々の栄養スコアを比較する、例示的なグラフ８００を示す。グラフ８００は、ビタミンＣ、鉄、ナトリウム、マグネシウム及び葉酸塩の最大差を示す。これらは、大衆の健康についての関心事となっている微量栄養素として公知である。グラフ８００は、これらの差異が、これらの栄養素の摂取不足又は過剰摂取に対応するかどうかを明確に識別することができない。この種類の情報は、アプリ又はユーザインターフェース内に視覚的に表される。この情報がどのようにユーザに伝達され得るかの例を、図９に見ることができる。図９は、ＳＤＩＳに相関するソフトウェアアプリケーションの例示的なディスプレイ９００を示す。例示的なディスプレイ９００は、いくつかの栄養素について例示的な棒グラフを表示する。ディスプレイ９００は、個体が１２７２．２６ｍｇのナトリウムを摂取したこと（９０２）を示しており、このアプリは、１００のスコアを与える。しかし、個体は、ビタミンＤについてはわずか１７のスコアを受けた（９０８）。

[0125]以下は、本開示によって示唆される例示的なメニューの例示的な栄養素組成を示す表３である。この例示的な表を使用して、推奨されるメニュープランに関し図示される強化及び非強化バージョンに基づき健康的な範囲を推定することができる。

[0126]

[0127]ＳＤＩＳは、加法的関数ではないことに留意することが重要である。具体的には、健康なメニューに「健康的な」食品を追加することにより、合計スコアを減少させ得る可能性がある。これは、エネルギー又は一部の栄養素が、それらの上限を超える場合に起こる。一方、「不健康な」食品を少量で添加することが、場合によってはスコアを改善する場合がある。したがって、品質及び量は相互に結びついており、別個に考慮されるべきではない。加えて、本発明者らのスコアは、食生活全体の健康度を測定するために使用されてもよく、単一の食品又は食事に限定されないことが理解されるであろう。しかし、記載の技術及びＳＤＩＳは、任意の量の食品摂取に適用されてもよく、したがってカスタマイズ可能である。ＳＤＩＳは、週の経過にわたって、摂取パターンを見るのに最も有用であり得るが、任意の量の食品、又は任意の時間範囲を見るのにも非常に有用であり得る。例えば、食品摂取に関しては、ＳＤＩＳは、一口から、長年にわたって摂取された食品の量までに対し使用することができる。同様に、ＳＤＩＳは、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月などを含む任意の時間範囲で修正されてもよい。

[0128]更に、高栄養価食品は、確かに何らかの健康的な食生活に関する必須成分であるが、健康的な食生活との関連において、食生活においてある程度の（少）量で低栄養価食品を許容するのに十分な柔軟性がある。これは、米国の食生活指針２０１５～２０２０「高栄養価の形態ではない食品（例えば、添加糖、添加された精製デンプン、若しくは固体脂肪由来のカロリーを提供するもの）を食べるため、又は推奨量よりも多くの高栄養価食品を食べるために、特定のパターンの上限までのカロリーが使用され得る」に従うものである。本開示全体を通して論じられる実施形態は主に米国のＲＤＡを参照しているが、本開示の範囲は、米国のみならず、異なる国からのＲＤＡの使用を包含する又は想定される。

[0129]表４は、ＨＥＩ２００５における検証用紙に由来するものである。この表は、１，０００ｋｃａｌ当たりとして表される推奨食品群、及び総カロリーの百分率として表される裁量に任されるカロリー許容量を示す。表４は、摂取するさまざまな食品群の量が、同様であるが、エネルギーレベルにわたって同一ではないことを示す。したがって、食品摂取に対する密度によるアプローチでは、一般に、特定のエネルギーレベルに対応する栄養成分の推奨量を選択しなければならない。これは、異なるレベルに適用されたときに不正確になる。本明細書に記載される開示は、単純に食生活による摂取に対する密度によるアプローチに基づくものではないことから、この問題に悩まされない。

[0130]

[0131]ＳＤＩＳは、例えば、集団のレベルで又は人々のさまざまなグループに有用に適用され得る。このことは、欠乏、健康な摂取パターンからの偏差を検出するのに、より一般的には母集団レベルで任意のパターンを検出するのに有用であり得る。一例として、図１０は、食生活の質と収入レベルとの相関に関して実施された研究の結果を示す例示的なグラフ１０００を示す。試験では、年齢３１～５０歳の群の女性に着目した。ひし形の標識（１００２）は、結果の平均値に対応する。水平中心線（１００４）は中央値に対応する。被検者を、貧困対収入比（ＰＩＲ）に従って群に割付けた。低ＰＲＩを１．３未満として定義し、中間ＰＲＩを１．３～３．４９として定義し、高ＰＲＩを３．５超として定義した。同様に、収入レベルの代わりにＳＤＩＳを使用して、生体測定を含む任意の他の共変数を調査してもよい。

[0132]ＳＤＩＳの別の可能な適用を図１１に示す。図１１は、ある期間についての特定の集団におけるＳＤＩＳの変化（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を示す例示的なグラフ１１００である。例えば、図１１は、２００５～２０１２の時間範囲を示す。グラフ１１００に見られるように、差はわずかであり、この例では、この実施例では、その期間の過程にわたって、摂取習慣において実際の改善が行われなかったことを意味する。

[0133]ＳＤＩＳの別の可能な適用は、異なる摂取パターンの比較である。例えば、菜食主義者の摂取パターン、米国スタイルの摂食パターン、地中海スタイルの摂食パターンなどに関する比較が行われてもよい。図１２は、追跡した摂取スタイルのそれぞれについて算出されたＳＤＩＳを備える例としての表を示す。例示的な表１２００は、説明される摂取パターンが比較的同等のスコアを有することを示す。列１２１０は、１６種の最も重要な栄養素を表すが、他の栄養素は、ＳＤＩＳスコアの構成に含まれてもよい。列１２１０はまた、エネルギーの行を含む。列１２１２は、列１２１４よりも低いカロリー摂取（低エネルギー摂取）を表す。列１２１４は、列１２１６よりも低いカロリー摂取を表す。列１２１２、１２１４、及び１２１６を見ると、一部の食生活については、カロリー量が高くなると、カリウム、鉄、及びビタミンＥの摂取がより高くなることから、列１２１６においてスコアのわずかな改善が見ることができる。以下の表５からわかるように、２０１５米国食生活指針に推奨される３通りの健康な食生活パターンは、３通りの異なるエネルギーレベルにて全てＳＤＩＳスコア≧０．８７をスコアリングした。これは、３通りの全ての食生活パターンにおける推奨が、（異なる食品にもかかわらず）同じ栄養素組成をもたらすことを実証する。更に、これは、ＳＤＩＳスコアの精度及び信頼性を示す。いくつかの実施形態では、食生活に関する他の効果（本開示のシステム及び方法の好ましい実施形態において測定される１６種栄養素以外のもの）は、例えば、地中海人種の食生活のスコアが、ＳＤＩＳ関数と同じ出力を有するにもかかわらず、その食生活に特有の利益を説明するために増加するように考慮されることを理解されたい。

[0134]

[0135]表６は、年齢３１～５０歳の女性に関して、例示的なＳＤＩＳで使用される栄養素の健康的な範囲についての合理的な要約を提供する。

[0136]

[0137]チャートは、年齢３１～５０歳の女性の例に基づいて、さまざまな栄養素のゼロスコアの下限、健康的な範囲の下限、健康的な範囲の上限、及びゼロスコアの上限を示す。更に、チャートは、これらの値が選択された理由を含む。しかし、ナトリウム、添加糖、及び飽和脂肪などの栄養素の場合、ゼロスコアの下限及び健康的な範囲の下限は存在しない。これは、これらの栄養素の摂取が、特定の時点までの食生活において許容可能であるためである。例えば、ナトリウムは許容可能であり、一般的には２５９０．４ｍｇ／日までは有害ではないと考えられる。この後、栄養スコアは、栄養素のナトリウムの最大スコアから、３２７３．７３ｍｇに達するまで減少する。３２７３．７３ｍｇでは、ナトリウムのスコアはゼロになる。このような栄養素の場合、本明細書に開示されるシステムは、最大量の点で栄養摂取の妥当性を評価するように構成される。

[0138]更なる例として、スコアは、食生活と何らかの健康指標との間の因果関係を調査するために、長期的なデータとともに使用されてもよい。

[0139]更に、ＳＤＩＳスコアは、ユーザの食物摂取を個別化するために、モバイル又はウェブアプリケーションで表すことができる。例えば、ユーザの摂取習慣、目標、食品選好、食品コスト、及び持続可能性に関する知識を取得することによって、アプリは、ユーザの目標に従ってユーザに固有の提案を提供することができる。ユーザが食生活を入力した後、当該ユーザは、ユーザ自身のＳＤＩＳを見ることができ、図１３のカテゴリ例に従って自身のＳＤＩＳを評価することができる。図１３は、アプリケーションにおいてユーザに提示され得る例示的なスコアチャート１３００を示す。チャート１３００は、評価のための列（１３１０）、ＳＤＩＳスコアのための列（１３１２）、及び説明のための列（１３１４）を有する。個体が、改善の余地を示すＳＤＩＳスコアを受信した例示的な状況では、アプリは、改善のために具体的なの行動を提案することができる。例えば、アプリは、ＳＤＩＳを改善するために、摂取される特定の食品の量を制限するか、又は別の食品を食事に追加することを提案し得る。これらの提案は、ユーザが既に食べている食品に基づくものとすることができるが、ユーザの食生活の嗜好、制限、ユーザの目標、及び状況についての情報（機会、季節、場所）を考慮することもできる。

[0140]ＳＤＩＳを検証するための試験を行い、本開示で提示されるスコアの信頼性を、主成分分析及びクロンバックのα係数を用いて評価した。有効性は、健康及び不健康な等カロリーのメニュー計画のスコアをエネルギーレベルの範囲について比較し、全国健康栄養調査２０１１～１２から抽出した２４時間の食生活の再現率とスコアをＨＥＩの結果と比較することにより評価した。年齢３１～５０歳の女性によって摂取された１８００～２２００ｋｃａｌの範囲の全ての「メニュー」を抽出し、１７３個のデータセットを提供した。ＨＥＩスコアを個体ごとに算出した（参照ｈｔｔｐｓ：／／ｅｐｉ．ｇｒａｎｔｓ．ｃａｎｃｅｒ．ｇｏｖ／ｈｅｉ／ｔｏｏｌｓ．ｈｔｍｌ）。図１４は、食品の組み合わせのＨＥＩスコアを示す。健康な食品の組み合わせについてのＳＤＩＳスコア（ＨＥＩスコア９５）を、不健康な食品の組み合わせ（ＨＥＩスコア１５）と比較した。チャート１４００では、列１４１０は、高ＨＥＩ食品の組み合わせを表す。列１４１２は、低ＨＥＩ食品の組み合わせを表す。更に、スコアの全体分布の比較を行った。９７対の「メニュー」をランダムにサンプリングし、ＨＥＩスコアの差とＳＤＩＳスコアの差を比較した。図１５の例示的な可視化は、２つのスコア間の一致度を示す。

[0141]加えて、スコアを、２０１５米国食生活指針に推奨される３通りの食生活パターンの栄養素組成物に適用した。スコアの国際栄養調査データへの適用性を実証するために、上記の女性のサブ集団について、２００５～２０１１の全国健康栄養調査データに適用した。エネルギーが推定エネルギー必要量の１０％未満又は１０％超であったときに、エネルギーが重要な決定因子となり、スコアにより健康なメニュープランと不健康なメニュープランとを区別することができる。このスコアは、健康食指数を使用した全国健康栄養調査データの平均スコア、及び平均からの類似の分布パターンにより定性的に良好な一致を示した。主成分分析は、少なくとも１４種の栄養素が、合計スコアにおけるばらつきの９５％を説明することを示した。クロンバックのα係数は、スコアが信頼できることを示す０．７３であった。米国食生活指針により推奨される３通りの食生活パターンのスコアは全て高く（＞０．８７）、２通りの健康なメニュープランの例と同等である。２００５～２０１１の全国健康栄養調査データのサブ集団へのアルゴリズムの適用は、その期間にわたって全体的な食生活の質における変化がなかったことを示唆した。

[0142]代替的な実施形態では、本開示のシステムは、さまざまな食品群中の食品の量を使用して範囲を設定する（範囲は、各群における食品の重量又は量（例えば、１０００～３２００ｋｃａｌに必要とされる果物）である）。この実施形態における範囲は、１日当たりに説明され、１０００ｋｃａｌ当たりではないことを除き、上記表４と同様である。これは、１０００～３２００ｋｃａｌの範囲でエネルギー補正が必要ないことを意味する。この代替的な実施形態の１つの利点は、ＳＤＩＳ算出方法が、１６種類の栄養素についての限定されたリストにはない生物活性物質を含む栄養素の全混合物を考慮することである。別の代替的な実施形態では、本開示のシステムは、さまざまな食品カテゴリにおいて食品の量を用い範囲を設定する。これらの食品カテゴリとしては、例えば、スナック、焼成製品、ソフトドリンク、スープ及びソース、冷凍食品、缶詰食品などの分類を挙げることができる。

[0143]さまざまな実施形態において、これらの入力のうちの１つ以上（入力された食品又は食生活）は、栄養情報のデータベースから引き出される。例えば、摂取された栄養素のリストは、特定の実施形態では、ユーザが摂取品目を入力することを可能にすること、及び、その摂取品目に含まれる栄養素のリストを適切な摂取可能物のデータベースで調べること、によって生成することができる。他の実施形態では、ユーザは摂取した栄養素を直接入力する。更に他の実施形態では、ユーザは食品（例えば、ハンバーガ）を入力し、その食品がデータベース内にない場合、ユーザはその食品内の栄養素の量（例えばナトリウムの量）もまた入力する。その後、画定された食品（例えば、ハンバーガ）についての将来の入力により、ユーザに栄養情報を再入力することを要求するのではなく、前回に入力された栄養素を調べることができる。

[0144]ユーザの目標は、例えば体重を減少させること、落とした体重を維持すること、健康な食生活を送ること、体重を増加させること、心臓の健康に推奨される食事を摂取することなどがある。それぞれの場合において、アプリは、例えば、その成分の重要性（重量）、成分の範囲、又は更には使用される成分のリストを変更することによって調整されてもよい。例えば、ユーザが体重を減少させることを望み、基礎エネルギー所要量が２０００ｋｃａｌである場合、摂取は１５００ｋｃａｌ／日としなければならない。この実施例では、エネルギーについて許容される健康的な範囲は狭くなり、より低いカロリー摂取に移行される。カロリーに加えて、アプリによって編成された推奨も、ユーザが主要栄養素及び微量栄養素に必要な他の栄養を全て確実に摂取するように注意を払う。したがって、本開示では、エネルギーは栄養素として考慮されず、むしろエネルギーは、食生活の推奨についてのフレームワーク全体に浸透し、健康的な範囲の定義に影響を及ぼす。

[0145]場合により、食生活における個々の栄養スコアを調べて、最も問題となるものを検出することは興味深い。ソフトウェアを使用して、推奨量に近付けるために、食生活に必要とされる推奨される変化を特定することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、栄養士、ヘルスケア専門家、及び個々のユーザ（例えば、スマートウォッチ又はフィットネストラッカなどの装着型デバイスのユーザ）によって使用することができる。例示的な実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、ある期間について良好な栄養を介して健康を測定するための単一スコアを算出するためのアルゴリズムを実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサを含む。この実施形態では、アルゴリズムは、個体（又は個体集団）に固有の係数を考慮し、消費された総エネルギーに関連して個体（又は母集団の食生活）の複数の栄養素に基づいてスコアを算出する。

[0146]さまざまな実施形態において、本開示のシステムへのユーザ固有の（又は集団固有の）入力はプログラム可能かつ構成可能であり、性別、年齢、体重、身長、身体活動レベル、妊娠中か授乳中かどうか、などを含む。

[0147]一実施形態では、本開示のシステムは、食品又は食品成分品目及び各々の栄養素含有量を含むデータベースを含む又はそれに接続されている。この実施形態では、本開示のシステムは、摂取した（又は摂取予定の）食品をユーザが入力し、その後ユーザ提供の品目に最も近い品目を見つけるためにデータベースを検索することを可能にする、ファジー検索機能を備える。この実施形態では、本開示のシステムは、後述するように、一致した食品に関し記憶された栄養学的情報を使用してスコアを算出する。

[0148]さまざまな実施形態において、本開示のシステムは、食生活を構成する各食品に利用可能な各栄養素の量を表示し、摂取されるべきエネルギー量を表示するためのインターフェース（例えば、グラフィカルユーザインターフェース）を更に含む。いくつかの実施形態では、このインターフェースにより、ユーザが、摂取されるさまざまな食品又はエネルギーの量を変更することが可能となり、それに応じて、摂取される食品又はエネルギーの修正量に基づいて、ＳＤＩＳを表示する。他の実施形態では、システムは、例えば、１つ以上のバーコード、ＱＲコード、若しくはＲＦＩＤタグ、画像認識システムをスキャンすること、又はメニューから注文された品目若しくは食料品店で購入された品目を追跡することなどによって、ユーザが入力していないデータを使用して摂取／消費される食品又はエネルギーの量を設定するように構成される。

[0149]本開示のシステムのさまざまな実施形態は、ユーザのカロリー摂取又は設定された適用可能なＤＲＩ値のセットなどのユーザの栄養所要量に基づいてカスタマイズされたダッシュボード又は他の適切なユーザインターフェースをユーザに表示する。本開示のシステムは、ある期間についてＳＤＩＳを算出し、ダッシュボードを介してスコアをユーザに表示する。これらの実施形態では、算出されたスコアは、所与の期間についての栄養素及びエネルギーの量の関数であり、個々のユーザに対して調整される。このような実施形態では、本開示のシステムは、摂取可能物の栄養素含有量が、摂取可能物に含まれる各栄養素に関しユーザに合った範囲内にあるかどうかを判定することによって、栄養スコアを算出する。次いで、システムは、個体の摂取可能物の総合的な健康影響を反映する各栄養素に帰属する加重パラメータ及び／又は感度値の個別化されたセットに基づいて、平均栄養スコアを構成する。これらの数は、個々の栄養スコアの加重平均としてとられ、加重平均にエネルギースコアが乗算される。

[0150]本明細書に開示されるシステムの実施形態では、ユーザが所与の期間に摂取した食品に関するデータを入力し、消費者の食生活の総合栄養量を反映するエネルギー消費に適切に基づいてスコアの指標を見ることを有利に可能にする、グラフィカルユーザインターフェースが提供される。そのようなグラフィカルユーザインターフェースは、ユーザに、これまではユーザの食生活の健康状態を追跡するのに利用不可能であったＳＤＩＳデータへアクセスさせるため、これまでに解決されていなかった問題を解決する。

[0151]本開示のシステムのさまざまな実施形態はまた、助言機能も提供する。これらの実施形態では、所与の期間（例えば、所与の日）について個体の栄養素及びカロリーの所要量を規定する範囲に基づいて個体のＳＤＩＳを算出した後、本開示のシステムが、残りの期間に摂取され得る摂取可能物の組み合わせを提案し、当該個体は必要とする栄養素を得るようになる。例えば、朝食及び昼食について特定の食品を食べたことを個体が示した場合、本開示のシステムは、当該個体にその日に必要な栄養素を確実に全て得させ、かつその個体に適用可能なカロリー摂取量範囲内にあるカロリー量を当該個体に摂取させる夕食メニューを提案することができる。この実施形態では、本開示のシステムによって提供される推奨内容が最適化される。システムは、総合的なＳＤＩＳに対する影響を判定し、ＳＤＩＳの最適な増加をもたらす食品を提案する。

[0152]一実施形態では、システムは、各栄養素の栄養スコアを算出する前に、摂取可能物又は摂取可能物群の総栄養素含量を算出する。この実施形態では、各栄養素の栄養スコアは、栄養素含有量がその個体の範囲外である場合、１未満（又はいくつかの他の最大値）であり、栄養素含有量がその個体の範囲内にある場合、１（又はいくつかの他の最大値）である。栄養スコアが１（又はいくつかの他の最大値）と異なる量は、摂取可能物中の栄養素が、個体に理想的であると判定された範囲外である程度を示す。このスコア付けの算出はまた、栄養素が摂取不足である（即ち、栄養素の健康的な範囲よりも少ない量で摂取されている）量、及び、その栄養素が過剰に摂取されている（即ち、栄養素の健康的な範囲よりも多い量で摂取されている）量の双方を考慮に入れている。

[0153]摂取可能物の個々の栄養素の栄養スコアを考慮すると、本開示のシステムは、栄養素（エネルギーを除く）のスコアの加重平均を算出することによって、平均栄養スコアを更に算出する。さまざまな実施形態では、これは、加重値をスコアリングプロファイルにおけるエネルギー以外の各栄養素に割り当て、その栄養素の栄養スコアに重量を乗じ、摂取可能物中の栄養素の全てのスコアについてスコアを合計することによって行われる。一実施形態では、加重スコアは合計１００になる。結果として、本実施形態における総合的な平均栄養スコアは、１００以下の数である。摂取可能物中の各栄養素の栄養スコアがそれぞれ１である場合（摂取可能物の各栄養素が個体の健康的な範囲内にあることを意味する）場合、総合的な平均栄養スコアは１００（すなわち、栄養素成分の重量の合計）である。したがって、一実施形態では、１００の平均栄養スコアは、個体の栄養所要量のそれぞれが満たされていることを示し、１００未満の数は、それらが満たされていないことを示し、差は、栄養所要量が満たされていない量を表す。代替的な実施形態では、スコアの合計は、０～１の数に等しい。次いで、この平均栄養スコアにエネルギースコアを乗じてＳＤＩＳに到達させる。

[0154]したがって、本開示のシステムは、摂取される特定の食品が単一で変化がないスコアを有さず、むしろ異なるカロリー摂取要求量、異なる量の食品摂取、又は異なる期間などの異なる条件下で食品のスコアを算出するために使用され得る、個体に合わせたスコアリングプロファイル又は関数を有するという点で、既知のシステムを上回る利点を提供することを理解されたい。本開示のシステムは、任意の既知の栄養スコアリングシステムよりもはるかに正確な方法でカロリー摂取を考慮するという点で、更に有利である。

[0155]さまざまな実施形態では、本開示のシステムは、１つ以上のデータベースにおいてＳＤＩＳを算出するために必要な値の一部又は全てを記憶する。例えば、本開示のシステムは、個体の年齢、性別、及び、体重又は体格指数（ＢＭＩ）に基づいて、個体のカロリー摂取量範囲のテーブルを記憶してもよい。この実施形態では、所定の期間について個体のカロリー摂取量範囲を設定するために、当該個体は、年齢、性別、体重又はＢＭＩをシステムに提供する必要がある。したがって、本開示のシステムは、データベースのルックアップ又は計算を実行することによって、所定の個体の所定の期間のカロリー摂取量範囲を設定することができる。

[0156]一実施形態では、本開示のシステムは、ユーザが自分の年齢、性別、及び体重／ＢＭＩを示すことによって、ＳＤＩＳをカスタマイズすることを可能にする。これは、個体のカロリー（エネルギー）摂取範囲に影響を及ぼし、したがって、システムによって追跡される各栄養素について、健康的な範囲のより低い値及びより高い値に影響を及ぼす。別の実施形態では、本開示のシステムでは、身体タイプ、身体活動レベルなどの追加の情報をユーザが指定できるようにすることによって、更なるカスタマイズが得られる。この実施形態では、本開示のシステムにより、これらの追加の入力を使用して、異なる個体についての最適なカロリー摂取量範囲だけでなく、システムによって追跡される栄養素の健康下限値及び上限値をも調節するものである。例えば、個体が、自分は比較的運動量が多く強健であることを示す場合、システムでは、当該個体が追加の炭水化物を必要としているかを考慮して、炭水化物の栄養素範囲を上方に調節することができる。

[0157]さまざまな実施形態では、本開示のシステムは、本開示のシステムを使用して個体に関する実際のデータを生成する研究所、又は他の試験施設と連携して動作する。例えば、一実施形態では、本開示のシステムは、ユーザが血液スポット試験又は尿試験を提出して、個体がさまざまな栄養素を摂取過剰又は摂取不足であるかを含む、個体の血液の栄養素組成を判定することを可能にする。このような実施形態では、この試験及び労力により、その推奨が機能することをシステムが確認可能となる。すなわち、スコアリング関数により摂取範囲が望ましい範囲内にあることを示すときに、ユーザが適切な栄養素を実際に受容していることを検証することができる。さまざまな実施形態では、他の体液又は試料（例えば、唾液、糞便試料、呼気）を採用でき、又は組織試料（例えば、筋肉、脂肪、皮膚、毛髪、爪）を使用してこれらの検証を実行することができる。

Claims

単一の食品摂取スコア判定システムであって、
標準カロリー摂取範囲にユーザの特性によって少なくとも部分的に設定されたカロリー乗数を乗算することによって、前記ユーザのカロリー摂取範囲を算出するように構成されたカロリー摂取範囲算出モジュールと、
少なくとも１つの表示デバイスに摂取可能物の入力制御を表示させて、前記ユーザが少なくとも１つの摂取可能物及び前記少なくとも１つの摂取可能物の少なくとも１つの量を指定できるように構成された摂取可能物入力モジュールと、
複数の栄養素及びエネルギーのそれぞれの区分的な連続関数の値を設定することにより、複数の栄養素のそれぞれのエネルギースコア及び栄養スコアを算出するように構成された摂取スコア算出モジュールであって、
（ａ）前記栄養素についての栄養素関数が、ゼロ量の前記栄養素についての第１の値を有し、
（ｂ）前記栄養素についての前記栄養素関数が、栄養素の量がゼロより大きく、健康範囲の下限値よりも小さい増加値と、栄養素の量が前記健康範囲の下限値から健康範囲の上限値までの一定値と、栄養素の量が前記健康範囲の上限値よりも大きい減少値とを有し、
（ｃ）エネルギーについてのエネルギー関数が、ゼロ量のエネルギーに対する第１の値を有し、
（ｄ）エネルギーについての前記エネルギー関数が、エネルギーの量がゼロより大きく、健康範囲の下限値よりも小さい増加値と、エネルギーの量が前記健康範囲の下限値から健康範囲の上限値までの一定値と、エネルギーの量が前記健康範囲の上限値よりも大きい減少値とを有し、前記健康範囲の下限値及び前記健康範囲の上限値が前記カロリー摂取範囲に基づいており、
前記栄養素関数を用いて、前記少なくとも１つの摂取可能物及び前記少なくとも１つの摂取可能物の少なくとも一つの量に応じた栄養素の量に基づいて、前記栄養スコアを算出し、前記エネルギー関数を用いて、前記少なくとも１つの摂取可能物及び前記少なくとも１つの摂取可能物の少なくとも一つの量に応じたエネルギーの量並びに前記ユーザのカロリー摂取範囲に基づいて、前記エネルギースコアを算出する、摂取スコア算出モジュールと、
前記複数の栄養スコアに基づいて平均栄養スコアを算出し、その後、前記平均栄養スコアに前記エネルギースコアを乗算することによって、単一の食品摂取スコアを算出するための単一の食品摂取スコア算出モジュールと、
前記少なくとも１つの表示デバイスに、前記単一の食品摂取スコアを表すグラフを表示させるためのユーザインターフェース表示モジュールと、を備える、単一の食品摂取スコア判定システム。
前記カロリー摂取範囲算出モジュールが、前記少なくとも１つの表示デバイスに、前記ユーザが前記ユーザの特性を示すことを可能にする活動入力制御を表示させる、請求項１に記載の単一の食品摂取スコア判定システム。
活動モニタを含み、前記カロリー摂取範囲算出モジュールが、前記ユーザの特性を示すデータを前記活動モニタから受信する、請求項１に記載の単一の食品摂取スコア判定システム。
前記単一の食品摂取スコアを算出するために使用される前記栄養素が、少なくとも炭水化物、タンパク質、総脂肪、繊維、カルシウム、カリウム、マグネシウム、鉄、食品葉酸塩、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ナトリウム、飽和脂肪、及び添加糖のうちの１つを含む、請求項１に記載の単一の食品摂取スコア判定システム。
前記単一の食品摂取スコアを算出するために使用される前記栄養素が、炭水化物、タンパク質、総脂肪、繊維、カルシウム、カリウム、マグネシウム、鉄、食品葉酸塩、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ナトリウム、飽和脂肪、及び添加糖の全てを含む、請求項１に記載の単一の食品摂取スコア判定システム。
単一の食品摂取スコアを算出するために使用される前記栄養素が、全ての炭水化物、タンパク質、及び総脂肪を含む、請求項１に記載の単一の食品摂取スコア判定システム。