KR101929916B1 - 생체정보 측정 시스템 - Google Patents

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KR101929916B1 KR1020160011477A KR20160011477A KR101929916B1 KR 101929916 B1 KR101929916 B1 KR 101929916B1 KR 1020160011477 A KR1020160011477 A KR 1020160011477A KR 20160011477 A KR20160011477 A KR 20160011477A KR 101929916 B1 KR101929916 B1 KR 101929916B1
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마사유키 나가이시
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히데노리 오카
아케미 타케시타
마사히로 야마모토
아키토시 사카구치
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토토 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주지 않고, 미병의 상태에서 컨디션 불량을 피험자에게 통지할 수 있는 생체정보 측정 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 배변가스에 근거하여 컨디션을 측정하는 생체정보 측정 시스템(1)으로서, 피험자 측정장치와, 보울 내의 기체를 흡인하는 흡인장치(18)와, 흡인된 기체에 포함되는 메틸메르캅탄 가스 및 그 이외의 취기성 가스에 반응하는 가스 검출장치(20)와, 흡인장치 및 가스검출장치를 제어하는 제어장치(22)와, 가스검출장치에 의하여 검출된 제1 검출 데이터를, 피험자 특정장치에 의하여 특정된 피험자마다 기억하는 기억장치와, 소정 기간 내에 행하여진 복수 회의 배변행위에 있어서 검출되고, 기억장치에 기억된 복수의 제1 검출 데이터의 경시 변화에 근거하여, 피험자의 컨디션을 해석하는 데이터 해석장치와, 이 데이터 해석장치에 의한 해석 결과를 출력하는 출력장치를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

생체정보 측정 시스템{Biological information measurement system}
본 발명은 생체정보 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 화장실에 설치된 대변기의 보울 내로 배출되는 배변가스에 근거하여, 피험자의 컨디션을 측정하는 생체정보 측정 시스템에 관한 것이다.
최근, 의료기술의 진화와 함께 암 등의 큰 병의 진단기술이나, 암치료 그 자체의 기술진화에 따라서 암에 의한 사망률은 매우 낮아져 있다. 하지만, 암의 예방을 위하여 진단을 정기적으로 받기 위하여 병원에 다니는 것은 환자에게 있어서는 부담이 크다. 이 때문에, 현실적으로는 컨디션 불량을 실감하고나서 통원하는 환자가 많아, 유감스럽게도 암으로 되어 버리는 사람은 아직도 많다. 또한, 암이 되는 것을 억제하기 위한 실용적인 장치는 아직 개발되지 않고 있어, 암예방의 실현에 대하여는 충분하다고는 말할 수 없는 것이 실정이었다.
이와 같은 상황을 감안하여 본 발명자들은, 병원에 가지 않더라도 가정에서 훨씬 손쉽게 암 등의 큰 병을 진단할 수 있는 장치를 만들어, 큰 병의 예방, 혹은 조기치료를 실현할 수 있는, 시장으로부터 정말로 요구되고 있는 장치를 제조하고자 하는 강한 생각을 가지고, 장기에 걸쳐 연구를 진행해 왔다.
지금까지 출원인은, 양식대변기의 변좌에 탑재되어, 피험자의 배변시에 보울 내로 배출되는 배변가스를 채취하고, 이 배변가스 내에 포함되는 이산화탄소 농도에 근거하여, 생체정보지표로서의 배설대변량을 구하는 장치(특허문헌 1을 참조)나, 피험자의 배변시에 병발되는 배변가스를 수세식 대변기의 변좌에 장착된 탈취장치로 흡인하여, 흡인된 가스의 이산화탄소 농도를 이산화탄소 가스센서로 측정하고, 측정된 이산화탄소 농도에 근거하여, 피험자의 장내 상태를 측정하는 장치(특허문헌 2를 참조)를 개발해 왔다. 하지만, 이들 장치에서는 현재의 장내 상태를 측정할 뿐으로, 손쉽게 암 등의 큰 병의 진단이나 그 리스크 상황을 파악할 수 있다는 발명자의 목적을 달성할 수 있는 것은 아니었다. 더욱이, 사람의 배설부 부근의 공기에 접촉하도록 가스센서를 배치하고, 이 가스센서 출력의 피크값에 근거하여 방귀를 검출하는 방귀 검출장치(특허문헌 3)도 알려져 있다. 이러한 방귀 검출장치에서는, 베드에 누워 있는 환자의 기저귀나 속옷 속 배설부로부터 튜브를 인출하고, 흡인 펌프로 공기를 흡인함으로써, 환자의 방귀를 포집하고 있다. 더욱이, 이러한 방귀 검출장치는, 가스센서 출력의 피크의 절반값의 폭에 근거하여 방귀와 배뇨를 구별하고, 맹장수술 후에 방귀가 나왔는지 아닌지를 의사가 확인하거나, 기저귀의 교환시기를 검출하는 것에 불과하여, 발명자의 목적을 달성할 수 있는 것이 아니다. 한편, 일본공개특허공보 2014-160049호(특허문헌 4)에, 피험자가 방뇨한 오줌의 성분으로부터 메틸메르캅탄 가스를 측정하는 센서와, 이 센서로부터 얻어지는 메틸메르캅탄 가스 농도를 연산하는 연산부와, 표시부를 구비하고, 대장암의 이환(罹患) 리스크를 측정하는 휴대형 대장암 리스크 측정기기는 알려져 있다.
또한, 일본공개특허공보 평9-43182호(특허문헌 5)에는, 생체모니터 장치가 기재되어 있다. 이러한 생체모니터 장치에서는, 천으로 된 T자형 띠에 가스센서를 장착하고, 가스센서가 항문 부근에 배치되도록 해 두어, 항문으로부터 방출된 방귀를 검출한다. 가스센서로부터의 신호는 처리장치로 전달되어, 메모리에 축적된다. 메모리에 축적된 데이터는 과거 데이터와 비교되어, 차이가 큰 경우 등, 이상이 있는 경우에는 표시장치에 경고가 표시되는 것도 알려져 있다.
일본특허공보 제3525157호(특허문헌 6)에는, 장내 가스 성분 측정방법이 기재되어 있다. 이러한 장내 가스 성분 측정방법에서는, 화장실 변기의 변좌 부분에 시료채취관을 배치해 둔다. 피측정자가 장치의 메인 스위치를 투입하면, 흡인펌프가 가동되어, 항문 부근의 가스가 흡인된다. 지표가스 감지기는 흡인된 가스 내의 탄산가스 농도를 항시 측정해 두고, 측정된 농도가 급격하게 증대되면, 제어·연산처리부는 장내가스의 방산이 있었다고 인식한다. 장내가스가 방산되면, 다른 흡인 펌프가 작동을 개시하고, 흡인된 가스의 일부가 샘플 계량관에 채집된다. 채집된 샘플은 칼럼으로 보내져 가스성분이 분리되어, 이온화된다. 이 이온화된 양이 전기신호로 변환되고, 장내가스 내의 검출대상가스 성분의 농도가 측정되는 것도 알려져 있다.
일본공개특허공보 2014-206945호(특허문헌 7)에는, 건강정보이용 시스템이 기재되어 있다. 이 건강정보이용 시스템에 있어서는, 복수의 데이터 센터의 데이터 베이스에, 단말장치로부터 입력된 건강관리에 관한 개인건강정보가 각각 보존되어 있으며, 분석서버 장치가 개인건강정보를 판독하여 분석한다. 빅데이터 작성서버 장치는, 개인건강정보를 특정 조건으로 검색하고, 빅데이터를 작성하여 보존한다. 건강정보이용 시스템은, 전문분야의 지식에 근거한 건강 콘텐츠를 단말장치에서 열람하게 하여, 개인건강정보를 복수의 데이터센서에 보존하여 관리하는 동시에, 개인건강정보를 자동판정처리한 건강판정결과나, 전문가가 판정처리한 건강판정결과를 단말에서 열람하게 한다. 이러한 것도 알려져 있다.
그리고, 이와 같은 암 등의 큰 병을 진단할 수 있는 장치를 개발함에 있어서, 최근, 대장암의 질병과, 방귀나 배변에 포함되는 장내 가스 성분에 상관이 있다는 것이 알려져 있다. 구체적으로는, 대장암 환자는 건강한 사람에 비하여, 장내 가스 성분 내의 유황성분을 포함하는 메틸메르캅탄 가스가 많아진다.
선행기술문헌
(특허문헌)
특허문헌 1: 일본특허공보 제5131646호
특허문헌 2: 일본특허공보 제5019267호
특허문헌 3: 일본공개특허공보 2003-90812호
특허문헌 4: 일본공개특허공보 2014-160049호
특허문헌 5: 일본공개특허공보 평9-43182호
특허문헌 6: 일본특허공보 제3525157호
특허문헌 7: 일본공개특허공보 2014-206945호
장내 가스 성분은, 배변시에 변과 함께 방귀나 배변가스로서 배출된다. 그래서, 발명자들은, 2015년 1월 5일의 일본경제신문에도 게재한 바와 같이, 상기 특허문헌 4 등과 마찬가지로 배변시에 배출되는 방귀나 배변가스 내의 메틸메르캅탄 가스 등의 특정 가스를 측정하면 장내의 대장암을 발견할 수 있을 것으로 생각하고 연구를 계속해왔다. 그런데, 이러한 메틸메르캅탄 가스 등의 특정 가스만을 정밀하게 측정할 수 있는 측정장치는 매우 고가이며 대형이다. 또한, 배변가스에 포함되는 메틸메르캅탄 가스는 미량이며, 더욱이 암이 되기 전 단계가 되면 보다 미량이 되므로 측정은 매우 어려우며, 적어도 이와 같은 정확하게 측정할 수 있는 가스분석장치를 가정의 화장실 장치에 장착하여 민생품으로 보급하는 것은 비용적으로도 크기적으로도 매우 현실적이지 않다는 과제에 발명자들은 직면하였다.
하지만, 발명자들은 암 등의 큰 병이 되는 사람을 한 사람이라도 줄이고자 하였다. 그러기 위하여는 일반소비자가 손쉽게 구입할 수 있어, 가정에서 손쉽게 진단할 수 있는 장치를 만들 필요가 있다는 매우 강한 생각으로 연구를 계속하여 결국 그 실현에 맞는 기술적인 해결책을 발견한 것이다.
본 발명의 목적은, 일반소비자가 손쉽게 구입할 수 있어, 가정에서의 배변가스의 측정에 의하여 암 등의 중대한 질병이 되는 것을 미연에 방지하거나, 또는 경도의 상태에서 병원에 통원하여 치료를 받는 것을 촉구할 수 있어, 시장으로부터 정말로 요구되고 있는 실용성 높은 진단 시스템을 제공하는 것에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 수세식 대변기가 설치된 화장실 설치공간에 배치된 수세식 대변기의 보울 내로 배출되는 배변가스에 근거하여, 피험자의 컨디션을 측정하는 생체정보 측정 시스템으로서, 수세식 대변기를 사용하는 피험자를 특정하기 위한 피험자 특정장치와, 피험자에 의하여 배변가스가 배출된 보울 내의 기체를 흡인하는 흡인장치와, 이 흡인장치에 의하여 흡인된 기체에 포함되는 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에 반응하는 가스센서를 구비한 가스검출장치와, 흡인장치 및 가스검출장치를 제어하는 제어장치와, 가스 검출장치에 의하여 검출된 제1 검출 데이터를, 피험자 특정장치에 의하여 특정된 피험자마다 기억하는 기억장치와, 소정 기간 내에 행하여진 복수 회의 배변행위에 있어서 검출되고, 기억장치에 기억된 복수의 제1 검출 데이터의 경시 변화에 근거하여, 피험자의 컨디션을 해석하는 데이터 해석장치와, 이 데이터 해석장치에 의한 해석 결과를 출력하는 출력장치를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
종래, 암 등의 큰 병이 되었는지 아닌지의 확인, 혹은 큰 병의 예방을 위한 확인은, 병원에서의 진단 이외에 유효한 장치가 존재하지 않았던 것이 실정이다. 이에 대하여, 본 발명에 따르면, 일반소비자가 손쉽게 구입하여, 가정에서 측정할 수 있다. 더욱이, 배변시에 배출되는 배변가스를 측정하기 때문에, 피험자가 일부러 새로운 측정행위를 하는 수고도 없으며, 단순히 배변행위를 보통으로 행하는 것만으로, 암 등의 중대한 질병이 되는 것을 미연에 방지하거나, 혹은 경도의 상태에서 병원에 통원하여 치료를 받거나 할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 시장으로부터 정말로 요구되고 있던 장치를 실현하여, 실용성이 높은 진단 시스템을 제공할 수 있다는 뛰어난 효과를 나타내는 것이다.
여기에서, 본 발명의 효과를 구체적으로 설명하기 전에, 민생품으로서 일반가정에 보급할 수 있는 시스템을 가능하게 한 기술적인 사상을 설명한다. 그 키 포인트는, 역전의 발상과, 암 등의 큰 병의 특성을 이해하고, 그것을 이용한 유효하고 명쾌한 지식에 있다.
구체적으로, 우선 본 발명의 시스템의 키 포인트의 하나는, 각 가정에 설치되는 장치에서는 암 등의 큰 병으로 된 것을 진단하지 않는다는 역전의 발상이다. 즉, 일반소비자인 피험자는 암이 되었다는 것을 알고 싶은 것이 아리나, 암이 되기 전 단계(이하, 이 단계를 미병이라고 함)에서 암 리스크가 높아지고 있다는 것을 인식하고, 암이 되지 않도록 향후 생활을 개선해 가고자 하는 것이 본심이다. 즉, 일반가정에 요구되는 장치에는, 건강한 사람이 암 리스크를 정확하게 파악할 수 있고, 암이 되지 않도록 컨디션을 개선할 수 있는 데에 그 가치가 있다고 생각한 것에 있다.
다음으로, 본 발명의 시스템의 키 포인트의 하나는, 특정한, 예를 들어 직장암이라는 특정 종류의 암을 진단하는 장치, 혹은 특정 종류의 암의 리스크가 높아지고 있다는 것을 진단할 수 있는 장치가 아니라는 판단에 있다. 이것은, 피험자가, 예를 들어 직장암이라는 특정 종류의 암에 대하여 불안해지는 것이 아니라, 어떤 암에 대하여도 불안하게 생각하고 있는 특성에 있다. 따라서, 발명자들은, 특정 종류의 암을 진단하지 않으면 상품가치가 없다는 것이 아리나, 암의 종류를 특정하는 정밀도의 필요성은 전혀 없다고 생각하여, 암의 종류를 특정할 수 있는 측정 정밀도는 불필요하다고 결론짓기로 하였다.
다음으로, 본 발명의 시스템의 키 포인트의 하나는, 각 회의 배변행위에 대한 진단 정밀도는 매우 낮아도 상관없다는 판단에 있다. 이것은, 암이 수년이라는 긴 기간에 걸쳐 진행되는 병이라는 특성에 근거하는 생각으로, 진단기회는 연단위의 장기간에 걸친다는 인식이다. 따라서, 건강한 사람이 암에 될 리스크를 스스로 경감하기 위한 장치라는 설정이라면, 한 번의 진단 정밀도가 낮아도 그 영향은 실질적으로 전혀 문제가 없다는 것을 인식하고, 이에 근거하는 유효한 판단이 키포인트의 하나로 되어 있다.
이하, 이러한 지식이나 유효한 판단에 근거하여 구축된 본 발명에 근거하는 시스템의 특유한 효과를 설명한다.
본 발명에서는, 대변기의 보울 내로 배출되는 배변가스의 측정으로 피험자의 컨디션을 해석하는 것이므로, 피험자가 일부러 측정행위를 하는 수고가 전혀 필요 없이, 단순히 배변을 보통으로 행하는 것만으로 진단할 수 있다. 또한, 수고가 일절 없으므로 피험자에게는 부담이 되지 않아, 장기적으로 측정을 계속하여, 확실하게 건강상태의 변화나, 암 리스크가 높아지고 있는 것과 같은 상황을 확실하게 정보입수할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 메틸메르캅탄 가스를 핀포인트로 측정하는 센서를 이용하지 않고, 배변가스 내의 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 센서를 사용하고 있다. 메틸메르캅탄 가스를 핀포인트로 측정하는 센서를 이용한 경우에는, 메틸메르캅탄 가스 양과 대장암에 상관이 있기 때문에 대장암인 것은 확실하게 감지할 수 있고, 또한 암의 리스크가 높아지고 있는 것도 그 양으로부터 확실하게 알 수 있다. 하지만, 이것으로는 암의 리스크가 어느 정도 높아지고, 메틸메르캅탄 가스의 양이 늘지 않으면 암의 리스크가 높아지고 있다고 판단할 수 없어, 암이 되는 것을 방지하게 하는 것을 목적으로 하는 본건 발명에 있어서는 적합하지 않다는 것을 깨달았다.
이에 대하여, 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 센서의 경우는, 암 리스크의 상승뿐만 아니라 컨디션 불량 상태로부터 감지할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 암의 리스크가 높아진 상태에서는, 메틸메르캅탄 가스나 황화수소 등의 유황성분을 포함하는 매우 강한 취기성 가스가 많아진다. 그리고, 취기성 가스에 폭넓게 반응하는 센서라면, 반드시 이와 같은 가스의 증가를 감지할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 그날그날 컨디션 변화에 의하여 취기성 가스의 가스양은 일시적으로 증가하는 경우는 있지만, 암이 된 경우에는, 메틸메르캅탄 가스나 황화수소 등의 유황성분을 포함하는 매우 강한 취기성 가스가 강해진 상태가 장기에 걸쳐 계속된다. 이 때문에, 배변가스 내의 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 센서를 이용하였다고 하더라도, 장기에 걸쳐 가스양이 높은 경우에는, 암의 질병일 가능성이 높아, 암 리스크가 증가하고 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 센서는, 이 점에 있어서 메틸메르캅탄 가스를 핀포인트로 측정하는 센서와 동일하게 기능한다.
또한, 본 발명에서는, 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라, 메틸메르캅탄 가스 이외의 배변가스 내의 취기성 가스에도 반응하는 가스검출장치를 이용하고 있어, 배변가스 내의 취기성 가스양을 아는 것만으로, 메틸메르캅탄 가스양을 계측할 수 있는 것이 아니라, 암의 상태를 정확하게 특정할 수 없다. 하지만, 발명자들은 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라, 메틸메르캅탄 가스 이외의 배변가스 내의 취기성 가스에도 반응하는 가스검출장치를 이용함으로써, 반대로 건강한 사람이 암의 리스크가 높아지고 있는 상태나, 암이 될 리스크를 미연에 방지하기 위한 장치로서 유효하게 기능하는 것을 발견하였다. 상술하면, 건강한 사람은, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스의 총량이 적다. 이에 대하여, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스의 총량은, 암이 되는 이외에도, 장내 환경의 악화로 일시적으로 높아진다. 장내 환경의 악화란, 구체적으로는, 과도한 변비나, 식사의 종류, 수면부족, 폭식폭음, 과음, 과도한 스트레스 등의 요인에 의한 장내 환경의 악화이다. 하지만, 이들 요인은 모두 나쁜 생활습관이라고 말할 수 있다. 나쁜 생활습관 끝에 암이 되지만, 이때까지는 암 리스크가 높아져 있다고 하더라도, 그것을 인식하는 수단이 없으며, 현상으로는 많은 사람들이 자신은 괜찮다는 안일한 생각으로 나쁜 생활습관을 계속하고 있다.
이와 같이, 상술한 바와 같은 나쁜 생활습관을 하면, 메틸메르캅탄, 황화수소, 초산, 트리메틸아민, 암모니아 등의 배변가스 내의 취기성 가스의 모두, 또는 어떤 것이 증가한다. 이에 대하여, 본 발명은, 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라, 황화수소, 초산, 트리메틸아민, 암모니아 등의 메틸메르캅탄 가스 이외의 배변가스 내의 취기성 가스를 검출하는 가스검출장치의 검출 데이터에 근거하여 컨디션의 해석을 하고 있다. 이 때문에, 배변가스 내의 취기성 가스의 총량에 근거하는 해석 결과는, 피험자의 컨디션 불량이나 나쁜 생활습관 결과를 반영하고 있어, 해석 결과를 이와 같은 암 리스크를 높이는 컨디션이나 생활습관을 개선시키기 위한 객관적인 데이터에 근거하는 지표, 즉 건강상태를 유지하고, 암이 될 리스크를 낮추기 위한 유효한 지표로서 사용할 수 있어, 생활습관의 개선, 암 리스크의 억제라고 하는 목적에 매우 유효하게 작용한다는 뛰어난 효과가 되는 것을 발견한 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스를 측정하므로, 암 리스크가 높아지는 상태로 되어 있는 것이나, 이와 같은 상태를 장기적으로 지속하면 암이 되어버린다는 적절한 경종을 피험자에게 통지할 수 있는 측정이 가능하게 된 것이다. 소위, 역전의 발상에 의하여 암이 되는 사람을 줄이고자 하는 목적에 대하여 적절한 지식을 발견한 것이다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에 폭넓게 반응하는 센서를 이용하고 있으므로, 저렴하게 장치를 제조할 수 있어, 민생품으로서 제공하는 것이 가능해졌다. 이에 따라, 가정에서 손쉽게 진단할 수 있어, 암 등의 중대한 질병이 되는 것을 미연에 방지하거나, 혹은 경도의 상태에서 병원에 통원하여 치료를 받을 것을 촉구할 수 있다는 피험자의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스 및 그 이외의 취기성 가스에 반응하는 가스센서에 의한 제1 검출 데이터가 피험자마다 기억되고, 소정 기간 내에 행하여진 복수 회의 배변행위에 있어서의 복수의 제1 검출 데이터의 경시 변화에 근거하여, 피험자의 컨디션이 해석된다. 이 결과, 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스 및 그 이외의 취기성 가스에도 반응해 버리는 가스센서를 이용한 가스검출장치에 의한 검출 데이터를 사용하여, 장기간에 걸쳐 시계열로 배변가스 내의 유황성분을 포함하는 취기성 가스의 양을 파악하는 것이 가능해져, 대장암 등의 중대한 질병에 이르기 전의 미병 상태에서, 컨디션 불량을 피험자에게 통지하는 것이 가능해진다. 이 결과, 생체정보 측정 시스템을 일반소비자가 손쉽게 구입할 수 있는 비용으로 제공하는 것이 가능해졌다. 본 발명의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 가정에 있어서의 배변가스의 측정에 의하여, 암 등의 중대한 질병이 되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있거나, 또는 경도의 상태에서 병원에 통원하여 치료를 받을 것을 촉구할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 가스검출장치는, 흡인장치에 의하여 흡인된 기체에 포함되는 수소가스, 이산화탄소 가스, 또는 티탄가스의 적어도 하나로 이루어지는 건강계 가스에 반응하여, 제2 검출 데이터룰 출력하도록 구성되고, 데이터 해석장치는, 1회의 배변행위에 있어서의 제1 검출 데이터에 근거하여 구해진 유황성분을 포함하는 취기성 가스에 관한 제1 지표와 제2 검출 데이터에 근거하여 구해진 건강계 가스에 관한 제2 지표의 관계를 구하고, 구해진 관계의 복수 회의 배변행위에 있어서의 경시 변화에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는, 가스검출장치는, 건강계 가스에 관한 제2 검출 데이터를 출력하도록 구성되고, 데이터 해석장치는, 유황성분을 포함하는 취기성 가스에 관한 제1 지표와 건강계 가스에 관한 제2 지표의 관계에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석한다.
이와 같이, 상기 구성의 본 발명에 있어서는, 유황성분을 포함하는 취기성 가스의 제1 검출 데이터와, 건강계 가스의 제2 검출 데이터에 근거하여 컨디션의 해석을 행하도록 하였다. 이것은, 유황성분을 포함하는 취기성 가스 및 건강계 가스에 근거하여 해석을 행함으로써, 해석의 정밀도를 비약적으로 향상시키고, 간이측정을 행하여도 장내 변화나 암 리스크가 높아지고 있다는 정도의 해석 정밀도를 확보할 수 있다는, 발명자들에 의한 뛰어난 기술 지식에 근거하는 것이다. 구체적으로는, 취기성 가스의 양은 컨디션 변화에 의하여 일시적인 증감이 보이는데, 장내 환경변화에 기인하여 암 리스크가 높아지고 있는 상태에서는, 확실하게 계속적으로 취기성 가스의 양은 증가한다. 더욱이, 취기성 가스의 양 증가에 반비례하도록 건강계 가스의 양이 확실하게 계속적으로 감소한다. 따라서, 취기성 가스양과 건강계 가스양 사이의 관계를 이용하면, 피험자의 배변가스를 모두 채집하여, 그 중의 취기성 가스양의 전체량을 정확하게 파악하지 않아도, 유황성분을 포함하는 취기성 가스 및 건강계 가스에 근거하여 해석을 행함으로써, 간이해석이어도 정확한 컨디션의 해석이 가능해진다. 이에 따라, 단기간에 수집한 배변가스 내의 취기성 가스와 건강계 가스의 관계에 근거하는 간이해석으로 컨디션 변화를 검출할 수 있는 동시에, 암 리스크가 높아지고 있다는 것도 정확하게 해석할 수 있는 것이다. 이러한 지식에 근거한 본 발명에 따르면, 간이한 해석을 행하는 장치를 사용하여도, 유용한 해석을 행하는 것이 가능해졌다.
한편, 취기성 가스는 매우 미량이므로, 취기성 가스만으로 해석하기에는 측정 오차도 고려하면 측정 시스템이나 측정 정밀도에는 문제가 있었다. 측정 데이터의 신뢰성을 충분히 확보하기 위하여는 감도가 높은, 매우 고가의 취기성 가스센서가 필요하여, 장치의 가격 상승을 억제하는 것이 곤란하였다. 상기 구성의 본 발명에 따르면, 발명자들에 의하여 발견된 상기 기술 지식에 근거하는 해석수법을 사용함으로써, 고가의 센서를 사용하지 않아도, 간이한 취기성 가스의 센서에, 저렴한 건강계 가스의 센서를 추가하는 것만으로 충분한 해석의 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 동시에, 컨디션의 해석의 정밀도를 비약적으로 높일 수 있었다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 피험자의 체중, 연령, 성별, 또는 지난 회의 배변행위로부터의 경과시간에 대한 정보를 기억하는 피험자 정보기억장치를 더 가지고, 데이터 해석장치는 제1 검출 데이터, 제2 검출 데이터, 및 피험자 정보기억장치에 기억되어 있는 피험자 정보에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 제1 검출 데이터, 제2 검출 데이터에 더하여, 피험자 정보에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석하므로, 보다 정확하게 컨디션을 측정할 수 있다. 즉, 배변가스에 포함되는 유황성분을 포함하는 취기성 가스의 양은, 피험자의 연령이나 성별에 따라서도 다른 것이 본건 발명자에 의하여 발견되었다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자 정보를 가미하여 피험자의 컨디션이 해석되므로, 개인에 따른 유황성분을 포함하는 취기성 가스양의 차이를 흡수할 수 있어, 보다 정확하게 컨디션을 측정하는 것이 가능해지는 동시에, 잘못된 결과 통지에 의하여, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 데이터 해석장치에 의하여 해석된 각 회의 배변행위에 관한 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 출력장치가 각 회의 배변행위에 관한 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시하므로, 피험자는 자기의 컨디션을 경시적인 변화로 파악할 수 있게 되어, 피험자에게 생활습관의 개선 등 건강관리를 촉구할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 제1 검출 데이터에 근거하여 구해진 제1 지표를 나타내는 제1 축과, 제2 검출 데이터에 근거하여 구해진 제2 지표를 나타내는 제2 축을 가지는 컨디션 표시 테이블 상에, 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 유황성분을 포함하는 취기성 가스에 관한 제1 축과, 건강계 가스에 관한 제2 축을 가지는 컨디션 표시 테이블 상에, 복수의 해석 결과가 경시적으로 표시되므로, 피험자는, 자기의 컨디션 변화를 시각적으로 파악할 수 있어, 쉽게 자기의 컨디션을 판단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 컨디션 표시 테이블은, 컨디션의 양호 여부에 관하여 복수 단계로 영역구분되어 있어, 영역구분된 컨디션 표시 테이블 상에 복수의 해석 결과가 경시적으로 플롯된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 컨디션의 양호 여부에 관하여 복수 단계로 영역구분된 컨디션 표시 테이블 상에 복수의 해석 결과가 경시적으로 플롯되므로, 피험자는, 자기의 컨디션이 어떠한 레벨에 있는지를 시각적으로 판단할 수 있어, 건강관리에 힘쓸 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 흡인장치 및 가스검출장치는, 각각 피험자 특정장치가 대변기를 사용하는 피험자를 특정하기 전이어도, 기체의 흡인을 행하는 동시에 제1 검출 데이터를 검출하도록 구성되며, 기억장치는, 제1 검출 데이터의 검출 후에 피험자 특정장치에 의하여 특정된 피험자와 관련지어 제1 검출 데이터를 기억한다.
본 발명의 생체정보 측정 시스템에 의하여 컨디션 측정은, 통상의 용변과 마찬가지로, 화장실에서 배변을 하는 것만으로 자동으로 컨디션 측정을 할 수 있다. 하지만, 배변을 한 피험자가 특정되지 않으면 기억장치는 검출 데이터를 축적해 갈 수 없다. 한편, 피험자에게 있어서는, 매일 용변마다 피험자를 특정하기 위한 조작을 할 필요가 있으므로, 조작이 간단한 것이어도, 조작이 귀찮아지기 십상이다. 또한, 경우에 따라서는, 피험자는 화장실에 입실한 후, 바로 배변을 하고자 하는 경우도 있다. 이와 같은 이유로부터, 피험자를 특정하기 위한 조작을 피험자가 하지 않게 되어버리면, 애써서 생체정보 측정 시스템을 설치하였더라도, 이것을 유효하게 활용할 수 없게 된다는 문제가 있다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자가 특정되기 전이어도, 데이터의 검출이 실행되므로, 피험자는, 배변 전에 피험자 특정정보를 입력하는 번거로움으로부터 해방된다. 또한, 피험자는, 화장실에 입실하고, 변좌에 앉아 배변을 시작한 후, 또는 배변을 끝낸 후에도 피험자를 특정하기 위한 조작을 할 수 있으므로, 컨디션 측정을 할 때의 작업부담을 대폭 경감할 수 있다. 이에 따라, 피험자는 과도한 작업부담을 강요받지 않고, 쉽게 컨디션 측정을 계속할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 가스검출장치가 제1 검출 데이터를 검출한 후, 피험자가 소정시간 피험자를 특정하는 정보를 피험자 특정장치에 입력하지 않은 경우에는, 피험자에게 통지하여 입력을 촉구한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자가 소정시간 피험자 특정정보를 입력하지 않은 경우에는 통지되므로, 피험자 특정정보의 입력을 잊는 것을 방지할 수 있어, 쉽게 컨디션 측정을 계속할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 제어장치는 대변기의 세정을 제어하도록 구성되고, 제어장치는, 가스검출장치가 제1 검출 데이터를 검출한 후, 피험자가 피험자 특정장치에 피험자를 특정하는 정보를 입력하지 않은 경우에는, 대변기의 세정을 실행하지 않는다.
컨디션 측정을 행하는 피험자는, 양호하지 않은 측정결과가 예상되는 경우에는, 적극적으로 컨디션 측정을 행하고 싶지 않게 되는 경향이 있다. 이와 같은 경우에는, 피험자는 용변을 보았을 때 의도적으로 피험자를 특정하기 위한 조작을 행하지 않고, 컨디션 측정을 회피하는 경우가 생각된다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자가 피험자 특정정보를 입력하지 않은 경우에는, 대변기의 세정이 실행되지 않으므로, 피험자는 반강제적으로 피험자 특정정보의 입력을 강요받게 되어, 컨디션 측정의 결과를 인식시킬 수 있다. 이에 따라, 확실하게 컨디션 측정을 계속하게 할 수 있는 동시에, 피험자에게 컨디션 관리를 강하게 촉구할 수 있어, 계속적인 컨디션 불량으로부터 큰 병으로 이르는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 데이터 해석장치에 의한 해석 결과를 보정하여 컨디션 표시 테이블 상에 플롯한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 해석 결과가 컨디션 표시 테이블 상에 보정되어 플롯되므로, 검출 데이터에 포함되는 큰 오차나, 일시적인 컨디션 불량에 의하여, 표시되는 컨디션이 크게 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 직전의 해석 결과가 컨디션 불량 쪽으로 변화한 경우에는, 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과를 컨디션이 양호한 쪽으로 보정하여 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과가, 컨디션이 양호한 측으로 보정되므로, 검출 데이터에 포함되는 큰 오차나, 일시적인 컨디션 불량에 의하여, 표시되는 컨디션이 현저하게 악화되어, 피험자에게 과도한 심리적 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 컨디션 불량을 나타내는 해석 결과가 소정 횟수 이상 연속된 경우에는, 해석 결과에 대한 보정량을 작게 하여 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 컨디션 불량을 나타내는 해석 결과가 소정 횟수 이상 연속된 경우에는, 보정량이 작게 되므로, 계속적인 컨디션 불량에 대하여는 컨디션 불량을 나타내는 결과가 표시되어, 크게 악화되기 전에 피험자에게 컨디션 불량을 통지할 수 있어, 건강관리나 통원 등을 촉구할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 데이터 해석장치에 의한 해석 결과에 근거하여, 피험자의 건강관리에 관한 메시지를 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자의 건강관리에 관한 메시지가 표시되므로, 피험자는 표시된 자기의 컨디션에 근거하여 적절한 행동을 취할 수 있어, 조기에 컨디션 개선에 몰두할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터에 근거하여, 검출된 데이터의 신뢰도를 계산하고, 출력장치는, 데이터의 신뢰도에 근거하여 보정된 해석 결과를 컨디션 표시 테이블 상에 플롯한다.
취기성분에 폭넓게 반응하는 센서를 사용한 본건 발명에서는, 제1 검출 데이터는, 피험자에게 부착된 땀이나 소변 등의 이취(異臭)가스 성분이나 향수, 또한 변기에 부착된 변이나 화장실 공간에 잔류하는 취기가스나 방향제, 또한 알코올 제균제 등의 영향을 받는다. 특히, 향수나 방향제가 강한 경우나, 신체나 화장실 공간이 비위생적일수록 측정 정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 다른 사람이 배변한 직후에 사용하는 경우 등은, 앞서 사용한 사람의 배변가스나 부착 냄새 등의 이취성분이 변기 내나 화장실 공간 내에 남아 있을 가능성도 높아, 비위생적인 공간이 아니더라도 측정에 영향이 발생하는 경우가 생각된다. 이에 대하여, 상기 구성의 본 발명에 따르면, 해석 결과가 신뢰도에 근거하여 보정되므로, 신뢰도가 낮은 해석 결과에 의하여 컨디션 표시 테이블 상에 표시되는 플롯점이 크게 변동되어, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 출력장치는, 데이터 해석장치에 의하여 계산된 데이터의 신뢰도가 낮은 경우에는, 데이터의 신뢰도가 높은 경우보다, 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과를 과거의 플롯점 측에 근접시키는 보정량을 크게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 데이터의 신뢰도가 낮은 경우에는, 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과의 보정량이 크게 되어, 해석 결과가 과거의 플롯점 측에 근접하게 되므로, 신뢰도가 낮은 데이터에 의하여 플롯점이 컨디션 불량 측으로 크게 변화하여, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터에 포함되는 노이즈가 클수록 데이터의 신뢰도를 낮은 값으로 계산한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 검출 데이터에 포함되는 노이즈가 클수록 데이터의 신뢰도가 낮은 값으로 계산되므로, 잔류가스 등의 노이즈 성분이 많은 환경에서 측정된 정밀도가 낮은 검출 데이터에 근거하여 플롯점이 컨디션 불량 측으로 크게 변화하여, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 피험자에 의한 1회의 배변행위 중 초기에 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터의 중요도를 후기에 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터의 중요도보다 중요하게 하여서 해석한다.
지금까지 암 세포에 의하여 메틸메르캅탄 가스가 생성되므로, 배변기간 중의 암세포의 위치에 대응한 타이밍에서 이 가스가 많이 배출된다고 생각되었는데, 발명자들은 배변행위 기간의 초기에 가스가 많이 배출되는 경향을 발견하였다. 이것은, 배변시에 변보다 가스 쪽이 배출되기 쉽다는 특성이나, 생성된 가스는 시간과 함께 항문 가까이에 모인다는 특성에 따른 것이라고 생각된다. 이 지식에 근거하는 본건발명에 있어서는, 초기에 배출된 배변가스를 검출한 검출 데이터의 중요도를 후기의 검출 데이터의 중요도보다 중요하게 하므로, 보다 정확한 측정을 할 수 있다. 또한, 초기에 배출된 배변가스를 측정함으로써, 1회의 배변행위의 종료기 또는 직후에는 해석 결과를 피험자에게 제시하는 것이 가능해져, 피험자를 과도하게 기다리게 하지 않고 컨디션의 측정결과를 제시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 피험자에 의한 1회의 배변행위 중 최초로 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터만을 채용하여 해석을 실행한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 최초로 배출된 배변가스의 검출 데이터만을 채용하여, 해석을 실행하므로, 적은 데이터 해석량으로 신뢰성이 높은 유용한 컨디션 측정을 할 수 있다.
또한, 컨디션 측정을 행하는 피험자는, 양호하지 않은 측정결과가 예상될 경우에는, 컨디션 측정 결과를 적극적으로 인식하고 싶지 않게 되는 경향이 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 피험자가 1회의 배변행위를 종료한 후에 커디션 측정 결과가 출력되는 것으로는, 피험자는 배변행위를 종료한 후, 컨디션의 측정결과가 출력되는 것을 기다리지 않고 화장실에서 퇴실해 버린다고 생각된다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 최초로 배출된 배변가스의 검출 데이터만을 채용하여, 해석이 실행되므로, 피험자가 배변행위를 종료하기 전의, 변좌에 앉아 있는 동안에 컨디션 측정결과를 출력하는 것이 가능해져, 컨디션 측정 결과를 적극적으로 인식하고 싶지 않은 피험자에게도 측정결과를 확실하게 제시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 컨디션 표시 테이블은, 제1 지표를 나타내는 제1 축과 제2 지표를 나타내는 제2 축을 가지고, 컨디션 표시 테이블 상에는, 소정의 컨디션 레벨을 나타내는 제1 영역과, 이 제1 영역보다 컨디션이 나쁜 상태를 나타내는 제2 영역이 설정되며, 이들 제1 영역과 제2 영역의 경계선은, 적어도 일부가 제2 지표의 값의 증대와 함께 제1 지표의 값도 커지도록 그려지고, 컨디션이 나쁜 상태를 나타내는 제2 영역은, 경계선의 제1 지표의 값이 큰 측에 분포한다.
종래의 배변가스를 이용한 건강상태 측정장치에 있어서는, 건강가스인 이산화탄소만을 측정하여 컨디션을 측정하고 있었기 때문에, 건강상태의 측정결과는, 이산화탄소의 양으로만 결정되었다. 하지만, 위독한 질병에 이르기 전의 미병 상태에 있어서는, 많은 이산화탄소가 생성되어 있어도 컨디션이 악화되기 시작하고 있는 경우가 있다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 제2 지표를 나타내는 제2 축의 값이 동일하더라도, 제1 지표를 나타내는 제1 축의 값에 의하여, 건강상태의 다른 평가가 이루어져, 보다 정밀한 컨디션 상태의 측정을 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 가스검출장치는, 수소가스를 검출하는 센서와, 이산화탄소 가스를 검출하는 센서의 양쪽을 구비하고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 수소가스를 검출하는 센서 및 이산화탄소 가스를 검출하는 센서를 구비하고 있으므로, 컨디션이 양호한 상태를 나타내는 건강가스를 2종류의 가스에 근거하여 평가할 수 있어, 보다 정확하게 컨디션 상태를 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 가스검출장치는, 흡인장치에 의하여 흡인된 배변가스에 포함되는 기화한 단쇄지방산도 검출할 수 있게 구성되고, 데이터 해석장치는, 취기성 가스의 검출 데이터에 근거하는 제1 지표, 건강계 가스의 검출 데이터에 근거하는 제2 지표, 및 단쇄지방산의 검출 데이터에 근거하는 제3 지표를 피험자의 컨디션으로서 해석한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 제1, 제2, 제3 지표에 근거하여 컨디션이 해석되므로, 질병의 의심이 있는 상태에서, 질병에 대한 면역력이 높은 상태까지, 폭넓은 컨디션의 상태를 측정할 수 있는 동시에, 보다 확실한 컨디션 측정을 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 제1 및 제2 지표에 근거하여 컨디션의 양호 여부를 해석하고, 해석 결과를 출력장치에 출력하도록 구성되며, 데이터 해석장치는, 제3 지표의 값이 큰 경우에는, 제3 지표의 값이 작은 경우보다 제1 및 제2 지표에 근거하는 해석 결과를 크게 컨디션 양호 측으로 보정한 해석 결과를 출력장치에 출력한다.
제1 및 제2 지표는, 배변의 상태나, 측정환경의 노이즈 등 많은 오차 요인이 존재한다. 이에 대하여, 단쇄지방산은, 장내 상태가 양호하고, 선옥균(善玉菌)이 많은 상태가 아니면 생성되지 않는 성분인 것이 본건 발명자들에 의하여 발견되었다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 단쇄지방산에 근거하는 제3 지표가 큰 경우에는, 제1 및 제2 지표에 근거하는 해석 결과를 컨디션 양호 측으로 보정하므로, 제1 및 제2 지표의 측정오차 등에 의하여, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 가스검출장치는, 단쇄지방산인 초산 또는 프로피온산을 검출 가능하게 구성되고, 데이터 해석장치는, 초산 또는 프로피온산의 검출 데이터의 경시적인 변화 경향에 근거하여, 피험자의 컨디션을 해석한다.
양호한 장내 환경에 있어서, 선옥균이 생성하는 단쇄지방산 중, 초산 및 프로피온산은 휘발성이 높기 때문에, 휘발하여 다른 단쇄지방산보다 많이 배변가스 내에 포함되는 것이 본건 발명자에 의하여 발견되었다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 단쇄지방산으로서 초산 또는 프로피온산을 검출하여 피험자의 컨디션을 해석하므로, 다른 단쇄지방산에 근거하여 해석하는 경우보다 쉽게 검출·해석을 행할 수 있어, 저렴한 센서로 검출을 할 수 있다. 또한, 단쇄지방산을 검출하기 위한 센서는, 반드시 초산 또는 프로피온산에만 반응하는 센서일 필요는 없으며, 이들 양쪽을 검출 가능한 센서나, 초산 또는 프로피온산과 다른 단쇄지방산을 검출 가능한 센서 등도 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 피험자가 설사 중인지 아닌지를 감지하는 설사판정수단을 더 가지고, 이 설사판정수단이 피험자의 설사를 판정한 경우에는, 그 배변행위에서 검출된 단쇄지방산의 검출 데이터를 컨디션의 해석에 사용하지 않거나, 또는 검출 데이터의 중요도를 저하시킨다.
장내 환경이 양호한 경우, 배변가스 내에 단쇄지방산이 포함되는 것이 본건 발명자에 의하여 발견되었다. 하지만, 피험자가 설사 중인 경우에는 다량의 단쇄지방산이 배변가스 내에 포함되는 경우도 본건 발명자에 의하여 발견되었다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자의 설사가 판정된 경우에는, 그 배변행위에 있어서 검출된 단쇄지방산의 검출 데이터를 컨디션의 해석에 사용하지 않거나, 또는 검출 데이터의 중요도를 저하시키므로, 설사에 의하여 좋지 않은 컨디션이 양호로 판정되는 리스크를 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는, 데이터 해석장치는, 피험자의 현재 건강상태를 해석하는 동시에, 단쇄지방산의 검출 데이터에 근거하여, 피험자의 질병에 대한 내성을 해석한다.
장내에 선옥균이 많고, 이 선옥균에 의하여 단쇄지방산이 생성되어, 장내의 pH가 낮은 상태는, 장내 환경을 악화시키는 악옥균이 생존하기 어려운 상태이다. 이와 같이, 장내에 악옥균이 생존하기 어려운 상태로 되어 있으면, 장내의 상태는 쉽게 악화되는 경우는 없으며, 단순히 건강계의 가스가 많이 배출되고 있는 상태보다 더욱 질병에 걸리기 어려운 상태라고 할 수 있다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피험자의 현재 건강상태뿐만 아니라, 단쇄지방산에 근거하여 피험자의 질병에 대한 내성인 면역력도 해석할 수 있다.
본 발명의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 일상적으로 컨디션을 측정하는 것을 가능하게 하면서, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주지 않고, 미병 상태에서 컨디션 불량을 피험자에게 통지할 수 있다.
도 1은 화장실에 설치된 수세식 대변기에 본 발명의 제1 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템을 설치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 구비되어 있는 가스검출장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 의한 컨디션 측정의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 구비되어 있는 리모컨의 표시장치에 표시되는 화면의 일례를 나타내는 도면이다
도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 구비되어 있는 리모컨의 표시장치에 표시되는 컨디션 표시 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)는 최신 데이터의 플롯점의 보정에 의한 이동의 일례를 나타내는 도면이고, 도 7의 (b)는 플롯점의 이동량에 대한 리미트 처리를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서, 서버측에 표시되는 진단 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 피험자의 1회의 배변행동에 있어서의 생체정보 측정 시스템(1)에 구비된 각 센서에 의한 검출신호를 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 10의 (a)는 잔류가스의 기준값이 일정하지 않은 경우의 취기성 가스의 배출량 추정을 설명하는 도면이고, 도 10의 (b)는 피험자가 알코올계 변좌 제균제를 사용한 경우의 취기성 가스센서에 의한 검출값의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 11은 진단 테이블의 갱신의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 측정신뢰도를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스의 영향을 판정하기 위한 피험자 부착 이취가스 노이즈 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 14는 습도의 영향을 판정하기 위한 습도 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 15는 온도의 영향을 판정하기 위한 온도 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 16은 배설 횟수의 영향을 판정하기 위한 배설횟수 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 17은 데이터 해석장치에 기록된 신뢰도와, 측정값의 보정률과의 관계를 나타내는 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 18은 환경 노이즈 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 19는 기준값 안정도 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 20은 제균 변좌 세정 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 21은 배변가스 총량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 22는 방귀 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 23은 변량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 24는 변종 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 25는 배변간격 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 26은 데이터 축적량 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 27은 풍량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다.
도 28은 CO2 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 29는 메탄가스 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 30은 황화가스 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
도 31은 배변가스의 가스 토출 총량은 일정하지만, 토출시간 및 시간당의 토출량(토출농도)이 다른 각 조건 S1, S2, S3의 토출시간 및 토출량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 32는 토출시간 및 시간당 토출량을 변경한 경우의 가스센서의 검출 파형을 나타내는 도면이다.
도 33은 가스센서의 검출 파형에 근거하여 산출된 가스양을 나타낸다.
도 34는 도 32에 나타내는 가스센서의 감지파형의 초기부분을 시간축을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 35는 시간당 토출량(토출농도)과, 센서로 검출되는 검출 데이터 파형의 상승 경사의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 36은 토출시간 및 시간당 토출량(토출농도)이 다른 각 조건 S1, S2, S3에 대하여, 반도체 가스센서의 검출 파형의 경사 및 피크까지의 도달시간의 곱(가스센서 파형면적)에 근거하여 추정한 가스양을 나타내는 도면이다.
도 37의 (a)는 다른 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템의 피험자측 장치를 화장실에 설치된 수세식 대변기에 설치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 37의 (b)는 도 37의 (a)에 나타내는 피험자측 장치의 측정장치를 나타내는 사시도이다.
도 38은 본 발명의 다른 실시형태의 흡인장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 39는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 수소가스와 취기성 가스의 취기성 가스센서로의 도달시간을 어긋나게 함으로써, 수소가스의 영향을 분리하도록 구성된 가스검출장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 40은 도 39에 나타내는 가스검출장치의 반도체 가스센서에 의하여 검출된 검출 파형을 나타내는 도면이다.
도 41은 본 발명의 다른 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 구비되어 있는 리모컨의 표시장치에 표시되는 컨디션 표시 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 42의 (a)는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템에 있어서 표시장치에 표시되는 플롯점 보정의 일례를 나타내는 도면이고, 도 42의 (b)는 초산가스양에 근거하는 보정 테이블이다.
도 43의 (a)는 도 42에 나타내는 실시형태의 변형예에 있어서 표시장치에 표시되는 플롯점 보정의 일례를 나타내는 도면이고, 도 43의 (b)는 초산가스양에 근거하는 보정 테이블이다.
도 44는 60대 이하의 건강한 사람, 60~70대의 건강한 사람, 초기 암환자, 진행중인 암환자의 배변가스에 포함되는 건강계 가스와, 취기성 가스의 양을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 45는 배변가스 내에 포함되는 황화수소가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 46은 배변가스 내에 포함되는 메틸메르캅탄 가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 47은 배변가스 내에 포함되는 수소가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 48은 배변가스 내에 포함되는 이산화탄소 가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 49는 배변가스 내에 포함되는 프로피온산 가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 50은 배변가스 내에 포함되는 초산가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
도 51은 배변가스 내에 포함되는 초산가스의 가스양을 건강한 사람과 대장암환자로 비교한 도면이다.
이하, 본 발명의 생체정보 측정 시스템의 일 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
또한, 도 1은 화장실에 설치된 수세식 대변기에 본 발명의 제1 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템을 설치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3은 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 구비되어 있는 가스검출장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 생체정보 측정 시스템(1)은, 화장실(R)에 설치된 수세식 대변기(2) 상에 놓인 변좌(4)의 내부에 장착된 측정장치(6), 및 화장실(R)의 벽면에 설치된 리모컨(8)으로 구성되는 피험자측 장치(10)를 가진다. 더욱이, 도 2에 나타내는 바와 같이, 생체정보 측정 시스템(1)은, 서버(12)와, 스마트폰 등에 전용되는 소프트웨어를 장착한 피험자용 단말(14)과, 병원 등의 의료기관에 설치된 의료기관 단말(16)을 구비하고, 이들은 피험자측 장치(10)와의 사이에서 데이터를 교환함으로써 생체정보 측정 시스템(1)의 기능의 일부를 다하고 있다. 또한, 서버(12) 및 의료기관 단말(16)에는, 다수의 피험자측 장치(10)로부터 송신되는 측정 데이터가 집적되어, 데이터 분석이 이루어진다.
본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는, 피험자가 배변시에 방출하는 배변가스 내의 유황성분을 포함하는 취기성 가스, 특히 메틸메르캅탄(CH3SH) 가스에 근거하여 암의 판정을 포함하는 컨디션 상태의 분석을 행하는 것이다. 더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서는, 취기성 가스 이외에, 건강계 가스에 대하여도 측정하여, 이들의 상관관계에 근거하여서 컨디션 상태의 분석 정밀도를 향상시키고 있다. 건강계 가스란, 장내 발효 유래로 장내의 건강도가 높을수록 많아지는 가스로, 구체적으로는, 이산화탄소, 수소, 메탄, 단쇄지방산 등의 가스이다. 본 실시형태에서는, 건강계 가스로서 측정이 용이하며 양도 많아 건강지표의 측정 신뢰성을 높게 유지하는 이산화탄소 가스, 수소가스를 측정하고 있다. 여기에서, 각 피험자측 장치(10)에서는, 피험자의 배변 중 혹은 배변 직후에 분석결과가 표시되도록 구성되어 있다. 이에 대하여, 서버(12)에 있어서는, 다수의 피험자에 의한 측정결과가 집적되어, 다른 피험자와의 비교 등에 의하여, 보다 상세한 분석이 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는, 화장실(R) 내에 설치된 피험자측 장치(10)에 있어서 간이한 분석을 행하고, 서버(12)에 있어서 보다 상세한 분석을 행하는 것이다.
여기에서, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서의 컨디션의 측정 원리를 설명한다.
소화기계의 암, 특히 대장암을 앓으면, 환부로부터 메틸메르캅탄이나 황화수소 등의 유황성분을 포함하는 취기성 가스가, 배변과 함께 배출되는 것이 문헌 등으로 보고되어 있다. 소화기란 식도, 위, 십이지장, 소장, 대장, 간장, 췌장, 쓸개이고, 대장도 충수, 맹장, 직장, 결장으로 분류할 수 있는데, 이하 이 4가지 부위를 총칭하여 대장으로 한다. 암은 매일의 변화는 적으며, 서서히 진행되어 가는 것이다. 암이 진행되면 유황성분을 포함하는 취기성 가스, 특히 메틸메르캅탄의 양이 증가해간다. 즉, 유황성분을 포함하는 취기성 가스의 가스양이 증가한 경우에는, 암이 진행되고 있다고 판단할 수 있다. 더욱이, 최근 '미병'이라는 사상이 확산되고 있고, 질병상태가 되기 이전에 컨디션이 악화된 시점에서 컨디션을 개선하여, 질병을 방지한다는 사상이 확산되고 있다. 이로 인하여, 암, 특히 대장암과 같은 진행성 암을 암이 되기 이전에 감지하여, 컨디션 개선하는 것이 요구되고 있다.
여기에서, 배변시에 배설되는 배변가스에는, 황화수소 및 메틸메르캅탄 이외에, 질소, 산소, 아르곤, 수증기, 이산화탄소, 수소, 메탄, 초산, 트리메틸아민, 암모니아, 프로피온산, 이황화메틸, 삼황화메틸 등이 포함되어 있다. 이 중, 암의 질병을 판정하기 위하여는, 유황계 성분을 포함하는 취기성 가스, 특히 메틸메르캅탄을 측정할 필요가 있다. 배변가스 내에 포함되는 프로피온산, 이황화메틸, 삼유화메틸은, 메틸메르캅탄에 비하여 매우 미량이므로, 암의 판정 등의 컨디션 해석에는 문제가 되지 않으므로 무시할 수 있다. 하지만, 그 밖의 가스 성분은 무시할 수 있을 정도까지 미량이라고 할 수 없다. 정확하게 암의 판정을 행하기 위하여는, 유황성분을 포함하는 취기성 가스만을 검출할 수 있는 센서를 사용하는 것이 당연하게 생각된다. 하지만, 유황성분을 포함하는 취기성 가스만을 검출하는 센서는 대형이며 매우 고가이므로, 가정용 기기로서 구성하는 것은 어렵다.
이에 대하여, 발명자들은 예의연구의 결과, 배변가스 내의 메틸메르캅탄만을 검출하는 것이 아니라, 그 밖의 취기성 가스도 포함한 취기성 가스를 검출하는 가스센서를 이용함으로써, 저렴하게 가정용 기기로서 구성할 수 있다는 착상에 이르렀다. 구체적으로는, 발명자들은 가스를 감지하는 센서로서 유황성분을 포함하는 함황가스뿐만이 아니라, 그 밖의 취기성 가스에도 반응하는 범용적인 반도체 가스센서나 고체전해질 센서를 사용하는 것으로 하였다.
암의 리스크가 높아진 상태에서는, 메틸메르캅탄 가스 등의 유황성분을 포함하는 매우 강한 취기성 가스가 많아진다. 그리고, 반도체 가스센서나 고체전해질 센서와 같은 취기성 가스에 폭넓게 반응하는 센서라면, 반드시 이러한 가스의 증가를 감지할 수 있다. 하지만, 후술하는 바와 같이, 반도체 가스센서나 고체전해질 센서와 같은 취기성 가스에 폭넓게 반응하는 센서는, 나쁜 생활습관에 의하여 컨디션 불량이 되면 증가하는 황화수소, 메틸메르캅탄, 초산, 트리메틸아민, 및 암모니아 등의 취기성 가스도 감지해버린다. 하지만, 암은 수년이라는 장기간에 걸쳐 진행되는 병으로, 암이 된 경우에는, 메틸메르캅탄 가스나 황화수소 등의 유황성분을 포함하는 매우 강한 취기성 가스가 강해진 상태가 장기에 걸쳐 지속된다. 이로 인하여, 유황성분을 포함하는 함황가스뿐만 아니라, 그 밖의 취기성 가스에도 반응하는 범용적인 반도체 가스센서나 고체전해질 센서를 사용하였더라도, 장기에 걸쳐 가스양이 높은 경우에는, 암의 질병일 가능성이 높아, 암 리스크가 증가하고 있다고 판단할 수 있다.
또한, 산화·환원 반응을 이용한 반도체 센서나 고체전해질 센서는, 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라, 배변가스 내의 취기성 가스인 초산, 트리메틸아민, 및 암모니아 등도 검출해버린다. 하지만, 발명자들은, 실험 결과, 황화수소, 메틸메르캅탄, 초산, 트리메틸아민, 및 암모니아 등의 취기성 가스의 혼합량은, 나쁜 생활습관에 의하여 컨디션이 악화하면 많아지고, 컨디션이 양호하면 감소하는 경향을 나타내는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 건강한 사람은, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스의 총량이 적다. 이에 대하여, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스의 총량은, 과도한 변비나, 식사의 종류, 수면부족, 폭음 폭식, 과음, 과도한 스트레스 등의 요인에 의한 장내 환경의 악화로 일시적으로 높아진다.
한편, 배변가스 내의 초산은, 설사 등에 의하여 컨디션이 악화한 경우뿐만 아니라, 컨디션이 양호한 경우에도 많아지는 경향을 가진다. 즉, 상술한 컨디션 변화에 수반하는 메틸메르캅탄 등의 다른 취기성 가스의 가스양의 경향과 반드시 일치하지 않는다. 하지만, 배변가스에 포함되는 초산의 가스양은, 메틸메르캅탄에 비하여 매우 적고, 컨디션이 양호한 경우에 초산의 가스양이 늘었더라도, 그 증가량은 그 밖의 취기성 가스의 감소량에 비하여 매우 작다. 더욱이, 설사 등에 의하여 컨디션이 악화한 경우의 초산의 증가량은, 컨디션이 양호한 경우의 증가량에 비하여 매우 크다. 따라서, 배변가스에 포함되는 취기성 가스의 양은, 전체적으로 나쁜 생활습관에 의하여 컨디션이 악화하면 많아지고, 컨디션이 양호하면 감소하는 경향을 나타낸다. 그리고, 이와 같은 나쁜 생활습관에 의한 장내 환경의 악화 결과, 암이 되어버리므로, 배변가스에 포함되는 취기성 가스의 양은, 암이 미병 상태에 있는 동안에, 컨디션 개선을 하기 위한 적합한 지표가 된다.
본 실시형태에서는, 메틸메르캅탄 가스뿐만 아니라, 황화수소, 초산, 트리메틸아민, 암모니아 등의 메틸메르캅탄 가스 이외의 배변가스 내의 취기성 가스에 반응하는 반도체 센서나 고체전해질 센서의 검출 데이터에 근거하여 컨디션을 해석한다. 이에 따라, 컨디션 불량이나 나쁜 생활습관의 결과를 반영한 해석 결과가 얻어지고, 이 해석 결과를 암 리스크를 높이는 컨디션이나 생활습관을 개선시키기 위한 객관적인 데이터에 근거하는 지표로서 이용할 수 있다.
또한, 배변가스에는, 취기성 가스뿐만 아니라, H2나 메탄이 포함되어 있고, 가스센서에 반도체 가스센서나 고체전해질 센서를 이용한 경우에는, 이들 센서는 H2나 메탄에도 반응해버린다. 더욱이는, 각 가정에 반도체 가스센서나 고체전해질 센서를 사용한 측정장치를 설정한 경우에는, 이들 센서가 방향제나 향수에도 반응해버릴 우려가 있다.
이에 대하여, 발명자들은, 후에 상술하는 바와 같이, 수소센서, 메탄센서나 칼럼을 이용하여, 반도체 가스센서나 고체전해질 센서의 검출 데이터로부터 수소나 메탄의 영향을 분리하는 방법, 및 배변행동을 감지함으로써 방향제나 향수의 영향을 노이즈로서 제거하는 방법을 확립하였다. 이에 따라, 반도체 가스센서나 고체전해질 센서가 검출한 데이터로부터 수소나 메탄의 영향을 분리하고, 더욱이는 방향제나 향수의 영향을 제거하여, 배변가스 내의 취기성 가스양만을 추정하는 것이 가능해졌다.
또한, 배변가스 내에 포함되는 메틸메르캅탄이나 그 밖의 취기성 가스의 가스양은, H2나 메탄에 비하여 매우 적다. 이 때문에, 반도체 가스센서나 고체전해질 센서를 이용하였더라도, 이들 취기성 가스의 혼합 가스양을 정확하게 측정할 수 없을 우려가 있다.
이에 대하여, 발명자들은, 건강한 사람은 장내 환경이 산성이지만, 암환자가 되면, 유황성분을 포함하는 취기성 가스가 발생하여, 그 가스양이 많아진다. 또한, 장내 환경이 알칼리성이 되고, 더욱이 비피더스균 등의 양이 감소해버려, CO2, H2, 지방산 등의 발효계 성분의 건강계 가스양이 취기성 가스양의 증가에 반비례하도록 확실하게 계속하여 적어지는 것에 주목하였다.
이 때문에, 발명자들은, 각 회의 측정에서는 측정 정밀도가 반드시 높지 않지만, 메틸메르캅탄 등의 취기성 가스양과, CO2, H2 등의 건강계 가스 성분의 가스양과의 상관관계를 매일 배변시에 모니터링함으로써, 진행 암의 발생을 감지할 수지 않을까 생각하였다.
그래서, 발명자들은, 60대 이하의 건강한 사람, 60~70대의 건강한 사람, 조기 암환자, 진행 중인 암환자의 배변가스에 포함되는 건강계 가스와, 취기성 가스의 양을 측정한 바, 도 44에 나타내는 바와 같은 결과가 되었다. 즉, 건강한 사람의 배변가스는, 건강계 가스양이 많고, 취기성 가스의 가스양이 적다. 이에 대하여, 암환자의 배변가스는, 건강계 가스양이 적고, 취기성 가스의 양이 많다. 그리고, 조기 암에 비하여 진행 암의 배변가스에 포함되는 건강계 가스의 양은 감소하고 있다. 더욱이, 건강계 가스양 및 취기성 가스양이 암환자와 건강한 사람의 중간양인 경우에는, 그레이존, 즉 미병 상태라고 생각된다. 이 때문에, 발명자들은, 상기 지식에 근거하여, 피험자의 건강계 가스의 가스양과 취기성 가스의 가스양을 측정하고, 이들의 상관관계에 근거하여 건강 상태의 판정 정밀도를 높일 수 있다고 생각하였다.
더욱이, 도 45 내지 도 51에, 배변가스 내에 포함되는 각종 가스양을 건강한 사람과 대장암 환자(진행암, 조기암 포함)로 비교한 측정 데이터를 나타낸다.
도 45는 배변가스 내에 포함되는 황화수소의 가스양을 건강한 사람과 대장암 환자로 비교한 도면이고, 도 46은 메틸메르캅탄 가스, 도 47은 수소가스, 도 48은 이산화탄소 가스, 도 49는 프로피온산 가스, 도 50은 초산 가스, 도 51은 부틸산 가스의 양을 건강한 사람과 대장암 환자로 각각 비교한 도면이다. 이러한 각 도면에 있어서, (a)에는 각 가스양의 측정 데이터를, 건강한 사람은 동그라미 플롯으로, 대장암 환자는 삼각 플롯으로 나타내고 있다. 또한, (b)에는 각 측정 데이터의 평균값을 막대그래프로, 측정 데이터의 표준편차를 선분으로 나타내고 있다.
도 45 내지 도 51의 측정 데이터로부터 명확하듯이, 배변가스 내에 포함되는 각종 가스양은, 건강한 사람, 대장암 환자 모두 크게 편차를 보이지만, 취기성 가스인 황화수소가스 및 메틸메르캅탄 가스에 대하여는, 대장암 환자에서는 대량의 가스양을 나타내는 데이터가 많이 보이고, 건강한 사람에서는 대량의 가스양을 나타내는 데이터는 거의 존재하지 않는다. 한편, 수소가스, 이산화탄소 가스에 대하여는, 건강한 사람에 있어서 다량의 가스양을 나타내는 데이터가 많이 보이고, 대장암 환자에서는 대량의 가스양을 나타내는 데이터는 거의 보이지 않는다. 이와 같이, 배변가스 내에 포함되어 있는 대장암의 리스크를 나타내는 취기성 가스의 가스양은 대장암 환자에게 많고, 건강한 사람에서는 적은 것에 대하여, 건강계 가스인 수소가스 및 이산화탄소 가스의 가스양은 건강한 사람에게 많고, 대장암 환자에서는 적어진다. 이와 같이, 건강한 사람과 대장암 환자에서는 취기성 가스양과 건강계 가스양의 대소 관계가 역전되어 있다. 이러한 측정 데이터는, 이들 취기성 가스, 건강계 가스의 1회의 가스양 측정으로는 피험자의 컨디션을 충분히 측정하는 것이 어렵지만, 취기성 가스와 건강계 가스의 상관관계로, 소정 기간에 걸쳐 복수 회 계속하여 측정함으로써, 피험자의 컨디션을 확실하게 측정할 수 있다는 것을 나타내고 있다.
또한, 발명자들은, 배변가스를 측정한 바, 1회의 배변시에 복수 회의 배설행위(1회의 방귀나 1회의 변을 배출하는 행위)를 하는 경우에는, 첫회의 배설행위에 따라서 배출되는 배변가스 양이 많고 취기성 가스도 많이 포함되는 것이 판명되었다. 따라서, 본 실시형태에서는, 미량의 취기성 가스를 정확하게 측정하기 위하여 첫회의 배변가스에 근거하여 피험자의 건강상태의 분석을 행하기로 하였다. 이에 따라, 2회째 이후의 배설행위의 가스양을 측정할 때에는, 첫회의 배설행위에 의하여 배출된 변이나 방귀의 영향을 받을 가능성이 있기 때문에, 이 영향을 경감시킬 수 있었다.
본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)은, 상술한 측정 원리에 근거하는 것이다. 한편, 이하 설명에서의 취기성 가스란, 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스, 및 메틸메르캅탄 이외의 황화수소, 메틸메르캅탄, 초산, 트리메틸아민, 및 암모니아 등의 취기성 가스를 포함하는 것이다.
다음으로, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)의 구체적 구성을 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서의 피험자측 장치(10)는, 화장실(R) 내의 수세식 대변기(2)에 설치되고, 엉덩이 세정기능 부착 변좌(4)에 일부가 장착되어 있다. 엉덩이 세정기능 부착 변좌(4)에는, 측정장치(6)로서 수세식 대변기(2)의 보울(2a) 내의 가스를 흡인하는 흡인장치(18)와, 흡인된 가스에 포함되는 특정 성분을 검출하는 가스검출장치(20)가 장착되어 있다. 한편, 흡인장치(18)는 통상의 엉덩이 세정기능 부착 변좌(4)에 장착되어 있는 탈취장치와 일부의 기능을 겸하고 있고, 흡인장치(18)에 의하여 흡인된 가스는 탈취장치에 의하여 탈취되고, 그 후 보울(2a) 내로 되돌아간다. 또한, 흡인장치(18), 가스검출장치(20) 등, 변좌(4)에 장착된 각 장치는, 변좌 측에 내장된 제어장치(22)(도 2)에 의하여 제어된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 피험자측 장치(10)는 변좌(4)에 장착된 측정장치(6)와, 리모컨(8)에 내장된 데이터 해석장치(60)로 구성되어 있다.
측정장치(6)는 CPU(22a)와 기억장치(22b)를 가지는 제어장치(22)를 구비하고 있다. 이 제어장치(22)는 수소가스센서(24)와, 취기성 가스센서(26)와, 이산화탄소 센서(28)와, 습도센서(30)와, 온도센서(32)와, 입실감지센서(34)와, 착좌감지센서(36)와, 배변·배뇨감지센서(38)와, 변기뚜껑 개폐장치(40)와, 노즐구동장치(42)와, 노즐세정장치(44)와, 변기세정장치(46)와, 변기제균장치(48)와, 방향제 분사장치인 방향제 분무기(50)와, 탈취에어 공급기(52)와, 흡인장치(18)와, 센서가온히터(54)와, 송수신기(56), 덕트 클리너(58)에 접속되어 있다. 한편, 후술하는 바와 같이, 수소가스센서와, 취기성 가스센서는 일체의 센서로 할 수 있다.
온도센서(32)는 취기성 가스센서(26) 등의 검출부의 온도를 측정한다. 또한, 습도센서(30)는 보울(2a) 내로부터 흡인된 가스의 습도를 측정한다. 이들 센서의 센서 감도는, 검출부의 온도에 의하여 약간 바뀌어버린다. 또한, 배뇨 등에 의한 습도 변화가 마찬가지로 센서의 감도에 영향을 준다. 본 실시형태에서는, 취기성 가스양이 매우 소량이므로 이 미량의 가스를 정밀하고 안정적으로 측정할 수 있도록, 이들 센서(30, 32)에 의하여 측정된 온도 및 습도에 따라서 변기측 CPU(22a)는 센서(30, 32)의 센서 온도나 흡인 습도를 소정의 범위로 정확하게 유지하도록, 후술하는 센서가온히터(54)나 습도조정장치(59)(도 3)를 제어하여, 소정의 온도나 습도 환경으로 조정한다. 한편, 이들 센서나 장치는 필수는 아니며, 정밀도를 향상시키기 위하여 구비하는 것이 바람직하다.
입실감지센서(34)는, 예를 들어 적외선 센서이고, 피험자의 화장실(R)로의 입퇴출을 감지한다.
착좌감지센서(36)는, 예를 들어 적외선 센서나 압력센서 등이며, 피험자가 변좌(4)에 착좌하고 있는지 아닌지를 감지한다.
배변·배뇨 감지센서(38)는 본 실시형태에서는 마이크로파 센서로 구성되어 있고, 피험자에 의하여 배출된 것이 소변인지 대변인지, 더욱이는 대변이 봉입수에 떠있느지 가라앉아 있는지, 또한 변이 설사 상태인지 아닌지 등의 배변 상태를 감지하도록 구성되어 있다. 또는, CCD나 봉입수의 추이를 측정하는 수위센서 등으로 배변·배뇨 감지센서(38)를 구성할 수도 있다.
변기뚜껑 개폐장치(40)는 입실감지센서(34) 등의 검출신호에 근거하여, 상황에 따라서 변기뚜껑을 개폐하기 위한 장치이다.
노즐 구동장치(42)는 엉덩이 세정에 이용되는 장치로, 배변 후의 피험자의 엉덩이 세정을 하는 장치이다. 노즐 구동장치(42)는 노즐을 구동하여 수세식 대변기(2)의 세정을 하도록 구성되어 있다.
노즐 세정장치(44)는 노즐 구동장치(42)의 노즐을 세정하기 위한 장치로, 본 실시형태에 있어서는, 수돗물로부터 차아염소산을 생성하고, 생성한 차아염소산에 의하여 노즐을 세정하도록 구성되어 있다.
변기세정장치(46)는, 세정수 탱크(미도시)에 저류되어 있던 물이나 수돗물을 변기 내에 방출하고, 수세식 대변기(2)의 보울(2a) 내를 세정하기 위한 장치이다. 변기세정장치(46)는 통상은 피험자에 의한 리모컨(8)의 조작에 따라 작동되고, 보울(2a) 내를 세정하는데, 후술하는 바와 같이, 상황에 따라서 제어장치(22)에 의하여 자동적으로 작동된다.
변기제균장치(48)는, 예를 들어 수돗물로부터 차아염소산수 등의 제균수를 생성하고, 생성한 제균수를 수세식 대변기(2)의 보울(2a)에 분사하여, 보울(2a)의 살균을 행하는 장치이다.
방향제 분무기(50)는, 화장실(R) 내에 소정의 방향제를 분무하기 위한 장치이다. 이것은, 피험자가 임의의 방향제를 화장실(R) 내에 분무하고, 이것이 측정의 외란이 되는 취기성분이 분무되는 것을 방지하기 위하여 구비된 것이다. 방향제 분무기(50)를 구비함으로써, 미리 정해진 측정에 영향을 주지 않는 방향제를, 상황에 따라서 소정의 시기에 소정량 분무할 수 있어, 방향제가 분무된 것을 생체정보 측정 시스템(1)이 인식할 수 있다. 이에 따라, 컨디션 측정에 대한 외란이 감소하여, 해석 결과가 안정화되므로, 방향제 분무기(50)는 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
흡인장치(18)는 수세식 대변기(2)의 보울(2a) 내의 가스를 흡인하기 위한 팬을 구비하고 있고, 흡인된 가스는 취기성 가스센서(26) 등의 검출부를 흐른 후, 탈취필터에 의하여 탈취된다. 흡인장치(18)의 상세한 구성에 대하여는 후술한다.
탈취에어 공급기(52)는, 흡인장치(18)에 의하여 흡인되고, 탈취된 후의 공기를 보울(2a) 내로 배출하는 장치이다.
센서가온히터(54)는 취기성 가스센서(26) 등의 검출부를 가열 활성시키기 위한 것이다. 각 센서는 검출부가 소정 온도로 유지됨으로써, 소정의 기체성분을 정확하게 검출할 수 있다.
덕트 클리너(58)는 흡인장치(18)에 설치된 덕트(18a) 내를, 예를 들어 수돗물을 전기분해한 차아염소산 등에 의하여 청소하기 위한 장치이다.
한편, 도 1에 나타내는 본 실시형태에 있어서는, 흡인장치(18)와, 탈취 에어 공급기(52)와, 덕트 클리너(58)는 탈취장치로서 일체로 구성되어 있다. 즉, 덕트(18a) 내로 흡인장치(18)에 의하여 보울(2a) 내의 가스를 흡인하고, 흡인한 가스를 탈취필터(78)(도 3)에 의하여 탈취 처리하고, 탈취 처리된 가스는 다시 보울(2a) 내로 방출된다. 이에 따라, 외부로부터 보울(2a) 내에 취기성 가스센서(26)에 반응하는 기체가 유입되어, 피험자의 배변기간 내에 있어서 보울(2a) 내의 기체성분이 피험자로부터 배출된 배변가스 이외의 요인으로 변화하는 것이 억제된다. 따라서, 탈취필터(78)를 구비한 탈취장치 및 탈취 에어 공급기(52)는, 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다. 또는, 변형예로서, 각 가스센서에 반응하지 않는 기체를 보울(2a) 내로 유입시키는 측정용 가스 공급장치(미도시)를 설치해 두고, 흡인장치(18)에 의하여 흡인된 기체와 동량의 측정용 가스를 보울(2a) 내로 유입시키도록 본 발명을 구성할 수도 있다. 이 경우, 측정용 가스 공급장치(미도시)는, 해석 결과를 안정시키는 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
다음으로, 도 2에 나타내는 바와 같이, 리모컨(8)에는 데이터 해석장치(60)가 내장되어 있고, 이러한 데이터 해석장치(60)에는 피험자 특정장치(62)와, 입력장치(64)와, 송수신기(66)와, 표시장치(68)와, 스피커(70)가 접속되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이들 송수신기(66), 표시장치(68), 및 스피커(70)는 데이터 해석장치(60)에 의한 해석 결과를 출력하는 출력장치로서 기능한다. 또한, 데이터 해석장치(60)는 CPU, 기억장치, 및 이들을 작동시키는 프로그램 등으로 구성되며, 기억장치 내에는 데이터베이스가 구축되어 있다.
입력장치(64) 및 표시장치(68)는, 본 실시형태에 있어서는, 터치패널로 구성되어 있고, 피험자의 이름 등의 피험자 식별정보 등, 각종 입력을 접수하는 동시에, 컨디션의 측정결과 등, 각종 정보가 표시되도록 되어 있다.
스피커(70)는 생체정보 측정 시스템(1)이 발하는 각종 경보, 메시지 등을 출력하도록 구성되어 있다.
피험자 특정장치(62)에는, 미리 피험자의 이름 등의 피험자 식별정보를 등록해 둔다. 피험자가 생체정보 측정 시스템(1)을 사용할 때에는, 등록된 피험자가 터치패널 상에 표시되고, 피험자는 자신의 이름을 선택한다.
더욱이, 리모컨(8)측의 송수신기(66)는, 네트워크를 통하여 서버(12)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 피험자용 단말(14)은, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 PC 등의 수신한 데이터를 표시 가능한 장치로 이루어진다.
서버(12)는 배변가스 데이터베이스를 구비한다. 배변가스 데이터베이스에는, 생체정보 측정 시스템(1)을 사용하고 있는 각 피험자의 피험자 식별정보에 대응지어 각 배변행동의 취기성 가스양 및 건강계 가스의 가스양을 포함하는 측정 데이터와, 신뢰도 데이터가 측정일시와 함께 기록되어 있다. 또한, 서버(12)에는 진단 테이블이 기록되어 있고, 또한 데이터 해석회로를 가진다.
더욱이, 서버(12)는 병원이나 보건기관 등에 설치된 의료기관 단말(16)과 네트워크를 통하여 접속되어 있다. 의료기관 단말(16)은, 예를 들어 PC 등으로 이루어지고, 서버(12)의 데이터베이스에 기록된 데이터를 열람 가능하다.
다음으로, 도 3을 참조하여 변좌(4)에 내장되어 있는 가스검출장치(20)의 구성을 설명한다.
우선, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는, 취기성 가스 및 수소가스를 검출하기 위하여, 가스검출장치(20)에는, 가스센서로서 반도체 가스센서가 사용되고 있다. 또한, 이산화탄소를 검출하기 위하여, 가스검출장치(20)에는 고체전해질형 센서가 사용되고 있다.
반도체 가스센서는, 산화주석 등을 포함하는 산화금속막으로 이루어지는 검출부를 가진다. 검출부는, 수백도로 가열된 상태에서, 가열된 검출부가 환원성 가스에 노출되면, 표면에 흡착되어 있는 산소와 환원성 가스 사이에서 산화·환원 반응이 일어난다. 반도체 가스센서는, 이 산화·환원 반응에 의한 검출부의 저항값의 변화를 전기적으로 검출함으로써, 환원성 가스를 검출할 수 있다. 반도체 가스센서가 검출 가능한 환원성 가스에는, 수소가스나 취기성 가스가 포함된다. 한편, 본 실시형태에 있어서는, 취기성 가스를 검출하는 센서, 수소가스를 검출하는 센서 모두에 반도체 가스센서가 사용되고 있는데, 취기성 가스센서에 사용되고 있는 검출부는 취기성 가스에 강하게 반응하도록, 수소가스센서에 사용되고 있는 검출부는 수소가스에 강하게 반응하도록, 각각 검출부의 성분이 조정되어 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, '취기성 가스센서'로서 '반도체 가스센서'가 사용되고 있는데, 상기와 같이 이 '반도체 가스센서'는 검출대상으로 하고 있는 메틸메르캅탄 가스 이외에, 그 밖의 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 일반적인 것을 사용하고 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 '취기성 가스센서'로서 고체전해질 센서를 사용하는 것도 가능한데, 고체전해질 센서도 반도체 가스센서와 마찬가지로 메틸메르캅탄 가스 이외에, 그 밖의 취기성 가스에도 폭넓게 반응하는 일반적인 것을 사용해도 상관없다. 바꿔 말하면, 메틸메르캅탄 가스에만 반응하는 가스센서는, 매우 제작이 어렵고, 제작할 수 있다고 하더라도 매우 대형이며 고가의 가스센서가 돼버린다. 이와 같이 대형이고 고가인 가스센서를 채용한다고 하면, 고도의 임상검사에서 사용되는 의료기기로는 실현 가능하더라도, 민생품으로서 판매 가능한 가격으로 생체정보 측정 시스템을 제조하는 것은 불가능해진다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서는, 검출대상인 메틸메르캅탄 가스 이외의, 그 밖의 취기성 가스에도 반응해버리는 간이하고 범용적인 가스센서를 '취기성 가스센서'로 채용함으로써, 민생품으로서의 생체정보 측정 시스템을 실현 가능하게 한 것이다. 상기와 같이, 본 실시형태에 있어서 채용되어 있는 가스센서는, 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에도 반응해버리는 센서인데, 본 명세서에 있어서는, 편의상 이것을 '취기성 가스센서'라고 부르기로 한다. 본 실시형태에 있어서 채용되어 있는 '취기성 가스센서'가 반응하는 취기성 가스로서, 대표적으로는, 메틸메르캅탄 가스, 황화수소가스, 암모니아 가스, 알코올계 가스를 들 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서 채용되어 있는 '취기성 가스센서'는, 대상으로 하고 있는 메틸메르캅탄 가스 이외에, 그 밖의 취기성 가스에도 반응해버리는 센서인데, 후술하는 다양한 궁리에 의하여, 이와 같은 가스센서를 사용하여도 민생품으로서의 필요에 충분한 정밀도의 측정을 가능하게 하고 있다. 구체적으로는, 화장실이라는 다양한 취기성 가스가 존재하는 공간에 있어서, 측정환경을 정비하기 위한 궁리, 가스센서에 의한 검출신호로부터, 피험자의 배변행동을 상정하고, 배변가스에 관한 데이터를 추출하는 데이터 처리 상의 궁리, 오차가 큰 검출 데이터가 얻어진 경우에도, 그에 따라 피험자에게 과도한 심리적 부담을 주지 않기 위한 궁리 등을 들 수 있다. 각 궁리점에 대한 상세한 내용은 후술한다.
한편, 본 실시형태에서는, 취기성 가스 및 수소가스를 검출하기 위한 센서로서 반도체 가스센서를 이용한 경우에 대하여 설명하는데, 이것 대신에, 고체전해질 센서를 이용하는 것도 가능하다. 고체전해질 센서는, 예를 들어 안정 지르코이나 등의 고체전해질을 가열해 두고, 고체전해질을 투과하는 이온투과량에 근거하여, 가스를 감지하는 센서이다. 고체전해질 센서가 검출 가능한 가스에는, 수소가스 및 취기성 가스가 포함된다. 또한, 본 실시형태에서는, 이산화탄소를 검출하기 위한 센서로서, 고체전해질 센서가 이용되고 있다. 이산화탄소 센서는 이것으로 한정되는 것이 아니며 적외방식 등이어도 좋다. 한편, 이산화탄소를 검출하는 센서는 생략할 수도 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 흡인장치(18)의 내부에 가스검출장치(20)가 배치되어 있다.
흡인장치(18)는 아래쪽으로 향해진 덕트(18a)와, 대략 수평방향으로 향해진 흡기통로(18b)와, 흡기통로(18b)의 하류측에 배치된 흡인팬(18c)에 의하여 구성되어 있다. 또한, 덕트(18a)의 내부에는, 덕트 클리너(58), 및 습도조정장치(59)가 설치되어 있다.
가스검출장치(20)는 흡기통로(18b)의 내부에 배치된 필터(72)와, 취기성 가스센서(26)와, 수소가스센서(24)와, 이산화탄소 센서(28)에 의하여 구성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡기통로(18b)를 횡단하도록 필터(72)가 배치되고, 필터(72)의 하류측에 취기성 가스센서(26), 수소가스센서(24), 및 이산화탄소센서(28)가 나란히 놓여 있다.
더욱이, 취기성 가스센서(26)의 하류측에 탈취필터(78)가 설치되고, 이 탈취필터(78)에 의하여 흡기된 가스를 탈취함으로써, 흡인장치(18)는 탈취장치로서도 기능하고 있다.
또한, 탈취필터(78)의 하류측에는 습도조정장치(59)가 설치되어 있다. 습도조정장치(59)에는 흡습제가 봉입되어 있고, 보울(2a) 내의 습도를 저하시킬 필요가 있는 경우에는, 탈취필터(78)를 통과한 공기가 봉입되어 있는 흡습제 속을 통과하도록 유로가 전환되어, 보울(2a) 내를 순환하고 있는 공기로부터 수분이 제거된다. 이에 따라, 보울(2a) 내의 습도는 적정값으로 유지되고, 각 가스센서의 검출 감도는 거의 일정하게 유지된다. 따라서, 습도조정장치(59)는 보울(2a) 내의 습도변화를 억제하는 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
흡인팬(18c)은 수세식 대변기(2)의 보울(2a) 내의 취기성 가스 등을 포함하는 이취가스를 일정 속도로 흡인하고, 탈취한 후에 보울(2a) 내로 되돌아가는 것이다. 탈취용 덕트(18a)는 내부로 소변 등의 액체가 들어가지 않도록, 흡인구가 아래쪽으로 향해진 상태로 보울(2a) 내로 개구하고 있다. 메틸메르캅탄 등의 취기성 가스나, 수소가스는 분자량이 작으므로, 배변 후 바로 상승해 버린다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 보울(2a) 내로 개구한 덕트(18a)의 입구로부터 흡인팬(18c)에 의하여 흡인함으로써, 배출된 취기성 가스 및 수소가스를 확실하게 가스검출장치(20) 내로 도입할 수 있다. 이와 같이, 흡인장치(18)는 피험자가 배변을 개시하기 전부터 작동되어, 피험자의 배변기간 내에 일정 유속의 기체를 각 가스센서에 접촉시킨다. 이에 따라, 안정된 측정값을 얻을 수 있다. 따라서, 흡인장치(18) 및 이것을 작동시키는 제어장치(22)는, 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
필터(72)는 탈취기능을 구비하고 있지 않은 필터로서, 취기성 가스, 수소, 및 이산화탄소를 통과하고, 오줌이나 세정제 등의 이물의 통과를 방해하도록 구성되어 있다. 이와 같은 필터(72)로는, 화학반응을 이용하지 않고, 기계적으로 이물을 포집하는 부재, 예를 들어 섬세한 네트형상 부재를 이용할 수 있다. 이에 따라, 취기성 가스센서(26), 수소가스센서(24), 및 이산화탄소 센서(28)가 뇨석 등에 의하여 오염되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 각 가스센서에 대하여, 각 가스센서의 상류측, 또한 필터(72)의 하류측에 센서가온히터(54)가 각각 설치되어 있다. 상술한 바와 같이, 반도체 가스센서인 취기성 가스센서(26) 및 수소가스센서(24)는, 검출부를 소정의 온도로 가열한 상태에서, 수소 및 취기성 가스를 검출할 수 있다. 센서가온히터(54)는, 취기성 가스센서(26) 및 수소가스센서(24)의 검출부를 가열하기 위하여 설치되어 있다. 또한, 이산화탄소 센서(28)도 고체전해질을 소정의 온도로 가열할 필요가 있어, 센서가온히터(54)가 설치되어 있다. 이들 센서가온히터(54)는 센서에 부착된 이취가스성분을 가열 제거하기 위한 이취제거장치로서도 기능한다. 한편, 취기성 가스센서, 수소가스센서로서 고체전해질 센서를 사용하는 경우에도 검출부를 가열하기 위한 센서가온히터를 설치할 필요가 있다.
더욱이, 센서가온히터(54)는, 각 센서에 부착된 퇴적물을 제거하기 위한 수단으로서도 기능한다. 필터(72)를 통과한 가스는 이물이 제거되어 있지만, 흡인된 가스에는 다양한 이취가스 성분이 포함되어 있다. 이와 같은 이취가스 성분은 각 가스센서에 부착되어, 미량의 취기성 가스를 측정할 때의 노이즈의 원인이 될 수 있다. 이에 대하여, 센서가온히터(54)에 의하여, 센서의 검출부를 가열함으로써, 새로운 장치를 설치하지 않고, 센서에 부착된 이취가스를 가열 제거할 수 있다. 또한, 제어장치(22)는 피험자의 배변행동이 개시되기 전부터, 각 가스센서의 온도가 일정해지도록 센서가온히터(54)를 제어한다. 즉, 제어장치(22)는 기류가 접촉함으로써, 각 가스센서의 온도가 저하하는 것을 억제하도록, 센서가온히터(54)를 제어한다. 이에 따라, 피험자의 배변기간 중에 있어서, 각 가스센서의 감도가 소정의 값으로 관리되어, 각 가스센서에 의한 측정오차를 억제할 수 있다. 따라서, 제어장치(22) 및 센서가온히터(54)는, 출력되는 해석 결과를 안정화시키는 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
또한, 탈취필터(78)는, 취기성 가스 등의 이취가스를 흡착하는 촉매필터이다. 탈취필터(78)에 의하여 취기성 가스 등의 가스가 제거된 공기는, 보울(2a)로 되돌아간다. 이때, 보울(2a) 내에 환류된 가스에 취기성 가스 등이 포함되어 있으면, 보울(2a) 내에 유입된 취기성 가스 등이 다시 덕트(18a)로부터 흡인되어, 취기성 가스센서(26)가 다시 검출되어 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 취기성 가스센서(26)의 하류측에 탈취필터(78)를 배치함으로써, 보울(2a) 내로 되돌아가는 가스로부터 취기성 가스 등의 취기성분을 확실하게 제거하고 있다.
한편, 피험자가 변좌(4)에 착좌하면, 속옷 등에 의하여 보울(2a) 상부가 패쇄된다. 보울(2a) 내가 부압이 되어버리면, 피험자의 신체나, 의류 등에 부착된 이취가스성분이 보울(2a) 내로 흡인되어 버린다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서는, 배변가스 내에 미량밖에 포함되어 있지 않은 취기성 가스를 검출하기 위하여, 취기성 가스센서(26)의 감도가 매우 높게 설정되어 있고, 피험자의 신체나, 의류 등에 부착된 이취가스 성분조차 측정에 대한 외란이 된다. 이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 탈취 후의 가스를 보울(2a) 내로 되돌아가게 하고 있으므로, 보울(2a) 내가 부압이 되는 일이 없어, 피험자의 신체나 의류 등에 부착된 이취가스성분이 보울(2a) 내로 빨려들어가는 것을 방지할 수 있다.
여기에서, 이취성 가스센서(26)로서 사용하고 있는 반도체 가스센서는, 취기성 가스뿐만 아니라, 수소도 검출해버린다. 이 때문에, 반도체 가스센서의 검출된 검출 데이터로부터 수소가스의 영향을 분리할 필요가 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이와 같은 수소가스의 영향을 분리하기 위한 수소분리 기구로서, 가스검출장치(20) 내에 있어서 반도체 가스센서에 의하여 검출된 취기성 가스의 검출값으로부터, 수소가스센서(24)에 의하여 검출된 수소가스의 검출값을 감산함으로써, 수소가스의 영향을 분리하여 취기성 가스센서(26)의 검출값으로서 출력하고 있다. 이와 같은 수소분리기구와 반도체 가스센서와, 수소가스센서(24)를 포함하고, 취기성 가스양 및 수소가스양에 따른 검출값을 출력하는 구성을 검출값 출력기구라고 한다. 한편, 상기 반도체 가스센서에 의하여 검출된 취기성 가스의 검출값으로부터, 수소가스센서(24)에 의하여 검출된 수소가스의 검출값을 감산하는 연산처리는, 데이터 해석장치(60) 등에서 행하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 반도체 가스센서의 검출된 검출 데이터로부터 수소가스의 영향을 분리하기 위한 수소분리기구에 대하여 설명하는데, 메탄을 감지하는 메탄센서를 설치함으로써, 반도체 가스센서의 검출된 검출 데이터로부터 메탄의 영향을 분리하는 것도 가능하다. 메탄가스센서로서는, 검출부의 재료를 메탄에 강하게 반응하도록 조정한 반도체 가스센서를 이용하면 좋다.
한편, 많은 사람의 장내에는, 메탄을 생성하는 메탄 생성균이 존재하지 않거나, 또는 존재하여도 그 양은 매우 적기 때문에, 많은 사람은 배변가스에 포함되는 메탄양은 매우 적다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 건강계 가스센서로서 수소센서(24) 및 이산화탄소 센서(26)를 설치하고 있다. 하지만, 드물게 장내의 메탄 생성균이 매우 많은 사람이 존재한다. 이와 같이 장내의 메탄 생성균이 매우 많은 사람의 배변가스는, 메탄의 생성량이 많아지는데, 수소의 생성량은 적어진다. 이 때문에, 수소센서(24) 및 이산화탄소 센서(26)만을 설치한 경우에는, 장내의 메탄 생성균이 매우 많은 사람의 배변가스는, 건강계 가스의 배출량이 적게 판단되어 바람직하지 않다. 본 실시형태에서는, 많은 사람에게 맞추기 위하여, 건강계 가스센서로서 수소센서(24) 및 이산화탄소 센서(26)를 설치하는 구성으로 하고 있는데, 메탄가스양이 많은 사람에게 맞추어 수소센서(24) 대신에 메탄가스센서를 설치하여도 좋다. 더욱이는, 미리 수소센서(24) 및 이산화탄소 센서(26)에 더하여 메탄가스센서를 설치해 둠으로써, 어떠한 피험자에게도 대응할 수 있어, 보다 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 배변가스에는 대량의 수소가 포함되는데, 반도체 가스센서는 취기성 가스뿐만 아니라, 수소도 검출하여 버린다. 이에 대하여, 반도체 가스센서인 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출된 가스양으로부터, 수소가스센서(24)에 의하여 검출된 수소가스양을 감산함으로써, 수소의 영향을 분리할 수 있으므로, 정확하게 취기성 가스의 가스양을 측정할 수 있다.
또한, 배변가스에 포함되는 수소가스는 분자량이 공기에 비하여 매우 작아, 보울(2a)로부터 달아나기 쉽다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 흡인장치(18)의 팬(18c)에 의하여 배변가스를 흡인하고 있으므로, 확실하게 수소가스를 포함하는 배변가스를 포집할 수 있다.
또한, 흡인한 배변가스를 그 상태로 보울(2a) 내로 되돌리면, 취기성 가스센서(26)에 의한 측정 정밀도가 저하한다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 흡인한 배변가스를 탈취필터(78)에 의하여 탈취하여 보울 내로 되돌리고 있으므로, 취기성 가스양이나 수소량을 정확하게 측정할 수 있다. 더욱이, 이와 같은 탈취필터(78)는 각 센서의 하류측에 배치할 필요가 있는데, 이와 같은 탈취필터(78)를 각 센서의 하류에 설치하면, 센서가 이물에 의하여 직접 오염될 가능성이 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 센서의 상류측에 탈취기능을 구비하고 있지 않은 필터(72)를 설치하고 있으므로, 취기성분 측정에 영향을 미치지 않고 이물에 의한 센서의 오염을 저감시킬 수 있다.
또한, 보울(2a) 내의 가스를 흡인하면 보울(2a) 내의 압력이 낮아져, 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스 성분이 보울(2a) 내에 흘러들어갈 우려가 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 탈취 후의 취기성분을 제거한 공기를 보울(2a) 내로 되돌리고 있으므로, 보울(2a) 내로의 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스 성분의 흘러들어가는 것을 방지하여, 정확한 측정이 가능해졌다.
단, 탈취 후의 취기성분을 제거한 공기를 보울(2a) 내로 되돌리는 것은 필수 구성이 아니다. 이와 같이 탈취 후의 취기성분을 제거한 공기를 보울(2a) 내로 되돌리는 구성을 채용하지 않는 경우에는, 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스성분이 보울(2a) 내로 흘러들어갈 우려가 있다. 하지만, 후에 도 9를 참조하여 설명하듯이, 잔류가스의 기준값을 설정할 때, 이들 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스성분의 영향을 포함하여서 잔류가스의 기준값이 설정된다. 이 때문에, 탈취 후의 취기성분을 제거한 공기를 보울(2a) 내로 되돌리지 않아도, 가스양의 추정을 행하는 것은 가능하다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템(1)에 의하여 컨디션을 측정하는 흐름을 설명한다.
도 4는 컨디션 측정의 흐름을 설명하는 도면이고, 상단에는 컨디션 측정에 있어서의 각 공정을 나타내며, 하단에는 각 공정에 있어서 리모컨의 표시장치에 표시되는 화면의 일례를 나타내고 있다. 도 5는 리모컨의 표시장치에 표시되는 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는, 피험자가 배변시에 방출하는 배변가스 내의 취기성 가스와, 건강계 가스와의 상관관계에 근거하여, 암의 판정을 포함하는 컨디션 상태의 분석을 행하는 것이다. 여기에서, 각 피험자측 장치에서는, 배변기간 중 혹은 1회의 배변기간이 종료된 후, 퇴출할 때까지의 단시간에 분석결과가 표시되는 것이 바람직하다. 하지만, 단시간에 분석을 행하면 분석 정밀도가 낮아질 우려가 있다. 또한, 피험자가 배출한 배변가스 전부를 흡인장치(18)에 의하여 흡인하는 것은 곤란한 동시에, 변기 안이나 화장실 안이 매우 비위생적인 상태나 방향제가 강한 측정 환경에서는, 이들이 외란이 되어 영향을 미쳐 측정 정밀도가 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 각 피험자측 장치에 있어서, 피험자에게 질병의 유무를 포함하는 컨디션을 전달할 때에는, 피험자의 심리부담을 고려하여, 장기간에 걸친 다수 회의 배변행동시에 측정을 행한 경시적인 결과에 근거하여, 암과 관련성이 높은 취기성 가스의 절대양만을 강하게 전달하는 것이 아니라, 피험자의 컨디션의 변화, 즉 장내 상태의 변화가 강하게 전달되도록 하고 있다. 또한, 각 배변행동시의 측정 오차도 고려하여, 본 실시형태에 있어서는, 1회의 배변행동시의 측정 결과에 근거하여, 피험자에게 통지하는 컨디션이 크게 변화하는 경우가 없도록, 피험자에게 통지되게 궁리하고 있다. 이것은 암이라고 하는 질병이 장기에 걸쳐 진행되는 병이라고 하는 특성을 이용한 것으로, 단기간에 암과 관련성이 강한 취기성 가스양을 크게 바꾸는 것은, 암과의 관련성이 강한 것이 아니라, 나쁜 생활습관의 결과나 노이즈의 영향에 기인하는 일이 크기 때문으로, 컨디션이 크게 변화하면 피험자에게로의 불필요한 심리 불안이 되기 때문에다.
상기 점에 감안하여, 본 실시형태에 있어서는, 우선 피험자측 장치(10)에서는 1회의 배변행동 중 최초의 배변가스의 측정 결과, 즉 1회째 배설행위시에 배출된 배변가스에 근거하여, 간이하게 건강상태의 분석을 행하고, 건강상태의 분석 결과를 표시한다. 이에 대하여, 서버(12)에 있어서는, 1회의 배변행동 사이에 배출된 총가스양에 근거하여, 다른 피험자와의 비교 등을 행함으로써, 보다 상세한 분석이 가능하다. 그래서, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는, 화장실(R) 내에 설치된 피험자측 장치(10)에 있어서 간이한 분석을 행하고, 서버(12)에 있어서 보다 상세한 분석을 행한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 의한 1회의 배변행동시에 있어서의 측정에서는, 측정전 환경정비공정(S1)과, 측정개시 준비공정(S2)과, 측정기준값 설정공정(S3)과, 측정공정(S4)과, 검진공정(S5), 통신공정(S6)과, 측정후 환경정비공정(S7)이 실행된다.
측정전 환경정비공정(S1)이란, 피험자가 화장실(R)에 입실하기 전에 이루어지는 공정이다. 한편, 피험자가 화장실(R)에 입실하였는지 아닌지는, 입실감지센서(34)(도 2)에 의하여 감지된다.
측정전 환경정비공정(S1)에서는, 변좌측 제어장치(22)는 센서가온히터(54), 흡인장치(18), 및 변기뚜껑 개폐장치(40)를 측정대기모드로 변경하여 제어한다. 센서가온히터(54)는, 측정대기모드에서는, 온도센서(32)에 의하여 측정된 온도에 근거하여, 취기성 가스센서(26)의 검출부의 온도가 측정을 할 때의 온도보다 낮은 온도(예를 들어, 200℃)가 되도록 제어된다. 흡인장치(18)는 측정대기모드에서는, 흡인풍량이 최소한이 되도록 제어된다. 변기뚜껑 개폐장치(40)는, 측정대기모드에서는, 변기뚜껑이 닫힌 상태가 되도록 제어된다.
또한, 측정전 환경정비공정(S1)에 있어서, 취기성 가스센서(26)의 검출부는, 센서가온히터(54)가 측정대기모드이므로, 최적 온도보다 낮게 되어 있지만, 취기성 가스의 가스농도의 측정은 가능하다. 수세식 대변기(2)에 부착변 등이 있는 등, 보울(2a) 내에 이취가스의 발생원이 있는 경우에는, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정되는 가스농도가 소정값 이상이 된다. 제어장치(22)는 측정전 환경정비공정(S1)에 있어서, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 가스농도의 값이 소정값을 넘은 경우에는 변기세정을 실행한다. 구체적으로는, 제어장치(22)는 노즐 구동장치(42)에 의하여 노즐로부터 세정수를 방출하여 보울(2a)을 세정하는, 변기세정장치(46)에 의하여 세정수 탱크에 저류되어 있던 물을 보울(2a) 내로 방출하여 보울(2a) 내를 세정하는, 이른바 변기제균장치(48)에 의하여 수돗물로부터 차아염소산수 등의 제균수를 생성하여, 생성한 제균수를 보울(2a)에 분사하여 보울(2a)을 살균한다.
또한, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정되는 가스농도가 소정값 이상인 경우에 있어서, 제어장치(22)가 흡인장치(18)를 작동시켜서 보울(2a) 내의 기체를 배출하고, 가스농도를 저하시키는 것도 가능하다. 흡인장치(18)에 의하여 흡인된 기체는, 탈취필터(78)에 의하여 탈취되므로, 흡인장치(18) 및 탈취필터(78)는 탈취장치로서 기능한다. 또한, 변기뚜껑을 개방시킨 상태에서 흡인장치(18)에 의하여 기체를 흡인함으로써, 보울(2a) 안뿐만 아니라, 화장실(R) 안도 탈취할 수 있으므로, 흡인장치(18) 및 탈취필터(78)는 화장실 탈취장치로서도 기능하게 할 수 있다. 바람직하게는, 흡인장치(18) 및 탈취필터(78)를 탈취장치로서 기능하게 하는 경우에는, 피험자의 배변기간 내에 있어서 컨디션 측정을 행하고 있을 때보다, 흡인장치(18)에 의한 기체의 흡인량을 크게 한다.
또는, 화장실(R)에 설치된 환기장치(미도시)를 제어장치(22)가 제어할 수 있도록 구성해 두고, 환기장치를 작동시킴으로써 가스농도를 저하시켜도 좋다. 이렇게 하여서, 보울(2a) 내에 잔류하고 있는 취기성 가스의 농도를 저하시켜, 잔류하고 있는 기체에 기인하는 잔류 가스 노이즈의 영향이 경감된다. 따라서, 측정전 환경정비공정(S1)에 있어서 실행되는 노즐 구동장치(42), 변기세정장치(46) 또는 변기제균장치(48)에 의한 보울(2a)의 세정 또는 살균, 및 보울(2a) 내 또는 화장실(R) 내의 배기/탈취는, 잔류가스 노이즈의 영향을 경감하는 노이즈 대응수단, 및 잔류하고 있는 취기성 가스의 농도를 저하시키는 잔류가스 제거수단으로서 기능한다. 또한, 피험자가 화장실(R)에 입실하지 않은, 피험자의 배변기간 이외일 때에 실행되는 노이즈 대응수단은, 제1 노이즈 대응수단으로서 기능하는 동시에, 잔류가스 제거수단으로서 기능한다.
더욱이, 측정전 환경정비공정(S1)에 있어서, 상술한 변기 세정을 행하여도, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정되는 가스양이 소정값 미만이 되지 않을 경우에는, 제어장치(22)는 송수신기(56)에 의하여 청소 워닝 지령신호를 송신한다. 리모컨(8)측의 송수신기(66)가 청소 워닝 지령신호를 수신하면, 표시장치(68) 또는 스피커(70)에 의하여 피험자에 대하여 화장실의 세정을 하도록 통지한다.
또한, 측정전 환경정비공정(S1)에 있어서, 제어장치(22)는 정기적으로 흡인환경 클리닝을 행한다. 구체적으로는, 제어장치(22)는 덕트 클리너(58)를 구동하여, 흡인장치(18)의 덕트(18a) 내에 세정수를 분사하여 덕트(18a) 등을 세정한다. 더욱이, 센서가온히터(54)에 의하여 수소가스센서(24), 취기성 가스센서(26) 및 이산화탄소 센서(28)를 고온으로 가열하여, 이들 가스센서(24, 26, 28)의 표면에 부착된 이취가스성분을 소실시킨다.
다음으로, 제어장치(22)는, 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 입실이 감지되면, 송수신기(56)를 통하여 리모컨(8) 측의 송수신기(66)에 측정개시 준비공정(S2)을 개시하는 취지의 신호를 송신하여, 리모컨측과 동기하면서 측정개시 준비공정(S2)을 행한다.
측정개시 준비공정(S2)에서는, 우선 리모컨(8)에 내장된 피험자 특정장치(62)는 피험자를 특정한다. 구체적으로는, 생체정보 측정 시스템(1)에는, 시스템이 설치된 주택의 주거자가 등록되어 있고, 등록되어 있는 주거자가 피험자의 후보로서 표시된다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 리모컨(8)의 표시장치(68)의 상부에는, '피험자A', '피험자B', '피험자C'... 으로서 후보자의 버튼이 표시되고, 화장실(R)에 입실한 피험자가 자기에 대응하는 버튼을 누름으로써, 피험자가 특정된다. 더욱이, 리모컨(8)에 내장된 데이터 해석장치(60)는 기억장치를 참조하여 피험자 특정장치(62)가 접수한 개인식별정보의 과거의 측정 데이터 및 해석의 기준이 되는 기준 데이터로서의 컨디션 표시 테이블을 취득한다.
또한, 측정개시 준비공정(S2)에 있어서, 데이터 해석장치(60)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 표시장치의 2단째에, 예를 들어 '지난 회에 다른 장소에서 배변하였습니까?' 등 지난 회의 배변이 이 장치가 설치되어 있는 화장실에 있어서 행하여진 것인지 아닌지에 관한 질문과, 그 회답의 선택지 '네(오늘 아침)', '네(어제 오후)', '네(어제 오전)', '그저께 이전', '아니오'를 표시한다. 피험자가 이 질문에 회답함으로써, 데이터 해석장치(60)의 입력장치(64)에 피험자의 배변이력정보가 입력된다. 이와 같은 피험자의 지난 회 배변행동으로부터의 경과시간에 관한 배변이력정보는 리모컨(8)에 내장된 기억장치(피험자 정보기억장치)에 기억되고, 이 피험자 정보기억장치에는, 미리 등록되어 있는 피험자의 체중, 연령, 성별 등에 관한 피험자 정보도 기억되어 있다. 또한, 배변이력정보는, 서버(12)에 송신되어, 서버(12)의 데이터베이스에 기록된다.
그리고, 측정개시 준비공정(S2)에 있어서, 변기측 제어장치(22)는, 센서가온히터(54), 흡인장치(18), 및 변기뚜껑 개폐장치(40)를 측정모드로 제어한다. 센서가온히터(54)는, 측정모드에서는 온도센서(32)에 의하여 측정된 온도에 근거하여, 취기성 가스센서(26)의 검출부의 온도가 측정에 적합한 온도(350℃)가 되도록 제어된다. 또한, 흡인장치(18)는 측정모드에서는 흡인풍량을 배변가스가 보울(2a)로부터 외부로 새지 않는 풍량까지 상승시키고, 이러한 풍량으로부터 변동되지 않도록 일정하게 제어된다. 또한, 변기뚜껑 개폐장치(40)는 측정모드에서는 변기뚜껑을 개방하도록 제어된다.
또한, 측정개시 준비공정(S2)에 있어서, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출된 취기성 가스농도가 높은 경우에는, 제어장치(22)는 변기제균장치(48)에 의하여 보울(2a) 내를 제균한다.
그리고, 측정개시 준비공정(S2)에 있어서, 습도센서(30)에 의하여 측정된 습도가 취기성 가스센서(26)에 의한 배변가스의 측정에 적합하지 않은 값인 경우에는, 제어장치(22)는 습도조정장치(59)에 신호를 보내, 보울 내의 습도가 적정값이 되도록 제어한다.
또한, 측정개시 준비공정에 있어서, 알코올계 제균제를 사용한 시트나, 스프레이에 의하여 변좌(4)의 청소가 이루어지면, 알코올에 취기성 가스센서(26)가 반응하여 가스농도값이 급증한다. 이와 같이 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정되는 가스농도가 급증한 경우에는, 데이터 해석장치(60)는 표시장치(68)에 경고를 표시한다.
그리고, 데이터 해석장치(60)는, 취기성 가스센서(26)에 의한 측정값을, 배변가스 측정의 베이스가 되는 노이즈 레벨인 환경기준값으로서 기억한다. 이 환경기준값에 근거하여, 데이터 해석장치(60)는 측정이 가능한 상태인지 아닌지를 판단한다. 그리고, 데이터 해석장치(60)는 노이즈 레벨의 측정 중, 및 측정이 가능하지 않다고 판정한 경우에는, 표시장치(68)에 의하여, 도 4의 하단에 나타내는 바와 같이, '측정준비중! 가능하면 잠시 기다려 주십시오' 등 피험자에게 배변을 대기하도록 촉구하는 표시를 제시한다.
이와 같이, 측정개시 준비공정(S2)에 있어서는, 피험자가 화장실에 입실하기 전부터 잔류하고 있던 취기성 가스에 기인하는 노이즈나, 입실한 피험자에게 부착되어 있는 취기성 성분에 기인하는 피험자 노이즈 등으로 이루어지는 노이즈 레벨을 피험자의 착좌 전에 확정하고, 환경/피험자 유래 노이즈 기준값으로서 기억하는 동시에, 측정의 가능 여부를 결정한다.
다음으로, 제어장치(22)는, 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 착좌한 것이 감지되면, 송수신기(56)를 통하여 데이터 해석장치(60)에 측정기준값 설정공정(S3)을 개시하는 취지의 신호를 송신하고, 데이터 해석장치(60)와 동기하면서 측정기준값 설정공정(S3)을 행한다. 한편, 착좌감지센서(36)가 검출과 비검출을 소정 횟수 반복하는 경우에는, 피험자에 의한 변좌 청소의 영향이므로, 이와 같은 경우에는 S1로 되돌아가는 것이 바람직하다.
측정기준값 설정공정(S3)에서는, 데이터 해석장치(60)가 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 측정값에 근거하여, 피험자에 기인하는 노이즈 레벨의 판정인 피험자 부착 이취 노이즈 판정을 행한다. 즉, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 측정값이 충분히 저하하여, 안정적이지 않은 경우에는, 알코올계 제균제 등에 의한 제균이 이루어진 가능성이 있다고 판단하고, 도 4의 하단에 나타내는 '측정준비중! 가능하면 잠시 기다려 주십시오'의 표시를 계속한다. 또는, 피험자에 기인하는 노이즈 레벨이 소정값 이상인 경우에 있어서, 데이터 해석장치(60)는, 국부세정장치인 노즐 구동장치(42)에 신호를 보내어 이것을 작동시키고, 피험자의 엉덩이 세정을 실행한다. 또는, 데이터 해석장치(60)는 피험자가 엉덩이 세정을 실행하도록 표시장치(68)에 의하여 피험자에게 통지한다. 이와 같이, 데이터 해석장치(60)에 의한 엉덩이 세정의 실행 및 그것을 촉구하는 통지, 및 피험자로의 노이즈가 큰 것의 통지는 제1 노이즈 대응수단과는 다른 대응에 의하여 피험자 노이즈를 경감하는 제2 노이즈 대응수단으로서 기능한다. 또한, 상술한 제1 노이즈 대응수단은, 피험자가 화장실(R)에 입실하지 않을 때에 실행되는 것에 대하여, 제2 노이즈 대응수단은 피험자가 화장실(R)에 입실하고 있을 때에 실행된다. 한편, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 측정값이 충분히 저하되어 있는 경우에는, 이 표시는 소거된다. 또한, 소정시간 경과하여도 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 측정값이 충분히 저하하지 않을 경우에는, 데이터 해석장치(60)는 컨디션의 측정을 중지하고, 그 취지를 표시장치(68)에 표시하여 피험자에게 통지한다. 이와 같이, 데이터 해석장치(60)는 피험자의 배변기간 전의 보울(2a) 내의 기체성분이, 측정에 적합하지 않다고 판단한 경우에는, 피험자의 컨디션 측정을 중지하므로, 출력결과 안정화수단으로서 기능한다.
또한, 측정기준값 설정공정(S3)에 있어서, 데이터 해석장치(60)는, 후술하는 바와 같이, 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 가스농도에 근거하여 가스양 추정을 위한 기준값을 설정한다.
다음으로, 데이터 해석장치(60)는, 후술하는 바와 같이, 취기성 가스센서(26)에 의한 측정값이, 기준값에서 크게 상승하면, 피험자가 배설행위를 하였다고 판정한다. 이와 같이 피험자가 배설행위를 하였다고 판정하고 나서, 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 변좌로부터 멀어진 것이 감지될 때까지, 데이터 해석장치(60)는 측정공정(S4)을 행한다.
측정공정(S4)에서는, 제어장치(22)는, 수소가스센서(24), 취기성 가스센서(26), 이산화탄소 센서(28)와, 습도센서(30)와, 온도센서(32)와, 입실감지센서(34)와, 착좌감지센서(36)와, 배변·배뇨감지센서(38)에 의하여 측정된 검출 데이터가, 피험자 특정장치(62)에 의하여 특정된 피험자마다 기억장치에 기억된다. 제어장치(22)는, 기억장치에 기억된 이들 측정값을 측정공정(S4) 종료 후에 송수신기(56)를 통하여 데이터 해석장치(60)에 송신한다. 한편, 본 실시형태에서는, 측정값은 측정공정(S4) 종료 후에 제어장치(22)로부터 데이터 해석장치(60)에 송신하는 것으로 하고 있는데, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 측정과 병행하여 실시간으로 송신하여도 좋다.
또한, 제어장치(22)는, 피험자가 피험자를 특정하는 정보를 피험자 특정장치(62)에 입력하고 있지 않은 상태여도, 배변가스의 측정을 개시시킨다. 정보가 입력되기 전에 검출된 검출 데이터는, 그 후에 피험자가 1회의 배변 중에 피험자 정보를 입력하면, 입력된 피험자 정보와 관련지어 기억장치에 기억된다. 배변이라고 하는 다급한 상황에 있어서 각종 입력을 먼저 시키지 않고, 진정되고나서 입력을 할 수 있도록 한 배변이라는 특성에 맞춘 실용적인 궁리이다. 더욱이, 측정개시 후, 소정시간 경과하여도 피험자가 피험자 정보를 입력하지 않은 경우에는, 피험자에게 입력을 촉구하는 메시지가 표시장치(68) 및 스피커(70)로부터 출력되어 피험자에게 통지한다. 이에 따라, 피험자가 입력을 잊는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이것과 동시에, 측정기준값 설정공정(S3)과 마찬가지로, 데이터 해석장치(60)는 측정 가능한지 아닌지를 판단한다. 데이터 해석장치(60)에 의하여 측정 가능하다고 판정된 경우에는, 데이터 해석장치(60)는 표시장치(68)에 의하여, 도 4의 하단에 나타내는 바와 같이, '검진자: 토토 타로(피험자 식별정보) 님', '측정 OK! 측정하고 있습니다'와 같은 피험자에 대하여 측정이 행하여지고 있다는 취지의 표시를 제시한다.
다음으로, 제어장치(22)는 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 이탈한 것이 감지되면, 송수신기(56)를 통하여 데이터 해석장치(60)에 검진공정(S5)을 개시한다는 취지의 신호를 송신한다. 데이터 해석장치(60)는 이 신호를 수신하면 검진공정(S5)을 개시한다.
데이터 해석장치(60)는, 우선 각 센서에 의하여 측정된 측정값에 근거하여, 후술하는 측정신뢰도의 연산을 행한다.
한편, 피험자가 이탈한 후에도 피험자를 특정하는 정보가 입력되지 않은 경우에는, 제어장치(22)는 수세식 대변기(2)의 세정을 금지한다. 즉, 피험자 특정정보가 입력되지 않은 경우에는, 피험자가 리모컨(8)의 세정 버튼(미도시)을 조작하여도, 제어장치(22)는 수세식 대변기(2)의 세정수를 토출하지 않고, 입력을 촉구하는 메시지를 표시시킨다. 이에 따라, 피험자에게 피험자 특정정보의 입력을 강하게 촉구할 수 있다.
또한, 데이터 해석장치(60)는, 후술하는 바와 같이, 취기성 가스와, 수소가스(건강계 가스)의 가스양을 추정한다.
그리고, 검진공정(S5)에 있어서, 데이터 해석장치(60)는, 소정기간 내에 행하여진 복수 회의 배변에 있어서 검출되고, 기억장치에 기억된 복수의 검출 데이터의 경시 변화에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석하는 검진결과연산을 행하는 동시에, 기억값에 근거하는 경시진단을 행한다. 그리고, 경시진단에 근거하는 어드바이스 내용을 선택한다. 데이터 해석장치(60)는, 도 5의 3단째에 나타내는 바와 같이, 표시장치(68)에 선택한 어드바이스 내용을 건강관리에 관한 메시지로서 표시한다. 도 5에 나타내는 예에 있어서는, 검진결과로서 피험자의 현재 컨디션 상태는 '컨디션 부전'에 해당하는 것, 어드바이스로서 '장내 환경이 나쁜 것 같습니다. 건강한 생활을 명심하세요.'로 표시되어 있다.
더욱이, 검진결과의 아래에는, 이번 회 측정에 있어서의 수소가스, 이산화탄소 가스 등의 건강계 가스양, 취기성 가스 등의 컨디션 불량계 가스양이 표시된다. 또한, 어드바이스의 아래에는, 과거 4회분의 측정결과가 함께 표시된다. 또한, 피험자가 표시화면 상의 '상세화면' 버튼을 누르면, 과거 1개월의 피험자의 컨디션 변화를 나타낸 테이블이 표시된다. 이러한 표시에 대하여는 후술한다. 이와 같이, 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시되는 해석 결과에는, 컨디션 상태, 어드바이스 및 컨디션 변화(측정 데이터의 이력)뿐이고, 의료기관 단말(16)에 표시되는 암 질병의 판정결과에 관한 통지는 포함되어 있지 않다. 한편, 이들 해석 결과는, 피험자용 단말(14)에 통지하여도 좋다.
또한, 도 5의 최하단에 나타내는 바와 같이, 표시장치(68)의 하부에는, 이번 회의 측정 데이터의 신뢰도가 표시되어 있다. 도 5에 나타내는 예에서는, 신뢰도는 비교적 높은 '4'로 표시되어 있다. 그리고, 신뢰도가 낮은 경우에는, 신뢰도의 표시 아래에, 신뢰도가 저하된 이유 및 그것을 개선하기 위한 어드바이스가 표시된다. 예를 들어, 보울 내에 잔류하고 있는 기체에 기인하는 잔류가스 노이즈, 또는 피험자에 기인하는 피험자 노이즈가 큰 경우에는, 신뢰도를 저하시키고, 노이즈가 측정 결과에 영향을 미치고 있는 것을 피험자에게 통지한다. 따라서, 표시장치(68)에 의한 신뢰도의 표시는, 노이즈 대응수단으로서 기능한다. 신뢰도의 계산에 대하여는 후술한다.
다음으로, 제어장치(22)는 입실감지센서(34)에 의하여 피험자가 퇴실한 것을 감지하면, 송수신기(56)를 통하여 데이터 해석장치(60)에 대하여 데이터 송신을 행한다는 취지의 신호를 송신한다. 데이터 해석장치(60)는, 이 신호를 수신하면 통신공정(S6)을 행한다.
데이터 해석장치(60)는 통신공정(S6)에 있어서, 피험자 특정장치(62)에 의하여 특정된 피험자를 식별하는 정보와, 각종 센서에 의하여 측정한 데이터, 산출한 신뢰도, 측정일시정보, 배변·배뇨감지센서(38)에 의하여 취득된 변량 및 변의 상태의 적어도 한쪽에 관한 변상태 정보, 및 배변이력정보를 포함하는 통지용 데이터를 네트워크를 통하여 서버(12)로 송신한다. 서버(12)는 수신한 이들 정보를 데이터베이스에 기록한다.
또한, 제어장치(22)는, 입실감지센서(34)에 의하여 피험자가 퇴실한 후, 측정후 환경정비공정(S7)을 행한다.
제어장치(22)는, 측정후 환경정비공정(S7)에 있어서, 취기성 가스센서(26)에 의하여 가스농도를 측정한다. 그리고, 제어장치(22)는 배변기간 종료후 소정시간 경과하여도 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 가스농도가 소정 값보다 큰 경우에는, 수세식 대변기(2)의 보울(2a)에 변이 부착되어 있다고 판정하고, 변기세정장치(46)에 의하여 세정수 탱크에 저류되어 있던 세정수를 보울(2a) 내로 방출하여 보울(2a) 내를 세정하거나, 또는 변기제균장치(48)에 의하여 수돗물로부터 차아염소산수 등의 제균수를 생성하고, 생성한 제균수를 보울(2a)에 분무하여 보울(2a)의 살균을 행한다.
이들의 변기세정장치(46)에 의한 추가 변기세정, 및 변기제균장치(48)에 의한 보울(2a)의 살균은, 잔류하고 있는 취기성 가스의 농도를 저하시키는 잔류가스 제거수단으로서 기능한다. 바람직하게는, 잔류가스 제거수단에 의하여 자동적으로 실행되는 변기세정은, 피험자가 리모컨(8)의 세정 스위치(미도시)를 조작함으로써 실행되는 통상의 변기세정보다 세정력을 높게 설정해 둔다. 구체적으로는, 잔류가스 제거수단에 의하여 실행되는 변기세정은, 보울(2a)로의 세정수의 토출 횟수를 많이 설정해 두거나, 또는 세정수의 유속을 높게 설정해 두는 것이 좋다. 그리고, 잔류가스 제거수단이 실행하는 보울(2a)의 살균은, 피험자가 리모컨(8)의 살균 스위치(미도시)를 조작함으로써 실행되는 통상의 보울의 살균보다 살균력을 강하게 설정해 둔다. 구체적으로는, 잔류가스 제거수단이 실행하는 보울의 살균에서는, 통상의 살균보다 고농도의 살균수가 분무되거나, 또는 다량의 살균수가 분무되도록 설정한다.
더욱이, 잔류가스 제거수단은, 배변기간 종료후 소정시간 경과하여도 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 가스농도가 소정 값보다 큰 경우에는, 덕트(18a) 내에 오염이 있다고 판단하고, 덕트 클리너(58)를 작동시킨다. 덕트 클리너(58)는 흡인장치(18)에 설치된 덕트(18a) 내를 수돗물을 전기분해한 차아염소산 등에 의하여 세정한다.
또한, 잔류가스 제거수단은, 이상의 세정, 살균처리를 실행하여도 여전히 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 가스농도가 충분히 저하되지 않고, 소정의 값보다 큰 경우에는, 수세식 대변기(2)의 청소를 촉구하는 메시지를 표시장치(68)에 표시한다.
그리고, 제어장치(22)는, 측정후 환경정비공정(S7)에 있어서, 센서가온히터(54), 흡인장치(18), 및 변기뚜껑 개폐장치(40)를 측정대기모드로 변경하고, 1회의 측정을 종료한다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 컨디션 표시 테이블을 설명한다. 이 컨디션 표시 테이블은 도 5에 나타내는 표시화면에 있어서 '상세화면' 버튼을 누름으로써 표시되는 테이블이다.
리모컨(8)측의 기억장치에는, 컨디션 표시 테이블과, 피험자 식별정보에 대응지어져 각 피험자의 배변일시와, 과거의 측정 데이터가 피험자마다 기록되어 있다. 리모컨(8)측의 기억장치에 기억된 과거의 측정 데이터는, 배변기간 중의 전 기간의 데이터여도 좋은데, 기억장치의 용량과의 관계로부터, 배변기간 중의 첫회의 배설행위에 의하여 배출된 배변가스의 측정 데이터(첫회의 배설행위의 기간의 측정 데이터)인 것이 바람직하다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 컨디션 표시 테이블은, 상술한 발명자들이 행한 실험에 근거하여 결정된 테이블로, 세로축에 제1 지표인 취기성 가스(표시 상에는 컨디션 불량계 가스로 되어 있음)의 가스양에 관한 지표, 가로축에 제2 지표인 건강계 가스의 가스양에 관한 지표를 나타내는 그래프이다. 제1 지표는, 가스검출장치(20)에 의하여 검출된 제1 검출 데이터에 근거하는 취기성 가스의 양에 관한 것이고, 제2 지표는 가스검출장치(20)에 의하여 검출된 제2 검출 데이터에 근거하는 건강계 가스인 수소가스의 양에 관한 것이다. 리모컨(8)의 표시장치(68)에는, 이와 같은 세로축, 가로축을 가지는 컨디션 표시 테이블 상에, 피험자의 배변가스의 측정결과가 경시적으로 플롯점으로서 표시된다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 동일한 피험자의 최신 측정결과를 나타내는 플롯점을 '1'로 하고, 지난 회 결과를 '2', 지지난 회 결과를 '3' ... 으로 하여, 과거 30회분의 플롯점이 숫자와 함께 표시된다. 이에 따라, 피험자는 자기의 컨디션의 경시 변화를 인식할 수 있다. 한편, 본 실시형태에서는 30회분으로 하였는데, 수 주간분, 수 개월분이어도 좋으며, 또한 암의 진행이 연단위인 것을 감안하여 연단위여도 좋다. 피험자가 상황에 따라서 표시범위를 바꿀 수 있도록 하는 것은 더욱 바람직하며, 또한 표시범위가 많은 경우에는 월평균으로 하여 1년분 또는 2년분과 같이 표시하는 방법도 시인의 용이성을 고려하여 변경하면 더욱 좋다는 것은 말할 것도 없다.
또한, 컨디션 표시 테이블에서는, 건강계 가스에 관한 지표와 취기성 가스에 관한 지표와의 관계에 따라서, '질병의심 레벨2', '질병의심 레벨1', '컨디션 부전 레벨2', '컨디션 부전 레벨1', '컨디션 양호' 등 컨디션 상태의 양호 여부에 따른 복수 단계의 영역이 설정되어 있다. 여기에서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가장 컨디션이 나쁜 상태에 대응하는 '질병의심 레벨2'는, 취기성 가스의 가스양이 가장 많고, 건강계 가스의 가스양이 가장 적은 컨디션 표시 테이블의 왼쪽 상부 영역으로 설정되어 있다. 한편, 가장 컨디션이 양호한 상태에 대응하는 '컨디션 양호'는, 취기성 가스의 가스양이 가장 적고, 건강계 가스의 가스양이 가장 많은 컨디션 표시 테이블의 오른쪽 하부 영역으로 설정되어 있다. 이들 사이의 컨디션 레벨을 나타내는 '질병의심 레벨1', '컨디션 부전 레벨2', 및 '컨디션 부전 레벨1'의 영역은, 컨디션 표시 테이블 상에서 오른쪽 상부측 띠형상의 영역으로서, 왼쪽 상부부터 순서대로 설정되어 있다. 이와 같은 컨디션 표시 테이블은, 피험자의 체중, 연령, 성별 등에 맞추어 미리 설정되어 있고, 이 테이블 상에 제1, 제2 지표에 근거하는 플롯점을 표시함으로써, 검출 데이터 및 피험자 정보에 근거하는 해석을 행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 취기성 가스의 가스양에 관한 지표, 및 건강계 가스의 가스양에 관한 지표의 2가지 지표를 사용하고 있으므로, 보다 상세하게 피험자의 컨디션이나 컨디션의 변화를 평가할 수 있다. 예를 들어, 컨디션이 양호하다는 것을 나타내는 건강계 가스의 가스양이 많은 경우이더라도, 취기성 가스의 가스양도 많은 경우에는, 가장 컨디션이 양호한 레벨의 평가로 되지 않는다(컨디션 표시 테이블의 오른쪽 상부 영역). 반대로, 컨디션이 양호하다는 것을 나타내는 건강계 가스의 가스양이 매우 적은 경우이더라도, 취기성 가스의 가스양이 적으면, 가장 컨디션이 나쁜 레벨을 나타내는 평가로 되지 않는다(컨디션 표시 테이블의 왼쪽 하부 영역).
또한, 예를 들어 '컨디션 부전 레벨1'과, 이것보다 컨디션이 나쁜 상태를 나타내는 '컨디션 부전 레벨2'의 경계선은, 가로축의 건강계 가스양에 관한 지표가 증대하는 동시에 세로축의 취기성 가스양에 관한 지표도 증대하도록 오른쪽 상부측으로 그려지고, 컨디션이 나쁜 상태를 나타내는 '컨디션 부전 레벨2'는 이 경계선의 취기성 가스양에 관한 지표가 큰 측에 분포하고 있다. 이와 같이 경계선이 설정되어 있으므로, 본 실시형태에 있어서는, 가로축의 건강계 가스양에 관한 지표가 동일한 값이더라도, 세로축의 취기성 가스양에 관한 지표의 값에 의하여 컨디션의 평가가 다른 것이 된다. 또한, 동등한 평가를 얻기 위하여는, 세로축의 취기성 가스양의 값이 커짐에 따라, 가로축의 건강계 가스양의 값도 커질 필요가 있다.
또한, 리모컨(8)측의 기억장치에는, 이들 컨디션 상태에 따른 어드바이스가 기록되어 있다. 구체적으로는, 컨디션 상태 '질병의심 레벨2'에는 '통원하여 주십시오'라는 어드바이스가, 컨디션 상태 '질병의심 레벨1'에는 '통원을 추천합니다'라는 어드바이스가, 컨디션 상태 '컨디션 부전 레벨2'에는 '질병 우려가 높아집니다. 스트레스 경감, 생활습관을 서둘러 개선합시다'라는 어드바이스가, 컨디션 상태 '컨디션 부전 레벨1'에는 '장내 환경이 나쁜 것 같습니다. 건강한 생활을 명심하세요'라는 어드바이스가, 컨디션 상태 '컨디션 양호'에는 '컨디션은 양호합니다'라는 어드바이스가 대응지어져 기록되어 있다. 컨디션 표시 테이블 상에는, 피험자의 컨디션을 나타내는 플롯점과 함께, 최신 플롯점이 위치하는 영역에 대응한 어드바이스가 표시된다.
하지만, 리모컨(8)의 표시장치(68)의 컨디션 표시 테이블 상에 나타나는 플롯점은, 데이터 해석장치(60)에 의하여 해석된 해석 결과를 그대로 나타내는 것이 아니라, 소정의 보정을 실시하여 이동된 위치에 플롯점이 나타난다. 여기에서, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 의하여 검출하는 것을 상정하고 있는 질병은 대장암 등이며, 이와 같은 질병은 수일 중에 급격하게 진행되는 것이 아니다. 한편, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)은, 화장실(R)에 설치한 수세식 대변기(2)의 보울(2a)로부터 배변가스를 흡인하여, 흡인한 가스를 분석하는 것이므로, 배변가스를 전량 채집할 수는 없다. 또한, 피험자가 향수를 뿌린 경우나, 화장실(R) 내에 취기성 가스 등 취기성 가스센서(26)에 반응하는 가스가 잔류하고 있는 경우 등, 다양한 요인에 따라 컨디션의 측정결과에 오차가 발생할 우려가 있다.
이 때문에, 피험자의 1회의 측정결과에 근거하여, 표시되는 컨디션이 크게 컨디션이 나쁜 측으로 흔들리면, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주게 되어버린다. 또한, 컨디션의 측정결과가 1회 측정마다 크게 흔들리면, 컨디션의 측정결과에 대한 피험자의 신뢰를 잃게 돼버리는 결과가 된다. 이 때문에, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서는, 데이터 해석장치(60)에 의한 해석 결과에 보정을 실시하고, 표시되는 측정결과가 1회 측정마다 크게 흔들리는 일이 없도록 하고 있다. 하지만, 리모컨(8)의 기억장치에 보존되는 검출 데이터 및 서버(12)에 송신되어 보존되는 검출 데이터는, 보정을 실시하지 않은 것이 검출 데이터의 신뢰도와 함께 기억된다. 또한, 리모컨(8)의 기억장치에는 다음 회 표시도 고려하여 보정하여 표시한 표시의 좌표를 기억해 두는 것이 좋다. 이와 같이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 의하여 얻어지는 검출 데이터는, 모두 높은 신뢰성을 가지는 것은 아니다. 하지만, 매일 배변행동에 대하여 장기간 계속적으로 데이터를 취득하여, 이것을 리모컨(8)의 기억장치나 서버(12)에 집적해 둠으로써, 피험자의 장기간에 걸치는 컨디션 변화를 감지하는 것이 가능해져, 피험자의 컨디션이 크게 악화되기 전에, 대장암 등의 큰 질병에 이르는 일이 없도록 주의를 환기시킬 수 있다.
이와 같이, 검출 데이터에 실시하는 보정은, 표시장치(68)에 출력되는 피험자의 컨디션의 지표가, 검출 오차 등에 의하여 컨디션 불량 방향으로 흔들리는 것을 억제하는 출력결과 안정화 수단으로서 기능한다.
한편, 본 실시형태에서는, 리모컨(8)의 기억장치에 보존되는 검출 데이터로서는, 반드시 보정을 실시하지 않은 것이 아니어도 좋으며, 보정 후의 검출 데이터를 기록하여도 좋다.
다음으로, 도 7을 참조하여 플롯점의 보정을 설명한다.
도 7의 (a)는 최신 데이터의 플롯점의 보정에 의한 이동의 일례를 나타내는 도면이고, 도 7의 (b)는 플롯점의 이동량에 대한 리미트 처리를 나타내는 도면이다.
우선, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 최신 측정에 근거하여 데이터 해석장치(60)가 산출한 플롯점이 '1'이고, 이 점이 과거 30회의 측정 데이터의 플롯점의 중심(G)으로부터 크게 어긋나 있다. 이와 같이, 지난 회까지의 측정 데이터의 분포에 대하여 크게 벗어난 플롯점 '1'이 표시되면, 피험자에게 과도한 심리 부담을 주게 돼버린다. 암 리스크는 하루만에 높아지는 것이 아니므로, 이와 같은 측정 데이터의 큰 변화는, 암 리스크가 높아졌다기보다 전날 나쁜 생활습관의 결과, 또는 노이즈의 영향일 가능성이 높다. 그래서, 본 실시형태에서는, 과도한 심리 부담을 피험자에게 주지 않도록 배려하여, 보정을 행하고 있다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 최신 해석 결과가 컨디션 불량측(왼쪽 상부 방향)으로 변화한 경우에는, 플롯점 '1'을 컨디션 표시 테이블 상에 표시하는 위치를 이번 회 측정 데이터의 신뢰도에 근거하여, 중심(G) 방향으로 소정거리 이동시켜서 표시한다. 즉, 도 7의 (a)에 나타내는 예에 있어서는, 플롯점 '1'을 중심(G)의 방향(컨디션 양호측)으로 이동하도록 보정한 플롯점 '1’'의 위치에 최신 측정 데이터가 표시된다(실제로는 플롯점 '1'은 표시되지 않는다). 이러한 플롯점 '1'의 중심(G) 방향으로의 이동거리는, 최신 측정 데이터의 신뢰도가 낮을수록 커진다. 이와 같이, 최신 플롯점을 양호한 컨디션을 나타내는 측으로 이동시킴으로써, 피험자로의 심리부담을 경감할 수 있다. 한편, 측정 데이터의 신뢰도의 계산에 대하여는 후술한다. 하지만, 데이터 해석장치(60)는, 최신 플롯점의 컨디션 불량측으로의 이동이 소정 횟수 이상 연속된 경우에는, 보정량(보정에 의한 이동량)을 작게 한다. 이에 따라, 피험자가 자기의 컨디션이 악화되고 있다는 것을 인식하고, 컨디션 개선에 몰두할 것을 촉구할 수 있다.
또한, 최신 컨디션 측정에 있어서 매우 큰 노이즈가 들어와, 최신 플롯점이 매우 크게 어긋난 경우에는, 도 7의 (a)에서 설명한 보정을 실시한 경우에도, 표시되는 컨디션이 컨디션 불량측으로 크게 이동하는 경우가 생각된다. 이 때문에, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 최신 데이터의 중심(G)으로부터의 이동거리에는 소정의 리미트가 걸려 있다. 즉, 최신 데이터의 중심(G)으로부터의 이동은 ±40%로 제한되어, 최신 데이터가 중심(G)의 좌표로부터 40% 이상 어긋난 경우에도, 40% 어긋난 위치에 최신 데이터가 플롯된다. 예를 들어, 중심(G)의 좌표값이 (x,y)인 경우, 최신 데이터가 플롯될 수 있는 좌표값의 범위는 (0.6x~1.4x, 0.6y~1.4y)가 되며, 이 이상 어긋난 위치로는 플롯되지 않도록 되어 있다.
더욱이, 이와 같은 40%를 넘는 최신 데이터의 이동이 2회 연속된 경우에는, 최신 데이터가 이동할 수 있는 범위를 60%로 완화한다. 이에 따라, 예를 들어 중심(G)의 좌표값이 (x,y)인 경우, 최신 데이터가 플롯될 수 있는 좌표값의 범위는 (0.4x~1.6x, 0.4y~1.6y)로 변경된다. 이것은 이와 같이 큰 최신 데이터의 이동이 높은 빈도로 발생하고 있는 경우에는 단순한 측정 오차가 아니라, 피험자의 어떤 컨디션 변화가 반영되고 있다고 생각되기 때문이다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 서버측의 진단 테이블을 설명한다. 한편, 이하의 서버에 있어서의 처리는 서버(12)에 설치된 데이터 해석회로에 의하여 행하여진다.
도 8은 서버측에 표시되는 진단 테이블의 일례를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 있어서, 데이터 해석장치(60)에 의하여 해석된 전체 배변기간의 측정 데이터가 인터넷을 통하여, 순차 서버(12)로 송신되어, 서버측의 데이터베이스에 기록되어 있다. 이 축적된 측정 데이터는, 피험자 등에 의하여 등록되어 있는 의료기관에 설치된 의료기관 단말(16)에 표시 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시된 '통원을 추천합니다'라는 메시지를 받고, 피험자가 의료기관에 가서 진찰을 받은 경우에는 의료기관 단말(16)에서는 서버용 진단 테이블을 표시할 수 있도록 되어 있다. 진단 테이블은, 그 세로축, 가로축은 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시되는 컨디션 표시 테이블과 동일한 지표를 나타내는 것인데, 각 영역에 할당되어 있는 컨디션의 상태가 보다 구체적으로 되어 있다. 의사는 서버(12) 측의 데이터베이스에 기록되어 있는 피험자의 측정 데이터를 의료기관 단말(16)에서 참조함으로써, 피험자의 경시적인 컨디션을 참조할 수 있어, 의료기관에 있어서의 검사나 치료에 도움을 줄 수 있다. 또는, 서버(12)에 송신되는 측정 데이터가, 현저한 컨디션 불량을 나타내고 있는 경우에 있어서, 피험자가 등록하고 있는 의료기관으로부터 진찰을 받도록 해당하는 피험자의 피험자용 단말(14)에 통지가 이루어지도록 본 발명을 구성할 수도 있다.
이 의료기관 단말(16)에 표시되는 진단 테이블은, 상기와 같이 피험자의 표시장치(68) 상에 표시되는 컨디션 표시 테이블과는 다른 것으로 되어 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 서버(12)측의 진단 테이블은, 상술한 발명자들이 행한 실험에 근거하여 결정된 테이블이며, 건강계 가스의 가스양과, 취기성 가스의 가스양과의 관계에 대응하여, 질병 상태가 관련지어져 있다. 구체적으로는, 진단 테이블에서는, 건강계 가스의 가스양과 취기성 가스의 가스양과의 관계에 따라서, '대장암 염려 큼', '조기 대장암 염려 큼', '조기 대장암 의심', '컨디션 부전 레벨3', '컨디션 부전 레벨2', '컨디션 부전 레벨1', '건강 상태', '장내 부전(설사)' 및 '오측정 의심'의 영역이 설정되어 있다.
이와 같이 설정된 서버측의 진단 테이블 상에, 피험자의 과거 측정 데이터가 경시적으로 플롯되어, 플롯점의 위치에 근거하여 '대장암 염려 큼', '조기 대장암 염려 큼', '조기 대장암 의심' 등의 암 질병에 관한 판정이 이루어진다. 한편, 서버측의 진단 테이블에 표시되는 플롯점에는, 보정이나 리미트는 실시되어 있지 않고, 의사는 표시된 데이터를 그 신뢰도와 함께 종합적으로 판단한다. 또한, 의료기관 단말(16)에 표시되는 진단 테이블 및 판정결과는, 의사가 참조하는 것을 전제로 설정되어 있으므로, 질병의 명칭이나, 그 진행 정도 등이 보다 구체적으로 표시되도록 되어 있다. 또한, 장기에 걸쳐, 플롯점이, 예를 들어 '대장암 염려 큼', '조기 대장암 염려 큼', '조기 대장암 의심' 등의 암 질병에 관한 영역 내에 위치하는 경우에는, 보다 질병의 가능성이 높다는 것을 표시한다. 의사는 표시된 플롯점이나 측정의 신뢰도 등을 종합적으로 판단하여, 피험자에 대하여 그 컨디션 상태를 보고할 수 있다. 또한, 의료기관 단말(16)은 과거 측정 데이터가 계시적으로 플롯된 진단 테이블에 더하여, 데이터베이스를 참조하여 산출한 신뢰도, 각종 센서에 의하여 측정한 데이터, 변량 및 변의 상태의 적어도 한쪽에 관한 변상태 정보, 및 배변이력정도도 표시 가능하게 구성되어 있다.
또한, 서버(12)에는 다수의 피함자측 장치(10)가 접속되어, 다수의 피험자의 측정 데이터가 집적되어 있다. 더욱이, 서버(12)측의 데이터베이스에는 어떤 측정 데이터에 근거하여 의료기관에 가서 진찰을 받은 피험자가, 의료기관에서 정밀한 검사를 받은 결과, 어떠한 질병 상태였는지에 대하여도 데이터가 축적되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 의하여 측정된 데이터와, 실제 질병상태를 관련지은 데이터를 서버(12)측에 집적할 수 있다. 이와 같이 집적된 다수의 피험자의 측정 데이터를 근거로 서버측의 진단 테이블은 순차 갱신되며, 갱신된 진단 테이블에 근거하여, 보다 정밀도 높은 진단을 행할 수 있다. 또한, 서버측에 집적된 데이터에 근거하여, 컨디션 표시 테이블을 갱신할 수도 있다. 서버측의 데이터에 근거하여 갱신된 컨디션 표시 테이블은, 인터넷을 통하여 각 피험자측 장치(10)에 다운로드되어, 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시된다. 하지만, 컨디션 표시 테이블이 갱신된 경우더라도, 피험자에게 직접 제시되는 컨디션 표시 테이블은, 피험자에게 나타내는 것이 적절한 내용으로 수정되어 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 구비된 각 센서에 의하여 검출되는 테이터와, 그것에 근거하는 가스양의 추정을 설명한다.
도 9는 피험자의 1회 배변에 있어서의 생체정보 측정 시스템(1)에 구비된 각 센서에 의한 검출신호를 모식적으로 나타낸 그래프이다. 도 9에는 상단으로부터 순서대로, 수소가스센서(24), 이산화탄소 센서(28), 취기성 가스센서(26), 습도센서(30), 온도센서(32), 착좌감지센서(36), 및 입실감지센서(34)에 의한 검출신호의 파형을 나타내고 있다.
상기 각 센서의 검출신호에 근거하는 가스양의 추정은, 컨디션 상태를 판별하는 컨디션 상태 판별수단인 데이터 해석장치(60), 즉 리모컨(8)에 내장된 CPU 및 기억장치, 또는 서버(12)의 CPU 및 기억장치에 있어서 행하여진다. 데이터 해석장치(60)에는 리모컨(8)의 기억수단으로부터 판독한 배설행위의 개시시점을 판정하기 위한 가스양의 변화율의 개시 임계값 및 안정된 측정을 행할 수 있는 가스양에 관한 안정성 임계값이 미리 설정되어 있다. 한편, 여기에서 말하는 배설행위에는 방귀도 포함된다.
우선, 도 9의 시각 t1에 있어서, 입실감지센서(34)는 피험자의 입실을 감지한다. 데이터 해석장치(60)는 입실감지센서(34)에 의하여 화장실(R) 내에 피험자가 출입하기 전 상태(시각 t0~t1)에서도, 취기성 가스센서(26)에 의하여 취기성 가스의 가스양을 측정하고 있다. 이러한 상태에 있어서도, 방향제나 수세식 대변기(2)의 보울(2a)에 부착되어 있는 잔류변의 영향에 의하여, 취기성 가스센서(26)는 반응하며, 어느 정도의 검출신호를 출력하고 있다. 이와 같이, 피험자의 입실 전 취기성 가스센서(26)의 측정값을 잔류가스 노이즈인 가스양의 환경 기준값으로 한다. 한편, 입실감지센서(34)가 입실을 감지하기 전 상태에서는, 취기성 가스센서(26)나 흡인장치(18)는 절전상태로 되어 있고, 취기성 가스센서(26)의 검출부를 가열하기 위한 센서가온히터(54)의 온도가 낮게 설정되며, 흡인팬(18c)의 회전수가 억제되어 통과하는 유량도 저하되어 있다.
다음으로, 시각 t1에 있어서 입실감지센서(34)에 의하여 피험자가 입실한 것이 감지되면, 취기성 가스센서(26) 및 흡인장치(18)가 기동상태가 된다. 이에 따라, 취기성 가스센서(26)의 센서가온히터(54)의 온도가 상승하는 동시에, 흡인장치(18)의 팬의 회전수가 상승하여, 소정 유량의 가스를 흡인하도록 된다. 이에 따라, 온도센서(32)에 의한 검출값이 일단 크게 상승한 후, 적정 온도로 수속한다(도 9의 시각 t1~). 한편, 본 명세서에 있어서는, 입실감지센서(34)가 피험자의 화장실(R)로의 입실을 감지하고 있는 기간(도 9의 시각 t1~t8)을 1회의 '배변행동'이라고 하고 있다. 또한, 피험자가 입실하면, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출되는 검출신호가 상승한다. 이것은 취기성 가스센서(26)가 피험자의 체취나 사용하고 있는 향수, 정발료 등에 반응하기 때문이다. 즉, 피험자가 화장실(R)에 입실하기 전의 잔류가스 노이즈로부터의 증가분이, 피험자에 기인하는 피험자 노이즈이다. 데이터 해석장치에 내장된 노이즈 측정회로는, 보울(2a) 내에 잔류하고 있는 기체에 기인하는 잔류가스 노이즈, 및 피험자에 기인하는 피험자 노이즈를 검출한다. 또한, 취기성 가스센서(26)는 변기 내에 배출된 배변가스 내에 ppb 오더로 포함되는 매우 미량의 취기성 가스를 검출하는 것을 목적으로 하여, 매우 고감도로 설정되어 있으므로, 인간의 후각으로 감지할 수 없을 정도의 냄새에도 반응한다.
다음으로, 도 9의 시각 t2에 있어서, 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 변좌(4)에 착좌한 것이 감지되면, 이 시점이 피험자의 1회 배변기간의 개시시점으로서 설정된다. 한편, 본 명세서에 있어서는, 착좌감지센서(36)가 피험자의 변좌(4)로의 착좌를 감지하고 있는 기간(도 9의 시각 t2~t7)을 1회의 '배변기간'이라고 하고 있다. 그리고, 배변기간의 개시시점(시각 t2)보다 나중이고, 또한 후술하는 최초의 배설행위의 개시(도 9의 시각 t5) 직전에 있어서의 취기성 가스센서(26)에 의한 검출값을 잔류가스의 기준값으로서 설정한다.
도 9에 나타내는 예에서는, 시각 t2에 있어서 피험자가 착좌한 후, 시각 t3~t4 사이에 습도센서(30)의 검출값이 상승하고 있다. 이것은, 피험자의 방뇨를 감지한 것으로, 취기성 가스센서(26)의 검출값은 거의 변화하고 있지 않기 때문에, 데이터 해석장치(60)는 배설행위는 이루어지고 있지 않다고 판단한다. 이어서, 시각 t5에 있어서 수소가스센서(24) 및 취기성 가스센서(26)의 검출값이 급격하게 상승하고 있다. 이와 같이, 피험자의 착좌 후의 배변기간에 있어서, 취기성 가스센서(26)의 검출값이 급격하게 상승하면, 데이터 해석장치(60)는 배설행위가 이루어졌다고 판단한다.
배설행위가 이루어지면, 데이터 해석장치(60)는 취기성 가스센서(26)에 의한 검출값의 잔류가스의 기준값으로부터의 증가분(취기성 가스센서(26)에 의한 검출값의 그래프의 사선부분)인 변동폭에 근거하여, 피험자로부터 배출된 취기성 가스양을 추정한다. 즉, 데이터 해석장치(60)는 피험자에 의한 배변기간 개시시점에 있어서의 검출 데이터의 값을 피험자에 기인하는 노즐레벨인 기준값으로 하고, 취기성 가스센서에 의하여 검출된 검출값과, 기준값과의 차분을 시점에서 종점까지 시간적분함으로써, 1회째의 배설행위에 따르는 취기성 가스양으로서 추정한다. 이와 같이, 데이터 해석장치(60)는 기준값과의 차분에 근거하여 취기성 가스양을 추정하고 있으므로, 피험자에 기인하는 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 이 연산을 행하는 데이터 해석장치(60)에 내장된 회로는 노이즈 억제회로로서 기능하는 동시에, 피험자 노이즈의 영향을 경감하는 제2 노이즈 대응수단으로서 기능한다. 또한, 데이터 해석장치(60)는 피험자에 기인하는 노이즈 레벨이 소정값 이상인 경우에는, 표시장치(68)에 의하여 그 취지를 통지한다. 한편, 취기성 가스양의 추정의 상세에 대하여는 후술한다. 마찬가지로, 데이터 해석장치(60)는 수소가스센서(24)에 의한 검출값의 잔류가스의 기준값으로부터의 증가분에 근거하여, 피험자로부터 배출된 수소가스양을 추정한다. 피험자에 의한 배설행위가 이루어진(도 9의 시각 t5) 후, 취기성 가스센서(26) 및 수소가스센서(24)에 의한 검출값은, 잔류가스의 기준값으로 복귀한다. 이어서, 시각 t6에 있어서 피험자에 의한 2회째 배설행위가 이루어지면, 다시 취기성 가스센서(26), 이산화탄소 센서(28) 및 수소가스센서(24)에 의한 검출값이 급격하게 상승한다. 이 2회째 배설행위에 대하여도 1회째 배설행위와 마찬가지로, 잔류가스의 기준값으로부터의 증가분에 근거하여, 피험자로부터 배출된 취기성 가스양, 수소가스양이 추정된다. 한편, 2회째 이후의 배설행위의 취기성 가스양, 수소가스양을 추정할 때에는, 보울 내의 봉입수에 부유하는 부유변 등의 영향을 고려하여, 각각의 회마다 기준값을 변경하여도 좋다.
이와 같이, 피험자가 입실한 후, 복수 회의 배설행위를 한 경우(즉, 소정의 임계값 이상의 가스양의 변화가 복수 회 검출된 경우)에는, 각 회의 배설행위에 수반되는 배변가스양이 마찬가지로 하여 추정된다. 한편, 2회째 이후의 배설행위의 배변가스양을 산출할 때에는, 보울 내의 봉입수에 부유하는 부유변 등의 영향을 고려하여, 각각의 회마다 기준값을 변경하여도 좋다.
이어서, 도 9의 시각 t7에 있어서 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자의 이탈이 감지되어 1회의 배변기간이 종료하고, 시각 t8에 있어서 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 퇴실이 감지되어, 1회의 배변행동이 종료한다. 데이터 해석장치(60)는 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 퇴실이 감지될 때까지의 각 회의 배설행위에 수반되는 배변가스양을 추정한다.
이렇게 하여 측정된 배변가스양에 근거하여, 리모컨(8) 및 서버(12)에 있어서 피험자의 컨디션 상태가 판정된다. 이때, 리모컨(8)측에서는, 배변기간 중 또는 배변기간 종료 후 바로, 컨디션 상태의 측정을 표시할 수 있는 것이 바람직하다. 그리고, 배설행위를 복수 회 행하면, 보울(2a) 내에 대변이 쌓이므로, 취기성 가스에 의한 가스양의 측정 정밀도가 저하된다. 한편으로, 1회째 배설행위 시에는, 대장의 최하류까지 도달한 배변가스가 배출되므로, 컨디션 측정에 가장 유용한 정보를 얻을 수 있어, 측정의 신뢰도가 높다. 이들을 근거로, 리모컨(8)측에서는, 1회째 배설행위에 따른 배변가스양(취기성 가스 및 수소가스의 가스양)을 추정할 수 있었던 시점에서, 1회째 배설행위에 따른 배변가스양에만 근거하여 피험자의 컨디션 상태가 측정되어, 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시된다. 또는, 1회의 배변행동 중 초기 배설행위에 관한 검출 데이터에 근거하는 측정값의 중요도가, 후기 배설행위에 관한 중요도보다 중요하게 되도록 컨디션 상태를 측정할 수도 있다.
이에 대하여, 서버(12)측에서는, 복수 회의 배설행위에 따른 배변가스 총량을 이용함으로써 정확하게 판정을 행하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 서버(12)측에서는, 복수 회의 배설행위에 따른 배변가스 총량(취기성 가스 및 수소가스의 가스양의 총량), 보다 바람직하게는, 변기에 앉아서부터 이탈까지의 1회의 배변기간에 포함되는 모든 배설행위에 따른 배변가스 총량에 근거하여, 피험자의 컨디션 상태가 판정된다. 한편, 서버(12)측에 있어서의 피험자의 컨디션 상태의 판정은, 반드시 1회의 배변기간에 포함되는 모든 배설행위에 따른 배변가스 총량일 필요는 없지만, 다수 회의 배변기간에 포함되는 모든 배설행위에 따른 배변가스 총량에 근거하는 것인 것이 바람직하다.
여기에서, 도 9에 나타난 예에서는, 잔류가스의 기준값은 일정하였는데, 기준값이 일정하지 않은 경우에도 취기성 가스의 배출량을 추정할 수 있다. 예를 들어, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출된 검출값이 증가 경향에 있는 경우에는, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 배설행위의 개시 전의 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출된 검출값의 증가의 변화율이, 배설행위의 전후에도 계속되는 것으로서 그려진 보조선(A)을 기준값으로 한다. 이 보조선(A)으로부터 취기성 가스센서(26)에 의한 검출값의 경사가 크게 변화한 시점을 1회의 배설행위가 개시된 시점으로 판단하고, 취기성 가스의 양을 추정할 수 있다.
한편, 취기성 가스양의 추정은, 배설행위 전의 잔류가스를 기준값으로서 설정하고, 기준값으로부터의 차분에 근거하여 추정하므로, 기준값이 크게 변동되지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 배설행위의 개시시점 전의 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출되는 검출값의 변화율(즉, 기준값의 변화율=보조선(A)의 경사)이 소정의 임계값 이하인 경우에는, 리모컨(8)의 표시장치(68) 또는 스피커(70)로 이루어지는 통지수단에 의하여, 배변가스양의 추정 정밀도가 높다는 취지의 표시를 행한다.
한편, 배설행위 직전에 스프레이식의 방향제가 분무된 경우나, 알코올계 변좌제균제의 제균 시트나 제균 스프레이가 사용되면, 배설행위 전에 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출되는 검출값이 크게 변동된다. 이와 같은 상태를 기준값으로서 설정하면, 정확한 취기성 가스양의 추정을 행할 수 없다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 피험자에 기인하는 노이즈 레벨인 기준값이 소정값 이상인 경우, 또는 기준값의 변화율이 소정의 임계값 이상인 경우에는, 리모컨(8)의 표시장치(68) 또는 스피커(70)로 이루어지는 통지수단에 의하여 배변가스양의 추정 정밀도가 낮다는 취지의 통지를 행한다. 이와 같은 통지를 하였음에도 불구하고 배설행위가 이루어진 경우에는, 컨디션의 해석을 위한 계측은 하지 않거나, 또는 측정 신뢰도를 낮게 설정한다.
다음으로, 도 10의 (b)를 참조하여, 알코올계 변좌 제균제의 사용 감지를 설명한다. 도 10의 (b)는 피험자가 알코올계 변좌 제균제를 사용한 경우의 취기성 가스센서(26)에 의한 검출값의 일례를 나타내는 그래프이다.
우선, 도 10의 (b)의 시각 t10에 있어서, 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 입실가 감지된 후, 취기성 가스센서(26)의 검출값은 피험자의 체취 등에 반응하여 완만하게 상승한다. 이어서, 시각 t11에 있어서 피험자가 알코올계 제균제를 사용한 변좌 제균시트를 떼어내면, 취기성 가스센서(26)가 알코올향에 반응하여, 그 검출값이 급격하게 상승한다. 시각 t12에 있어서, 피험자가 변좌(4)의 제균을 끝내고, 제균시트를 보울(2a) 내에 폐기하면, 알코올계는 휘발성이 높기 때문에 바로 취기성 가스센서(26)의 검출값이 저하하기 시작한다. 이러한 특성은, 잔류하는 이취가스 성분과는 다르므로, 알코올계 제균에 의한 검출값의 급증은 잠시 기다리면 저하하며, 측정이 가능해지는 것을 발명자들은 발견하였다. 단, 알코올계 제균시트에 의한 제균의 경우에는 파기되었을 때에 봉입수에 부유하는 경우가 있다. 이러한 경우에는 알코올의 휘발이 계속되므로 저하가 늦어지는 경향이 있다. 그 때문에, 이하와 같이 시트를 배출하는 것이 바람직하다.
이어서, 시각 t13에 있어서 착좌감지센서(36)가 피험자의 착좌를 감지한 후, 피험자가 리모컨(8)의 세정 스위치(미도시)를 조작하여 수세식 대변기(2)의 세정을 실행하면, 보울(2a)의 잔류수에 떠있던 제균시트가 배출되므로, 취기성 가스센서(26)의 검출값은 급격하게 저하한다. 알코올계 제균제가 사용된 경우, 취기성 가스센서(26)는 대략 이와 같이 추이한다.
이 때문에, 데이터 해석장치(60)에 내장된 변좌제균 감지회로는, 입실감지센서(34)가 피험자의 입실을 감지한 후, 착좌감지센서(36)가 피험자의 착좌를 감지하기 전에, 취기성 가스센서(26)의 검출값이 소정값 이상 급격하게 상승한 경우, 피험자가 알코올계 제균제를 사용하여 변좌(4) 등의 제균을 행하였다고 판정한다. 본건 발명자는, 이와 같이 피험자가 화장실(R)에서 행하는 특유의 행동인 변좌(4)의 제균행위를 입실감지센서(34), 착좌감지센서(36), 및 취기성 가스센서(26)의 검출신호로부터 감지할 수 있다는 것을 발견한 것이다.
또한, 변좌제균 감지회로가 알코올계 제균제의 사용을 감지하고, 피험자가 착좌한 후에도 소정시간 수세식 대변기(2)의 세정이 실행되지 않는 경우에는, 데이터 해석장치(60)에 내장된 제균 노이즈 대응회로는, 변기세정장치(46)에 신호를 보내, 자동적으로 변기세정을 실행한다. 더욱이, 변좌제균감지회로가 알코올계 제균제의 사용을 감지하면, 제균 노이즈 대응회로는 흡인팬(18c)의 회전수를 상승시킨다. 이에 따라, 흡인장치(18)에 의하여 흡인되는 기체의 양이 증가하여, 변좌 제균에 의하여 휘발된 알코올 성분이 적극적으로 탈취필터(78)에 의하여 탈취되게 되어 취기성 가스센서(26)의 검출값을 저하시킬 수 있다. 즉, 제균 노이즈 대응회로는, 변좌제균 감지회로가 제균을 감지하면, 탈취장치를 작동시켜서 알코올계 제균제에 기인하는 노이즈의 영향을 경감한다.
더욱이, 변좌제균감지회로가 알코올계 제균제의 사용을 감지하고, 취기성 가스센서(26)의 검출값이 상승하고 있는 상태에서는, 제균 노이즈 대응회로는, 컨디션 측정을 중지하고, 배변을 대기하도록 표시장치(68)에 메시지를 표시하게 하여서, 피험자에게 통지한다. 제균 노이즈 대응회로는, 컨디션 측정이 가능해질 때까지 피험자에 대하여 배변을 기다리라는 취지의 메세지를 표시장치(68)에 표시하게 하여 피험자에게 통지한다. 이에 따라, 알코올계 제균제에 기인하는 노이즈의 영향이 경감된다. 한편, 알코올계 제균제의 사용에 의하여 급격하게 상승하였던 취기성 가스센서(26)의 검출값은 피험자가 제균을 끝내면 저하하기 시작한다.
제균 노이즈 대응회로는, 취기성 가스센서(26)가 검출한 노이즈 레벨이 저하 경향으로 전환되면, 표시장치(68)에 표시되어 있는 배변을 기다리라는 취지의 메세지를 소거하고, 측정이 가능해졌다는 취지를 통지한다. 즉, 알코올계 제균제에 기인하는 노이즈 레벨이 저하 경향에 있는 상황에서는, 저하 경향에 있는 취기성 가스센서(26)의 검출값의 상승을 감지하는 것이 가능하다. 데이터 해석장치(60)는 저하 경향에 있는 취기성 가스센서(26)의 검출값이 상승한 시점을 피험자에 의한 배변가스의 방출로서 감지한다. 하지만, 취기성 가스센서(26)가 검출하고 있는 노이즈 레벨의 저하가 소정의 변화율 이상인 상태에서는, 제균 노이즈 대응회로는, 컨디션 측정을 중지하고, 배변을 기다리라는 취지의 메세지의 표시를 계속한다. 즉, 노이즈 레벨이 급격하게 저하하고 있는 상태에서는, 배변가스의 방출에 의한 검출값의 상승이 마스크되어 버려, 배변가스의 방출을 정확하게 감지할 수 없기 때문이다. 또한, 기준값이 크게 감소하고 있는 중에서의 연산은 오차도 커지므로 중지하는 것이 바람직하다.
또한, 제균 노이즈 대응회로는, 알코올계 제균제의 사용에 의하여, 노이즈 레벨이 소정값 이상인 경우에는, 컨디션 측정을 위한 계측을 중지하거나, 또는 측정 신뢰도를 낮게 설정한다. 상술한 바와 같이, 측정의 신뢰도가 낮게 설정되면, 도 7의 (a)에 의하여 설명한 컨디션 표시 테이블 상의 플롯점이 양호한 컨디션을 나타내는 측으로 보다 크게 보정된다. 즉, 제균 노이즈 대응회로는, 변좌에 대한 제균이 감지된 경우에는, 표시장치(68)에 의하여 출력되는 컨디션의 양호 여부를 양호한 컨디션을 나타내는 측으로 보정한다.
한편, 수세식 대변기(2)의 부착변이 많은 경우나, 대량의 방향제를 사용한 경우에는, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출되는 가스양의 절대값이 커져서, 경우에 따라서는 센서에 의한 검출값이 포화되거나, 측정 정밀도가 높은 대역을 벗어나거나 하므로, 이와 같은 상황에서는 미량인 취기성 가스의 양을 정확하게 추정하는 것이 어려워진다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 기준값의 절대량이 소정의 임계값 이상인 경우에도 컨디션의 측정을 위한 계측을 행하지 않거나, 또는 측정 신뢰도를 낮게 설정한다.
더욱이, 서버(12)의 데이터베이스에는, 상술한 바와 같이 새로운 피험자의 취기성 가스의 가스양 및 건강계 가스의 가스양의 측정 데이터가 순차 축적된다. 또한, 서버(12)의 데이터베이스에는, 의료기관 단말(16)로부터 피험자가 의료기관에서 질료를 받은 암의 검진결과가 피험자의 식별정보에 대응지어져 기록된다. 서버(12)는 이와 같은 암의 검진결과와, 취기성 가스 및 건강계 가스의 가스양 변화의 이력의 변화에 근거하여, 기록된 진단 테이블을 갱신한다.
도 11은, 진단 테이블의 갱신의 일례를 나타내는 도면이다. 예를 들어, 오래된 진단 테이블에 있는 피험자의 취기성 가스 및 건강계 가스의 측정 데이터(A)를 플롯하여 해석을 행한 결과, '조기 대장암 의심'으로 판정된 경우이더라도, 검진에 의하여 이 환자가 조기 대장암으로 진단되었다고 한다. 이러한 경우에는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 조기 대장암으로 진단된 피험자의 측정 데이터(A)에 대응하는 부분이 포함되도록, '대장암 염려 큼', '조기 대장암 염려 큼', '조기 대장암 의심'의 영역을 넓히고, '컨디션 부전 레벨'의 영역을 좁힌다. 이것과 반대로, 예를 들어 오래된 진단 테이블에 있어서 취기성 가스 및 건강계 가스의 가스양의 상관관계로부터 '조기 대장암 의심'으로 판정된 경우이더라도, 검진결과, 암의 의심이 없다고 진단된 피험자가 다수 존재한 경우에는, '컨디션 부전 레벨'의 영역을 넓히고, '대장암 염려 큼', '조기 대장암 염려 큼', '조기 대장암 의심'의 영역을 좁힌다. 한편, 진단 테이블을 갱신한 경우에는, 표시 테이블의 각 영역도 마찬가지로 변경한다.
또한, 서버(12)에는 피험자의 체중, 연령, 성별 등의 속성정보 및 취기성 가스 및 건강계 가스의 측정 데이터의 변화 이력의 경향에 관하여 조건분류된 복수의 컨디션 표시 테이블이 기록되어 있다.
그리고, 피험자측 장치(10)에 있어서, 보다 상세한 컨디션의 해석을 행하는 것을 희망하는 경우에는, 서버(12)에 피험자의 식별정보와 함께 피험자의 체중, 연령, 성별 등의 속성정보를 등록한다. 그리고, 서버(12)에 이 보다 상세한 분석을 희망하는 피험자의 측정 데이터가 축적되면, 서버(12)는 이 피험자의 속성정보 및 측정 데이터의 변화 이력에 가까운 조건의 컨디션 표시 테이블을 선택한다. 서버(12)는 선택한 컨디션 표시 테이블을 네트워크를 통하여 피험자측 장치(10)에 송신한다. 피험자측 장치(10)는 서버(12)로부터 새로운 컨디션 표시 테이블을 수신하면, 이미 기억하고 있는 컨디션 표시 테이블을 수신한 컨디션 표시 테이블로 변경한다. 이에 따라, 피험자측 장치(10)에 있어서 피험자의 속성이나 측정 데이터의 이력에 따른 보다 정확한 컨디션의 해석을 행할 수 있다.
한편, 상기 설명한 실시형태에서는, 피험자측 장치(10)에 있어서도 측정 데이터의 이력을 기억하는 구성으로 하고 있는데, 이것으로 한정되지 않으며, 측정 데이터는 서버(12)의 데이터베이스에만 측정 데이터를 기억하게 하고, 피험자측 장치(10)는 서버(12)의 데이터베이스로부터 과거의 측정 데이터의 이력을 판독하여, 검진공정(S5)에 있어서의 검진결과연산 및 계시진단을 행하여도 좋다.
여기에서, 도 4의 검진공정(S5)에 있어서의 신뢰도의 산출방법에 대하여 이하에 상술한다. 취기성 가스센서(26)로서 이용되고 있는 반도체 가스센서의 특징으로서, 취기성 가스뿐만 아니라, 방향제, 제균시트 등의 주위의 이취가스나 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스도 검출하여 버리는 경우가 있다. 더욱이는, 반도체 가스센서에 의하여 검출되는 취기성 가스의 검출값은, 변의 상태(예를 들어, 설사 상태인지 아닌지)나, 변량에 따라서도 변화한다. 이 때문에, 암에 관한 질병의 판정을 행하는데 있어서, 이들 이취가스 노이즈의 영향의 크기나, 변의 상태를 평가할 수 있는 것이 요구되고 있다. 본 실시형태에서는, 화장실 내에 설치된 피험자측 장치(10)의 데이터 해석장치(60)에 설치된 신뢰도 판정회로에 의하여, 이와 같은 배변가스의 이취가스 노이즈의 영향이나, 변의 상태 등의 측정 정밀도에 영향을 미치는 사상을 평가하고, 가스검출장치(20)에 의한 가스 검출의 정밀도를 나타내는 지표로서, 측정 신뢰도를 판정하는 것으로 하고 있다.
도 12는 측정 신뢰도를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 한편, 이하의 설명에서는, 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스의 영향, 습도의 영향, 온도의 영향, 및 배변가스의 횟수의 영향에 따른 보정이 이루어진 경우를 예로서 설명한다. 이하의 측정 신뢰도의 판정은, 리모컨(8)의 데이터 해석장치(60) 내의 취기성 가스의 검출 신뢰도를 판정하는 신뢰도 판정회로를 이용하여 이루어진다.
측정장치(6)의 수소가스센서(24), 취기성 가스센서(26), 이산화탄소 센서(28), 습도센서(30), 온도센서(32), 입실감지센서(34), 착좌감지센서(36), 및 배변·배뇨감지센서(38)로부터의 출력은 리모컨(8)의 데이터 해석장치(60)에 송신된다. 도 12에는 이들 센서로부터의 출력의 일례가 나타나 있다.
또한, 리모컨(8)의 데이터 해석장치(60)에는 미리 신뢰도를 산출하기 위한 복수의 신뢰도 보정 테이블이 기록되어 있다.
도 13 내지 도 16은 각각 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스의 영향을 판정하기 위한 피험자 부착 이취가스 노이즈 보정 테이블, 습도의 영향을 판정하기 위한 습도 보정 테이블, 온도의 영향을 판정하기 위한 온도 보정 테이블, 및 배설의 횟수에 의한 영향을 판정하기 위한 배설횟수 보정 테이블을 나타내는 도면이다.
취기성 가스센서(26)로서 이용되고 있는 반도체 가스센서는, 피험자에게 부착된 배변가스 이외의 이취 노이즈(환경 노이즈)를 검출해 버린다. 피험자에게 부착된 이취가스 성분의 양(노이즈양)이 많은 경우에는, 측정의 신뢰도가 낮다고 할 수 있다. 이 때문에, 도 13에 나타내는 바와 같이, 피험자 부착 이취가스 노이즈 보정 테이블에서는, 부착 이취가스 노이즈양에 대하여 보정값이 정해져 있다. 구체적으로는, 피험자에게 부착된 이취가스 성분의 양이 소정값 미만인 경우에는 보정을 행하지 않는 값으로서 보정값을 1로 하고, 피험자에게 부착된 이취가스 성분의 양이 소정량 이상인 경우에는, 이취가스 성분의 양이 많을수록 서서히 신뢰값을 저하시키기 위하여 1로부터의 마이너스의 보정량을 크게 하며, 피험자에게 부착된 이취가스 성분의 노이즈양이 소정량보다 너무나도 많은 경우에는, 측정 불가(보정값 0)로 하고 있다. 부착 이취가스 노이즈양은, 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 착좌한 것이 감지되기 전의 비배변 기간에 있어서의 취기성 가스센서(26)에 의하여 감지된 감지 데이터에 근거하여 결정된다. 한편, 피험자에게 부착된 이취가스 성분은, 배변기간 중의 일부가 아니라 비배변 기간 전체에 영향을 미치기 때문에, 배변기간 전체에 걸쳐 신뢰도를 보정한다. 이하, 이와 같이 배변기간 전체에 걸쳐 신뢰도를 보정하는 것을 '전체 보정'이라고 한다.
또한, 피험자가 방뇨하면 보울(2a) 내의 습도가 상승하여, 취기성 가스센서(26)의 검출부에 도달하는 가스의 습도가 높아진다. 취기성 가스센서(26)에 도달하는 가스의 습도가 높아지면, 취기성 가스센서(26)의 저항이 변화해버려, 센서 감도가 저하해버린다. 또한, 보울(2a) 내의 부착변에 오줌이 닿으면, 부착변이 건조상태에서 부드러워져, 부착변으로부터 다시 배변가스가 보울(2a) 내에 오줌이 닿아 있는 동안에, 일시적으로 많이 방출되어 버리는 경우가 있다. 이러한 부착변으로부터 방출된 배변가스는, 피험자로부터 방출된 배변가스를 측정할 때에 노이즈로서 취기성 가스센서에 검출되어 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 도 14에 나타내는 바와 같이, 습도 보정 테이블에서는, 습도센서(30)에 의하여 측정된 습도가 소정값보다 낮은 경우에는 1로 하고, 소정값 이상인 경우에는 습도가 높아짐에 따라서 신뢰도가 저하하며, 측정한계값 이상인 경우에는 측정 불가(보정값 0)로 하고 있다. 한편, 배뇨행위는 일시적인 행위이므로, 습도 보정 테이블은 습도센서(30)에 의하여 측정된 습도의 변화가 보이는 기간만을 보정하는 '부분 보정'으로 하고 있다. 한편, 이하에 이와 같이 배변기간의 특정 기간에만 신뢰도를 보정하는 것, 또는 배변기간의 전체에 있어서 보정하지만, 배변기간의 각 기간에 있어서 다른 보정을 하는 것을 '부분 보정'이라고 한다.
또한, 취기성 가스센서(26)로서 이용되고 있는 반도체 가스센서는, 산화주석으로 이루어지는 검출부를 가열한 상태에서, 표면에 흡착되어 있는 산소와 환원가스의 산화·환원 반응에 근거하여, 취기성 가스를 검출하고 있다. 이 때문에, 검출부의 온도가 소정의 온도범위보다 높거나 또는 낮은 경우에는, 센서 감도가 저하해버린다. 이 때문에, 도 15에 나타내는 바와 같이, 온도 보정 테이블에서는, 온도센서(32)에 의하여 감지된 온도에 따라서 보정값이 정해져 있다. 구체적으로는, 온도센서(32)에 의하여 검출된 온도가, 취기성 가스센서(26)의 검출부의 측정에 적합한 적정온도 범위 내인 경우에는, 신뢰도를 높이도록 보정값을 1보다 큰 값으로 하고, 온도센서(32)에 의하여 검출된 온도가 적정온도 범위보다 약간 높거나 또는 낮은 범위 내인 경우에는, 신뢰값을 저하시키도록 보정값을 1미만의 값으로 하며, 더욱이 온도센서에 의하여 검출된 온도가 측정 가능한 온도의 상한값보다 큰 범위, 또는 측정 가능한 온도의 하한값보다 작은 경우에는, 측정 불가(보정값 0)로 하고 있다. 한편, 온도보정은 배변기간에 있어서 크게 변동되지 않으므로, 배변기간 전체를 보정하는 전체 보정으로 하고 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 1회의 배변기간 동안에 복수 회 배설행위를 행하는 경우에는, 1회째에서는 배변가스양 그 자체가 많아지므로(취기성 가스양도 많아지므로), 배변기간에 있어서의 초기 배설행위가 후기 배설행위보다 분석의 정밀도가 높아진다. 이 때문에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 배설행위 횟수 보정 테이블에서는, 첫 회의 배변가스의 보정값은 신뢰도를 높이도록 1보다 큰 값으로 설정하고, 2회째는 1로 하며, 3회째 이후에는 1미만의 값으로 하고, 횟수가 증가함에 따라 서서히 저하하는 것으로 하였다. 이에 따라서 배변가스의 1회째가 우선적으로 진단대상이 되도록 궁리하고 있다. 한편, 배설행위 횟수 보정 테이블은, 배변가스가 감지된 기간만을 보정하는 것으로, 부분 보정으로 하고 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 시각 t1에 있어서 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 입실이 감지되면, 측정장치(6)의 제어장치(22)는, 대기상태인 측정 전 환경정비공정에서 측정 개시 준비공정으로 이행되며, 센서가온히터(54) 및 흡인장치(18)를 구동시킨다. 이에 따라, 온도센서(32)에 의하여 감지되는 온도가 상승하고, 적정 온도로 수속한다. 그리고, 리모컨(8)의 데이터 해석장치(60)는, 착좌감지센서(36)에 의하여 착좌가 감지되기 전의 비배변 기간에 있어서, 온도보정 테이블을 참조하여, 온도센서(32)에 의하여 측정된 수속온도에 대응하는 보정값을 취득한다. 도 12에 나타내는 예에서는, 온도보정값은 0.9가 된다.
시각 t1에 있어서 피험자에게 부착된 이취 노이즈에 의하여, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출되는 감지 데이터가 증가한 후, 일정 값으로 수속한다. 그리고, 시각 t2에 있어서 착좌감지센서(36)에 의한 착좌의 감지 전 비배변 기간에 있어서의 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 검출 데이터에 대응하는 보정값을 구한다. 본 실시형태에서는, 피험자 부착 이취가스 노이즈 보정값은 0.7이 된다.
다음으로, 시각 t3에 있어서, 착좌감지센서(36)에 의하여 착좌가 감지된 후의 배변기간에 있어서, 피험자가 방뇨하면 습도센서(30)에 의한 검출값이 상승한다. 한편, 이 습도센서(30)에 의한 습도 상승의 감지는, 예를 들어 배변기간 전, 즉 착좌감지센서(36)에 의하여 착좌가 감지되기 전의 습도를 기준으로 하여 측정하면 좋다. 이와 같이, 습도센서(30)에 의하여 검출 데이터의 상승이 감지된 경우에는, 이 검출 데이터가 상승하고 있는 기간에 대하여, 데이터 해석장치(60)는 습도보정 테이블을 참조하여, 상승한 검출 데이터에 대응하는 보정값을 구한다. 본 실시형태에서는, 습도센서(30)에 의한 검출 데이터가 상승한 기간(즉, 시각 t3~t4)의 부분 보정값은 0.6이 된다.
다음으로, 시각 t5, t6에 있어서 피험자가 배설행위를 함으로써, 취기성 가스센서(26)에 의하여 감지된 감지 데이터와 기준값과긔 차의 변화율이 소정값 이상이 된 경우에는, 데이터 해석장치(60)는 이 배설행위에 수반되는 가스량을 산출한다. 또한, 이것과 동시에, 데이터 해석장치(60)는 배변기간 내에 있어서의 배설행위의 횟수에 따라서, 횟수 보정 테이블을 참조하여, 1회째의 배설행위에 대응하는 기간(즉, 시각 t5~t5')은 보정값 1.5가 되고, 2회째의 배설행위에 대응하는 기간(즉, 시각 t6~t6')은 보정값 1.0이 된다.
데이터 해석장치(60)는 이와 같이 추정한 전체 보정값 및 부분 보정값에 근거하여, 각 배설행위에 수반되는 가스 감지의 측정 신뢰도를 산출한다. 본 실시형태에서는, 신뢰도는 3을 기준으로 하고 있고, 각 배설행위에 대한 신뢰도는 3×전체의 전체 보정값의 곱×전체의 대응하는 부분 보정값의 곱으로 산출한다. 구체적으로는, 1회째의 배설행위의 신뢰도는 3(기준)×0.9(온도 보정값)×0.7(피험자 부착 노이즈 보정값)×1.5(횟수 보정값)=2.84가 된다. 또한, 2회째 배설행위의 신뢰도는 3(기준)×0.9(온도 보정값)×0.7(피험자 부착 노이즈 보정값)×1.0(횟수 보정값)=1.89가 된다.
그리고, 이렇게 하여서 산출된 신뢰도는, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 리모컨(8)의 표시장치(68)에 표시된다. 더욱이, 산출된 신뢰도는, 취기성 가스센서(26)의 감지 데이턴나, 수소가스센서(24)의 감지 데이터와 함께, 피험자측 장치로부터 서버(12)로 송신되어, 서버(12)의 배변가스 데이터베이스에 기록된다. 한편, 이때, 서버(12)의 배변가스 데이터베이스에는, 취기성 가스센서의 감지 데이터 및 수소가스센서의 감지 데이터는, 후술하는 신뢰도에 의한 보정을 행하고 있지 않은 본 데이터가 기록된다. 그리고, 서버(12)에 접속된 의료기관 단말(16)에 의하여, 측정 데이터를 열람하는 경우에는, 취기성 가스센서(26)의 감지 데이터나, 수소가스센서(24)의 감지 데이터와 함께 이 측정 신뢰도가 표시된다. 의료기관의 의사는, 의료기관 단말(16)에 표시된 취기성 가스 및 수소가스와 함께 표시된 측정 신뢰도를 참조하여 진단을 한다. 이에 따라, 의사 등이 측정 데이터에 근거하여, 피험자의 컨디션을 진단할 때, 측정 신뢰도가 높은 데이터를 사용하여, 보다 정확하게 진단할 수 있다. 또한, 의사는 측정 신뢰도가 낮은 데이터에 대하여는 사용하지 않고, 또한 중시하지 않고 진단하여도 좋다. 한편, 측정 데이터의 일부 또는 전부의 기간의 신뢰도가 1 이하인 경우에는 측정 정밀도가 매우 낮으므로, 측정 불가로서 서버(12)로의 측정 데이터의 송신을 행하지 않아도 좋다.
또한, 이렇게 하여서 산출한 측정 신뢰도에 근거하여 취기성 가스센서(26)와, 수소가스센서(24)의 검출 데이터를 보정하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 측정 신뢰도가 높은 경우에는, 실제 검출값을 사용하는데, 측정 신뢰도가 낮은 경우에는, 검출값을 과거의 검출값에 가까운 값이 되도록 보정한다. 일례로서, 피험자측 장치(10)에 있어서 1회째 배설행위에 수반되는 배변가스의 검출 데이터에 근거하여 컨디션을 분석할 때, 리모컨(8)의 기억장치에 기록된 과거의 측정 데이터에 근접하도록 새롭게 검출한 검출값을 보정하는 경우를 설명한다. 상술한 바와 같이, 1회째 배설행위에 수반되는 신뢰도는 2.84로 산출되었다.
데이터 해석장치(60)는 이렇게 하여 산출된 신뢰도에 근거하여, 측정값의 보정량을 결정한다. 도 17은 데이터 해석장치에 기록된 신뢰도와, 측정값의 보정률과의 관계를 나타내는 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 본 실시형태에서는, 신뢰도가 1 이하인 겨우에는, 검출 데이터의 신뢰도가 너무 낮기 때문에 측정값을 사용 불가로 한다. 즉, 신뢰도가 소정값 이하인 기간의 검출 데이터에 근거하는 컨디션의 해석을 행하지 않고, 신뢰도가 소정값보다 큰 검출 데이터에만 근거하여 해석을 행하여 해석 결과가 표시장치(68)에 표시된다. 또한, 신뢰도가 1보다 크고 2 이하인 경우에는, 측정값을 과거이력측으로 20% 근접시키는 보정을 실시한다. 또한, 측정값을 신뢰도가 2보다 크고 3 이하인 경우에는, 측정값을 과거이력측으로 15% 근접시키는 보정을 실시한다. 그리고, 신뢰도가 3보다 크고 4 이하인 경우에는, 측정값을 과거이력측으로 10% 근접시키는 보정을 실시한다. 또한, 신뢰도가 4보다 크고 5 이하인 경우에는, 측정값을 과거이력측으로 5% 근접시키는 보정을 실시한다. 그리고, 측정값이 5보다 큰 경우에는, 측정값을 보정하지 않고 사용한다.
상기 예에서는, 1회째의 배설행위에 수반되는 신뢰도는 2.84이다. 이 때문에, 도 7의 (a)를 참조하여 설명한 바와 같이, 최신 데이터의 플롯점을 과거의 측정값에 15% 근접시키도록 보정하여, 과거의 데이터와 함께 표시한다.
한편, 이와 같은 신뢰도에 근거하는 보정은, 서버(12) 측에서 행하여도 좋다. 또한, 서버(12)측에서 컨디션의 해석을 행하는 경우에는, 예를 들어 1회분의 배변기간 중, 신뢰도가 소정값 이상인 배변행위의 취기성 가스의 검출값 및 수소가스의 검출값을 총계하여, 총계한 데이터에 근거하여 컨디션의 해석을 행하여도 좋다. 또한, 리모컨(8)의 기억장치에 보존되는 검출 데이터로서는, 반드시 측정 신뢰도에 근거하는 보정을 실시하지 않는 것이 아니어도 좋으며, 보정 후의 검출 데이터를 기록하여도 좋다.
보정 테이블은 상술한 피험자 부착 이취가스 노이즈 보정 테이블, 온도 보정 테이블, 및 습도 보정 테이블로 한정되지 않는다. 도 18 내지 도 29는, 보정 테이블의 예를 나타내는 도면이다.
예를 들어, 화장실 내에 방향제 등의 배변가스 이외의 이취 노이즈(환경 노이즈)가 존재하는 경우에는, 취기성 가스센서(26)가 이 이취 노이즈를 감지해버려서, 측정의 정밀도가 저하될 우려가 있다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는, 환경 노이즈의 영향을 평가하기 위하여, 신뢰도를 보정한다. 한편, 이와 같은 환경 노이즈의 노이즈양에 대하여는, 예를 들어 입실감지센서(34)에 의하여 피험자의 입실이 감지되기 전의 취기성 가스센서(26)에 의한 검출 데이터에 근거하여 평가할 수 있다. 도 18은 환경 노이즈 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 환경 노이즈 보정값은, 환경 노이즈의 노이즈양이 소정값보다 작은 경우에는 1이고, 환경 노이즈의 노이즈양이 소정값 이상으로 커짐에 따라서 신뢰값을 낮추기 위하여 보정계수도 작게 한다. 그리고, 환경 노이즈의 노이즈양이 측정 가능 상한값 이상인 경우에는, 측정 불가능으로 한다. 한편, 환경 노이즈 보정값은, 배변기간 전체에 영향을 주므로, 전체 보정으로 하면 좋다.
또한, 예를 들어 스프레이식의 방향제를 사용한 경우 등, 기준값을 설정할 때에 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터가 크게 변동되고 있는 경우나, 가스양의 추정시에 설정한 기준값의 경사가 큰 경우나, 추정한 가스양의 정밀도가 낮아져 버린다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는 기준값 안정성 보정 테이블을 참조하여, 이와 같은 기준값 안전성의 불량상태의 영향(기준값 안정도 불량이라고 함)을 평가하기 위하여 신뢰도를 보정한다. 기준값 안정성에 대하여는, 예를 들어 비배변 기간에 있어서의 기준값의 시간축에 대한 경사나, 기준값을 설정할 때의 취기성 가스센서(26)의 검출값의 변동의 크기에 근거하여, 평가할 수 있다. 도 19는 기준값 안정도 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 기준값 안정성 노이즈 보정값은, 기준값 안정성 불량이 작은 경우에는 1이고, 기준값 안정성 불량이 커짐에 따라서 작아진다. 그리고, 기준값 안정성 불량이 소정값 이상인 경우에는, 측정불량으로 한다. 한편, 가스양의 추정은, 각 배변행위에 대하여 기준값을 설정하기 위하여, 각 배설행위에 대응한 기간만의 보정값, 즉 부분 보정으로 한다.
또한, 예를 들어, 제균시트에 의하여 변좌를 세정한 경우에는, 제균시트에 포함되는 알코올 등의 성분을 취기성 가스센서(26)가 감지해버린다. 제균시트에 포함되는 알코올 등의 성분의 영향은, 제균시트를 사용한 직후에는 취기성 가스센서(26)에 큰 값이 검출되는데, 알코올은 고휘발성이므로, 단기간으로 취기성 가스센서(26)에 검출되는 값이 낮아진다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는, 제균 변좌 세정 보정 테이블을 참조하여, 변좌 제균에 의한 영향에 따라서 신뢰도를 보정한다. 한편, 제균 시트의 사용은, 예를 들어 입실감지센서(34)에 의하여 피험자가 입실한 것을 감지한 후, 및 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 착좌한 것을 감지하기 전에, 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터가 소정값보다 크게 변동하는 것을 감지함으로써 검출할 수 있다. 도 20은 제균변좌 세정보정 테이블을 나타내는 도면이다. 이와 같이 제균시트가 사용된 것을 검출한 경우에는, 제균시트의 검출로부터 소정의 기간은 측정 불가(보정값 0)로 하고, 그 이후의 기간의 보정값은, 1 미만의 값에서 시간의 경과와 함께 1까지 상승한다. 한편, 제균시트의 영향은 상술한 바와 같이 시간에 따라 변하므로, 부분 보정으로 한다.
또한, 배변가스에 포함되는 취기성 가스는 미량이므로, 배변기간 내에 배출되는 취기성 가스가 많을수록 보다 정확한 컨디션의 분석을 행할 수 있다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 배변가스 총량 보정값 테이블을 참조하여, 취기성 가스의 총량에 근거하여 신뢰도를 보정한다. 한편, 배변가스 총량은, 배변기간 내의 취기성 가스센서의 검출 데이터에 근거하여 추정한 가스양의 합계에 의하여 평가할 수 있다. 도 21은 배변가스 총량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 배변 총량 보정값은, 배변가스 총량이 소정값 이상인 경우에는, 측정 중에 방향스프레이를 분사하는 등, 어떠한 문제가 발생한 것으로서 측정 불가(보정값 0)으로 하고, 또한 배변가스 총량이 소정값 이하인 경우에는, 배변가스가 너무나도 적어 정확한 측정을 행할 수 없다고 하여 측정 불가(보정값 0)로 한다. 그리고, 측정 불가(보정값 0)로 판단되지 않는 범위 내에서는, 배변가스 총량이 많은 경우에는, 보정값을 1로 하고, 배변가스 총량이 적어짐에 따라서 보정값이 작아진다. 한편, 배변가스 총량 보정은, 배변기간 전체의 배변가스 총량에 근거하여 보정값을 설정하고 있으므로, 전체 보정으로 한다.
또한, 방귀시에는 배변시보다 대량의 배변가스가 보울 내로 방출되므로, 방귀에 의한 배변가스는 컨디션의 분석에 적합하다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 피험자에 의한 방귀가 감지된 경우에는, 방귀 보정값 테이블을 참조하여, 방귀에 포함되는 배변가스양에 근거하여서, 방귀의 기간에 있어서의 신뢰도를 보정한다. 한편, 방귀 행위에 대하여는, 착좌감지센서(36)에 의하여 착좌가 감지된 후에, 취기성 가스센서(26)의 검출값과 기준값과의 차분이 소정값 이상인 변화율로 급격하게 상승한 것을 감지한 경우에, 방귀 행위가 행하여졌다고 판정할 수 있다. 또한, 상기 차분이 급격하게 상승한 시점으로부터 , 다시 가스센서(26)의 검출값이 기준값까지 되돌아 갈 때까지의 기간을 방귀 기간으로 하면 좋다. 한편, 보다 정확하게 방귀 행위가 행하여졌다는 것을 감지하기 위하여는, 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터가 소정값 이상의 변화율로 급격하게 상승하고, 봉입수량 센서 등에 의하여 대변이 보울 내에 배출되지 않았다는 것을 감지하면 좋다. 도 22는 방귀 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 방귀 보정값 테이블에서는, 방귀 가스양(취기성 가스센서에 의하여 검출된 배변가스양)이 적은 경우에는 보정값은 1이고, 방귀 가스양이 증가할수록 보정값이 상승하도록 설정하면 좋다.
그리고, 각 배설행위에 있어서의 변량이 많은 경우에는, 배변가스의 양이 많아져, 보다 정확한 컨디션의 분석을 행할 수 있는데, 각 배설행위에 있어서의 변량이 적은 경우에는, 배변가스의 양이 적어져, 컨디션의 분석의 정밀도가 낮아진다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는 변량 보정값 테이블을 참조하여, 각 배설행위시의 변량에 근거하여 신뢰도를 보정한다. 한편, 변량은, 예를 들어 배변·배뇨 감지센서(38)의 봉입수량의 변화를 감지하는 봉입수량 센서(변량측정장치)에 의하여 평가할 수 있다. 도 23은 변량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 23에 나타내는 바오 k같이, 변량이 소정값 이하인 경우에는, 변량과 함께 배변가스양도 매우 적어, 정확한 분석을 행할 수 없다고 하여 측정 불가로 한다. 그리고, 변량이 소정값을 넘은 경우에는, 변량이 증가함에 따라서 보정값이 1 미만의 값에서 1을 넘는 값까지 서서히 증가한다. 한편, 변량은 배설행위마다 판정되므로, 변량 보정값은 부분 보정으로 한다.
또한, 예를 들어, 변이 설사 상태인 경우에는, 방출시간이 짧으므로, 센서가 충분히 배변가스를 감지할 수 없다. 또한, 배변 후의 봉입수에 떠있게 되면, 봉입수에 뜬 변으로부터 배변가스가 방출되어 버려서, 배변가스의 감지 정밀도가 저하된다. 더욱이, 변이 설사상태인 경우에는, 통상의 변에서는 있을 수 없는 대량의 초산가스가 배변가스로서 배출되므로, 단쇄지방산 가스양에 근거하는 컨디션 측정을 행할 수 없다. 그래서, 데이터 해석장치(60)에 내장된 프로그램인 설사판정수단은, 변종 보정 테이블을 탐조하여, 각 배설행위의 변종에 따라서 신뢰도를 보정한다. 한편, 변종은, 변상태 감지장치로서의 배변·배뇨 감지센서(38)의 CCD나, 마이크로파 센서 등을 이용하여, 이들의 검출결과에 근거하여 검출할 수 있다. 또는, 설사시에는 매우 다량의 초산가스가 방출되기 때문에, 초산가스의 검출 데이터에 근거하여 설사를 판정할 수도 있다. 그리고, 변의 부유는, 부유감지장치로서 보울 내에 CCD나, 마이크로파 센서 등을 설지함으로써 감지할 수 있다. 도 24는, 변종 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 설사판정수단은, 설사변인 경우에는, 측정 불가(보정값 0)로 하고, 부유변이 감지된 경우에는, 그 이후의 배설행위에 있어서의 보정값을 1 미만의 값으로 하며, 통상변이 감지된 경우에는, 보정값을 1로 한다. 한편, 변종은 배설행위마다 판정되므로, 변종 보정값은 부분 보정으로 한다. 이와 같이, 설사판정수단은, 피험자의 설사를 판정한 경우, 그 검출 데이터를 컨디션 해석에 사용하지 않거나(측정 불가), 또는 검출 데이터의 중요도를 저하(보정값 1을 미만으로 함)시킨다.
또한, 통상적으로 건강한 사람을 하루에 1회 정도 배변을 한다. 이에 대하여, 식중독 등에 의하여 위장 상태가 나쁘면 하루에 몇 차례나 배변하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 배변이 행하여졌더라도, 배변시에 방출되는 배변가스양도 적어져 버린다. 그리고, 변비 등에 의하여 배변 빈도가 적어지는 경우에는, 취기성분의 생성시간이 길어지거나, 변량이 증가하거나 하는 등의 이유로 배변가스양이 증가한다. 너무나도 배변간격이 커지면, 컨디션의 해석 정밀도가 저하해버린다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는 배변기간 보정 테이블을 참조하여, 배변간격에 근거하여 신뢰도를 보정한다. 한편, 배변간격은 데이터 해석장치(60)에 의하여 기억되어 있는 지난 회의 배변의 일시 및 측정개시 준비공정(S2)에 있어서 입력된 배변이력정보에 근거하여 판정할 수 있다. 도 25는 배변간격 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 배변간격이 극도로 짧은 경우에는, 보정값을 1보다 매우 낮은 값으로 하고, 배변간격이 2일 정도인 경우에는, 보정값을 1보다 낮은 값으로 하며, 배변간격이 4일 이상인 경우에는, 보정값을 1보다 매두 낮은 값으로 하고 있다. 한편, 배변간격 보정값은 전체 보정으로 한다.
배변가스에 근거하는 컨디션의 판정에서는, 예를 들어 전일 폭음 폭식을 하는 등의 원인에 의하여 위장 상태가 악화된 경우에는, 컨디션 상태는 종래의 컨디션 상태보다 나쁘게 판정된다. 이 때문에, 매일매일의 생활에 따라, 컨디션의 해석 결과에 편차가 발생하게 된다. 이 때문에, 예를 들어 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 의한 컨디션의 해석을 개시한 시점에 있어서, 종종 폭음 폭식 등에 의하여 컨디션 상태가 나쁜 날이 겹쳐 버리면, 이력표시하였더라도 컨디션 상태가 나쁜 해석 결과만이 표시되게 되어, 의료기관 등에 있어서 정확한 질병의 판정을 행할 수 없게 될 우려가 있다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는 데이터 축적량 보정 테이블을 참조하여 피험자측 장치에 기억된 과거의 계측 데이터의 데이터수에 따라서, 신뢰도를 보정한다. 도 26은 데이터 축적량 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 축적 데이터수가 5회 미만인 경우에는, 진단 불가(보정값 0)로 하고, 축적 데이터수가 5회 이상이 10회 이상이며 30회 미만인 경우에는 보정값을 1로 하고 있다. 본 실시형태에 있어서의 피험자측 장치는, 암을 진단하는 장치가 아니라, 컨디션 변화에 따라서 암 리스크가 높아진다고 하는 것을 피험자에게 인지시켜서 생활개선을 도모하도록 하는 것을 의도한 장치이다. 이 때문에, 1회의 측정 정밀도가 높은 것이 아니라, 그 변화 이력이야말로 본 장치의 가치가 되므로, 불필요한 심리 부담을 방지하기 위하여도 이와 같은 대응을 하는 것이 바람직하다.
덕트(18a)에 설치된 필터(72)에 막힘이 발생하면, 덕트(18a) 내에 흡인되는 풍량이 저하되어 버린다. 이에 대하여, 취기성 가스센서(26)나 수소가스센서(24)에 보내진 가스의 풍량이 변화해버리면, 취기성 가스센서(26)나 수소가스센서(24)의 감지 데이터가 풍량에 따라서 변화해버린다. 또한, 취기성 가스센서(26)나 수소가스센서(24)에 보내지는 가스의 풍속이 빠르면, 가스가 센서와 접촉하는 시간이 짧아 센서의 검출부가 충분히 반응하지 않게 된다. 이 때문에, 취기성 가스센서(26)나 수소가스센서(24)에 보내지는 풍량은 일정한 것이 바람직하다. 이 때문에, 데이터 해석장치(60)는 풍량 보정값 테이블을 참조하여, 취기성 가스센서(26)나 수소가스센서(24)에 보내지는 가스의 풍량(풍속)에 따라서 신뢰도를 보정한다. 한편, 가스의 풍량은, 예를 들어 탈취장치에 설치된 흡인팬(18c)의 전류 및 전압에 근거하여 추정할 수 있다. 도 27은 풍량 보정값 테이블을 나타내는 도면이다. 도 27에 나타내는 바와 같이, 풍량 보정 테이블에서는, 풍량이 측정 가능 하한값 미만 및 측정 가능 상한값 이상인 경우에는, 측정 불가(보정값 0)로 하고, 풍량이 최적인 범위 내에서는 보정값을 1보다 큰 값으로 하며, 그 이외의 측정 가능한 범위 내에서는 1에 가까운 값으로 하고 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 막힘에 의한 풍량의 저하의 영향은, 풍량이 많은 경우보다 센서 감기 감도로의 영향이 크므로, 측정 가능한 범위 내의 최적 범위보다 높은 범위의 보정값은, 최적 범위보다 낮은 범위의 보정값이 낮게 설정되어 있다. 한편, 측정 중 풍량은 크게 변화하는 경우는 없으므로, 전체 보정으로 하고 있다.
배변가스에는 수소가스와 마찬가지로 건강계 가스로서 CO2 가스가 포함된다. 이 때문에, CO2 가스센서에 의하여 대량의 CO2가 검출되는 경우에는, 센서 장치에 의하여 확실하게 배변가스를 감지하고 있는 것이 된다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는, CO2 보정 테이블을 참조하여, 이산화탄소 센서(28)에 의하여 감지되는 CO2의 감지 데이터에 근거하여, 신뢰도를 보정한다. 도 28은 CO2 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 28에 나타내는 바와 같이, CO2 보정 테이블에서는, CO2의 검출량이 소정값보다 적은 경우에는 보정값을 1로 하고, CO2의 검출량이 소정값 이상인 경우에는 증가함에 따라서 보정값을 크게 하고 있다. 한편, CO2 보정값은, 각 배설행위에 대하여 산출할 수 있으므로, 부분 보정으로 하고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 검출된 수소가스가 CO2 가스양에 근거하여 보정되고 있으므로, 건강계 가스는 수소가스 및 CO2 가스를 사용하여 평가되고 있다.
또한, 건강계 가스의 검출 데이터로서 CO2 가스센서의 검출 데이터를 이용하여 컨디션의 해석을 행하는 경우에는, CO2 보정 테이블 대신에, 수소가스센서(24)에 의하여 검출된 검출값이 높을수록 보정값이 높아지는 H2 보정 테이블을 사용하면 좋다.
배변가스에는 수소가스와 마찬가지로 건강계 가스로서 메탄이 포함된다. 이 때문에, 예를 들어 탈취장치의 덕트(18a) 내에 메탄가스에 강하게 반응하는 메탄 가스센서를 설치하고 있고, 이 메탄 가스센서에 의하여 대량의 메탄이 감지된 경우에는, 배변가스가 대량으로 방출되고 있다는 것이 된다. 그래서, 데이터 해석장치(60)는, 메탄가스 보정 테이블을 참조하여, 메탄가스센서에 의하여 감지된 메탄가스의 검출량에 근거하여, 신뢰도를 보정한다. 도 29는 메탄가스 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 29에 나타내는 바와 같이, 메탄가스 보정 테이블에서는, 메탄가스의 검출량이 소정값보다 적은 경우에는, 보정값을 1로 하고, 메탄가스의 검출량이 소정값 이상인 경우에는, 증가함에 따라서 보정값을 크게 하고 있다. 한편, 메탄가스 보정값은, 각 배설행위에 대하여 산출할 수 있으므로, 부분 보정으로 하고 있다.
한편, 본 실시형태에서는, CO2 및 메탄의 검출값이 높은 경우에는, 신뢰도를 높게 보정하는 것으로 하고 있는데, 이것으로 한정되지 않으며, CO2 및 메탄의 검출값이 높은 경우에 수소가스의 검출값을 높게 하는 보정을 하는 것도 가능하다.
장내에 암이 있는 경우에는 취기성 가스뿐만 아니라 황화수소가스가 배변가스에 포함된다. 이 때문에, 예를 들어 탈취장치의 덕트(18a) 내에 황화수소가스에 강하게 반응하는 황화수소가스 센서를 설치해 두고, 이 황화수소가스 센서에 의하여 감지된 황화수소가스의 감지 데이터에 근거하여 신뢰도를 보정한다. 도 30은 황화수소가스 보정 테이블을 나타내는 도면이다. 도 30에 나타내는 바와 같이, 황화수소가스 보정 테이블에서는, 황화가스의 검출량이 소정값보다 적은 경우에는 보정값을 1로 하고, 황화수소가스의 검출량이 소정값 이상인 경우에는 증가함에 따라서 보정값을 크게 하고 있다. 한편, 황화수소가스 보정값은, 각 배설행위에 대하여 산출할 수 있으므로, 부분 보정으로 하고 있다. 이상 설명한 보정 테이블의 일부 또는 전체를 이용하여 신뢰도를 산출한다.
다음으로, 도 9를 참조하여 설명한 예에 있어서 가스양의 추정 방법에 관한 상세한 설명을 생략하였으므로, 여기에서 설명한다.
취기성 가스를 측정하는 취기성 가스센서(26)로서 반도체 가스센서 또는 고체전해질 센서를 이용하고 있다. 반도체 가스센서나, 고체전해질 센서나, 수소가스 센서 등의 가스센서는, 취기성 가스뿐만 아니라, 방향제나 제균시트에 포함되는 알코올에도 반응해 버린다.
즉, 피험자 부재시여도, 예를 들어 방향제나 대변기의 보울에 부착되어 있는 잔류변의 영향에 의하여, 가스센서의 검출 데이터에는 한경 노이즈가 포함된다. 한편, 이와 같은 방향제나 대변기의 보울에 부착되어 있는 반류변의 영향은, 시간에 따라 크게 변화하는 것이 아니다.
또한, 피험자가 화장실 공간 내에 입실하면, 피험자의 체취나, 사용하고 있는 향수, 정발료 등의 피험자의 신체나 의복에 부착된 이취가스 성분의 영향에 의햐여, 가스센서에 의하여 검출되는 검출값은 천천히 증가하는데, 피험자가 착좌하면, 보울 상방이 피험자나 의복에 의하여 덮이므로, 가스센서에 의하여 검출되는 데이터값은 안정되거나, 또는 천천히 증가한다.
또한, 만일 피험자가 제균시트에 의하여 변좌를 청소하면, 제균시트가 사용된 순간에는 반도체 가스센서에 의하여 측정되는 가스양은 급격하게 증가하는데, 착좌 후, 즉 제균시트를 사용하고 잠시 후에는, 제균시트의 영향에 가스센서에 의하여 측정되는 검출값이 증가하는 일은 없다.
즉, 피험자가 배설행위를 개시하면, 각 배설행위를 행한 시점에 있어서, 가스센서는 배변가스에 포함되는 취기성 가스나 수소가스에 반응하여, 가스센서의 검출값은 급격하게 증가하며, 피크를 향한 후 저하된다.
이 때문에, 발명자들은, 피험자가 변좌에 착좌한 후라면, 가스센서에 의한 검출값이 급증하는 일은 없으며, 이 검출값을 기준값으로 하면 배변가스에 포함되는 취기성 가스나 수소가스는 이 기준값으로부터의 급증으로서 감지할 수 있을 것으로 생각하였다.
그래서, 본 실시형태에서는, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 데이터 해석장치(60)는 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자가 변좌(4)에 착좌한 것이 감지된 시각 t2 이후, 그리고 배설행위를 개시하는 시각 t5 전의 비배설 행위 기간의 가스센서의 검출 데이터를 기준값으로서 설정한다. 다음으로, 데이터 해석장치(60)는 시각 t5에 있어서 가스센서의 검출값과 기준값과의 차분의 변화율이 플러스의 소정값 이상이 된 시점을 배설행위의 개시시점으로서 설정한다. 그리고, 데이터 해석장치(60)는 배설행위시의 가스센서의 검출값과 기준값과의 차분을 배설행위의 개시시점에서 종료시점까지 시간 적분하여(즉, 배설행위시의 가스량의 기준값보다 큰 부분의 면적을 구하여), 이것을 배변가스양으로서 추정하고 있다. 배설행위의 종료시점은 가스센서의 검출값이 기준값으로 다시 되돌아가는 시점으로 하여도 좋고, 가스센서의 검출값과 기준값과의 추분의 변화율이 개시 시점 이후에 있어서 플러스에서 마이너스로 바뀌는 시점으로 하여도 좋다.
한편, 취기성 가스센서(26)와 마찬가지로, 수소가스센서(24)나 이산화탄소 센서(28)에 있어서도 배변가스 이외의 이취 노이즈의 영향을 받는 경우가 있다. 이 때문에, 수소가스센서(24)나 이산화탄소 센서(28)의 검출 데이터에 근거하여, 수소가스 및 이산화탄소 가스의 가스양을 추정하는 경우도 배변가스와 마찬가지로 행하면 좋다.
한편, 가스양의 추정방법은 상기 방법으로 한정되지 않는다. 이하, 제2 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서의 가스양의 추정방법을 설명한다. 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와 비교하여 가스양의 추정방법만이 상이하다.
본 실시형태의 시스템에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 취기성 가스를 측정하는 취기성 가스센서(26)로서 반도체 가스센서 또는 고체전해질 센서를 이용하고 있다. 반도체 가스센서 또는 고체전해질 센서는, 가열한 검출부의 반응을 검출함으로써 가스양을 측정하고 있으므로, 감도가 낮다. 또한, 수소가스센서(24)도 반도체 가스센서와 마찬가지로 감도가 낮다. 이와 같이 감도가 낮은 가스센서를 이용하는 경우에는, 이하와 같은 문제가 발생한다. 한편, 이하의 문제는, 반도체 가스센서 특유의 것이 아니며, 고체전해질 센서 및 수소가스센서도 마찬가지이다.
예를 들어, 도 31에 나타내는 바와 같이, 배변가스의 가스 토출총량은 일정한데, 토출시간 및 시간당 토출량이 다른 각 조건 S1, S2, S3에 대하여, 취기성 가스센서(26)로서 반도체 가스센서를 이용하여 취기성 가스를 감지한 경우를 생각한다. 도 32는 토출시간 및 시간당 토출량을 변경한 경우의 가스센서의 검출 파형을 나타내는 도면이고, 도 33은 가스센서의 검출 파형에 근거하여 산출한 가스양을 나타낸다. 한편, 도 32 및 도 33의 S1', S2', S3'가 각각 도 31의 S1, S2, S3에 대응한다.
도 32에 나타내는 바와 같이, 배변가스의 가스 토출총량이 일정하여도, 토출시간이 다르면, 가스센서의 시정수에 의하여, 가스 토출파형은 같은 정도의 시간을 들이지 않으면 수속하지 않는다. 이 때문에, 발명자들은, 가스 토출시의 경사에 주목하였다. 도 34는 도 32에 나타내는 가스센서의 감지파형의 초기부분을 시간축을 확대하여 나타내는 도면이다. 도 34에 나타내는 바와 같이, 시간당 토출량(토출농도)가 다른 경우에는, 토출개시부터 피크값까지의 경사와, 피크값까지 도달할 때까지의 시간이 다르다. 그리고, 시간당 토출량(토출농도)이 클수록 피크값까지의 경사카 커져, 가스 토출시간이 길수록 피크값까지의 도달시간이 길어진다. 더욱이, 도 35는 시간당 토출량(토출농도)과, 센서로 검출되는 검출 데이터 파형의 상승의 경사의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 35에 나타내는 바와 같이, 시간당 토출량(토출농도)과, 반도체 가스센서로 검출되는 파형의 상승의 경사와는 대략 비례관계가 있다고 할 수 있다.
발명자들은, 상술한 반도체 가스센서에 의한 검출 파형의 경사가 시간당 토출가스의 토출량(토출농도)에 대응하고, 반도체 가스센서에 의한 검출 파형의 피크까지의 도달 시간이 토출시간에 대응한다고 하는 지식에 근거하여, 반도체 가스센서의 검출 파형의 경사 및 피크까지의 도달시간의 곱(가스센서 파형 면적)에 근거하여 가스양을 추정하는 것으로 하였다. 한편, 도 36은, 이와 같이 토출시간 및 시간당 토출량(토출농도)이 다른 각 조건 S1, S2, S3에 대하여, 반도체 가스센서의 검출 파형의 경사 및 피크까지의 도달시간의 곱(가스센서 파형면적)에 근거하여 추정한 가스양을 나타낸다. 도 36에 나타내는 바와 같이, 가스양의 파형의 경사 및 피크까지의 도달시간의 곱에 근거하여 추정한 가스양 S1", S2", S3"은 같은 양으로 되어 있어, 가스양의 파형의 경사 및 피크까지의 도달시간에 근거하여 정확한 가스양의 추정을 행할 수 있다는 것을 알 수 있다.
그래서, 본 실시형태에서는, 상기의 제1 실시형태와 마찬가지로, 착좌감지센서(36)에 의하여 피험자의 착좌가 감지된 시점 이후, 및 배설행위가 개시되기 전의 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터에 근거하여 기준값을 설정한다. 그리고, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 치기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 검출값과, 기준값의 차분의 변화율이, 미리 설정된 개시 임계값을 넘은 시점을 배변가스양의 추정의 개시시점(즉, 배설행위의 개시시점)으로서 설정한다. 다음으로, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 취기성 가스센서(26)에 의하여 검출된 검출 데이터와 기준값과의 차분의 변화율이 마이너스가 된 시점(즉, 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터의 피크 시점)을 배변가스양의 추정 종료시점(즉, 배설행위의 종료시점)으로서 설정한다.
다음으로, 데이터 해석장치(60)는, 배설행위의 개시시점에서 종료시점까지의 검출 데이터와 기준값과의 차분의 변화율을 산출한다. 또한, 데이터 해석장치(60)는 배설행위의 개시시점에서 종료시점까지의 배변가스 토출시간을 산출한다. 그리고, 데이터 해석장치(60)는 배설행위의 개시시점에서 종료시점까지의 검출 데이터와 기준값과의 차분의 변화율과, 배변가스 토출시간을 적산하여, 이 전산값을 가스양으로서 추정한다. 한편, 수소가스센서(24)의 검출 데이터에 근거하는 수소가스양의 추정, 및 이산화탄소 센서(28)의 검출 데이터에 근거하는 이산화탄소 가스양의 추정도 마찬가지로 행할 수 있다. 상기 설명한 가스양의 추정방법에 따르면, 가스센서의 시정수의 영향을 배제하고, 보다 정확하게 배변가스양을 추정할 수 있다.
더욱이, 발명자들은 배변가스의 시간당 토출량과, 토출시간과이 관계에 관하여 검토를 행한 바, 토출량과 토출시간의 관계에 개인차가 적다는 것을 발견하였다. 즉, 배변가스의 시간당 토출량이 많은 경우에는, 피험자에 상관없이 토출시간은 비교적 짧은 어느 일정한 시간이 되며, 배변가스의 토출가스의 시간당 토출량이 적은 경우에는, 피험자에 상관없이 토출시간은 긴 일정한 시간이 된다. 이 때문에, 발명자들은, 배변가스 내의 취기성 가스의 시간당 토출량(취기성 가스)의 토출시간을 추정할 수 있다고 생각하였다. 한편, 이와 마찬가지로, 수소가스, 및 이산화탄소의 시간당 토출량(수소가스센서(24), 및 이산화탄소 센서(28)에 의하여 검출되는 검출값의 변화율)에 근거하여, 배변가스(수소가스 및 이산화탄소)의 토출시간을 추정할 수 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 건강계 가스양과 취기성 가스양의 상관관계를 얻도록 면적을 추정하도록 하고 있는데, 건강계 가스 농도와 취기성 가스 농도만으로도 마찬가지로 상관관계가 있어, 같은 결과가 얻어지는 것으로부터, 각 센서의 측정값의 경사로부터 농도를 얻도록 구성하는 것이어도 좋다. 이 경우에는 면적의 추정이 없어지므로 측정을 보다 간편하게 할 수 있다.
이하, 상기 지식에 근거하는 제3 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서의 가스양의 추정방법에 대하여 설명한다. 제3 실시형태에서는, 제1 및 제2 실시형태와 비교하여 가스양의 추정방법만이 상이하다. 데이터 해석장치(60)에는 상기 실시형태에서 설명한 차분의 변화율의 개시 임계값에 더하여, 차분의 변화율과, 가스의 토출시간과의 대응관계에 관한 변화율-토출기간 데이터가 설정되어 있다.
착좌감지센서(36)에 의하여 피험자의 착좌가 감지된 시점 이후, 및 배설행위가 개시되기 전의 취기성 가스센서(26)의 검출 데이터에 근거하여 기준값을 설정한다. 취기성 가스센서(26)에 의하여 측정된 검출값과 기준값의 차분의 변화율이, 미리 설정된 개시 임계값을 넘은 시점을 배변가스양의 추정 개시시점(즉, 배설행위의 개시시점)으로서 설정한다. 그리고, 데이터 해석장치(60)는 변화율-토출기간 데이터를 참조하여, 개시시점의 검출값과 기준값의 차분의 변화율에 대응하는 토출기간 데이터를 취득한다. 그리고, 데이터 해석장치(60)는 배설행위의 개시시점에 있어서의 검출 데이터와 기준값과의 차분의 변화율과, 토출시간을 적산하여, 이 적산값을 가스양으로서 추정한다. 한편, 수소가스센서(24)의 검출 데이터에 근거하는 수소가스양의 추정, 및 이산화탄소 센서(28)의 검출 데이터에 근거하는 이산화탄소 가스양의 추정도 마찬가지로 행할 수 있다. 상기 설명한 가스양의 추정방법에 의하여도, 가스센서의 시정수의 영향을 배제하고, 보다 정확하게 배변가스양을 추정할 수 있다. 한편, 상기 각 실시형태의 가스양의 추정방법에서는, 취기성 가스센서(26)로서 반도체 가스센서를 이용한 경우에 대하여 설명하였는데, 이것 대신에 고체전해질 센서를 이용한 경우여도 가스양의 추정을 행할 수 있다. 한편, 상기 실시형태에서는, 데이터 해석장치(60)는 차분의 변화율을 구하고, 변화율-토출기간 데이터를 참조하여 개시시점의 검출값과 기준값의 차분의 변화율에 대응하는 토출기간 데이터를 취득하고, 변화율과 토출기간에 근거하여 가스양을 추정하고 있었는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 미리 차분의 변화율과 가스양이 대응지어진 변화율-가스양 데이터를 기억해 두고, 차분의 변화율을 구하여, 변화율-가스양 데이터를 참조하여 가스양을 직접 추정하여도 좋다.
한편, 도 1을 참조하여 설명한 제1 실시형태의 생체정보 측정 시스템은, 측정장치(6)가 화장실(R)에 설치된 수세식 대변기(2) 상에 재치한 변좌(4)의 내부에 장착되어 있는 구성에 대하여 설명하였는데, 본 발명의 생체정보 측정 시스템에 있어서 측정장치는 반드시 변좌의 내부에 장착할 필요는 없다.
도 37의 (a)는 제4 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템에 있어서의 피험자측 장치를 화장실에 설치된 수세식 대변기에 설치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 37의 (b)는 도 37의 (a)에 나타내는 피험자측 장치의 측정장치를 나타내는 사시도이다. 한편, 제4 실시형태에서는, 제1 실시형태와 비교하여 피험자측 장치의 구성만이 상이하다. 도 37의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(101)은, 제1 실시형태와 마찬가지의 구성인데, 피험자측 장치(110)의 측정장치(106)의 구성만이 다르다. 본 실시형태의 측정장치(106)는 변좌(104)와는 별개로 구성되어 있다.
도 37의 (b)에 나타내는 바와 같이, 측정장치(106)는 장치본체(180)와, 장치본체(180)의 윗면에 가로방향으로 연장되도록 설치되며, 선단부가 아래쪽을 향하여 굴곡된 덕트(118a)와, 장치본체(180)에 접속된 전원 코드(182)를 포함한다. 도 37의 (a)에 나타내는 바와 같이, 측정장치(106)는 덕트(118a)의 선단부를 수세식 대변기(2)의 보울의 측벽에 걸어 둠으로써 덕트(118a)의 선단이 보울 내에 위치한 상태로 고정되어 있다.
장치본체(180)는 제1 실시형태와 마찬가지로, 수소가스센서와, 취기성 가스센서와, 이산화탄소 센서와, 습도센서와, 온도센서와, 입실감지센서와, 착좌감지센서와, 배변·배뇨감지센서와, 흡인장치와, 센서가온히터와, 송수신기를 구비한다. 덕트(118a)로부터 흡기된 가스는, 탈취되어 장치본체(180)의 바닥면에 설치된 탈취공기 분출구로부터 방출된다. 덕트(118a) 내에는 수소가스센서와, 취기성 사스센서와, 이산화탄소 센서와, 습도센서와, 온도센서와, 센서가온히터와, 팬이 설치되어 있다. 덕트(118a)의 센서의 배치에 대하여는, 제1 실시형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 이와 같은 구성에 의하여, 본 실시형태의 측정장치(106)에 의하여도 취기성 가스센서, 수소가스센서, 및 이산화탄소 센서에 의하여 배변가스에 포함되는 취기성 가스, 수소가스, 및 이산화탄소의 가스양에 따른 검출 데이터를 취득할 수 있다.
한편, 본 실시형태의 측정장치(106)와 함께 사용되는 변좌(104)로서는, 변기뚜껑 개폐장치와, 노즐 구동장치와, 노즐 세정장치와, 변기세정장치와, 변기제균장치를 구비하고, 측정장치(106)와 통신 가능한 세정기능 부착 변좌를 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 변좌와 함께 측정장치(106)를 이용함으로써, 이취가스를 감지한 경우의 각종 세정, 제균 작업을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가스검출장치(20)에서는, 수소가스센서(24)를 탈취필터(78)의 하류측에 설치하는 구성으로 하였는데, 반드시 이와 같은 구성으로 할 필요는 없다. 도 38은 제5 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서의 가스검출장치의 구성을 나타내는 도면이다. 한편, 제5 실시형태에서는, 제1 실시형태와 비교하여 가스검출장치의 구성만이 상이하다. 도 38에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 가스검출장치(120)에서는, 수소가스센서(24)의 배치가 도 3에 나타내는 실시형태와 다르다. 본 실시형태에서는 수소가스센서(24)는 흡기통로(18b) 내의 탈취필터(78)의 하류에 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 수소가스센서(24)로서 수소가스뿐만 아니라 취기성 가스에도 반응하는 센서를 이용한 경우여도, 수소가스센서(24)가 출력하는 데이터로부터 취기성 가스의 영향을 제거할 수 있다.
또한, 제1 실시형태에서는, 취기성 가스센서(26)가 검출한 검출값으로부터 수소가스센서(24)에 의하여 검출된 검출값을 감산함으로써, 수소가스의 영향을 분리하여 취기성 가스의 검출값을 산출하였는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 예를 들어 이하에 설명하는 바와 같이 수소가스와 취기성 가스의 취기성 가스센서(26)로의 도달시간을 늦춤으로써, 수소가스의 영향을 분리하는 것도 가능하다.
도 39는 본 발명의 제6 실시형태의 가스검출장치의 구성을 나타내는 도면이다. 본 발명의 제1 실시형태에 있어서는 수소가스 및 취기성 가스를 각 가스센서로 직접 검출하고 있었는데, 본 실시형태에 있어서는, 칼럼을 통하여 가스성분을 분리한 후, 수소가스, 취기성 가스에 더하여, 단쇄지방산 가스를 단일한 가스센서에 의하여 검출하고 있다. 한편, 제6 실시형태에서는, 제1 실시형태와 비교하여 가스검출장치의 구성만이 상이하다. 도 39에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 덕(18a) 내의 흡기통로(18b)의 주경로(283a)로부터 분기하는 분기경로(283b)가 설치되어 있다. 한편, 제1 실시형태에서는, 수소가스센서와 취기성 가스센서를 별개로 설치하고 있었지만, 본 실시형태에서는 1대의 반도체 가스센서에 의하여 수소가스, 취기성 가스, 및 단쇄지방산 가스를 감지하는 구성으로 되어 있다.
여기에서, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서의 컨디션의 측정원리를 설명한다.
상기와 같이, 단쇄지방산의 가스는, 장내의 pH가 낮고, 장내 환경이 양호한 경우에만 생성되는 가스로, 이것을 검출함으로써 장내 환경이 양호하다는 것을 확실하게 판정할 수 있다. 이와 같이, 양호한 장내 환경에서는, 대장암 등의 질병을 유발하는 유해성분을 생성하는 악옥균은 생존하기 어려우므로, pH값이 낮은 양호한 장내 환경을 가지는 피험자는, 대장암 등의 중대한 질병에 대한 내성, 즉 면역력이 높은 상태라고 할 수 있다. 이에 대하여, 악옥균이 많이 존재하는 장내 환경에서는, 이들 악옥의 대장균이 생성하는 유해성분이 대장암 등의 질병을 유발하기 쉬워, 중대한 질병의 리스크가 높아진다.
여기에서, 배변시에 배설되는 배변가스로서는, 황화수소 및 메틸메르캅탄 이외에 질소, 산소, 아르곤, 수증기, 이산화탄소, 수소, 메탄, 초산, 트리메틸아민, 암모니아, 프로피온산, 부틸산, 이황화메틸, 삼황화메틸 등이 있다. 이 중, 장내의 선옥균에 의하여 생성되는 단쇄지방산으로서, 초산, 프로피온산, 부틸산 등이 있다. 이들의 단쇄지방산은, 그 대다수가 대장에 있어서 흡수되어 버려, 변 내에 남는 단쇄지방산은 아주 적다. 여기에서, 본건 발명자는, 흡수되지 않고 남은 아주 적은 단쇄지방산 중의 일부가 기화한 것이, 배변가스 내에 포함되어 있는 것을 발견하였다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에서는 배변가스 내에 포함되는 극히 미량의 기화한 단쇄지방산을 검출하는 것에 성공하여, 이것에 근거하여 피험자의 장내 건강상태나, 대장의 질병에 대한 면역력을 측정하는 것에 성공하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 배변가스의 일부를 칼럼이라 불리는 관에 도입하고, 칼럼을 통과하는 각 가스성분의 시간차에 근거하여 단쇄지방산인 초산가스나 프로피온산 가스를 다른 가스로부터 분리하여 검출하고 있다.
상기와 같이, 단쇄지방산인 초산은, 컨디션이 양호한 경우에 배변가스 내에 존재하는 것인데, 피험자가 설사를 한 경우에, 배출량이 극단적으로 많아지는 것이 발명자들에 의하여 발견되었다. 이것은, 피험자가 설사를 한 경우, 대장에 보내진 소화물이 대장 내에 체류하는 시간이 매우 짧기 때문에, 소화물에 포함되는 초산 등의 단쇄지방산이 거의 흡수되지 않고, 변과 함께 배설되어 버리기 때문이다. 이와 같은 피험자의 설사에 의한 단쇄지방산 가스의 증가는, 설사를 하고 있지 않은 상태에서는 있을 수 없는 극단적으로 큰 값이 되므로, 컨디션이 양호한 때에 배출되는 단쇄지방산 가스와는 그 측정 데이터에 근거하여 명확하게 구별할 수 있다. 바꿔말하면, 측정된 배변가스 내에 포함되는 단쇄지방산 가스(초산가스)의 양에 근거하여, 피험자의 설사를 검출할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 38에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태와 마찬가지로, 흡기통로(18b)에는 필터(72)와, 필터(72)의 하류에 설치된 탈취필터(78)와, 흡인팬(18c)이 설치되어 있고, 분기경로(283b)는 필터(72)의 하류측에 있어서 분기하고 있다. 필터(72)는 탈취기능을 구비하고 있지 않은 필터로서, 취기성 가스, 수소가스 및 단쇄지방산 가스를 통과하여, 오줌이나 세정제 등의 이물의 통과를 방해한다. 또한, 탈취필터(78)도 제1 실시형태와 마찬가지로, 취기성 가스 등의 가스성분을 흡착하는 촉매이다.
흡인팬(18c)에 의하여 흡기통로(18b)에는 일정한 유량으로 대변기의 보울(2a) 내의 배변가스가 흡인되다. 흡기통로(18b) 내에 흡인된 배변가스는, 필터(72)를 통과함으로써 오줌이나 세정제 등의 이물이 제거되고, 탈취필터(78)에 의하여 취기성 가스 등의 가스성분이 제거된 후, 대변기의 보울(2a) 내로 되돌아간다.
분기경로(283b)에는 상류측에서 하류측을 향하여 유로전환밸브(284)와, 칼럼(286)과, 반도체 가스센서(288)와, 펌프(290)가 순서대로 설치되어 있다.
유로전환밸브(284)는 배설행위 중의 일부 시간(극히 단시간)만 개방되어, 흡기통로(18b) 내를 흐르는 배변가스의 일부(피험자의 배설행위 중의 일부 시간 분량)를 분기경로(283b) 내에 끌어들이기 위한 밸브이다. 유로전환밸브(284)는 분기경로(283b)의 최상류에 설치되어 있다.
칼럼(286)은 유로전환밸브(284)의 하류측에 설치되어 있고, 좁고 긴 배관 내에, 예를 들어 가는 섬유재 등이 충전되어 구성되어 있다. 칼럼(286)은 가스크로마토그래피의 원리에 따라, 분자의 크기(분자량)에 따라서 가스가 통과하는 시간에 차이가 발생하는 기구이다.
반도체 가스센서(288)의 상류측에는, 반도체 가스센서(288)의 검출부를 소정의 온도로 가열하고, 또한 반도체 가스센서(288)에 부착된 이취가스성분을 제거하기 위한 센서가온히터(54)가 설치되어 있다.
유로전환밸브(284)에 의하여, 흡기통로(18b)를 흐르는 필터(72)를 통과한 미량의 배변가스가 분기경로(283b)로 흘러들어간다. 그리고, 펌프(290)를 구동하면, 가스크로마토그래피의 원리에 따라, 배변가스에 포함되는 수소 및 취기성 가스는 분자량에 따라서 다른 시간을 들여 칼럼(286)을 통과하여, 반도체 가스센서(288)까지 도달한다. 즉, 분자량이 적은 수소는 칼럼(286)을 통과하기 쉬워, 단시간에 반도체 가스센서(288)까지 도달하고, 분자량이 큰 취기성 가스는 칼럼(286)을 통과하기 어려워, 수소보다 긴 시간을 들여 반도체 가스센서(288)까지 도달한다. 한편, 펌프(290)는 일정한 유속으로 배변가스를 흡인하도록 구성되어 있다.
도 40은 도 39에 나타내는 가스 검출장치의 반도체 가스센서에 의하여 검출된 검출 파형을 나타내는 도면이다. 도 39에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 가스검출장치(220)에 따르면, 반도체 가스센서(288)는 단쇄지방산 가스, 수소가스, 취기성 가스에 대하여 시간적으로 분리된 상태로 반응한다. 특히, 배설행위는 단시간에 이루어져, 수소 및 취기성 가스를 포함하는 배변가스도 단시간밖에 방출되지 않는다. 이와 같이 배변가스의 방출은 단시간이므로, 칼럼(286)을 반도체 가스센서(288)의 상류에 설치함으로써, 단쇄지방산 가스, 수소가스 및 취기성 가스가 반도체 가스센서에 도달할 때까지의 시간을 늦출 수 있어, 1대의 반도체 가스센서(288)에 의하여 단쇄지방산 가스의 가스양, 수소의 가스양, 및 취기성 가스의 가스양을 검출할 수 있다. 이것도, 발명자들이 암과 상관관계가 있는 메틸메르캅탄의 가스양의 전량을 측정하지 않고, 단쇄지방산 가스의 가스양 이외에, 건강계 가스와 취기성 가스의 상관관계로 컨디션 상태를 판단하는 방법을 채용하고, 이와 같은 경우에는 특정 기간의 가스의 측정만으로 좋다고 발견한 기술 지식에 근거하는 것이다. 환원센서를 이용하면 저렴하고 좋지만, 배변가스 내에 많이 포함되는 대량의 수소의 분리가 어려워진다. 이에 대하여, 본 실시형태에 따르면, 소량의 특정 기간만 측정하므로, 수소 분리도 쉬워지고 매우 저렴한 센서로 실용성을 실현할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 칼럼(286)에 의하여 단쇄지방산 가스, 수소가스, 취기성 가스의 반도체 가스센서(288)로의 도달시간을 늦추고 있는데, 당연하지만, 배변가스에 포함되는 메탄의 도달시간도 늦추는 것이 가능하다. 이에 따라, 반도체 가스센서가 검출한 검출 데이터로부터 수소뿐만 아니라 메탄의 영향을 분리하는 것도 가능하다.
다음으로, 도 41을 참조하여 본 실시형태에 있어서의 컨디션 표시 테이블을 설명한다. 이러한 컨디션 표시 테이블은, 제1 실시형태에 있어서의 도 5에 나타내는 표시화면에 있어서 '상세 화면' 버튼을 누름으로써 표시되는 테이블이다.
도 41에 나타내는 바와 같이, 표시화면의 왼쪽에는 컨디션 표시 테이블이 표시된다. 컨디션 표시 테이블은, 세로축에 제1 지표인 취기성 가스(표시 상에는 컨디션 불량계 가스로 하고 있음)의 가스양에 관한 지표, 가로축에 제2 지표인 건강계 가스의 가스양에 관한 지표를 나타낸 그래프이다. 더욱이, 표시화면의 오른쪽 끝에는, 단쇄지방산 가스의 검출 데이터에 근거하여 추정된 질병 면역력의 그래프가 제3 지표로서 표시된다. 즉, 단쇄지방산 가스의 검출 데이터로부터 부해진 피험자의 면역력의 정도가, 세로방향의 면역력 표시 바 상에 플롯된다. 또한, 제1 지표는 가스검출장치(220)에 의하여 검출된 제1 검출 데이터에 근거하는, 취기성 가스양에 관한 것이다. 제2 지표는 가스검출장치(220)에 의하여 검출된 제2 검출 데이터에 근거하는, 건강계 가스인 수소가스의 양에 관한 것이다. 더욱이, 제3 지표는 가스검출장치(220)에 의하여 검출된 제3 검출 데이터에 근거하는, 단쇄지방산 가스의 양에 관한 것이다. 한편, 제2 지표로서 건강계 가스인 이산화탄소 가스나 메탄가스의 가스양도 사용할 수 있다. 리모컨(8)의 표시장치(68)에는, 이와 같은 세로축, 가로축을 가지는 컨디션 표시 테이블 상에 피험자의 배변가스의 측정 결과가 경시적으로 플롯점으로써 표시된다.
다음으로, 도 42를 참조하여 본 발명의 제7 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템을 설명한다.
상술한 제6 실시형태에 있어서는, 검출된 단쇄지방산 가스의 검출 데이터에 근거하여, 표시장치 상의 면역력 표시 바에 피험자의 면역력이 표시되고, 검출된 취기성 가스 및 수소가스의 검출 데이터에 근거하여 컨디tus 표시 테이블 상에 컨디션을 나타내는 플롯점이 표시된다. 본 실시형태에 있어선, 컨디션 표시 테이블 상에 표시되는 플롯점의 위치가, 단쇄지방산 가스의 검출 데이터에 근거하여 보정되는 점만이, 상술한 제6 실시형태와는 다르다. 따라서, 여기에서는, 본 실시형태의 제6 실시형태와는 다른 점만을 설명하고, 같은 구성 등에 대하여는 설명을 생략한다.
도 42의 (a)는 컨디션 표시 테이블 상에 표시되는 플롯점의 보정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 42의 (b)는 검출된 단쇄지방산인 초산가스의 가스양에 근거하는 보정량의 일례를 나타내는 도면이다.
제6 실시형태에 있어서 설명한 바와 같이, 컨디션 표시 테이블 상에는, 이번 회의 배변행위에 있어서 검출된 검출 데이터에 근거하는 플롯점 이외에, 과거의 검출 데이터에 근거하는 플롯점도 표시된다. 더욱이, 이번 회의 플롯점의 표시위치는, 이번 회의 측정 신뢰도에 근거하여, 과거 데이터의 중심위치(G)에 금접하도록 위치가 보정(도 17)되어 표시된다. 즉, 도 42의 (a)에 있어서, 이번 회의 검출 데이터의 라이브 데이터에 근거하는 플롯점이 '1'일 때, 이 플롯점의 표시위치가 과거 데이터의 중심위치(G)에 근접하도록 '1’'의 위치로 보정되어 표시된다(실제로는 '1'의 플롯점은 표시되지 않는다). 또한, 플롯점 '1'의 위치는, 이번 회의 측정 신뢰도가 낮을수록 크게 보정되어, 중심위치(G)에 가까워진다(플롯점 '1’'이 중심위치(G)의 가까이로 이동된다). 한편, 제6 실시형태에 있어서는, 컨디션 표시 테이블과는 별도로, 단쇄지방산 가스의 검출 데이터에 근거하여 피험자의 면역력이 면역력 표시 바에 표시되어 있었다.
이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 시뇌도에 근거하여 보정된 플롯점 '1’'의 위치가, 단쇄지방산 가스의 검출 데이터에 근거하여 더 보정된다. 즉, 초산가스 등의 단쇄지방산 가스는, 대장 내의 선옥균인 비피더스균 등에 의하여 생성되는 가스이며, 장내의 상태가 나빠, 악옥균이 지배적인 상태에서는 거의 생성되는 일이 없는 가스이다. 따라서, 이번 회의 측정에 있어서, 취기성 가스 및 수소가스의 검출 데이터가 너무나도 양호하지 않은 컨디션을 나타내고 있더라도, 초산가스 등이 어느 정도 배출되어 있다고 한다면, 장내의 상태는 반드시 불량이라고 판단할 수 없다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 이번 회의 검출 데이터에 있어서의 보정량(플롯점 '1' → '1’'사이의 보정량)을 초산가스의 검출 데이터에 근거하여 컨디션이 양호한 측(건강측, 도 42의 (a)에서의 오른쪽 방향)으로 보정한다.
도 42의 (b)는 배변가스 내의 초산가스양에 근거하는 보정량의 일례이다.
예를 들어, 검출된 초산가스양이 '20%'의 보정에 해당하는 경우에는, 플롯점 '1'→ '1’' 사이의 거리의 20%에 상당하는 거리만큼 플롯점 '1’'의 위치로 플롯점이 표시된다(실제로는 플롯점 '1', '1’'는 표시되지 않는다). 또한, 도 42의 (b)에 나타내는 바와 같이, 플롯점의 건강측(컨디션 양호측)으로의 보정량은, 검출된 초산가스양이 많을수록 커진다. 이와 같이, 표시장치에 표시되는 플롯점의 위치를 초산가스양에 근거하여 컨디션 양호측으로 보정함으로써, 피험자의 장내 상태가 보다 다면적으로 컨디션 표시 테이블 상의 플롯점에 반영되므로, 피험자에게 제시되는 컨디션의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 표시장치에는 컨디션 표시 테이블만이 표시되어 있었는데, 변형예로서 제1 실시형태와 마찬가지로, 컨디션 표시 테이블과 함께 면역력을 나타내는 면역력 표시바를 표시하여도 좋다.
다음으로, 도 43을 참조하여, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 생체정보 측정 시스템의 또 다른 변형예를 설명한다.
상술한 제7 실시형태에 있어서는, 이번 회의 검출 데이터의 플롯점의 신뢰도에 근거하는 보정량(플롯점 '1'→ '1’'의 보정)을, 초산가스의 검출 데이터에 근거하여 건강계로 보정(플롯점 '1’'→ '1’’'의 보정)하고 있었다. 이에 대하여, 본 변형예에 있어서는, 신뢰도에 근거하는 보정 후의 플롯점(도 42의 (a)에 있어서의 플롯점'1’')을 초산가스의 검출 데이터에 근거하여 직접 보정하고 있는 점이 제7 실시형태와는 다르다.
도 43의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 있어서는, 컨디션 표시 테이블 상의 플롯점을 도 43의 (b)에 근거하여 설정된 보정량에 근거하여 직접 보정된다. 즉, 검출된 초산가스양의 검출 데이터가, 도 43의 (b)에 있어서 '10% up'에 상당하는 경우에는, 신뢰도에 근거하는 보정 후의 플롯점(도 43의 (a)의 '1*', 도 42의 (a)의 '1’'에 상당)의 수소가스양(건강계 가스양)의 값을 10% 할증한 값으로 보정한다. 이에 따라, 도 43의 (a)의 플롯점 '1*'은, 수소가스양의 축(도 43의 (a)에 있어서의 가로축)을 따라서 평행이동되어, 플롯점 '1**'으로 이동된다. 이와 같이, 표시장치에 표시되는 플롯점의 위치를 초산가스양에 근거하여 건강측(도 43의 (a)에 있어서의 오른쪽 방향)으로 보정함으로써, 피험자의 장내 상태가 보다 다면적으로 컨디션 표시 테이블 상의 플롯점에 반영되므로, 피험자에게 제시되는 컨디션의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 변형예에 있어서는, 컨디션 표시 테이블 상의 플롯점을 단순히 건강계 가스양의 축을 따라서 평행이동시키는 것뿐이므로, 간편한 계산에 의하여 보정할 수 있다.
본 발명의 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스 및 그 이외의 취기성 가스에 반응하는 취기성 가스센서(26)에 의한 제1 검출 데이터가 피험자마다 기억되고, 소정기간 내에 행하여진 복수 회의 배변행위에 있어서의 복수의 제1 검출 데이터의 경시 변화에 근거하여, 피험자의 컨디션이 해석된다. 이 결과, 메틸메르캅탄 가스 및 그 이외의 취기성 가스에도 반응해버리는 범용적인 가스센서를 이용한 가스검출장치(20)에 의한 검출 데이터를 사용하여도, 장기간에 걸쳐 시계열적으로 배변가스 내의 취기성 가스의 양을 파악하는 것이 가능해져, 대장암 등의 중대한 질병에 이르기 전의 미병 상태에서, 컨디션 불량을 피험자에게 통지하는 것이 가능해진다. 이 결과, 생체정보 측정 시스템을 일반 소비자가 손쉽게 구입할 수 있는 가격으로 제공하는 것이 가능해졌다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 가정에서의 배변가스의 측정에 의하여 암 등의 중대한 질병이 되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있고, 또는 경도의 상태에서 병원에 통원하여 치료를 받을 것을 촉구할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 있어서는, 가스검출장치(20)는 수소가스에 관한 제2 검출 데이터를 출력하도록 구성되고, 데이터 해석장치(60)는 취기성 가스에 관한 제1 지표와 수소가스에 관한 제2 지표의 관계에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석한다. 수소가스는, 건강계 가스라고 불리며, 장내의 상태가 양호할 때 많이 배출되는 것이 알려져 있다. 피험자가 컨디션 불량인 경우, 컨디션의 악화와 함께 배변가스 내의 취기성 가스가 증가하는 한편, 건강계 가스의 가스양이 저하해 가는 것이 본건 발명자에 의하여 발견되었다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 다르면, 취기성 가스와 건강계 가스의 관계의 복수 회의 배변행위에 있어서의 경시 변화에 근거하여 피험자의 컨디션이 해석되므로, 대장암에 이르기 전의 미병 상태에서, 컨디션 불량을 피험자에게 확실하게 통지하는 것이 가능해진다. 또한, 측정 정밀도가 충분하다고 할 수 없는 가스검출장치에 따른 검출 데이터에 근거하고 있어도, 배변가스의 상태를 취기성 가스와 건강계 가스의 관계에 근거하여 평하를 행하고 있으므로, 데이터 해석에 의하여 보다 유용한 정보를 유출하는 것이 가능해진다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 제1 검출 데이터, 제2 검출 데이터와 더불어, 피험자 정보에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석하므로, 보다 정확하게 컨디션을 측정할 수 있다. 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템(1)에 따르면, 피험자 정보를 가미하여 피험자의 컨디션이 해석되므로, 개인에 의한 취기성 가스의 양의 차이를 흡수할 수 있어, 보다 정확하게 컨디션을 측정하는 것이 가능해지는 동시에, 잘못된 결과의 통지에 의하여, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 표시장치(68)가 각 회의 배변행위(도 9의 시각 t1~t8)에 관한 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시하므로(도 6), 피험자는 자기의 컨디션을 경시적인 변화로서 파악하는 것이 가능해져, 피험자에게 생활습관의 개선 등 건강 관리를 촉구할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 취기성 가스에 관한 제1 축(도 6의 세로축)과, 건강계 가스에 관한 제2 축(도 6의 가로축)을 가지는 컨디션 표시 테이블(도 6) 상에, 복수의 해석 결과(도 6의 플롯점)가 경시적으로 표시되므로, 피험자는 자기의 컨디션 변화를 시각적으로 파악할 수 있어, 쉽게 자기의 컨디션을 판단할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 컨디션의 양호 여부에 관하여 복수 단계로 영역 구분(도 6의 '질병의심 레벨2', '질병의심 레벨 1' ...)된 컨디션 표시 테이블 상에 복수의 해석 결과가 경시적으로 플롯되므로, 피험자는 자기의 컨디션이 어떤 레벨에 있는지를 시각적으로 판단할 수 있어, 건강관리에 힘쓸 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 피험자가 특정되기 전이어도, 데이터의 검출이 실행되므로, 피험자는 배변 전에 피험자 특정정보를 입력하는 번잡함으로부터 해방되어, 컨디션 측정을 행할 때의 작업 부담을 경감할 수 있다. 이에 딸, 과도한 작업 부담을 강요받지 않아, 피험자는 쉽게 컨디션 측정을 계속할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 피험자가 소정 시간 피험자 특정정보를 입력하지 않은 경우에는 통지되므로, 피험자 특정 정보의 입력을 잊는 것을 방지할 수 있어, 쉽게 컨디션 측정을 계속할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 피험자가 피험자 특정정보를 입력하지 않은 경우에는, 수세식 대변기(2)의 세정이 실행되지 않으므로, 피험자는 강제적으로 피험자 특정정보의 입력을 강요받아, 확실하게 컨디션 측정을 계속하게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 해석 결과가 컨디션 표시 테이블 상에 보정되어 플롯되므로(도 7의 (a)), 검출 데이터에 포함되는 큰 오차나, 일시적인 컨디션 불량에 의하여, 표시되는 컨디션이 크게 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과가, 컨디션이 양호한 측으로 보정되므로(도 7의 (a)), 검출 데이터에 포함되는 큰 오차나, 일시적인 컨디션 불량에 의하여, 표시되는 컨디션이 현저하게 악화되어, 피험자에게 과도한 심리 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 컨디션 불량을 나타내는 해석 결과가 소정 횟수 이상 연속된 경우에는, 보정량이 작게 되므로(도 7의 (b)), 계속적인 컨디션 불량에 대하여는 컨디션 불량을 나타내는 결과가 표시되어, 크게 악화되기 전에 피험자에게 컨디션 불량을 통지할 수 있어, 건강관리나 통원 등을 촉구할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 피험자의 건강관리에 관한 메세지(도 5의 중간단)가 표시되므로, 피험자는 표시된 자기의 컨디션에 근거하여 적절한 행동을 취할 수 있어, 조기에 컨디션 개선에 몰두할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 해석 결과가 신뢰도에 근거하여 보정되므로(도 17), 신뢰도가 낮은 해석 결과에 의하여 컨디션 표시 테이블 상에 표시되는 플롯점이 크게 변동되어, 피험자에게 불필요한 심리적 부담을 주는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태에 생체정보 측정 시스템에 따르면, 초기에 배출된 배변가스를 검출한 검출 데이터의 중요도를 후기의 검출 데이터의 중요도보다 중요하게 하고 있으므로(도 12의 보정값(부분), 도 16), 보다 정확한 측정을 행할 수 있다. 또한, 초기에 배출된 배변가스를 측정함으로써, 1회의 배변행위의 종료기 또는 직후에는 해석 결과를 피험자에게 제시하는 것이 가능해져, 피험자를 과도하게 기다리게 하지 않고 컨디션의 측정 결과를 제시할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 제2 지표를 나타내는 제2 축(도 6의 가로축)의 값이 동일하더라도, 제1 지표를 나타내는 제1 축(도 6의 세로축)의 값에 의하여, 건강 상태가 다른 평가가 되어, 보다 정밀한 컨디션 상태의 측정을 행할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 생체정보 측정 시스템에 따르면, 수소가스를 검출하는 수소가스센서(24) 및 이산화탄소 가스를 검출하는 이산화탄소 센서(28)를 구비하고 있으므로, 컨디션이 양호한 상태를 나타내는 건강계 가스를 2종류의 가스에 근거하여 평가할 수 있어, 보다 정확하게 컨디션 상태를 측정할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시형태는, 대변기의 보울 내로 배출된 배변가스를 흡인하여 해석하는 것인데, 누운 상태의 환자 등을 피험자로서 컨디션을 해석하는 경우에는, 대변기의 보울 이외에서 배변가스를 채집할 수도 있다. 예를 들어, 도 37에 나타내는 실시형태에 있어서, 덕트(118a)의 선단에 흡인용 파이프를 접속하여, 이 흡인용 파이프를 통하여 피험자로부터 직접 배변가스를 채집할 수 있다. 이 경우에는, 흡인용 파이프의 선단에는 시트형상의 배변가스 채집기구(미도시)를 접속하고, 이 시트형상의 배변가스 채집기구를 피험자의 침구(요나 이불) 내에 장착하여 둠으로써, 피험자가 배출한 배변가스를 흡인할 수 있다. 흡인된 배변가스는 흡인용 파이프를 통하여 덕트(118a)로부터 흡입되어, 장치 본체(180)에 장착된 가스센서에 의하여, 검출 데이터가 취득된다. 또는, 배변가스 채집기구를 피험자의 속옷이나 기저귀에 장착해 두는 것도 가능하다. 또한, 피험자의 침구나, 속옷, 기저귀 등에 필요한 가스센서를 직접 장작하여 배변가스를 측정하여, 컨디션을 해석하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 바람직하게는, 가스센서에 의한 검출 데이터는 피험자측 장치나, 서버에 무선에 의하여 송신한다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 건강계 가스로서, 수소가스, 메탄가스, 이산화탄소 가스 등을 검출하고 있었는데, 대부분의 피험자에 있어서, 배변가스 내에는 건강계 가스로서 수소가스가 포함되고, 메탄가스가 포함되어 있지 않은 것에 대하여, 일부 피험자에서는 배변가스 내에 메탄가스는 포함되어 있지만, 수소가스가 포함되어 있지 않은 것이 본건 발명자들의 연구에 의하여 명확하게 되어졌다. 이 때문에, 건강계 가스를 측정하는 경우에는, 수소가스 및 메탄가스의 양쪽을 검출할 수 있는 가스검출장치를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 어떤 건강계 가스를 배출하는지를 이미 알고 있는 특정 피험자를 대상으로 하는 장치의 경우에는, 어떤 한쪽 가스만을 검출 가능하게 구성할 수도 있다.
R: 화장실
1: 본 발명의 제1 실시형태에 의한 생체정보 측정 시스템
2: 수세식 대변기
2a: 보울
4: 변좌
6: 측정장치
8: 리모컨
10: 피험자측 장치
12: 서버
14: 피험자용 단말
16: 의료기관 단말
18: 흡인장치
18a: 덕트
18b: 흡기통로
18c: 흡인팬
20: 가스검출장치
22: 제어장치
22a: CPU
22b: 기억장치
24: 수소가스센서
26: 취기성 가스센서
28: 이산화탄소 센서
30: 습도센서
32: 온도센서
34: 입실감지센서
36: 착좌감지센서
38: 배변·배뇨감지센서
40: 변기뚜껑 개폐장치
42: 노즐구동장치
44: 노즐세정장치
46: 변기세정장치
48: 변기제균장치
50: 방향제 분무기
52: 탈취에어 공급기
54: 센서가온히터
56: 습도조정장치
58: 송수신기
58: 덕트 클리너
59: 습도조정장치
60: 데이터 해석장치
62: 피험자 특정장치
64: 입력장치
66: 송수신기
68: 표시장치
70: 스피커
72: 필터
78: 탈취필터
101: 제4 실시형태의 생체정보 측정 시스템
104: 변좌
106: 측정장치
118a: 덕트
180: 장치 본체
182: 전원코드
120: 제5 실시형태의 가스검출장치
283a: 메인경로
283b: 분기경로
284: 유로전환밸브
286: 칼럼
288: 반도체 가스센서
290: 펌프

Claims (22)

  1. 수세식 대변기가 설치된 화장실 설치 공간에 배치된 수세식 대변기의 보울 내로 배출되는 배변가스에 근거하여, 피험자의 컨디션을 측정하는 생체정보 측정 시스템으로서,
    상기 수세식 대변기를 사용하는 피험자를 특정하기 위한 피험자 특정장치와,
    피험자에 의하여 배변가스가 배출된 상기 보울 내의 기체를 흡인하는 흡인장치와,
    이 흡인장치에 의하여 흡인된 기체에 포함되는 유황성분을 포함하는 취기성 가스인 메틸메르캅탄 가스 및 메틸메르캅탄 가스 이외의 취기성 가스에 반응하는 제1 가스센서, 및 상기 흡인장치에 의하여 흡인된 기체에 포함되는 수소가스, 이산화탄소 가스, 또는 메탄가스의 적어도 하나로 이루어지는 건강계 가스에 반응하는 제2 가스센서를 구비한 가스검출장치를 가지고,
    상기 제1, 제2 가스센서는 제1, 제2 검출 데이터를 각각 출력하도록 구성되며, 더욱이,
    상기 흡인장치 및 상기 가스검출장치를 제어하는 제어장치와,
    상기 피험자에 의한 1회의 배변행위에 있어서, 상기 제1 및 제2 가스센서로부터 출력되는 제1, 제2 검출 데이터의 상대적인 관계에 근거하여, 피험자의 컨디션을 추정하는 데이터 해석장치와,
    상기 데이터 해석장치에 의한 컨디션 추정 결과를 상기 피험자 특정장치에 의하여 특정된 피험자마다 축적하고, 소정기간 내에 행하여진 복수 회의 배변행위에 있어서의 복수의 상기 컨디션 추정 결과를 기억하는 기억장치와,
    출력장치를 가지고,
    상기 데이터 해석장치는, 상기 기억장치에 기억되어 있는 복수의 상기 컨디션 추정 결과의 경시적 변화 경향으로부터 피험자의 컨디션을 해석하는 것이며,
    더욱이, 데이터 해석장치는, 취기성 가스의 제1 검출 데이터와, 건강계 가스의 제2 검출 데이터의 쌍방을 이용하여, 피험자의 컨디션을 해석하는 것이고, 기존에 비하여 취기성 가스의 농도 상승 및 건강계 가스의 농도 저하가 동시에 일어나는 경우의 컨디션 추정 결과를, 기존에 비하여 취기성 가스의 농도 상승 및 건강계 가스의 농도 상승이 동시에 일어나는 경우의 컨디션 추정 결과보다, 소정의 질병에 대한 리스크가 높아졌다고 판정하도록 구성되며, 그 컨디션 해석 결과를 상기 출력장치에 의하여 출력시키는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터의 값이 동일한 경우에 있어서, 제2 검출 데이터의 값이 큰 경우에는, 작은 경우 보다, 피험자의 컨디션이 양호하다고 평가하는 생체정보 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    피험자의 체중, 연령, 성별, 또는 지난 회 배변행위로부터의 경과 시간에 관한 정보를 기억하는 피험자 정보 기억장치를 더 가지고, 상기 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터와 제2 검출 데이터의 관계, 및 상기 피험자 정보 기억장치에 기억되어 있는 피험자 정보에 근거하여 피험자의 컨디션을 해석하는 생체정보 측정 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 상기 데이터 해석장치에 의하여 해석된 각 회의 배변행위에 관한 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시하는 생체정보 측정 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 제1 검출 데이터에 근거하여 구해진 제1 지표를 나타내는 제1 축과, 제2 검출 데이터에 근거하여 구해진 제2 지표를 나타내는 제2 축을 가지는 컨디션 표시 테이블 상에, 복수의 해석 결과를 경시적으로 표시하는 생체정보 측정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨디션 표시 테이블은, 컨디션의 양호 여부에 관하여 복수 단계로 영역 구분되어 있고, 영역 구분된 상기 컨디션 표시 테이블 상에 복수의 해석 결과가 경시적으로 플롯되는 생체정보 측정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 상기 데이터 해석장치에 의한 해석 결과를 보정하여, 상기 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 생체정보 측정 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 최근 해석 결과가 컨디션 불량 측으로 변한 경우에는, 상기 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과를 컨디션이 양호한 측으로 보정하여 표시하는 생체정보 측정 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 컨디션 불량을 나타내는 해석 결과가 소정 횟수 이상 연속한 경우에는, 해석 결과에 대한 보정량을 작게 하여 표시하는 생체정보 측정 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터에 근거하여, 검출된 데이터의 신뢰도를 계산하고, 상기 출력장치는, 상기 데이터의 신뢰도에 근거하여 보정된 해석 결과를 상기 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 생체정보 측정 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 상기 데이터 해석장치에 의하여 계산된 상기 데이터의 신뢰도가 낮은 경우에는, 상기 데이터의 신뢰도가 높은 경우보다, 상기 컨디션 표시 테이블 상에 플롯하는 해석 결과를 과거의 플롯점 측에 근접시키는 보정량을 크게 하는 생체정보 측정 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터에 포함되는 노이즈가 클수록, 상기 데이터의 신뢰도를 낮은 값으로 계산하는 생체정보 측정 시스템.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 상기 데이터 해석장치에 의한 해석 결과에 근거하여, 피험자의 건강 관리에 관한 메시지를 표시하는 생체정보 측정 시스템.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡인장치 및 상기 가스검출장치는, 각각 상기 피험자 특정장치가 상기 수세식 대변기를 사용하는 피험자를 특정하기 전이어도, 기체의 흡인을 행하는 동시에 제1 검출 데이터를 검출하도록 구성되고, 상기 기억장치는, 제1 검출 데이터의 검출 후에 상기 피험자 특정장치에 의하여 특정된 피험자와 관련지어 제1 검출 데이터를 기억하는 생체정보 측정 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 출력장치는, 상기 가스검출장치가 제1 검출 데이터를 검출한 후, 피험자가 소정 시간 피험자를 특정하는 정보를 상기 피험자 특정장치에 입력하지 않은 경우에는, 피험자에게 통지하여 입력을 촉구하는 생체정보 측정 시스템.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 피험자에 의한 1회의 배변행위 중의, 초기에 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터의 중요도를, 후기에 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터의 중요도보다 중요하게 하여 해석을 행하는 생체정보 측정 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 피험자에 의한 1회의 배변행위 중의, 초기에 배출된 배변가스를 검출한 제1 검출 데이터 및 제2 검출 데이터만을 채용하여, 해석을 실행하는 생체정보 측정 시스템.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스검출장치는, 상기 흡인장치에 의하여 흡인된 배변가스에 포함되는, 기화한 단쇄지방산도 검출 가능하게 구성되고, 상기 데이터 해석장치는, 상기 취기성 가스의 검출 데이터에 근거하는 제1 지표, 상기 건강계 가스의 검출 데이터에 근거하는 제2 지표, 및 상기 단쇄지방산의 검출 데이터에 근거하는 제3 지표를, 피험자의 컨디션으로서 해석하는 생체정보 측정 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 상기 제1 및 제2 지표에 근거하여 컨디션의 양호 여부를 해석하고, 해석 결과를 상기 출력장치에 출력하도록 구성되며, 상기 데이터 해석장치는, 상기 제3 지표의 값이 큰 경우에는, 상기 제3 지표의 값이 작은 경우보다, 상기 제1 및 제2 지표에 근거하는 해석 결과를 크게 컨디션 양호 측으로 보정한 해석 결과를 상기 출력장치에 출력하는 생체정보 측정 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 가스검출장치는, 단쇄지방산인 초산 또는 프로피온산을 검출 가능하게 구성되고, 상기 데이터 해석장치는, 초산 또는 프로피온산의 검출 데이터의 경시적인 변화 경향에 근거하여, 피험자의 컨디션을 해석하는 생체정보 측정 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    피험자가 설사를 하고 있는지 아닌지를 감지하는 설사판정수단을 더 가지고, 이 설사판정수단이 피험자의 설사를 판정한 경우에는, 그 배변행위에 있어서 검출된 단쇄지방산의 검출 데이터를 컨디션의 해석에 사용하지 않거나, 또는 검출 데이터의 중요도를 저하시키는 생체정보 측정 시스템.
  22. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 해석장치는, 피험자의 현재 건강 상태를 해석하는 동시에, 단쇄지방산의 검출 데이터에 근거하여, 피험자의 질병에 대한 내성을 해석하는 생체정보 측정 시스템.
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