WO2017141895A1 - 体調管理装置及びその方法 - Google Patents

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WO2017141895A1
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light intensity
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一也 飯永
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メディカルフォトニクス株式会社
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    • A61B2562/0238—Optical sensor arrangements for performing transmission measurements on body tissue

Definitions

  • the present invention relates to a physical condition management apparatus and method.
  • metabolic syndrome which is a screening target for specific medical examinations, is known to develop diabetes, dyslipidemia, and hypertension resulting from insulin resistance caused by accumulation of visceral fat obesity. It is expected that early detection of metabolic syndrome will lead to prevention of severity, improvement of QOL, and reduction of national medical expenses.
  • postprandial hyperlipidemia may cause insulin resistance.
  • Postprandial hyperlipidemia is thought to be a metabolic disorder that is the source of metabolic syndrome. Therefore, this postprandial hyperlipidemia is not only able to find an early stage (non-disease) of metabolic syndrome but also attracts attention as a risk factor for arteriosclerosis. For example, it can be said that if the non-fasting triglyceride concentration is high, the risk of occurrence of ipent in coronary artery disease is high.
  • the lipids in blood form micelles covered with amphipathic phospholipids due to their high hydrophobicity and exist in the form of particles.
  • Some lipids in blood are called lipoproteins because lipoproteins are bound to their surfaces.
  • Lipoproteins are roughly classified into four types based on their specific gravity. Lipoproteins are classified into chylomicron (CM), VLDL, LDL, and HDL in order of increasing specific gravity. Lipoproteins are classified into CM, VLDL, LDL, and HDL in descending order of particle size.
  • Lipoprotein is an aggregate of cholesterol and neutral fat (TG). In blood tests, neutral fat and cholesterol, which are the smallest units of each lipoprotein component, are measured.
  • LDL cholesterol generally called bad cholesterol is the cholesterol concentration contained in LDL particles. If TG in LDL particles is measured, it becomes LDL-TG.
  • lipids There are four types of lipids. Among lipids, LDL cholesterol and HDL cholesterol are known to be indices related to arteriosclerosis.
  • the downsizing of lipoprotein is said to express the metabolic syndrome.
  • Conventional techniques include a method of detecting metabolic syndrome by measuring the concentration of small, dense LDL cholesterol in a test sample collected from a subject (see, for example, Patent Document 1).
  • CM and VLDL have not been actively measured in clinical settings.
  • the significance of lipoprotein enlargement and clinical or health evaluation has not yet been established.
  • a step of separating and extracting from a test sample each phenotype of lipoprotein metabolic kinetics as a subclass by waveform analysis of a lipoprotein profile, and a step of quantifying the separated lipoprotein subclass (For example, refer patent document 2).
  • JP 2007-304012 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-139501
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are inspection methods at the stage of blood collection, not inspection methods based on time changes.
  • Patent Document 1 is a method for measuring a small, dense LDL in serum and detecting a methacrylic syndrome.
  • LDL having a smaller diameter than that of normal LDL, that is, small, dense LDL is produced due to disorder of metabolism in the living body.
  • a metabolic syndrome is discovered by examining the concentrations of small, dense LDL.
  • Patent Document 1 requires blood collection, serum separation, and the like. For this reason, a doctor's instruction and a dedicated device are required, and the examination cannot be easily performed at home.
  • Patent Document 2 CETP deficiency, small, dense LDL concentration, etc. are examined by measuring the lipoprotein particle size distribution contained in serum by a chromatogram such as HPLC method.
  • a chromatogram such as HPLC method.
  • the present invention has been made to solve such a conventional problem, and is to provide an apparatus and a method capable of determining physical condition.
  • the physical condition management device emits light from outside the living body to the inside of the living body at a predetermined interval from an irradiation unit that irradiates light with a predetermined light intensity, and is emitted from the living body.
  • a light intensity detection unit for detecting light intensity
  • a scattering coefficient calculation unit for calculating a light scattering coefficient in the living body based on the light intensity detected by the light intensity detection unit, and a lipid in blood based on the amount of change in the scattering coefficient
  • a particle size calculation unit that calculates the amount of change in the average particle size
  • a physical condition determination unit that determines the physical condition from the temporal change in the amount of change in the average particle size.
  • the physical condition management device operating method of the present invention includes an irradiation step of irradiating light with a predetermined light intensity from outside the living body into the living body, and a predetermined interval from the light irradiation position in the irradiation step.
  • a light intensity detection step for detecting the light intensity emitted from the living body
  • a scattering coefficient calculation step for calculating a light scattering coefficient in the living body based on the light intensity detected by the light intensity detection step, and a change amount of the scattering coefficient.
  • a particle size calculating step for calculating a change amount of the average particle size of lipids in the blood based on a physical condition determining step for determining a physical condition from a temporal change in the change amount of the average particle size.
  • the physical condition management device of the present invention measures an attenuation according to a distance between irradiation detection of an irradiation unit that irradiates light at a predetermined light intensity from outside the living body to a living body and a light intensity of the irradiated light.
  • a light intensity detection unit that detects the light intensity emitted from the living body at a predetermined interval or continuously from the irradiation position of the light by the irradiation unit, and detected by the light intensity detection unit
  • a physical condition management device that is communicably connected to a user device having a communication unit that transmits light intensity, and calculates a scattering coefficient of light in a living body based on the light intensity transmitted from the user device
  • a particle size calculation unit that calculates the amount of change in the average particle size of lipids in the blood based on the amount of change in the scattering coefficient, and a physical condition determination unit that determines the physical condition from the temporal change in the amount of change in the average particle size.
  • the physical condition management apparatus and method of the present invention it is possible to make early detection of metabolic diseases, nutritional guidance, and diagnosis of physical condition management by measuring the amount of change in the average particle diameter of lipids.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a physical condition management device according to the present embodiment.
  • the physical condition management device of this embodiment has a CPU (calculation means) and a memory device (storage means such as RAM and ROM), and by executing a program stored in the memory device, the block diagram of FIG. Functions as a device to show.
  • the physical condition management device 1 of the present embodiment includes an irradiation unit 2 that irradiates light from outside a living body (A in the figure) toward the living body, and a predetermined detection position 31 outside the living body.
  • a light intensity detection unit 3 that detects light intensity
  • a scattering coefficient calculation unit 4 that calculates a light scattering coefficient ⁇ s ′ in the living body based on the light intensity detected by the light intensity detection unit 3, and a scattering coefficient calculation unit 4 Based on the light scattering coefficient ⁇ s ′ calculated by the above, the particle size calculation unit 5 that calculates the amount of change in the average particle size of lipids such as lipoproteins in the blood
  • a physical condition management measuring instrument 10 including a physical condition determination unit 102 that determines physical condition based on a physical change.
  • the irradiation unit 2 includes a light source 22 for irradiating light to a predetermined irradiation position 21 from outside the living body toward the living body.
  • the light source 22 of this embodiment can adjust the wavelength of the light to irradiate.
  • the light source 22 can adjust the wavelength range other than the wavelength range in which light is absorbed by the plasma inorganic substance.
  • the light source 22 can be adjusted outside the wavelength range in which light is absorbed by cell components of blood.
  • the cell components of blood are red blood cells, white blood cells, and platelets in the blood. Plasma minerals are water and electrolytes in the blood.
  • FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum of blood.
  • the wavelength range in which light is absorbed by the plasma inorganic substance is mainly a range in which light absorption by the plasma inorganic substance is strong, as shown in FIG.
  • the wavelength range in which light is absorbed by cell components of blood is mainly a range in which light absorption by cell components of blood is strong, as shown in FIG.
  • the absorption of light by plasma inorganic substances and the absorption of light by blood cell components are negligible at the experimental and biological measurement levels.
  • the wavelength range of the light source 22 is preferably about 1400 nm or less and about 1500 nm to about 1860 nm in consideration of the wavelength range in which light is absorbed by plasma inorganic substances. Further, the wavelength range of the light source 22 is more preferably about 580 nm to about 1400 nm and about 1500 nm to about 1860 nm in consideration of the wavelength range in which light is absorbed by the cellular components of blood.
  • the wavelength range used for the light source 22 By setting the wavelength range used for the light source 22 to a range excluding A and / or B in FIG. 2, in the light detected by the light intensity detection unit 3 to be described later, the influence of light absorption by the inorganic substance of plasma, And the influence of light absorption is suppressed by the cellular component of blood. Thereby, there is no absorption enough to specify the substance, and the light energy loss due to the absorption becomes so small that it can be ignored. For this reason, light in the blood propagates far away by scattering by lipids in the blood and is emitted outside the body.
  • the irradiation unit 2 of the present embodiment irradiates light such as continuous irradiation of light or pulsed irradiation of light according to a calculation method of the scattering coefficient ⁇ s ′ by the scattering coefficient calculation unit 4 described later.
  • the time length can be arbitrarily adjusted.
  • the irradiation unit 2 can arbitrarily modulate the intensity of light to be irradiated or the phase of light.
  • the irradiation unit 2 may use a light source 22 with a fixed wavelength.
  • the irradiation unit 2 may be a plurality of light sources having different wavelengths or a mixture of light having a plurality of wavelengths.
  • the light intensity detector 3 receives light emitted from the living body to the outside of the living body and detects the light intensity.
  • the light intensity detectors 3 are installed at different distances with the irradiation position 21 as a substantial center.
  • the first light intensity detector 31 and the second light intensity detector 32 are arranged in order on the same plane and in a straight line at a predetermined interval from the irradiation position 21.
  • the light intensity detector 3 may be a light receiving element such as a CCD or CMOS.
  • the distance from the irradiation position 21 to the first detection position 331 by the first light intensity detection unit 31 is defined as a first irradiation detection detection distance ⁇ 1, and from the irradiation position 21 to the first detection position 331.
  • the distance from the second light intensity detector 32 to the second detection position 332 is defined as a second irradiation-detection distance ⁇ 2.
  • a predetermined distance ⁇ is provided between an irradiation position 21 for irradiating a living body with light and a detection position 31 for detecting light intensity emitted from blood (E in the figure) in the living body.
  • the irradiated light (A in the figure) is reflected by the scatterer in the surface of the living body and in the vicinity of the surface, and the influence of light (B in the figure) directly emitted from the living body is suppressed. To do. After the irradiated light reaches a depth where lipids such as lipoproteins are present, the light is reflected by lipids in blood (D in the figure).
  • the light intensity by backscattered light (C in the figure) emitted from the living body is detected through scattering due to reflection of light by lipid. Further, the optical path length is increased by increasing the distance ⁇ between the irradiation position 21 and the detection position 31. For this reason, the number of collisions with lipids increases, and the detected light is greatly affected by scattering. Increasing the distance ⁇ makes it easier to capture the influence of scattering that was weak and difficult to detect.
  • the lipoprotein to be measured has a spherical structure covered with apoprotein or the like. Lipoprotein exists in a solid state in blood. Lipoprotein has the property of reflecting light. In particular, chylomicron (CM), VLDL, and the like having a large particle size and specific gravity contain a lot of neutral fat (TG) and have a characteristic that light is more easily scattered. Therefore, the light intensity detected by the light intensity detector 3 includes the influence of light scattering by lipoproteins.
  • CM chylomicron
  • VLDL VLDL
  • TG neutral fat
  • the arrangement in the case where a plurality of detection positions 31 are provided is not limited to a straight line as long as they are arranged at different distances with the irradiation position 21 as a substantial center, such as a circle, a wave, a zigzag, etc. It can be selected appropriately. Further, the first irradiation detection distance ⁇ 1 and the second irradiation detection distance ⁇ 2 from the irradiation position 21 to the detection position 31 and the interval between the detection positions 331 and 332 are not limited to a fixed interval. It may be continuous.
  • the scattering coefficient calculation unit 4 calculates the light scattering coefficient ⁇ s ′ in the living body (including blood, skin, muscle, etc.) based on the light intensity detected by the light intensity detection unit 3. As described above, the light intensity detected by the light intensity detector 3 includes the influence of light scattering by lipoproteins. From this, the scattering coefficient ⁇ s ′ is calculated. Note that the scattering coefficient ⁇ s ′ in this embodiment is not limited to a numerical value of the efficiency of a general scattering process, and the influence of scattering is numerically calculated under certain conditions in consideration of the scattering phenomenon. Also included. Details will be described below.
  • the scattering coefficient calculation unit 4 in the present embodiment has two calculation units, a light intensity ratio calculation unit 42 and a light intensity difference calculation unit 43.
  • the light intensity ratio calculator 42 calculates the scattering coefficient ⁇ s ′ from the ratio of each of the light intensities detected by the plurality of light intensity detectors 3.
  • the light intensity ratio calculation unit 42 calculates a scattering coefficient ⁇ s ′ based on a scattering phenomenon in which the irradiated light attenuates due to scattering as the distance to the detection position 33 increases.
  • the irradiation unit 2 irradiates continuous light with a predetermined light intensity, the first light intensity R ( ⁇ 1) detected by the first light intensity detection unit 31, and the second light intensity detection unit.
  • the light intensity difference calculation unit 43 calculates the scattering coefficient ⁇ s ′ from the difference in light intensity detected by the plurality of light intensity detection units 3. Similar to the light intensity ratio calculation unit 42, the scattering coefficient ⁇ s ′ is calculated based on a scattering phenomenon in which the irradiated light attenuates due to scattering as the distance to the detection position 33 increases.
  • the method of calculating the scattering coefficient ⁇ s ′ by the scattering coefficient calculation unit 4 is not limited to the above calculation.
  • the particle size calculator 5 calculates the amount of change in the average particle size of lipoproteins in the blood based on the amount of change in the scattering coefficient ⁇ s ′ calculated by the scattering coefficient calculator 4.
  • statistical data is taken on the relationship between the amount of change in the scattering coefficient ⁇ s ′ and the amount of change in the average particle diameter of the lipoprotein, and by comparing the amount of change in the scattering coefficient ⁇ s ′ with the statistical data, The amount of change in the actual average particle diameter of lipoprotein is calculated.
  • the format of the statistical data is not particularly limited, and for example, the statistical data may be classified by sex, height, weight, BMI, or the like, or may be calculated using a table, a graph, a functional expression, or the like.
  • the average particle diameter of lipoprotein refers to the particle diameter expressed in nm.
  • the average particle size of lipoprotein is generally CM: 80 to 1000 nm, VLDL: 30 to 80 nm, LDL: 18 to 25 nm, HDL: 7.5 to 10 nm.
  • the average particle diameter here is a comprehensive expression of the following changes and conditions. That is, there are four types of lipoproteins, and changes in the number of particles also affect scattering. The number of the four types of lipoprotein particles also varies slightly. That is, the average particle diameter changes with an increase or decrease in the number of large particles, and the average particle diameter also changes with an increase or decrease in the number of small particles. Therefore, the average particle diameter changes even when the large particles are enlarged (or downsized), and the average particle diameter is changed even when the small particles are upsized (or downsized).
  • DLS is a device that measures the average particle size and particle number distribution of particles in suspension by dynamic light scattering.
  • FIG. 4A shows a calibration curve for calculating the amount of change in the average particle diameter of lipids in blood from the amount of change in scattering coefficient.
  • This is a correlation diagram between the change amount of the average particle diameter and the change amount of the scattering coefficient ⁇ s ′ when latex particles of 25 nm to 500 nm are arbitrarily mixed assuming a lipoprotein distribution in a living body.
  • the latex concentration is about 250 mg / dL.
  • the increased average particle diameter ( ⁇ particle diameter) is determined from the difference value ( ⁇ s ′) between the scattering coefficient before and after the blood is suspended.
  • FIG. 4B When the absorbance (ABS) of CM / VLDL-TG in serum is measured, a correlation is seen as shown in FIG. 4B. Further, as shown in FIG. 4C, a correlation can be confirmed between the scattering coefficient ⁇ s ′ and the absorbance. That is, when ABS is 0.05 in FIG. 4B, the amount of change in the scattering coefficient ⁇ s ′ is also 0.05 / mm. From FIG. 4A, the amount of change in the average particle diameter of 75 to 100 nm can be confirmed.
  • the physical condition includes comprehensive confirmation of exercise effect, nutrition absorption by meals, confirmation of nutrient absorption control effect by medication / supplement, health management and the like.
  • FIG. 5A and 5B show data measured using the non-invasive physical condition management device of the present embodiment.
  • the physical condition management measuring instrument 10 acquires the amount of change in the average particle size of the lipoprotein calculated by the scattering coefficient calculation unit 4 and the particle size calculation unit 5, and calculates the lipid from the time change in the amount of change in the average particle size of the lipoprotein. Determine metabolic status and physical condition.
  • the physical condition management measuring instrument 10 of this embodiment is connected to the particle diameter calculation part 5 via a communication line etc., as shown in FIG.
  • the physical condition management measuring instrument 10 includes a calculated value acquisition unit 101 that acquires a change amount of the average particle size of the lipid calculated by the particle size calculation unit 5 every predetermined time, and an average particle size acquired by the calculated value acquisition unit 101. And a physical condition determination unit 102 that determines a lipid metabolism state and physical condition according to the time change of the amount of the change.
  • the time interval at which the calculated value acquisition unit 101 acquires the amount of change in the average particle diameter of the lipid is not particularly limited.
  • the time interval can be adjusted from several seconds to several tens of minutes or more depending on the inspection object.
  • the acquisition of the amount of change in the average particle size of the lipid is not limited to that via a communication line, and the amount of change in the average particle size of the lipid calculated by the particle size calculation unit 5 is manually input. Also good.
  • the particle diameter calculation part 5 and the physical condition management measuring device 10 were comprised as a different body, it is not limited to this.
  • the physical condition determination unit 102 determines the physical condition of the subject from the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of the lipid acquired by the calculated value acquisition unit 101. For example, the time until the amount of change in the average particle diameter of the lipid reaches the maximum value indicates digestion and absorption of the lipid by the stomach and small intestine. It is judged whether it is healthy according to the length of the time. In addition, the lipolytic ability of the liver is determined from the time until the amount of change in the average particle size of the lipid reaches the same value as when fasting. Ultimately, these will be judged comprehensively to make a comprehensive assessment of health.
  • CM and VLDL have the largest daily fluctuations in lipoprotein concentration.
  • FIG. 7A it is difficult to say that the correlation with the TG concentration in the total lipoprotein is good.
  • FIG. 7B since the correlation with the TG concentration in CM and VLDL is good, the change in the blood scattering coefficient ⁇ s ′ correlates well with the TG concentration in CM and VLDL. I understand.
  • the total cholesterol level hardly changes due to the daily fluctuation in blood.
  • the amount of cholesterol contained in CM and VLDL hardly changes. That is, since there is no increase in cholesterol contained in one lipoprotein particle and the TG concentration is increased, the particle diameter per one lipoprotein particle is considered to vary according to the increase in the TG concentration. It is done.
  • each TG concentration with respect to the amount of cholesterol of CM and VLDL to be measured indicates a change in the average particle diameter of lipoprotein. That is, the following relationship holds for the amount of change ⁇ s ′ in the scattering coefficient associated with the increase in the average particle size ( ⁇ particle size) of lipoprotein.
  • CM-TG indicates the TG concentration in chylomicron particles
  • CM-C indicates the cholesterol concentration in chylomicron particles
  • VLDL-TG indicates the TG concentration in VLDL particles
  • VLDL-C Indicates the cholesterol concentration in the VLDL particles.
  • FIG. 4A shows the result of actual measurement of the amount of change ⁇ s ′ in the scattering coefficient accompanying the increase in the average particle diameter ( ⁇ particle diameter) of lipoprotein.
  • the change in the average particle diameter of the lipoprotein ( ⁇ particle diameter) can be calculated.
  • A indicates the scattering intensity correction coefficient of CM
  • B indicates the scattering intensity correction coefficient of VLDL
  • CM-TG indicates the TG concentration in chylomicron particles
  • CM-C indicates chylomicron particles
  • VLDL-TG represents the TG concentration in the VLDL particles
  • VLDL-C represents the cholesterol concentration in the VLDL particles.
  • the physical condition management device of the present embodiment may include a current application unit that applies a pulse current to the living body. Lipid particles are charged, and the zeta potential varies depending on the type of lipoprotein. Using this property, CM or VLDL is vibrated by applying a pulse current from outside the body to the inside of the body by the current application unit. As a result, the scattering coefficient changes, and the lipoprotein distribution can be measured more accurately.
  • the physical condition determination unit 102 of the present embodiment determines the metabolic state of the living body from the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of the lipid, and determines the physical condition. Since large lipoproteins have a relatively high metabolic rate, it is possible to know the state of organs related to metabolism.
  • the physical condition determination unit 102 of this embodiment determines the risk of arteriosclerosis from the residence time of the amount of change in the average particle diameter of lipids in blood. This can be used as an index that lipids used as arteriosclerotic materials stay in the blood for a long time, and thus easily accumulate in blood vessels.
  • the physical condition determination unit 102 of this embodiment determines the timing of insulin secretion from the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of lipids in the blood.
  • the increase in lipid concentration and the increase in scattering due to lipoproteins are temporarily suppressed during the time when blood glucose peaks. This coincides with the timing at which insulin is secreted, and captures the phenomenon in which insulin secretion is prioritized over lipid in the body. This is presumably because the increase in insulin activity increases the LPL activity in capillaries and activates the metabolic rate (small particle size) of CM.
  • the physical condition determination unit 102 of the present embodiment determines insulin secretion delay from the timing of insulin secretion, and detects insulin resistance.
  • the physical condition determination unit 102 of this embodiment determines diabetes from insulin resistance. As described above, since an abnormality in blood glucose control can be determined from insulin resistance, it can be used for testing and managing diabetes.
  • the physical condition determination unit 102 obtains the amount of lipid absorbed by the meal (the amount of increase in the neutral fat concentration) from the increase in the amount of change in the average particle diameter of lipids in the blood. By using a fat-loaded diet or the like, it becomes possible to check the amount of absorption more accurately and grasp the constitution.
  • the physical condition determination unit 102 stores statistical data on the amount of change in the average particle diameter of lipid prepared in advance, and compares the statistical data with the amount of change in the average particle diameter of the detected fat.
  • the physical condition is determined based on the determination result, nutritional guidance and medication management are performed. Since there are individual differences in the amount of fat absorbed, it is possible to individually manage dosages that exert their medicinal effects, such as lipid absorption inhibitors. It can also be used for nutrient absorption management by means such as eating together.
  • FIG. 9 is a flowchart of the operating method of the physical condition management device of the present embodiment.
  • the irradiation portion 2 is used to irradiate the irradiation position 21 with continuous light.
  • the first light intensity detection unit 31 is used to detect the light intensity at the first detection position 331
  • the second light intensity detection unit 32 is used to detect the second detection position.
  • the light intensity of 332 is detected.
  • the light intensities detected at the first detection position 331 and the second detection position 332 are sent to the scattering coefficient calculation step.
  • a light intensity difference or light intensity ratio between the first light intensity at the first detection position 331 and the second light intensity at the second detection position 332 is calculated, and the light
  • the scattering coefficient ⁇ s ′ is calculated based on the intensity difference or the light intensity ratio.
  • the calculated scattering coefficient ⁇ s ′ is sent to the particle diameter calculating step.
  • the amount of change in the average particle size of lipoproteins in blood is calculated from the amount of change in the scattering coefficient ⁇ s ′.
  • the calculated amount of change in the average particle diameter of the lipoprotein is acquired via a communication line and sent to the physical condition determination step.
  • the physical condition is determined based on the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of the lipoprotein. For example, the time until the amount of change in the average particle diameter reaches the maximum value, the maximum value, the time until it returns to the fasting value after the maximum value, the amount of lipid absorption, and the like are obtained.
  • each value is compared with statistical data of the change amount of the average particle diameter of the lipid prepared in advance and the change amount of the average particle diameter of the measured lipid to determine the presence or absence of abnormality. If it is a normal value, it is determined as a normal value, and if it is outside the normal value, it is determined that there is an abnormality in the physical condition.
  • the maximum value of the change amount of the average particle diameter of the lipid is within the normal value, it is determined that the basal metabolism of the lipid is normal, and when it is outside the normal value, it is determined that it is abnormal.
  • the time until the amount of change in the average particle size of the lipid reaches the maximum value is within the normal value, it is determined that the lipid digestion and absorption function by the stomach and small intestine is normal, and it is outside the normal value. In some cases, it is determined that there is some abnormality in digestion and absorption by the stomach and small intestine.
  • the time until the amount of change in the average particle size of the lipid is the same value as when fasting is within the normal value, it is determined that the lipolytic capacity by the liver is normal, and if it is outside the normal value Judge that it is abnormal.
  • the metabolic state of the living body is measured from the change over time in the amount of change in the average particle diameter of lipoproteins in the blood. Since large lipoproteins have a relatively high metabolic rate, it is possible to know the state of organs related to metabolism.
  • the risk of arteriosclerosis is determined from the residence time of the amount of change in the average particle diameter of lipoproteins in the blood. This can be used as an index that lipids used as arteriosclerotic materials stay in the blood for a long time, and thus easily accumulate in blood vessels.
  • the timing of insulin secretion is determined from the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of lipoproteins in the blood.
  • the rise in lipid is temporarily suppressed at the time when blood glucose peaks. This coincides with the timing at which insulin is secreted, and captures the phenomenon in which insulin secretion is prioritized over lipid in the body.
  • insulin resistance is detected from the timing of insulin secretion. As described above, the fact that the insulin secretion time can be measured can detect insulin resistance such as insulin secretion delay.
  • diabetes is examined from insulin resistance. As described above, if insulin resistance can be detected, blood glucose control is abnormal, and thus it can be used for testing and managing diabetes.
  • the amount of lipid absorbed by meals is determined from the increase in the amount of change in the average particle diameter of lipoproteins in the blood.
  • the physical condition determination step of the present embodiment from the increase in the amount of change in the average particle size of lipoprotein in the blood, stored statistical data of the amount of change in the average particle size of the lipoprotein prepared in advance, the statistical data, Comparing the average particle size of detected lipoproteins, examining individual differences in nutrient absorption, providing nutritional guidance and medication management. Since there are individual differences in nutrient absorption, it is possible to individually manage dosages that exert their medicinal effects, such as lipid absorption inhibitors. It can also be used for nutrient absorption management by means such as eating together.
  • CM and VLDL lipoproteins
  • individual differences in nutrient absorption rate, fatigue check, diabetes Management, metabolic syndrome management, liver function tests, and risk management of arteriosclerosis can be measured. Thereby, early detection of metabolic diseases, nutritional guidance, and physical condition management can be diagnosed.
  • the example which comprised the detection part 3, the scattering coefficient calculation part 4, the particle diameter calculation part 5, and the physical condition management measuring device 10 as a different body was shown, it is not restricted to this,
  • the detection unit 3 may be configured as a user device
  • the scattering coefficient calculation unit 4, the particle diameter calculation unit 5, the calculated value acquisition unit 101, and the physical condition determination unit 102 may be configured as a physical condition management device.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the physical condition management system of the present embodiment.
  • the user device 110 and the physical condition management device 120 used in the physical condition management system of the present embodiment each have a CPU (calculation means) and a memory device (storage means such as RAM and ROM), and programs stored in the memory device By executing this, it functions as the apparatus shown in the block diagram of FIG.
  • the physical condition management system includes a user device 110 that measures light intensity and a physical condition management device 120 that determines physical condition from the light intensity.
  • the user device 110 and the physical condition management device 120 are connected to a network via a wireless or wired communication network N.
  • the physical condition management device 120 is a device for performing a predetermined process based on the light intensity transmitted from the user device 110 and determining the physical condition. Specifically, the physical condition management device 120 transmits and receives a personal computer, the number of devices, and transmission / reception. A server device is appropriately used depending on the amount of data.
  • the user device 110 is a device possessed by the user, and may be a single device or may be mounted on a mobile phone, a wristwatch, or the like.
  • the user device 110 includes an irradiation unit 2 that irradiates light, a light intensity detection unit 3, and a communication unit 110a.
  • the communication unit 110a transmits the light intensity detected by the light intensity detection unit 3. The functions and operations of the irradiation unit 2 and the light intensity detection unit 3 have been described above.
  • the physical condition management device 120 includes a communication unit 120a, a scattering coefficient calculation unit 4, a particle diameter calculation unit 5, a calculated value acquisition unit 101, and a physical condition determination unit 102.
  • the communication unit 120 a receives the light intensity transmitted from the communication unit 110 a via the wired or wireless network N, and transmits it to the scattering coefficient calculation unit 4.
  • the functions and operations of the scattering coefficient calculation unit 4, the particle size calculation unit 5, the calculated value acquisition unit 101, and the physical condition determination unit 102 have been described above.
  • the light intensity is transmitted from the user device 110 to the physical condition management device 120 via the network N.
  • the present invention is not limited to this, and the user device 110 and the physical condition management device 120 do not pass through the network N.
  • the light intensity may be transmitted directly by means such as wired communication or wireless communication.
  • the physical condition management device measures an attenuation according to an irradiation detection distance between an irradiation unit that irradiates light with a predetermined light intensity from outside the living body into the living body, and a light intensity of the irradiated light.
  • a light intensity detector that detects the light intensity emitted from the living body at a predetermined interval or continuously from the irradiation position of the light by the irradiation unit, and the light intensity detected by the light intensity detector
  • a physical condition management device communicably connected to a user device having a communication unit for transmitting a scattering coefficient calculating unit for calculating a light scattering coefficient in a living body based on light intensity transmitted from the user device; And a particle size calculation unit that calculates the change amount of the average particle size of lipids in the blood based on the change amount of the scattering coefficient, and a physical condition determination unit that determines the physical condition from the temporal change of the change amount of the average particle size.
  • the irradiation position and the detection position for detecting the light intensity are provided with a predetermined irradiation detection distance, and the light intensity detection unit is scattered by lipids in the blood. The light intensity by backscattered light is detected.
  • the irradiating unit is a light source that emits continuous light, irradiates light from the light source, and a plurality of light intensity detecting units that are installed at different distances about the irradiation position as a center.
  • the light intensity at each detection position is detected by the scattering coefficient calculation unit based on the ratio of the respective light intensities detected by the respective light intensity detection units or the difference in each light intensity in the living body. Calculate the light scattering coefficient.
  • the physical condition determination unit of the physical condition management device of the present embodiment determines the risk of arteriosclerosis, the metabolic function of the liver, or the degree of fatigue from the temporal change in the amount of change in the average particle diameter.
  • the physical condition determination unit of the physical condition management device determines the timing of insulin secretion from the temporal change in the change amount of the average particle diameter, and measures insulin resistance from the timing of the insulin secretion.
  • the physical condition management device of the present embodiment further includes a current application unit that allows a pulse current to flow into the living body.
  • the lipid is chylomicron or VLDL.
  • Lipoproteins that increase after a meal are CM and VLDL. Other lipoproteins have negligible diurnal variation.
  • FIG. 10 shows images of serum by atomic force microscope before fat loading ((a) in the figure), 60 minutes after fat loading ((b) in the figure), and 180 minutes ((c) in the figure). It is. White dots are lipoproteins. As can be confirmed in the figure, the increase in size of the particles was confirmed at 180 minutes after the meal ((c) in the figure).
  • FIG. 11 and 12 are diagrams showing the concept of lipoprotein.
  • A is VLDL
  • B is chylomicron
  • C is HDL
  • D is LDL.
  • a cholesterol
  • b shows TG.
  • the increase in neutral fat (TG) concentration at a constant cholesterol concentration is thought to increase the scattering by lipids due to the increase in the average particle size of lipoproteins A, B, C, and D in the figure. It is done.
  • the increase in the particle diameters of A and B is considered, and since these have large particle diameters, it is considered that the influence on the scattering intensity is large.
  • A is chylomicron and B is chylomicron after meal. Moreover, a is cholesterol and b shows TG. As shown in FIG. 12, there is a limit to the increase in the average particle diameter per lipoprotein particle, and it does not become infinitely large. In other words, even with the same chylomicron (CM), the hangar is relatively small (A in the figure), and there is a full and enlarged chylomicron (CM) (B in the figure). .
  • the increase in post-meal scatter measured in this example represents an increase in the average particle size of lipoproteins. Therefore, the scattering coefficient shows a good correlation with (CM-TG) / (CM-TC) + (VLDL-TG) / (VLDL-TC).
  • Example 1 Individual difference in fat absorption rate Conventionally, drug absorption rate check, fat load test, and the like have been performed by correcting the dose based on the body surface area and the like so that the blood concentration becomes constant.
  • the effect of the lipid absorption inhibitor can be measured by using the physical condition management device and method of this embodiment.
  • FIG. 16 shows one male in his 40s as a test subject, one of which is a fatigue state after dawn (B in the figure) and a normal working state without overtime (A in the figure). It is the figure which compared the absorption time of fat.
  • the physical condition management apparatus and method of the present embodiment by recording the daily absorption pattern using the physical condition management apparatus and method of the present embodiment, it can be used for physical condition management and health consultation.
  • Example 3 Diabetes Management / Metabolic Syndrome Management In this example, continuous measurement of the average particle size of lipids was performed, and simultaneous measurement with blood glucose having large daily fluctuations was performed. Meals were taken on a daily basis, and changes in the day were examined.
  • Example 4 Liver function test Since lipids are metabolized in the liver, evaluation indicators such as lipid metabolism time were verified for use in liver function evaluation.
  • the temporal change in the amount of change in the average particle diameter of lipids of the subject (A in the figure) diagnosed as fatty liver by the doctor is delayed from the healthy person (B in the figure). It was confirmed that the metabolic function of the liver was evaluated.
  • GOT 26U / L
  • GPT 30U / L in health examinations
  • lipid metabolism delay was also seen in subjects within the reference value, but in health examinations after 6 months
  • GPT Abnormality was found in 68 U / L and liver function test values, and a diagnosis of mild fatty liver was made by echography.
  • the physical condition management apparatus and method of the present example is a superior liver function test than the conventional blood test.
  • Example 5 Risk management of arteriosclerosis Using the physical condition management apparatus and method of this example, the amount of change in the average particle diameter of CM and VLDL in blood and the residence time are accumulated in units of months. It can also be used to predict the onset of arteriosclerosis.

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Abstract

【課題】　代謝性疾患の早期発見や栄養指導、体調管理の診断をすることが可能な装置及び方法を提供する。 【解決手段】　生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて配置されて生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、光強度検出部により検出された光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部とを有する。

Description

体調管理装置及びその方法
　本発明は、体調管理装置及びその方法に関する。
　近年、国民の医療費は高騰し、医療費の抑制は国あるいは国民に取って大きな課題である。医療費の３分の１は生活習慣病に起因する疾患の治療費で占められる。これらの背景から、国民医療費の抑制、健康寿命の向上、QOL(Quality of Life）の向上が求められている。これらの実現のために特定健診が施行されるとともに、未病に対する考え方が普及してきた。
　特に、特定健診のスクリーニング対象であるメタボリックシンドローム（代謝症候群）は、内臓脂肪肥満の蓄積を原因とするインスリン抵抗性から生ずる糖尿病、脂質異常症、高血圧を発症する事が知られている。代謝症候群の早期発見が重症化予防やQOLの向上、さらに国民医療費の抑制に繋がると期待されている。
　このように、インスリン抵抗性が生活習慣病の早期発見に重要であるにも係らず、特定健診では腹囲径計測からインスリン抵抗性のリスクを予測するしか方法が無かった。
　近年、インスリン抵抗性と食後高脂血症に密接な関係があることが解った。食後高脂血症がインスリン抵抗性を引き起こしている可能性も指摘されている。食後高脂血症は、代謝症候群の源流となる代謝異常と考えられる。従って、この食後高脂血症は、代謝症候群の初期段階（未病）を発見できるばかりでなく、動脈硬化のリスクファクターとして注目されている。例えば、非空腹時の中性脂肪濃度が高くなると冠動脈疾患のイペント発症リスクが高くなるといえる。
　血液中の脂質は、その疎水性の高さから、両親媒性のリン脂質に覆われたミセルを形成し、粒子状で存在する。血液中の脂質には、その表面にリポ蛋白が結合していることから、リポ蛋白と呼ばれるものもある。
　リポ蛋白は、その比重から大きく4種類に分類される。リポ蛋白は、比重の軽い順にカイロミクロン（CM）、VLDL、LDL、及び、HDLに分類される。また、リポ蛋白は、粒子径の大きい順に、CM、VLDL、LDL、及び、HDLに分類される。
　リポ蛋白は、コレステロールや中性脂肪（TG）の集合体である。血液検査では、各リポ蛋白の構成成分の最小単位となる中性脂肪やコレステロールを計測している。
　例えば、一般的に、悪玉コレステロールと呼ばれるLDLコレステロールは、LDL粒子に含まれるコレステロール濃度である。LDL粒子中のTGを計測すれば、LDL-TGとなる。
　また脂質は本来4種類存在している。脂質の中でもLDLコレステロールやHDLコレステロールは、それぞれ動脈硬化に関連する指標であることが知られている。
　さらに、リポ蛋白の小型化がメタボリックシンドロームを表現しているとされる。従来の技術には、被験者から採取した被検試料中のsmall,dense LDLコレステロール濃度を測定してメタボリックシンドロームを検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
　一方、大型リポ蛋白であるCMやVLDLは臨床現場において、積極的に計測されていない。また、リポ蛋白の大型化と臨床的あるいは健康評価としての意義は未だ確立されていない。
　また、他の測定方法として、リポ蛋白プロファイルの波形解析によりリポ蛋白の代謝動態の個々の表現型をサブクラスとして被検試料から分離抽出する工程と、分離されたリポ蛋白サブクラスの定量を行う工程とを含む、リポ蛋白サブクラスの分析方法がある（例えば、特許文献２参照）。
特開2007-304012号公報 特開2002-139501号公報
　しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術は、採血した段階での検査方法であり、時間変化による検査方法ではない。
　特許文献１は、血清中のsmall, dense LDLを計測し、メトボリックシンドロームの検出をする方法である。特許文献１によれば、生体の代謝の乱れにより通常のLDLより小径化したLDL,すなわちsmall, dense LDLが産生される。特許文献１では、small, dense LDLの濃度を調べることで、メタボリックシンドロームを発見する。
　しかしながら、特許文献１の方法は、採血や血清分離などが必要である。このため、医師の指示や専用の装置が必要となり、家庭などで気軽に検査することができない。
　特許文献２では、血清中に含まれるリポ蛋白粒子径分布をHPLC法などのクロマトグラムにて計測することで、CETP欠損、small, dense LDL濃度などを検査する。しかしながら、特許文献２の方法では、採血した段階でのピンポイントの情報しか得られず、日常的に変化し続ける生体の情報を的確に捉えることが難しい。
　また、近代社会においては、１日３度の食事を摂取するとなると、一般的には、起きている時間のほとんどは食後状態となる。代謝性疾患は食後の血液状態により進展する。そのため、空腹時１回のみの採血では、代謝性疾患のスクリーニングとしては不十分である。
　本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、体調判断をすることが可能な装置及び方法を提供することである。
　本発明の体調管理装置は、生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて配置されて生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、光強度検出部により検出された光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部と、を有する。
　また、本発明の体調管理装置の作動方法は、生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射工程と、照射工程による光の照射位置から所定間隔をあけて配置されて生体から放出される光強度を検出する光強度検出工程と、光強度検出工程により検出された光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出工程と、散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出工程と、平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断工程と、を有する。
　また、本発明の体調管理装置は、生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、照射した光の光強度の照射検出間距離に応じた減衰を計測するために、照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて、あるいは、連続的に配置されて、生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、前記光強度検出部により検出された光強度を送信する通信部とを有するユーザー装置に、通信可能に接続される体調管理装置であって、ユーザー装置から送信された光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部と、を有する。
　本発明の体調管理装置及び方法によれば、脂質の平均粒子径の変化量の計測によって、代謝性疾患の早期発見や栄養指導、体調管理の診断をすることが可能となる。
本実施形態の体調管理装置の構成を示す図である。 血液の光吸収スペクトルを示す図である。 血中脂質による光の散乱を示す図である。 リポ蛋白の平均粒子径の増加に伴う散乱係数の変化量を計測した結果を示す図である。 CM/VLDL-TGと吸光度との相関を示す図である。 散乱係数と吸光度との相関を示す図である。 本実施形態の体調管理装置を用いて健常者を測定したデータを示す図である。 本実施形態の体調管理装置を用いて肝機能異常者を測定したデータを示す図である。 リポ蛋白濃度の日内変動を示す図である。 全リポ蛋白中のTG濃度との相関を示す図である。 CM及びVLDL中のTG濃度との相関を示す図である。 総コレステロール量の日内変動を示す図である。 本実施形態の体調管理装置の作動方法のフローチャートである。 原子間力顕微鏡による血清の像を示す図である。 リポ蛋白の概念を示す図である。 リポ蛋白の概念を示す図である。 体格の違う男女に、オフトクリームを同量を摂取させた試験の結果を示す図である。 中性脂肪増加量と粒子径変化量の相関を示す図である。 図１３の縦軸を平均粒子径変化に変換した図である。 脂肪の吸収時間を比較した図である。 脂質の平均粒子径と血糖とを同時に計測した結果を示す図である。 肝臓の代謝機能を評価した結果を示す図である。 本実施形態の体調管理システムの構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態である体調管理装置及びその作動方法について、図を参照して詳細に説明をする。
　図１は、本実施形態の体調管理装置の構成を示す図である。本実施形態の体調管理装置は、ＣＰＵ（演算手段）とメモリ装置（ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段）を有し、このメモリ装置に格納されたプログラムを実行することにより、図１のブロック図に示す装置として機能する。
　図１に示すように、本実施形態の体調管理装置１は、生体（図中のＡ）の外から生体内に向けて光を照射する照射部２と、生体外の所定の検出位置３１における光強度を検出する光強度検出部３と、光強度検出部３により検出された光強度に基づき生体内における光の散乱係数μs’を算出する散乱係数算出部４と、散乱係数算出部４により算出された光の散乱係数μs’に基づき、血液内におけるリポ蛋白等の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部５と、脂質の平均粒子径の変化量の継時的な変化に基づいて体調を判断する体調判断部１０２を備える体調管理計測器１０とを有する。
　図１に示すように、照射部２は、生体外から生体内に向けて、所定の照射位置２１に光を照射するための光源２２を有する。本実施形態の光源２２は、照射する光の波長を調整することができる。光源２２は、波長範囲を血漿の無機物によって光が吸収される波長範囲以外に調整できる。光源２２は、血液の細胞成分によって光が吸収される波長範囲以外に調整できる。ここで、血液の細胞成分とは、血中の赤血球、白血球及び血小板である。血漿の無機物とは、血中の水及び電解質である。
　図２は、血液の吸収スペクトルを示す図である。血漿の無機物により光を吸収する波長範囲とは、主に、図２のＢに示すような、血漿の無機物による光の吸収が強い範囲である。同様に、血液の細胞成分により光を吸収する波長範囲とは、主に、図２のＡに示すような、血液の細胞成分による光の吸収が強い範囲である。それら以外の波長範囲では、血漿の無機物による光の吸収や血液の細胞成分による光の吸収は、実験や生体計測レベルにおいて無視できる程度である。
　図２に示すように、光源２２の波長範囲は、血漿の無機物により光を吸収する波長範囲を考慮して約1400nm以下、及び、約1500nm～約1860nmとするのが好ましい。さらに、光源２２の波長範囲は、血液の細胞成分によって光が吸収される波長範囲を考慮して約580nm～約1400 nm、及び、約1500 nm～約1860nmとするのがより好ましい。
　光源２２に用いられる波長範囲を、図２のＡ及び/又はＢを除いた範囲とすることにより、後述する光強度検出部３により検出される光において、血漿の無機物による光の吸収の影響、及び、血液の細胞成分により光の吸収の影響を抑制する。これにより、物質を特定するほどの吸収は存在せず、吸収による光エネルギー損失は無視できるほど小さくなる。そのため、血中の光は血中の脂質による散乱によって遠くまで伝搬し、体外へ放出される。
　また、本実施形態の照射部２は、後述する散乱係数算出部４による散乱係数μs’の算出方法に応じて、光の連続的な照射や光のパルス状の照射等の光を照射する時間長さを任意に調整することができる。照射部２は、照射する光の強度または光の位相を任意に変調することができる。
　照射部２は、波長が固定された光源２２を用いてもよい。照射部２は、波長が異なる複数の光源あるいは複数の波長の光を混合したものであってもよい。
　光強度検出部３は、生体から生体外に放出される光を受光して、その光強度を検出する。複数の光強度検出部３を用いる場合には、光強度検出部３は、照射位置２１を略中心として各々異なる距離に設置される。図１に示すように、本実施形態では、照射位置２１から所定の間隔で同一面上でかつ直線状に、第１の光強度検出部３１及び第２の光強度検出部３２が順に並べられる。光強度検出部３はＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の受光素子であってもよい。
　図１に示すように、本実施形態では、照射位置２１から第１の光強度検出部３１による第１の検出位置３３１までの距離を第１の照射検出間距離ρ1とし、照射位置２１から第２の光強度検出部３２による第２の検出位置３３２までの距離を第２の照射検出間距離ρ2とする。
　図３に示すように、光を生体に照射する照射位置２１と、生体中の血液（図中のＥ）から放出される光強度を検出する検出位置３１との間に所定の距離ρを設ける。所定の距離ρを設けることにより、照射した光（図中のＡ）が生体表面及び表面近傍の散乱体により反射して直接的に生体から放出される光（図中のＢ）の影響を抑制する。照射した光が、リポ蛋白等の脂質が存在する深さに達したのち、血液中の脂質（図中のＤ）によって光が反射する。脂質による光の反射による散乱を経て、生体から放出される後方散乱光（図中のＣ）による光強度を検出する。また、照射位置２１と検出位置３１との距離ρを長くすることで、光路長は長くなる。このため、脂質との衝突回数が増え、検出される光は散乱の影響を多く受ける。距離ρを長くすることにより、これまでは弱く、検出しにくかった散乱の影響が捉えやすくなる。
　計測対象であるリポ蛋白は、アポ蛋白等に覆われた球状構造をしている。リポ蛋白は血中において固体のような状態で存在する。リポ蛋白は、光を反射する性質を有する。特に、粒子径や比重の大きいカイロミクロン（CM）やVLDL等は中性脂肪（TG）を多く含み、光をより散乱させ易い特性を有する。よって、光強度検出部３により検出される光強度には、リポ蛋白による光の散乱の影響が含まれる。
　なお、複数の検出位置３１を設ける場合の配列は、照射位置２１を略中心として各々異なる距離に配置されるのであれば直線状に限定されるものではなく、円状、波状、ジグザグ状など、適宜選択することができる。また、照射位置２１から検出位置３１までの第１の照射検出間距離ρ1や第２の照射検出間距離ρ2、検出位置３３１、３３２同士の間隔は、一定の間隔に限定されるものではなく、連続的でもよい。
　散乱係数算出部４は、光強度検出部３により検出された光強度に基づき生体（血液、皮膚、筋肉等を含む）内における光の散乱係数μs’を算出する。上述のとおり、光強度検出部３により検出された光強度は、リポ蛋白による光の散乱の影響が含まれる。そのことから散乱係数μs’を算出する。なお、本実施形態における散乱係数μs’は、一般的な散乱過程の効率を数値化したものに限定されるものではなく、散乱現象を考慮して散乱の影響を一定の条件下で数値化したものも含む。以下、詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態における散乱係数算出部４は、光強度比算出部４２、光強度差算出部４３の２つの算出部を有する。
　光強度比算出部４２は、複数の光強度検出部３により検出された光強度の各々の比から散乱係数μs’を算出する。光強度比算出部４２は、照射した光が、検出位置３３までの距離を遠くするにつれて散乱により減衰していく散乱現象に基づき散乱係数μs’を算出する。
　本実施形態では、照射部２により所定の光強度の連続光を照射し、第１の光強度検出部３１により検出された第１の光強度Ｒ（ρ1）と、第２の光強度検出部３２により検出された第２の光強度Ｒ（ρ2）との比から、散乱係数μs’を算出する（数式１）。
（数式１）
　μs’＝R(ρ1) / R(ρ2)
　光強度差算出部４３は、複数の光強度検出部３により検出された光強度の差から散乱係数μs’を算出する。光強度比算出部４２と同様、照射した光が、検出位置３３までの距離を遠くするにつれて散乱により減衰していく散乱現象に基づき散乱係数μs’を算出する。
　本実施形態における光強度差算出部４３は、第１の検出位置３３１及び第２の検出位置３３２における光強度Ｒ（ρ1）と光強度Ｒ（ρ2）との差から散乱係数μs’を算出する（数式２）。
（数式２）
　μs’＝R(ρ1) - R(ρ2)
　なお、散乱係数算出部４による散乱係数μs’の算出方法は、上記の各算出によるものに限定されない。
　粒子径算出部５は、散乱係数算出部４により算出された散乱係数μs’の変化量に基づいて血液中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量を算出する。本実施形態では、散乱係数μs’ の変化量とリポ蛋白の平均粒子径の変化量の関係について統計データを取り、散乱係数μs’の変化量と、統計データとを比較することにより、実際のリポ蛋白の平均粒子径の変化量を算出する。
　なお、統計データの形式は特に限定されるものではなく、例えば、性別、身長、体重、ＢＭＩ等で分類していてもよく、表やグラフ、関数式等を用いて算出してもよい。
　ここで、リポ蛋白の平均粒子径とは、nm単位で表記される粒子径のことをいう。リポ蛋白の平均粒子径は、概ね、CM：80～1000nm、VLDL：30～80nm、LDL：18～25nm、HDL：7.5～10nmである。
　ここでいう平均粒子径とは、以下の変化・条件を包括的に表現するものである。すなわち、リポ蛋白は４種類存在し、粒子の数の変化も散乱に影響する。また、４種類のリポ蛋白粒子数もわずかながら変動する。つまり、大粒子の数の増減で平均粒子径は変化し、小粒子の数の増減でも平均粒子径は変化する。したがって、大粒子が大型化（もしくは、小型化）しても 平均粒子径は変化し、小粒子が大型化（もしくは、小型化）しても平均粒子径は変化する。
　散乱係数μs’から、脂質の平均粒子径を算出する方法として、動的光散乱法（以下、単にDLS法ともいう）との相関を見る方法がある。DLSは動的光散乱で、懸濁液中の粒子の平均粒子径と粒子数分布を計測する装置である。
　図４Ａに、散乱係数の変化量から血中の脂質の平均粒子径の変化量を算出するための検量線を示す。これは、25nm～500nmのラテックス粒子を生体のリポ蛋白分布を想定し任意に混合した場合の平均粒子径の変化量と散乱係数μs’の変化量の相関図である。なお、ラテックス濃度は、250mg/dL程度である。図４Ａに示す検量線では、血液が懸濁する前と懸濁後の散乱係数の差の値（Δμs’）から、増加した平均値粒子径（Δ粒子径）を求める。
　血清中のCM/VLDL-TGの吸光度(ABS)を計測すると、図４Ｂのように相関性が見られる。また、図４Ｃに示すように、散乱係数μs’と吸光度の間には相関が確認できる。すなわち、図４ＢでABSが0.05の場合には、散乱係数μs’の変化量も0.05/mmとなる。図４Ａから、75～100nmの平均粒子径の変化量が確認できることとなる。
　このリポ蛋白の平均粒子径変化を確認するだけでも体調管理が可能である。これにより、従来の脂質検査でなくとも、簡便に体調を管理することができる。ここでいう体調とは、運動効果の確認や、食事による栄養吸収や、投薬・サプリメントなどによる栄養吸収コントロール効果の確認や、健康管理などを包括的に含んでいる。
　図５Ａ、Ｂは、本実施形態の非侵襲による体調管理装置を用いて測定したデータを示す。採血後のCM/VLDL-TG濃度と変動したリポ蛋白の平均粒子径が連動して動いている。このことから、非侵襲計測が可能であることや、散乱係数μs’の計測が可能であることや、散乱係数μs’から導き出されるリポ蛋白粒子の変動する粒子径の計測が可能であることがわかる。さらに、脂質濃度を計測せずとも、健常者（図５Ａ）と肝機能異常者（図５Ｂ）の区別をすることができる。
　体調管理計測器１０は、散乱係数算出部４及び粒子径算出部５により算出されたリポ蛋白の平均粒子径の変化量を取得して、リポ蛋白の平均粒子径の変化量の時間変化から脂質代謝状態や体調を判断する。本実施形態の体調管理計測器１０は、図１に示すように、粒子径算出部５に通信回線等を介して接続される。体調管理計測器１０は、粒子径算出部５により算出された脂質の平均粒子径の変化量を所定時間毎に取得する算出値取得部１０１と、算出値取得部１０１により取得された平均粒子径の変化量の時間変化に応じて脂質代謝状態や体調を判断する体調判断部１０２とを有する。
　なお、算出値取得部１０１が脂質の平均粒子径の変化量を取得する時間間隔は特に限定されるものではない。時間間隔は、検査対象に応じて数秒間隔から数十分間隔、あるいはそれ以上に調整できる。
　また、脂質の平均粒子径の変化量の取得は、通信回線を介したものに限定されるものではなく、粒子径算出部５により算出された脂質の平均粒子径の変化量を手入力してもよい。また、本実施形態では、粒子径算出部５と体調管理計測器１０とを別体として構成したが、これに限定されるものではない。
　体調判断部１０２は、算出値取得部１０１により取得された脂質の平均粒子径の変化量の時間変化から被験者の体調を判断する。例えば、脂質の平均粒子径の変化量が最大値になるまでの時間は、胃や小腸による脂質の消化・吸収を表している。その時間の長さに応じて健康か否かを判断する。また、脂質の平均粒子径の変化量が空腹時と同じ値になるまでの時間から、肝臓による脂肪分解能力を判断する。最終的には、これらを総合的に判断し、健康状態の総合的な判断をする。
　図６に示すように、リポ蛋白濃度の日内変動は、CM及びVLDLが最も大きい。図７Ａに示すように、全リポ蛋白中のTG濃度との相関は良好とは言い難い。しかしながら、図７Ｂに示したようにCM及びVLDL中のTG濃度との相関は良好であることからも、血液の散乱係数μs’の変化は、CM及びVLDL中のTG濃度とよく相関することがわかる。
　図８に示すように、血中の日内変動では、総コレステロール量は、ほとんど変化しない。CM及びVLDLにおいても同様に、それらに含まれるコレステロール量は、ほとんど変化しない。すなわち、リポ蛋白の１粒子に含まれるコレステロール増加が無く、TG濃度が増加しているため、リポ蛋白の1粒子あたりの粒子径が、TG濃度の増加分に応じて、変動していると考えられる。
　そのため、測定対象のCM及びVLDL各々のコレステロール量に対する、各TG濃度が、リポ蛋白の平均粒子径の変化を示すと考えられる。すなわち、リポ蛋白の平均粒子径の増加（Δ粒子径）に伴う散乱係数の変化量Δμs’は、以下の関係が成り立つ。
（数式３）
　Δμs’＝（CM-TG/CM-C）+（VLDL-TG/VLDL-C）
　ここで、CM-TGは、カイロミクロン粒子中のTG濃度を示し、CM-Cは、カイロミクロン粒子中のコレステロール濃度を示し、VLDL-TGは、VLDL粒子中のTG濃度を示し、VLDL-Cは、VLDL粒子中のコレステロール濃度を示す。
　図４Ａは、リポ蛋白の平均粒子径の増加（Δ粒子径）に伴う散乱係数の変化量Δμs’を実際に計測した結果を示す。図に示すように、データが比較的そろっている平均粒子径200nmまでの2次方程式（例えば、y = 4×10-5x2- 0.0016x + 0.0047）により換算することにより、散乱係数の変化量Δμs’からリポ蛋白の平均粒子径の変化（Δ粒子径）を算出できる。
　また、高脂血症には1型～5型が存在し、この型により脂質粒子に変化が見られる高脂血症の型が特定された場合は、上記数式３を下記数式４とし、型に応じた係数を用いることで、より正確に計測することができる。
（数式４）
　Δμs’＝A・（CM-TG/CM-C）+ B・（VLDL-TG/VLDL-C）
　ここで、Aは、CMの散乱強度補正係数を示し、Bは、VLDLの散乱強度補正係数を示し、CM-TGは、カイロミクロン粒子中のTG濃度を示し、CM-Cは、カイロミクロン粒子中のコレステロール濃度を示し、VLDL-TGは、VLDL粒子中のTG濃度を示し、VLDL-Cは、VLDL粒子中のコレステロール濃度を示す。
　本実施形態の体調管理装置は、生体内にパルス電流を流す電流印加部を有してもよい。脂質粒子は帯電しており、リポ蛋白の種類によりゼータ電位が異なる。この性質を利用し、電流印加部により、体外から体内にパルス電流を流すことで、CMあるいはVLDLを振動させる。これにより散乱係数に変化が生じ、より正確にリポ蛋白の分布を計測することができる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、脂質の平均粒子径の変化量の時間変化から、生体の代謝状態を判断し、体調を判断する。大型リポ蛋白は、代謝速度が比較的速いことから、代謝に関連する臓器の状態を知ることができる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、血中の脂質の平均粒子径の変化量の滞留時間から、動脈硬化のリスクを判断する。これは、動脈硬化の材料となる脂質が、血液内に長時間滞留することで、血管に蓄積しやすくなるという指標として活用することができる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、血中の脂質の平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判断する。血中の脂質の平均粒子径の変化と血糖値を同時に計測すると、血糖がピークになる時間で、脂質濃度の上昇およびリポタンパクによる散乱の上昇が一時的に抑制される。これはインスリンが分泌されるタイミングと一致しており、体内で、脂質よりインスリン分泌が優先される現象を捉えている。これは、インスリンの活性が増加することで、毛細血管のLPL活性が増加し、CMの代謝速度（小粒子化）が活性化するためと考えられる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、インスリン分泌の時期からインスリンの分泌遅延を判定し、インスリン抵抗性を検知する。
　本実施形態の体調判断部１０２は、インスリン抵抗性から糖尿病を判断する。上述の通り、インスリン抵抗性から、血糖コントロールの異常を判断できるため、糖尿病の検査や管理に使用することができる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、血中の脂質の平均粒子径の変化量の増加から、食事による脂質吸収量（中性脂肪濃度の増加量）を求める。脂肪負荷食などを用いることで、より正確に、吸収量を調べることが可能となり、体質などを把握することができる。
　本実施形態の体調判断部１０２は、予め用意された脂質の平均粒子径の変化量の統計データを格納し、当該統計データと、検知された脂肪の平均粒子径の変化量を比較して異常の有無を判断し、当該判断結果に基づいて体調を判断し、栄養指導、服薬管理を行う。脂肪の吸収量には個人差があるため、脂質の吸収抑制剤など、薬効が発揮される投薬量を個別に管理できる。また、食べ合わせなどの工夫による栄養吸収管理にも用いること可能である。
　次に、本実施形態の体調管理装置の作動方法について説明する。図９は、本実施形態の体調管理装置の作動方法のフローチャートである。
　照射工程（Ｓ１０１）では、照射部２を用いて照射位置２１に対して連続光を照射する。
　光強度検出工程（Ｓ１０２）では、第１の光強度検出部３１を用いて第１の検出位置３３１における光強度を検出するとともに、第２の光強度検出部３２を用いて第２の検出位置３３２の光強度を検出する。第１の検出位置３３１及び第２の検出位置３３２で検出された光強度は、散乱係数算出工程へと送られる。
　散乱係数算出工程（Ｓ１０３）では、第１の検出位置３３１における第１の光強度と、第２の検出位置３３２における第２の光強度との光強度差若しくは光強度比を算出し、当該光強度差若しくは光強度比に基づいて散乱係数μs’を算出する。算出した散乱係数μs’は、粒子径算出工程へと送られる。
　粒子径算出工程（Ｓ１０４）では、散乱係数μs’の変化量から、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量を算出する。
　算出値取得工程（Ｓ１０５）では、算出されたリポ蛋白の平均粒子径の変化量を通信回線を介して取得し、体調判断工程に送る。
　体調判断工程（Ｓ１０６）では、リポ蛋白の平均粒子径の変化量の時間変化に基づいて、体調を判断する。例えば、平均粒子径の変化量が最大値、最大値になるまでの時間、および最大値を経て空腹時の値に戻るまでの時間、脂質の吸収量等を得る。
　そして、各値が、予め用意された脂質の平均粒子径の変化量の統計データと、計測された脂質の平均粒子径の変化量の比較をして異常の有無を判断する。正常値であれば正常値と判断し、正常値から外れるのであれば、体調に異常があると判断する。
　例えば、脂質の平均粒子径の変化量の最大値が正常値内にある場合は、脂質の基礎代謝が正常であると判断し、正常値外にある場合は、異常であると判断する。同様に、脂質の平均粒子径の変化量が最大値になるまでの時間が正常値内にある場合は、胃や小腸による脂質の消化・吸収機能は正常であると判断し、正常値外にある場合は、胃や小腸による何等かの消化・吸収機能の異常があると判断する。また、脂質の平均粒子径の変化量が空腹時と同じ値になるまでの時間が正常値内にある場合は、肝臓による脂肪分解能力が正常であると判断し、正常値外である場合は、異常であると判断する。
　本実施形態の体調判断工程では、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量の時間変化から、生体の代謝状態を計測する。大型リポ蛋白は、代謝速度が比較的速いことから、代謝に関連する臓器の状態を知ることができる。
　本実施形態の体調判断工程では、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量の滞留時間から、動脈硬化のリスクを判断する。これは、動脈硬化の材料となる脂質が、血液内に長時間滞留することで、血管に蓄積しやすくなるという指標として活用することができる。
　本実施形態の体調判断工程では、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判定する。血中のリポ蛋白の平均粒子径変化と血糖値を同時に計測すると、血糖がピークになる時間で、脂質の上昇が一時的に抑制される。これはインスリンが分泌されるタイミングと一致しており、体内で、脂質よりインスリン分泌が優先される現象を捉えている。
　本実施形態の体調判断工程では、インスリン分泌の時期からインスリン抵抗性を検出する。上述の通り、インスリン分泌時間が計測できるということは、インスリンの分泌遅延などの、インスリン抵抗性を検出することができる。
　本実施形態の体調判断工程では、インスリン抵抗性から糖尿病を調べる。上述の通り、インスリン抵抗性が検出できれば、血糖コントロールに異常をきたしていることとなるため、糖尿病の検査や管理に使用することができる。
　本実施形態の体調判断工程では、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量の増加から、食事による脂質吸収量を求める。脂肪負荷食などを用いることで、より正確に、吸収量を調べることが可能となり、体質などを把握することができる。
　本実施形態の体調判断工程では、血中のリポ蛋白の平均粒子径の変化量の増加から、予め用意されたリポ蛋白の平均粒子径の変化量の統計データを格納し、当該統計データと、検知されたリポ蛋白の平均粒子径を比較して、栄養吸収の個人差を調べ、栄養指導、服薬管理を行う。栄養の吸収には個人差があるため、脂質の吸収抑制剤など、薬効が発揮される投薬量を個別に管理できる。また、食べ合わせなどの工夫による栄養吸収管理にも用いること可能である。
　本実施形態の体調判断工程では、体外から体内にパルス電流を流す電流印加工程を設けることで、CMあるいはVLDLを振動させることで散乱係数に変化を生じさせることにより、より正確にリポ蛋白の分布を計測することができる。
　以上説明したように、本実施形態の体調管理装置及び作動方法によれば、CM、VLDL等のリポ蛋白の平均粒子径変化の計測によって、栄養吸収率の個体差や、疲労度チェックや、糖尿病管理や、メタボリックシンドローム管理や、肝機能検査や、動脈硬化のリスク管理が計測できる。これにより、代謝性疾患の早期発見や栄養指導、体調管理の診断をすることが可能となる。
　次に、本発明の他の実施形態の体調管理装置について説明をする。なお、本発明の他の実施形態の体調管理装置の構成は、上記実施形態の体調管理装置の構成と共通する部分もあるため、相違する部分を主に説明する。
　上記実施形態では、照射部２と、光強度検出部３と散乱係数算出部４と粒子径算出部５と、体調管理計測器１０とを一体として構成した例、及び、照射部２と光強度検出部３と散乱係数算出部４と粒子径算出部５と、体調管理計測器１０とを別体として構成した例を示したが、これに限られず、光を照射する照射部２と光強度検出部３とをユーザー装置として構成し、散乱係数算出部４と粒子径算出部５と算出値取得部１０１と体調判断部１０２とを体調管理装置として構成したシステムとしてもよい。
　図１９は、本実施形態の体調管理システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の体調管理システムに用いられるユーザー装置１１０と体調管理装置１２０は、ＣＰＵ（演算手段）とメモリ装置（ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段）を各々有し、このメモリ装置に格納されたプログラムを実行することにより、図１９のブロック図に示す装置として機能する。
　本実施形態の体調管理システムは、光強度を測定するユーザー装置１１０と、当該光強度から体調を判断する体調管理装置１２０から構成される。ユーザー装置１１０と体調管理装置１２０は、無線又は有線通信網Ｎを介してネットワーク接続される。
　体調管理装置１２０は、ユーザー装置１１０から送信された光強度に基づいて所定の処理を行い、体調の判断をするための装置であり、具体的には、パーソナルコンピュータや、装置の台数や送受信するデータ量によってはサーバー装置が適宜用いられる。
　ユーザー装置１１０は、ユーザーが所持する装置であり、単独の装置である場合もあり、携帯電話、腕時計等に搭載される場合もある。
　ユーザー装置１１０は、光を照射する照射部２と光強度検出部３と通信部１１０ａとを有する。通信部１１０ａは、光強度検出部３で検出された光強度を送信する。照射部２と光強度検出部３の機能・動作については上述した。
　体調管理装置１２０は、通信部１２０ａと散乱係数算出部４と、粒子径算出部５と、算出値取得部１０１と、体調判断部１０２とを有する。通信部１２０ａは、通信部１１０ａから送信された光強度を有線又は無線ネットワークＮを介して受信し、散乱係数算出部４へ送信する。散乱係数算出部４と粒子径算出部５と算出値取得部１０１と体調判断部１０２の機能・動作については上述した。
　なお、本実施形態では、ユーザー装置１１０から体調管理装置１２０へ、ネットワークＮを介して光強度を送信したが、これに限られず、ユーザー装置１１０と体調管理装置１２０とが、ネットワークＮを介さずに直接接続し、有線通信や無線通信等の手段により光強度を送信してもよい。
　本実施形態の体調管理装置は、生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、照射した光の光強度の照射検出間距離に応じた減衰を計測するために、照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて、あるいは、連続的に配置されて、生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、光強度検出部により検出された光強度を送信する通信部とを有するユーザー装置に、通信可能に接続される体調管理装置であって、ユーザー装置から送信された光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部と、を有する。
　また、本実施形態の体調管理装置において、照射位置と光強度を検出する検出位置とが所定の照射検出間距離を隔てて設けられており、光強度検出部が血液内の脂質により散乱された後方散乱光による光強度を検出する。
　また、本実施形態の体調管理装置において、照射部が連続光を発する光源であり、光源から光を照射するとともに、その照射位置を略中心として各々異なる距離に設置された複数の光強度検出部により各々の検出位置における光強度を検出し、散乱係数算出部は、各々の光強度検出部により検出された各々の光強度の比、又は、各々の光強度の差、に基づいて生体内における光の散乱係数を算出する。
　また、本実施形態の体調管理装置の体調判断部は、平均粒子径の変化量の時間変化から、動脈硬化のリスク、肝臓の代謝機能、又は、疲労度を判断する。
　また、本実施形態の体調管理装置の体調判断部は、平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判定し、当該インスリン分泌の時期からインスリン抵抗性を計測する。
　また、本実施形態の体調管理装置は、生体内にパルス電流を流す電流印加部をさらに有する。
　また、本実施形態の体調管理装置において、脂質は、カイロミクロン又はVLDLである。
　以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されない。
（１）リポ蛋白の平均粒子径の計測
　食後に増加するリポ蛋白は、CMとVLDLである。その他のリポ蛋白は、日内変動は無視できるレベルである。
　図６からわかるように、実際に、食後の脂質を計測した場合に、中性脂肪（TG）は測定値に変化が見られる。しかしながら、図８に見られるようにコレステロールは一定である。つまりTG濃度の日内変動は、大型粒子であるCM,VLDL中のTG濃度変化であることが確認できる。
　図１０は、脂肪負荷前（図中の（ａ））、脂肪負荷後60分（図中の（ｂ））、180分（図中の（ｃ））の、原子間力顕微鏡による血清の像である。白い点が、リポ蛋白である。図でも確認できるように、食後180分（図中の（ｃ））では、粒子の大型化が確認できた。
　図１１、１２は、リポ蛋白の概念を示す図である。図１１において、ＡはVLDLであり、Ｂはカイロミクロンであり、ＣはHDLであり、ＤはLDLである。また、ａはコレステロールであり、ｂはＴＧを示す。コレステロール濃度が一定で中性脂肪（TG）濃度が増加するということは、図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのリポ蛋白の平均粒子径が大きくなることで、脂質による散乱が増加したと考えられる。特に食後では、Ａ、Ｂの粒子径増大が考えられ、これらは粒子径が大きいことから、散乱強度への影響が大きいと考えられる。
　図１２において、Ａはカイロミクロンであり、Ｂは食後のカイロミクロンである。また、ａはコレステロールであり、ｂはＴＧを示す。図１２に示すように、リポ蛋白の１粒子あたりの平均粒子径の増加には限界があり、無限に大きくなるわけではない。つまり、同じカイロミクロン（CM）でも格納庫が空の状態が比較的小さいもの（図中のＡ）から、一杯に詰まった肥大したカイロミクロン（CM）（図中のＢ）が存在することになる。
　本実施例で測っている食後の散乱の上昇は、リポ蛋白の平均粒子径の上昇を表していることになる。そのため、散乱係数は（CM-TG）/(CM-TC)+(VLDL-TG)/(VLDL-TC)と良好な相関を示す。
（実施例１）　脂肪吸収率の個体差
　従来、薬の吸収率チェックや脂肪負荷試験などは体表面積などにより、投与量を補正し、血中濃度が一定になるような推定を行ってきた。
　しかしながら、図１３に示すように、体重が90ｋｇ以上の男性（図中のＢ）と、体重が50ｋｇ以下の女性（図中のＡ）が、共にオフトクリームを160ｇ摂取したところ、男性（図中のＢ）は100mg/dL以上中性脂肪（TG）濃度が増加したが、女性（図中のＡ）は50mg/dL程度の中性脂肪（TG）濃度の上昇にとどまった。すなわち、同一成分の栄養分を同僚摂取しても、明らかな個人差が存在していることが示された。また中性脂肪増加量は、粒子径の変化量に換算できることから、図１４のようになる。そのため、図１３は，図１５になり、平均粒子径の変化量で体調管理も可能であるし、中性脂肪濃度に換算することも可能である。
　このことから、本実施例の体調管理装置及び方法を用いれば、図１３に示すような脂肪を吸収しやすいなどの体質が視覚化されることで、個人の栄養管理指導などの活用が可能となる。
　また、脂質の吸収抑制剤の効果なども、本実施例の体調管理装置及び方法を用いることで計測が可能となる。
（実施例２）　疲労度チェック
　図１６は、40歳代の男性1名を被験者とし、一方は徹夜明けの疲労状態（図中のＢ）と、残業のない通常勤務状態（図中のＡ）で脂肪の吸収時間を比較した図である。
　被験者に、オフトクリームを160g摂取してもらい、比較したところ、図１６に見られるように平均粒子径の変化量の経時変化に違いが見られた。このように、本実施例の体調管理装置及び方法を用いれば、平均粒子径の変化量の経時変化から体の何らかの不調を、視覚化して、第三者に伝えることが可能となる。
　また、本実施例の体調管理装置及び方法を用いて、毎日の吸収パターンを記録することで、体調管理や健康相談に用いることが可能となる。
（実施例３）　糖尿病管理/メタボリックシンドローム管理
　本実施例では、脂質の平均粒子径の連続測定を行いつつ、日内変動が大きい血糖と同時計測を行った。食事は日常的に摂取している食事をとってもらい、一日の変化を調べた。
　その結果、図１７に示したように、血中のCM、VLDLの平均粒子径の変化量は血糖値と近い動きをしていることが分かった。なお、図のＡは食事、Ｂはインスリン分泌、Ｃは空腹感を示す。また、インスリンが分泌されたタイミング（図中のＢ）で脂質の血中排出が抑制されることから、インスリン分泌のタイミングを知ることにより、メタボリックシンドロームの源流であるインスリン抵抗性を計測することができる。
　また、被験者が空腹感を覚えたタイミング（図中のＣ）で、CM、VLDLの平均粒子径の変化量の低下とともに血糖も低下していることが分かった。このように、本実施例の体調管理装置及び方法を用いてCM、VLDLの平均粒子径の変化量の経時変化を測定することにより、糖尿病の早期発見や管理も行えることが分かった。
（実施例４）　肝機能検査
　脂質は、肝臓で代謝されることから、脂質代謝時間などの評価指標は、肝機能評価への使用可能性を検証した。
　図１８に示したように、医師から脂肪肝と診断された被験者（図中のＡ）の脂質の平均粒子径の変化量の時間変化は、健常人（図中のＢ）より遅延しており、肝臓の代謝機能が評価されていることが確認できた。
　また飲酒者で、健康診断においてGOT=26U/L,GPT=30U/Lと、基準値内の被験者にも脂質代謝遅延が見られたが、半年後の健康診断で、GOT38U/L,GPT=68U/Lと肝機能検査値に異常が見られ、エコー検査にて軽度の脂肪肝との診断が下された。
　この結果から、本実施例の体調管理装置及び方法が従来の血液検査より、優れた肝機能検査になることが示された。
（実施例５）　動脈硬化のリスク管理
　本実施例の体調管理装置及び方法を用いて、血中のCM、VLDLの平均粒子径の変化量及び滞留時間を月単位で積算することにより、将来の動脈硬化の発症予測にも使用可能である。
１　体調管理装置
２　照射部
３　光強度検出部
４　散乱係数算出部
５　粒子径算出部
１０　体調管理計測器、１０１　算出値取得部、
１０２　体調判断部
２１　照射位置、２２　光源、
３１　第１の光強度検出部、３２　第２の光強度検出部、
３３　検出位置、３３１　第１の検出位置、
３３２　第２の検出位置
４２　光強度比算出部、４３　光強度差算出部

Claims (20)

  1. 　生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、
    　前記照射した光の光強度の照射検出間距離に応じた減衰を計測するために、前記照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて、あるいは、連続的に配置されて、前記生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、
    　前記光強度検出部により検出された前記光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、
    　前記散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、
    　前記平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部と、
    を、有することを特徴とする体調管理装置。
  2. 　前記照射位置と前記光強度を検出する検出位置とが所定の照射検出間距離を隔てて設けられており、前記光強度検出部が血液内の脂質により散乱された後方散乱光による光強度を検出することを特徴とする請求項１に記載の体調管理装置。
  3. 　前記照射部が連続光を発する光源であり、前記光源から光を照射するとともに、その照射位置を略中心として各々異なる距離に設置された複数の前記光強度検出部により各々の検出位置における光強度を検出し、
    　前記散乱係数算出部は、各々の前記光強度検出部により検出された前記各々の光強度の比、又は、前記各々の光強度の差、に基づいて生体内における光の散乱係数を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の体調管理装置。
  4. 　前記体調判断部は、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、動脈硬化のリスク、肝臓の代謝機能、又は、疲労度を判断することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の体調管理装置。
  5. 　前記体調判断部は、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判定し、当該インスリン分泌の時期からインスリン抵抗性を計測することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の体調管理装置。
  6. 　生体内にパルス電流を流す電流印加部をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の体調管理装置。
  7. 　前記脂質は、カイロミクロン又はVLDLであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の体調管理装置。
  8. 　生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射工程と、
    　前記照射した光の光強度の照射検出間距離に応じた減衰を計測するために、前記照射工程による光の照射位置から所定間隔をあけて、あるいは、連続的に配置されて前記生体から放出される光強度を検出する光強度検出工程と、
    　前記光強度検出工程により検出された前記光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出工程と、
    　前記散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出工程と、
    　前記平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断工程と、
    を、有することを特徴とする体調管理装置の作動方法。
  9. 　前記照射位置と前記光強度を検出する検出位置とが所定の照射検出間距離を隔てて設け
    られており、前記光強度検出工程では、血液内の脂質により散乱された後方散乱光による光強度を検出することを特徴とする請求項８に記載の体調管理装置の作動方法。
  10. 　前記照射工程では、連続光を照射するとともに、その照射位置を略中心として各々異なる距離に設定された各々の検出位置における各々の光強度を検出し、
    　前記散乱係数算出工程では、前記各々の光強度の比、又は、前記各々の光強度の差に基づいて光の散乱係数を算出することを特徴とする請求項８または９に記載の体調管理装置の作動方法。
  11. 　前記体調判断工程では、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、動脈硬化のリスク、肝臓の代謝機能、又は、疲労度を判断することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の体調管理装置の作動方法。
  12. 　前記体調判断工程では、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判定し、当該インスリン分泌の時期からインスリン抵抗性を計測することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の体調管理装置の作動方法。
  13. 　前記脂質は、カイロミクロン又はVLDLであることを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記載の体調管理装置の作動方法。
  14. 　生体外から生体内に向けて所定の光強度で光を照射する照射部と、前記照射した光の光強度の照射検出間距離に応じた減衰を計測するために、前記照射部による光の照射位置から所定間隔をあけて、あるいは、連続的に配置されて、前記生体から放出される光強度を検出する光強度検出部と、前記光強度検出部により検出された光強度を送信する通信部とを有するユーザー装置に、通信可能に接続される体調管理装置であって、
    　前記ユーザー装置から送信された前記光強度に基づき生体内における光の散乱係数を算出する散乱係数算出部と、
    　前記散乱係数の変化量に基づき血液内の脂質の平均粒子径の変化量を算出する粒子径算出部と、
    　前記平均粒子径の変化量の時間変化から体調を判断する体調判断部と、
    を有することを特徴とする体調管理装置。
  15. 　前記照射位置と前記光強度を検出する検出位置とが所定の照射検出間距離を隔てて設けられており、前記光強度検出部が血液内の脂質により散乱された後方散乱光による光強度を検出することを特徴とする請求項１４に記載の体調管理装置。
  16. 　前記照射部が連続光を発する光源であり、前記光源から光を照射するとともに、その照射位置を略中心として各々異なる距離に設置された複数の前記光強度検出部により各々の検出位置における光強度を検出し、
    　前記散乱係数算出部は、各々の前記光強度検出部により検出された前記各々の光強度の比、又は、前記各々の光強度の差、に基づいて生体内における光の散乱係数を算出することを特徴とする請求項１４または１５に記載の体調管理装置。
  17. 　前記体調判断部は、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、動脈硬化のリスク、肝臓の代謝機能、又は、疲労度を判断することを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の体調管理装置。
  18. 　前記体調判断部は、前記平均粒子径の変化量の時間変化から、インスリン分泌の時期を判定し、当該インスリン分泌の時期からインスリン抵抗性を計測することを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載の体調管理装置。
  19. 　生体内にパルス電流を流す電流印加部をさらに有することを特徴とする請求項１４から１８のいずれかに記載の体調管理装置。
  20. 　前記脂質は、カイロミクロン又はVLDLであることを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載の体調管理装置。
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