WO2023163190A1 - 情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法 - Google Patents

情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023163190A1
WO2023163190A1 PCT/JP2023/007162 JP2023007162W WO2023163190A1 WO 2023163190 A1 WO2023163190 A1 WO 2023163190A1 JP 2023007162 W JP2023007162 W JP 2023007162W WO 2023163190 A1 WO2023163190 A1 WO 2023163190A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
meal menu
factor
improvement
user
nutrient
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007162
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩蔵 中村
Original Assignee
国立大学法人信州大学
株式会社ウェルナス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人信州大学, 株式会社ウェルナス filed Critical 国立大学法人信州大学
Publication of WO2023163190A1 publication Critical patent/WO2023163190A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/60ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to nutrition control, e.g. diets

Definitions

  • the present invention relates to an information processing system, an information processing program, and an information processing method.
  • Patent Literature 1 discloses a system that analyzes meal information and vital data and provides advice.
  • Patent Document 1 it is difficult to consider individual differences because it is necessary to prepare advice in advance as a database.
  • the present invention has been made in view of such a background, and aims to provide a technology that can manage health in consideration of individual differences.
  • the main inventions of the present invention for solving the above problems are a measured value storage unit that stores measured values linked to a user's achievement goal, and an intake storage unit that stores the intake amounts of a plurality of nutrients ingested by the user. and analyzing the relationship between the intake amount of the nutrient and the measured value, an improvement factor that is the nutrient that contributes to improvement of the measured value, and an aggravating factor that is the nutrient that contributes to deterioration of the measured value.
  • a meal menu storage unit that stores information specifying the content of the nutrients contained in the meal menu; and an analysis unit that increases the content of the improving factor and the content of the aggravating factor.
  • a meal menu proposal unit that modifies the meal menu by at least one of reducing and proposes the modified meal menu.
  • health can be managed in consideration of individual differences.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an information processing system according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing an example hardware configuration of the server device 1 according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of functional configuration of a server device 1 according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of information stored in a meal menu storage unit 135 according to the first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the structural example of the information memorize
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an information processing system according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing an example hardware configuration of the server device 1 according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of functional configuration of a server device 1 according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of information stored in a meal menu storage unit 135
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of analysis results of an analysis unit 115 according to the first embodiment; It is a figure which shows the example of the formula of the prediction model which the analysis part 115 which concerns on 1st Embodiment produced
  • 4A and 4B are diagrams illustrating an example of processing of the server device 1 according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 10 is a diagram showing a test schedule (condition review test) to be conducted in fiscal year 2020 according to the first example;
  • FIG. 10 is a diagram showing a test schedule (condition review test) to be implemented in fiscal year 2021 according to the first example; It is a figure which shows the test subject characteristic which concerns on 1st Example.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • FIG. 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period.
  • 10 is a graph comparing the amount of energy and nutrients consumed by the test food subjects during the intervention period. It is a graph comparing the mean values of body weights upon waking during the observation period and the intervention period. It is a graph comparing the mean values of body weights upon waking during the observation period and the intervention period. It is a graph comparing the mean values of body weights upon waking during the observation period and the intervention period. It is a graph which shows a body fat percentage, a skeletal muscle percentage, and a basal metabolic rate measured by a weight/body composition meter. It is a graph which shows a body fat percentage, a skeletal muscle percentage, and a basal metabolic rate measured by a weight/body composition meter.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of weight-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of multiple regression analysis between body weight upon awakening and nutrient intake on the day before measurement of body weight upon awakening. It is the figure which compared the intake energy amount in an observation period and an intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of comparing measured values of body weight on waking during an observation period and an intervention period.
  • FIG. 4 is a diagram showing body composition;
  • FIG. 4 is a diagram showing body composition;
  • FIG. 4 is a diagram showing body composition;
  • FIG. 4 is a diagram showing body composition;
  • FIG. 4 is a diagram showing body composition;
  • It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor. It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor. It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor. It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor. It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor. It is a figure which shows the intervention degree of a participating factor.
  • FIG. 3 is a diagram showing blood cholesterol levels;
  • FIG. 3 is a diagram showing blood cholesterol levels;
  • FIG. 3 is a diagram showing blood cholesterol levels;
  • FIG. 3 is a diagram showing blood cholesterol levels;
  • FIG. 10 is a diagram showing a test schedule to be implemented in fiscal year 2020 according to the second example; It is a figure which shows the result of multiple regression analysis. It is a figure which shows the conditions in each analysis. It is a figure which shows the example of an individual optimal diet.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is a figure which shows transition of a memory test score.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure
  • FIG. 10 is a diagram comparing mean memory test scores between the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram comparing the distribution of memory test scores in the observation period and the intervention period. It is a figure which shows the result of multiple regression analysis.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of memory-related factors with respect to test subjects. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is a figure which shows transition of a memory test score.
  • FIG. 10 is a diagram comparing mean memory test scores between the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram comparing the distribution of memory test scores in the observation period and the intervention period.
  • FIG. 12 is a diagram showing a test schedule for implementation according to the third example; It is a figure which shows the result of multiple regression analysis. It is a figure which shows the example of an individual optimal diet.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of endurance-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of endurance-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of endurance-related factors for test subjects.
  • FIG. 10 is a diagram showing the degree of intervention of endurance-related factors for test subjects. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period. It is the figure which compared the intake in the observation period and the intervention period.
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in resting heart rate
  • FIG. 10 is a graph comparing resting heart rate averages in the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram comparing blood oxygen saturation levels at the end of jogging for 45 minutes in the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram comparing the average blood oxygen saturation at the end of jogging for 45 minutes in the observation period and the intervention period. It is a figure which shows the number of shuttle runs in an observation period and an intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram comparing the average number of 20-m shuttle runs between the observation period and the intervention period.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in resting heart rate during a follow-up period; It is a figure which shows the functional structural example of the server apparatus 1 which concerns on 2nd Embodiment. It is a figure which shows the structural example of user information.
  • a health care system according to an embodiment of the present invention has the following configuration.
  • a measured value storage unit that stores measured values linked to a user's realization goal; an intake amount storage unit that stores intake amounts of a plurality of nutrients ingested by the user; By analyzing the relationship between the intake amount of the nutrient and the measured value, an improvement factor that is the nutrient that contributes to improvement of the measured value and an aggravating factor that is the nutrient that contributes to deterioration of the measured value are identified.
  • An information processing system comprising: [Item 2] The information processing system according to item 1, further comprising a foodstuff information storage unit that stores the content of the nutrients for each foodstuff, The meal menu storage unit stores the ingredients included in the meal menu, The meal menu proposing unit selects a second food item containing more nutrients, which are the improving factors, than at least one of the first food items included in the meal menu from the food material information storage unit; modifying the meal menu to change one ingredient to the selected second ingredient; selecting the third food material containing less of the nutrients that are the aggravating factors than the first food material from the food material information storage unit, and changing the first food material to the selected third food material modifying the meal menu to Selecting the fourth foodstuff from the foodstuff information storage
  • An information processing system comprising: [Item 8] a measured value storage unit that stores a measured value for the first user linked to the first user's achievement goal; an intake amount storage unit that stores intake amounts of a plurality of nutrients ingested by the first user; a meal menu storage unit that stores information specifying the content of the nutrients contained in the meal menu; a similar user identifying unit that identifies a similar user who is the first user similar to the attributes of the second user; read out the measured value and the intake amount corresponding to the similar
  • An information processing system comprising: [Item 9] storing the measurements linked to the user's achievement goals; storing intakes of a plurality of nutrients ingested by the user; By analyzing the relationship between the intake amount of the nutrient and the measured value, an improvement factor that is the nutrient that contributes to improvement of the measured value and an aggravating factor that is the nutrient that contributes to deterioration of the measured value are identified.
  • An information processing method characterized in that a computer executes [Item 10] storing the measurements linked to the user's achievement goals; storing intakes of a plurality of nutrients ingested by the user; By analyzing the relationship between the intake amount of the nutrient and the measured value, an improvement factor that is the nutrient that contributes to improvement of the measured value and an aggravating factor that is the nutrient that contributes to deterioration of the measured value are identified.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a health support system.
  • the health support system includes a server device 1, a user terminal 3, a vital sensor 4, and an activity sensor 5.
  • Server device 1 is connected to user terminal 3 , vital sensor 4 , and activity sensor 5 via network 2 .
  • the network 3 is, for example, the Internet, and is constructed by Ethernet (registered trademark), a public telephone line network, a dedicated telephone line network, a mobile phone line network, a wireless communication path, and the like.
  • Server device 1 is, for example, a personal computer, a workstation, or the like.
  • the server device 1 can also be configured as a virtual computer by cloud computing.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration example of the server device 1 of this embodiment.
  • the server device 1 includes a processor 101 , memory 102 , storage device 103 , communication interface 104 , input device 105 and output device 106 .
  • the storage device 103 is, for example, a hard disk drive, solid state drive, flash memory, etc., which stores various data and programs.
  • the communication interface 104 is an interface for connecting to the network 2. For example, an adapter for connecting to Ethernet (registered trademark), a modem for connecting to a public telephone network, a wireless communication device for wireless communication, Examples include a USB (Universal Serial Bus) connector and an RS232C connector for serial communication.
  • the input device 105 is a device that accepts data input through a keyboard, mouse, touch panel, button, microphone, or the like, for example.
  • the output device 106 includes, for example, a display, printer, speaker, etc. for outputting data.
  • the user terminal 3 is a computer operated by a user who is a target of health support.
  • the user terminal 3 is, for example, a smart phone, a tablet computer, a personal computer, or the like, but is not limited to them.
  • a user can access the server device 1 using an application or a web browser executed on the user terminal 3, for example.
  • the user terminal 3 is communicably connected to the vital sensor 4 and the activity sensor 5 . Communication is performed between the user terminal 3, the vital sensor 4, and the activity sensor 5 by, for example, Bluetooth (registered trademark) Low Energy (BLE) or serial communication.
  • BLE Bluetooth (registered trademark) Low Energy
  • the vital sensor 4 is a device that acquires user's vital information.
  • the vital sensor 4 includes, for example, a sphygmomanometer, a pulse oximeter, and the like.
  • the activity sensor 5 is a device that acquires activity information regarding user activity.
  • the activity sensor 4 includes, for example, a pedometer, an activity meter, and the like.
  • the vital sensor 4 and the activity sensor 5 may be the same device, or part or all of the vital sensor 4 and the activity sensor 5 may be implemented as part of the user terminal 3.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the server device 1.
  • the server device 1 includes a measured value acquisition unit 111, an intake amount acquisition unit 112, an activity amount acquisition unit 113, a life stage information acquisition unit 114, an analysis unit 115, and an evaluation unit 116.
  • Each of the above processing units is implemented by the processor 101 of the server device 1 reading a program stored in the storage device 103 into the memory 102 and executing the program. 102 and a part of the storage area provided by the storage device 103 .
  • the measured value storage unit 131 stores measured values linked to the user's goals.
  • the goals to be achieved include, but are not limited to, acquisition, maintenance, and improvement of health, aesthetics, body shape, motor function, brain function, skill, endurance, and the like.
  • the measured value may be any value linked to the result of the action and measurable. For example, a resting heart rate, an average heart rate during a 30-minute run, or a time of 1500 m may be used as a measurement value related to endurance. If these measured values improve (the larger the value, the greater the improvement, the greater the value, the closer to the predetermined value, the degree of deviation from the target value, and the smaller the value, the greater the improvement).
  • the measured value of the achievement target may be linked to the measured time and stored as a history.
  • the measured value storage unit 131 can also store a standard value of measured values for each user (hereinafter referred to as a standard measurement value).
  • the measurement standard value may be the latest measurement value of the user, or may be a statistical value (average value, median value, etc.) for a predetermined period in the past.
  • the measured value storage unit 131 may store a plurality of measured values. For example, if the measured value linked to the user's achievement goal is weight, blood pressure, heart rate, 1500m time, etc. can be recorded. As a result, even when the user switches to another realization goal, if the linked measurement values are registered, the user can evaluate the meal menu using the data registered in the past.
  • the intake amount storage unit 132 stores the intake amount of nutrients ingested by the user.
  • the nutrient is defined as a nutritional component display item based on the Food Labeling Act (calorie, protein, lipid, carbohydrate, sodium, saturated fatty acid, n-3 fatty acid, n-6 fatty acid, cholesterol, sugar, sugars (monosaccharides or disaccharides, not sugar alcohols), dietary fiber, zinc, potassium, calcium, chromium, selenium, iron, copper, magnesium, manganese, molybdenum, iodine, phosphorus, niacin, pantothenic acid, biotin, vitamins A, B1 , B2, B6, B12, C, D, E, K, folic acid), amino acids, and non-nutritional ingredients such as polyphenols and GABA, as a group composed of non-nutritive ingredients and multiple ingredients Ingredients specified among nutritional ingredients (for example, dietary fiber cyclodextrin) may be included.
  • the activity amount storage unit 133 stores the user's activity amount.
  • the amount of action is the amount of user's action, for example, the type and amount of exercise performed by the user (number of times, duration), and the type and amount of test (for example, memory test) performed by the user ( number of times, duration), etc., but are not limited to these.
  • the activity amount storage unit 133 can store the activity amount for each unit period (for example, one day, or after breakfast, after lunch, after dinner, etc. according to the number of meals).
  • the activity amount storage unit 133 can also store a standard value of the activity amount for each user (hereinafter referred to as an activity standard value).
  • the behavior standard value may be the latest amount of behavior of the user, or may be a statistical value (average value, median value, etc.) for a predetermined period in the past.
  • the life stage information storage unit 134 stores information about the user's life stage.
  • the life stage includes the user's age and stages such as infancy, adolescence, middle age, and old age, and also includes affiliations such as students, working adults, working, unemployed, and retired. It can include, but is not limited to, employment status, life style information such as unmarried, married, pregnant, on maternity leave, on childcare leave, and raising children (infant, toddler, child, student, student).
  • the meal menu storage unit 135 stores meal menus.
  • the meal menu is information including the types and contents of nutrients to be taken in as a meal. In this embodiment, for example, as shown in FIG. In addition, the type and amount of nutrients contained in each ingredient/seasoning can be included.
  • the meal menu shows an example of a so-called single item (tofu miso soup), but a set including multiple items (for example, white rice, tofu miso soup, ginger-grilled pork, and spinach) A combination such as ohitashi and yoghurt) may be used.
  • ingredients that are not cooked eg, mandarin oranges, almonds, etc.
  • ingredients that have not been cooked eg, beef thigh
  • nutrients are defined as nutritional information items based on the Food Labeling Act (calorie, protein, lipid, carbohydrate, sodium, saturated fatty acid, n-3 fatty acid, n-6 fatty acid, cholesterol, carbohydrates, sugars (monosaccharides) or disaccharides that are not sugar alcohols), dietary fiber, zinc, potassium, calcium, chromium, selenium, iron, copper, magnesium, manganese, molybdenum, iodine, phosphorus, niacin, pantothenic acid, biotin, vitamin A, B1, B2, B6, B12, C, D, E, K, folic acid), and non-nutritional ingredients such as polyphenols and GABA, as a group composed of non-nutritional ingredients and multiple ingredients (for example, dietary fiber cyclodextrin) and the like.
  • recipes of meal menus and cooking processes including but not limited to heating, cooling, boiling, washing, etc.
  • the food information storage unit 136 stores food information.
  • the food information stores the types and amounts of nutrients contained in the food, as shown in FIG.
  • seasoning information may also be stored in the ingredient information, and for each ingredient, the effect of cooking on nutrients (decomposition by heating, etc.) and the relationship with other ingredients cooked at the same time. Any nutrient effects that occur may also be remembered.
  • the measurement value acquisition unit 111 the intake amount acquisition unit 112, the activity amount acquisition unit 113, the life stage information acquisition unit 114, the analysis unit 115, the evaluation unit 116, and the meal menu
  • the function of each processing unit of the proposing unit 117 will be described.
  • the measured value acquisition unit 111 acquires measured values linked to the user's goals and stores them in the measured value storage unit 131 .
  • the measured value acquisition unit 111 can present an input form to the user terminal 3, accept inputs such as selection of values and options from the user, and acquire measured values.
  • the measured value acquisition unit 111 may acquire the measured value acquired by the vital sensor 4 or the activity sensor 5 through the user terminal 3, or acquire the measured value directly from the vital sensor 4 or the activity sensor 5 through the network 2. may be obtained.
  • the measured value acquisition unit 111 may receive an input of measured values from the user.
  • the measured value acquisition unit 111 may acquire measured values by accessing a computer (for example, a database server) that manages measured values.
  • the measured value acquiring unit 111 can acquire, for example, a measured value of time measured by a stopwatch or a measured value such as a test score.
  • the intake acquisition unit 112 acquires information on the intake of nutrients taken by the user.
  • the intake amount acquisition unit 112 presents an input form to the user terminal 3, receives an input of the meal menu eaten or selects an option of the meal menu, and acquires information on the amount eaten.
  • the intake amount acquiring unit 112 acquires information of an image (which may include a moving image) of the eaten meal from the user terminal 3, estimates the meal menu included in the image by analyzing the image, and obtains the estimated meal.
  • the menu may be presented to the user terminal 3 in a correctable manner and acquired together with the amount eaten.
  • the intake acquisition unit 112 acquires information on nutrients contained in the meal menu eaten by the user, which is acquired from the user terminal 3, from the meal menu storage unit 135, and stores the date and time of the meal, breakfast, lunch, dinner, snacks, etc. are linked to the meal category and the meal menu, and stored in the intake amount storage unit.
  • the activity amount acquisition unit 113 acquires information on the amount of activity performed by the user.
  • the activity amount acquisition unit 113 presents an input form to the user terminal 3, receives inputs such as selection of values and options from the user, and acquires the activity amount.
  • the activity amount acquisition unit 113 may acquire the measured value acquired by the vital sensor 4 or the activity sensor 5 through the user terminal 3, or directly from the vital sensor 4 or the activity sensor 5 through the network 2. may be obtained.
  • the activity amount acquisition unit 113 acquires information on the amount of activity through an information terminal or the like used by a user's supporter (including, but not limited to, a caregiver, a medical worker, a trainer, etc.). good too.
  • the life stage information acquisition unit 114 acquires information on the user's life stage.
  • the life stage information acquisition unit 114 presents an input form to the user terminal 3, receives inputs such as selection of values and options from the user, and acquires life stage information.
  • the analysis unit 115 analyzes the relationship between the intake of nutrients and the measured value of the target to be achieved, and identifies improvement factors that contribute to improving the measured value and worsening factors that contribute to deterioration of the measured value. Improving and aggravating factors include nutrients. Also, the improvement factor and/or the deterioration factor may include a behavioral amount related to user's behavior. In this embodiment, the analysis unit 115 analyzes the relationship between the measured value on the day after the user took the nutrient and the intake amount. , 2 weeks, 1 month, or any other period of time. In the following description, the data acquisition period for analysis is referred to as the "observation period", and the period during which the measured value is brought closer to the target value is referred to as the "intervention period".
  • the observation period and intervention period can be of any duration.
  • the intervention period can be of a different length than the period for goal realization (hereinafter referred to as the trial period).
  • the intervention period can be one week and the trial period can be three months or one year.
  • the analysis unit 115 can perform analysis using measured values at or after the end of the intervention period.
  • the analysis unit 115 may perform the analysis only before the start of the intervention period, or may periodically perform the analysis to update the statistical model (prediction model).
  • the analysis unit 115 can obtain a prediction model (hereinafter referred to as "nutrition model”) by multivariate analysis using the intake of nutrients as explanatory variables and the measured values as objective variables.
  • a prediction model hereinafter referred to as "nutrition model”
  • the analysis unit 115 analyzes the relationship between the amount of intake of nutrients and the amount of activity and the measured value, and the improvement factors that contribute to the improvement of the measured value and/or the improvement factor that contributes to the deterioration of the measured value.
  • Aggravating factors can be identified that are nutritional and/or behavioral. There may be a plurality of actions related to the amount of action.
  • the analysis unit 115 uses, for example, the amount of intake of various nutrients such as energy intake, protein, lipid, carbohydrate, and vitamin A, and the amount of activity such as the number of steps, the duration of exercise, and the number of times a memory test is taken as explanatory variables,
  • a prediction model (hereinafter referred to as a nutritional behavior model) can be obtained by multivariate analysis using measured values (body weight, cardiopulmonary function, memory test results, etc.) as objective variables.
  • the analysis unit 115 analyzes the relationship between the intake amount of nutrients and the life stage and the measured value, and identifies the improvement factor that is the nutrient and/or life stage that contributes to the improvement of the measured value, and the nutrient that contributes to the deterioration of the measured value. and/or life stage aggravating factors can be identified.
  • the analysis unit 115 uses, for example, intake energy, protein, lipid, carbohydrate, intake of various nutrients such as vitamin A, and dummy variables indicating life stages such as middle age, students, and pregnancy as explanatory variables,
  • a prediction model (hereinafter referred to as a nutritional life stage model) can be obtained by multivariate analysis using measured values (body weight, cardiopulmonary function, memory test results, etc.) as objective variables.
  • the analysis unit 115 analyzes the relationship between the measured values and the date and time when the intake and measured values of nutrients (may be converted into a time zone or season that can be derived from the date and time), and analyzes the relationship between the measured values and the nutrients that contribute to the improvement of the measured values. and/or the date and time of day, and the nutrients and/or the date and time of day that contribute to the worsening of the measurements can be identified.
  • the analysis unit 115 analyzes intake energy, protein, lipid, carbohydrate, intake of various nutrients such as vitamin A, and intake of various nutrients such as 9:00 am, 17:00 pm, morning, noon, night, spring, summer, autumn, and winter.
  • a prediction model (hereinafter referred to as a nutrition date/time model) is obtained by multivariate analysis using date/time/season as explanatory variables and measured values (weight, cardiopulmonary function, memory test results, etc.) as objective variables. be able to.
  • the analysis unit 115 can perform multivariate analysis using measured values as objective variables and at least one of nutrient intake, amount of activity, life stage, and date and time as explanatory variables.
  • the analysis unit 115 may obtain a prediction model (hereinafter referred to as a nutrient composite model) that incorporates more than one of the amount of activity, life stage, and date and time as explanatory variables to be combined with the nutrient intake.
  • the analysis unit 115 can also output the coefficient of each element used as the explanatory variable.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the multivariate analysis result performed by the analysis unit 115. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, regression coefficients (partial regression coefficients) can be output for nutrients, activity levels, life stages, and dates.
  • the multivariate analysis according to the present embodiment includes simple regression analysis, multiple regression analysis, principal component analysis, independent component analysis, factor analysis, discriminant analysis, canonical discriminant analysis, quantification theory (class I, class II, III class IV), multiple group quantification class II, cluster analysis, conjoint analysis, logistic regression, multidimensional scaling (MDS), extended quantification class I, extended quantification class II, correspondence analysis, joint Includes variance structure analysis.
  • the analysis unit 115 may store the prediction models (including the nutrition model, the nutrition behavior model, the nutrition life stage model, the nutrition date/time model, and the nutrition composite model) in the server device 1 .
  • the server device 1 also stores parameters such as regression coefficients and constants applied to the prediction model.
  • the analysis unit 115 performs multiple regression analysis to obtain a prediction model, and estimates regression coefficients and constants for at least one of the nutrients used as explanatory variables, the amount of activity, the life stage, and the date and time. can be done.
  • the analysis unit 115 stores the estimated regression coefficients and constants in the server device 1 . By applying at least one of the nutrient, the amount of activity, the life stage, and the date and time to the prediction model to which the estimated regression coefficient and the constant are applied, it is possible to determine whether the user has taken a meal menu containing such a nutrient.
  • the absolute value of the regression coefficient indicates the degree of improvement or deterioration of the measured value.
  • the explanatory variable which is a positive or zero regression coefficient
  • the negative regression coefficient can be used as an aggravating factor that aggravates the measured value.
  • the evaluation unit 116 can evaluate a meal menu based on the content of nutrients that are improving factors and the content of nutrients that are aggravating factors. For example, the evaluation unit 116 can evaluate the meal menu higher as the number of improving factors included in the meal menu increases, and to evaluate the meal menu lower as the number of worsening factors included in the meal menu increases.
  • the evaluation unit 116 calculates the weighted average value of the nutrient content by the coefficients of the improving factor and the worsening factor (for example, when the positive and negative of the improving factor and the worsening factor are opposite, ⁇ (improving factor content ⁇ coefficient of improvement factor) + ⁇ (content of aggravating factor ⁇ coefficient of aggravating factor), and when the coefficient indicates the "degree" of improvement or deterioration such as the absolute value of the regression coefficient by multivariate regression, ⁇ (improvement factor can be calculated as (content of aggravating factor ⁇ coefficient of improving factor) ⁇ (content of aggravating factor ⁇ coefficient of aggravating factor)).
  • the evaluation unit 116 can also evaluate the meal menu based on the prediction model generated by the analysis unit 115. For example, the evaluation unit 116 receives an input of a target value of a measured value corresponding to the objective variable of the prediction model from the user terminal 3, and the prediction value estimated by the prediction model is the target value of the nutrient intake (hereinafter referred to as , expected intake) can be calculated.
  • the evaluation unit 116 can give a high evaluation to a meal menu having a nutrient amount close to the predicted intake amount, and can give a low evaluation to a meal menu having a nutrient amount far from the predicted intake amount.
  • the evaluation unit 116 can give an evaluation value to each meal menu for each prediction model. The evaluation value may quantify the degree of deviation from the calculated predicted intake, but is not limited to this.
  • the evaluation unit 116 may evaluate the combination of meal menus based on the prediction model.
  • the evaluation unit 116 highly evaluates a combination of meal menus in which the total nutrient amount obtained by summing the nutrient amounts included in the plurality of meal menus is close to the predicted intake amount, and determines the nutrient amount included in the plurality of meal menus.
  • a combination of meal menus having a nutrient amount with a value far from the predicted intake amount should be evaluated low.
  • the evaluation unit 116 may assign an evaluation value to each combination of meal menus for each prediction model.
  • the evaluation unit 116 may evaluate the amount of activity, the life stage, the date and time, the amount of activity, and the meal menu based on the prediction model generated by the analysis unit 115 .
  • the evaluation method may be carried out according to the evaluation method of the meal menu described above.
  • the target value input unit 119 accepts the input of the target value of the measurement value that is the user's goal. For example, it is possible to accept inputs such as a target weight, a target sprint time, and a target test score.
  • the meal menu proposal unit 117 can select a meal menu to be proposed to the user and present it to the user terminal 3 according to the evaluation value of the meal menu.
  • the meal menu proposal unit 117 causes the evaluation unit 116 to calculate an evaluation value for each of the meal menus stored in the meal menu storage unit 135, and determines whether one meal menu or a combination of a plurality of meal menus has an evaluation value.
  • a predetermined number may be one or any number such as ten
  • the meal menu proposal unit 117 can preset a constraint condition for combining a plurality of meal menus. For example, set restrictions on the number of meal menus to be included in one combination, the upper limit of the total amount of ingredients included in the meal menu, the upper limit of intake of one or more nutrients in one meal, etc. be able to.
  • the meal menu proposal unit 117 can select and present a meal menu that can achieve the target value received by the target value input unit 119 .
  • the meal menu proposing unit 117 gives the contents of nutrients contained in the meal menu to a prediction model obtained by analyzing the nutrients and the measured values by the analysis unit 115 to estimate the predicted values of the measured values. Whether the target is achieved (predicted value is greater than or equal to target value if larger measured value is preferable; predicted value is less than or equal to target value if smaller measured value is preferable; close to a specific value) If this is preferable, it may be determined whether or not the difference between the predicted value and the target value is smaller than a predetermined threshold, and a meal menu that achieves the target may be selected.
  • the user's life stage (which can be set in advance or can be input), the current date and time or the scheduled date and time to take a meal menu within the intervention period, and the standard It is possible to estimate the amount of change in the measured value by giving at least one of the amount of activity scheduled to be performed (which can be set in advance or input can be accepted).
  • the meal menu proposal unit 117 can propose adjustments (changes, additions, deletions) of nutrients in the given meal menu so as to improve measured values.
  • the meal menu proposal unit 117 adjusts nutrients such that the degree of intervention (adjustment degree) for each nutrient is such that the degree of improvement by the improvement factors exceeds the degree of deterioration by the aggravating factors.
  • the degree of intervention is the degree of improvement due to improvement factors and deterioration factors included in the meal before adjustment by the meal menu proposal unit 117 (that is, the meal that the user has taken so far), and the degree of improvement by the meal menu proposal unit 117. This is the degree of improvement when compared with the degree of improvement by improving factors and aggravating factors contained in meals after adjustment of nutrient content proposed by 117.
  • the target value is higher than the current measured value (that is, if the regression coefficient is positive, it is an improvement factor, and if the regression coefficient is negative, it is an aggravation factor).
  • the total of the regression coefficient of the improving factor included in the meal menu before adjustment x the content is 5, and the total of the regression coefficient of the aggravating factor included in the meal menu before the adjustment x the content is - 3.
  • the total sum of the regression coefficient of the improving factor included in the adjusted meal menu by the meal menu proposing unit 117 ⁇ the content is 8, and the total of the regression coefficient of the worsening factor included in the adjusted meal menu ⁇ the content is -1
  • the meal menu proposal unit 117 is expected to increase the measured value by adjusting the nutrients so that the degree of intervention (adjustment degree) is positive.
  • a negative regression coefficient is an improvement factor
  • a positive regression coefficient is an aggravation factor
  • the meal menu proposal unit 117 calculates the degree of improvement of the improvement factor included in the adjusted meal menu ⁇ the degree of deterioration of the deterioration factor from the content ⁇
  • the value obtained by subtracting the content is the value obtained by subtracting the degree of improvement of the improvement factor included in the meal menu before adjustment x the content x the degree of deterioration of the worsening factor x content (improved value before adjustment) is large, that is, if the degree of intervention (degree of adjustment) is positive, the measured value is expected to improve (rise or fall).
  • the meal menu proposal unit 117 adjusts nutrients so that the degree of intervention (degree of adjustment) is in the direction of improvement (when the regression coefficient is used, it is positive to increase the measured value and negative to decrease the measured value). Do it.
  • the degree of intervention (adjustment degree) of the sum is always improving factor > worsening factor.
  • the degree of intervention (adjustment degree) of the sum is (1) improvement factor positive, aggravation factor positive, (2) improvement factor positive, aggravation factor negative, (3) improvement factor negative, aggravation factor negative.
  • improving factor > worsening factor. If this total intervention degree (adjustment degree) pattern can be realized, individual nutrients (including activity levels) can be freely adjusted, regardless of whether they are improving factors or exacerbating factors.
  • the meal menu proposal unit 117 can propose adjustments by changing or adding ingredients (including seasonings) in order to bring the measured value closer to the target value for the given meal menu.
  • the meal menu given to the meal menu proposal unit 117 is a meal menu for each of multiple meals (preferably all meals) taken during the intervention period.
  • the meal menu proposing unit 117 may be provided with one meal menu for one meal or three meal menus for one day's meals.
  • the analysis may be performed by setting the intervention period to once or one day.
  • the meal menu proposing unit 117 selects foodstuffs included in the meal menu (or ingredients of the meal menu) so that the degree of improvement of the improvement factor ⁇ the content exceeds the degree of deterioration of the aggravating factor ⁇ the content, and the excess amount is as large as possible.
  • Meal menus included in the set can be changed, added and/or deleted.
  • the meal menu proposal unit 117 performs Ingredients included in a meal menu (or meal menus included in a set of meal menus) can be changed, added, and/or deleted.
  • the meal menu proposal unit 117 selects, from the ingredient information storage unit 136, one or more ingredients A included in the given meal menu, the ingredient B containing more nutrients, which are improvement factors, than the ingredient A, and The food A can be changed to the selected food B and presented to the user terminal 3 .
  • the meal menu proposal unit 117 gives the contents of nutrients included in the selected meal menu to the nutrition model to estimate the amount of change in the measured value, and the estimated amount of change is stored in the measured value storage unit 131. calculating a first predicted value of the measured value by adding to the measured standard value, and changing food A to food B for one or more food ingredients B if the predicted value does not meet the target; can calculate the second predicted value of the measured value in the same manner as described above, try whether the second predicted value achieves the target, and select the food material B that achieves the target.
  • the meal menu proposal unit 117 can select ingredient B that minimizes the difference between the target value and the predicted value. In this case, the meal menu proposal unit 117 can output the second predicted value as an achievable measured value.
  • the meal menu proposing unit 117 selects, from the food material information storage unit 136, food items D containing fewer nutrients, which are aggravating factors, than the food items C from among the food items C included in the given meal menu. It may be changed to D and presented to the user terminal 3 .
  • the meal menu proposing unit 117 provides food ingredients containing a predetermined number or more of nutrients that are aggravating factors, food materials or meal menus that contain a predetermined amount or more of nutrients that are aggravating factors, and improvements in the number of nutrients that are aggravating factors. We propose to remove ingredients or meal menus that have more nutrients than the number of factors, and ingredients or meal menus that have more absolute regression coefficients than improvement factors. good too.
  • the meal menu proposal unit 117 may select ingredients containing nutrients that are improvement factors from the ingredient information storage unit 136, add the ingredients to the meal menu, and present them to the user terminal 3.
  • the meal menu proposal unit 117 selects a meal menu using the degree of improvement or deterioration, that is, the absolute value of the regression coefficient calculated by the analysis unit 115 (improvement factors are referred to as improvement coefficients, and aggravation factors are referred to as aggravation coefficients). You can The meal menu proposal unit 117 calculates the content of the aggravating factor included in the meal menu from a value obtained by multiplying the content of the improvement factor included in the meal menu by an improvement coefficient related to the improvement factor (hereinafter referred to as an improvement value).
  • an aggravation value an aggravation coefficient related to the aggravation factor (hereinafter referred to as an aggravation value), and a first value is calculated, and at least one food ingredient F included in the meal menu is changed to a food ingredient G.
  • the ingredients G are selected so that the second value obtained by subtracting the deterioration value of the changed meal menu from the improved value of the changed meal menu is greater than the first value. Then, the food F may be changed to the selected food G, and the meal menu may be presented to the user terminal 3.
  • the meal menu proposing unit 117 calculates a first value by subtracting the deterioration value related to the meal menu from the improvement value related to the meal menu, and calculates the first value, and adds the additional food material H to the meal menu.
  • ingredients H are selected so that a second value obtained by subtracting the deterioration value from the improvement value is greater than the first value, the selected ingredients H are added to the meal menu, and the user terminal 3 may be presented.
  • the analysis unit 115 may periodically perform analysis to identify improvement factors and deterioration factors, and the evaluation unit 116 may evaluate the meal menu along with the analysis by the analysis unit 115. For example, multiple analyzes and proposals may be made during the intervention period. In this case, the meal menu proposing unit 117 adjusts the future meal menu (and activity amount) without changing the ingredients (nutrients) and activity amount for the past meal menu.
  • the action proposal unit 118 can present to the user terminal 3 the amount of action for achieving the goal.
  • the action proposal unit 118 can propose an action when the target value cannot be achieved with only the meal menu proposed by the meal menu proposal unit 117.
  • the action proposal unit 118 can calculate the amount of action estimated to achieve the target value for the amount of action of the action to be proposed. For example, from the meal menu proposed by the meal menu proposing unit 117 based on the nutrition model (with ingredients changed, added, or deleted), the first measured value realized when the amount of activity is 0 can be calculated (can be calculated by feeding the content of nutrients contained in the meal menu to the nutrition model), if this first predicted value does not achieve the target value, the action Suggestions can be made to adjust the standard values.
  • the analysis unit 115 estimates the nutrition behavior model, and the meal menu proposal unit 117 gives the behavior standard value and the nutrient content to the nutrition behavior model to calculate the first predicted value, It is possible to propose a meal menu in which ingredients are changed, added, and/or deleted such that the first predicted value is closest to the target value. Then, the action suggestion unit 118 can adjust the amount of action according to the improvement coefficient or worsening coefficient related to the action.
  • the behavior proposal unit 118 provides the behavior amount and the contents of nutrients included in the meal menu proposed by the meal menu proposal unit 117 to the nutrition behavior model, and performs behavior so that the second predicted value calculated by the nutrition behavior model reaches the target value. By changing the amount, the amount of movement can be adjusted.
  • the behavior proposal unit 118 divides the shortage by the improvement coefficient, for example, to determine if the behavior is an improvement factor. Calculate the amount of increase in the amount of activity corresponding to the minute, calculate the amount of activity by adding the calculated amount to the standard value of activity, and transmit to the user terminal 3 a message proposing to take action along with the calculated amount of activity. can be done. Conversely, if the action is the aggravating factor, the action proposing unit 118 calculates the amount of decrease in the amount of behavior corresponding to the shortfall (with the behavior standard value being the maximum value) by dividing the shortfall by the aggravation coefficient. and send a message to the user terminal 3 proposing to take no action along with the calculated reduction amount.
  • the behavior proposal unit 118 can also propose the behavior amount that improves the measured value using the regression coefficient (improvement coefficient or deterioration coefficient) related to the behavior amount in the nutrition behavior model calculated by the analysis unit 115 .
  • the action proposal unit 118 calculates, for example, a value obtained by multiplying the amount of action analyzed by the analysis unit 115 by the regression coefficient (hereinafter referred to as an action amount value).
  • an action amount value a value obtained by multiplying the amount of action analyzed by the analysis unit 115 by the regression coefficient.
  • the activity suggestion unit 118 multiplies the recommended amount of activity for the user's age group and gender, or the average value of the user's past activity amount, by a predetermined value. It suffices to calculate the amount of activity that does not become excessive, and these amounts of activity can be presented to the user terminal 3 . Further, when the amount of behavior is an aggravating factor, the behavior proposal unit 118 may propose an amount of behavior of 0 so as to minimize the value of the amount of behavior.
  • the minimum recommended amount of action for the age group and gender of the user, or the average amount of past actions of the user By multiplying the value by a predetermined value, an amount of activity that does not become too small can be calculated.
  • the meal menu proposal unit 117 can adjust the nutrients (ingredients) of the given meal menu and adjust the amount of activity before proposing the meal menu and activity.
  • the measured value acquisition unit 111 acquires measured values from the user terminal 3 (1001).
  • the intake acquisition unit 112 acquires the intake from the user terminal 4 (1002).
  • the activity amount acquisition unit 113 acquires the activity amount from the user terminal 3 (1003).
  • the life stage information acquisition unit 114 acquires life stage information from the user terminal 3 (1004).
  • the analysis unit 115 analyzes the relationship between the measured value and other factors such as intake amount, activity amount, and life stage information (1005).
  • the evaluation unit 116 evaluates the meal menu based on the analysis result of the analysis unit 115 (1006).
  • the meal menu proposal unit 117 presents the user terminal 3 with the meal menu selected based on the evaluation result of the evaluation unit 116 . (1007).
  • the action proposal unit 118 presents the action selected based on the evaluation result of the evaluation unit 116 to the user terminal 3 . (1008).
  • the meal menu proposal unit 117 stores the recipe and process information of the meal menu stored in the meal menu storage unit 135, and the effects on nutrients caused by cooking for each food item stored in the food information storage unit 136.
  • the meal menu may be selected taking into consideration the information on the effect on nutrients caused by the relationship with other ingredients cooked at the same time.
  • the meal menu proposing unit 117 evaluates the relationship between the process of the meal menu and the ingredients to be added. may be calculated using the post-variation nutrient as the amount of the improving factor or the exacerbating factor.
  • the meal menu proposal unit 117 evaluates the relationship between the ingredients included in the meal menu and the ingredients to be added. Then, the post-variation nutrient may be calculated as the amount of the improving factor or the exacerbating factor.
  • the regression coefficient is used as it is as an improvement coefficient and aggravation coefficient, but not limited to this, the coefficient standardized to the difference from the standardized nutrient content (descriptive variable in the multiple regression equation
  • the degree of intervention (degree of adjustment) may be calculated using a numerical value multiplied by a standardized coefficient.
  • the degree of intervention (degree of adjustment) when adjusting the nutrient content is the difference between the nutrient content in the meal menu before the change and the nutrient content in the meal menu after the change.
  • the degree of intervention (adjustment degree) can be calculated using the value obtained by multiplying the difference from the non-standardized nutrient content by the non-standardized coefficient (the coefficient of the descriptive variable in the multiple regression equation). can.
  • the meal menu proposing unit 117 can perform nutrient adjustment to achieve the target value (bring it closer to the target value) if the intervention degree (adjustment degree) of the total becomes a pattern of improvement factor>aggravation factor.
  • the device described in this specification may be realized as a single device, or may be realized by a plurality of devices (for example, cloud servers) or the like, all or part of which are connected via a network.
  • each functional unit and each storage unit of the server device 1 may be implemented by different servers connected to each other via a network.
  • a series of processes by the device described in this specification may be implemented using software, hardware, or a combination of software and hardware. It is possible to prepare a computer program for realizing each function of the server device 1 according to the present embodiment and to implement it in a PC or the like.
  • a computer-readable recording medium storing such a computer program can also be provided.
  • the recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like.
  • the above computer program may be distributed, for example, via a network without using a recording medium.
  • body weight was selected as a health index achieved by optimizing nutrient intake. Analysis of the relationship between body weight and nutrient intake, as well as the amount of exercise (number of steps), will be conducted to determine whether or not an individualized optimal diet with optimized nutrient content is effective in improving body weight. We verified the effect by doing it, and examined the analysis method of highly effective nutrient optimization.
  • Equipment and software used in the test method The measuring/recording equipment and software including the mobile application used are shown below.
  • the item is marked with a symbol. (+) indicates that it was used only in the conditional study, and (*) indicates that it was used only in the clinical trial.
  • weight prediction model formula for predicting the body weight of a subject from factors such as nutrients was created.
  • the weight prediction model formula is based on the daily wake-up weight obtained for each subject, and the intake of nutrients (water, protein, lipid, carbohydrates, total dietary fiber, carbohydrates, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, vitamins A, vitamin D, vitamin E, vitamin B1 , vitamin B2 , vitamin B6 , vitamin C, salt equivalent, saturated fatty acid), energy intake, amount of exercise (number of steps), etc. It is something to do.
  • the model formula cannot be calculated correctly and the prediction error is likely to increase.
  • the number of data required in multiple regression analysis is 10 to 15 times the number of explanatory variables, but when applied to the first embodiment, the required period exceeds one year, which is not realistic. Inability to adapt to seasonal changes and physical growth. For this reason, the data collection period is based on one month, the number of explanatory variables selected is 7 or less, which is a quarter of the number, and the variance expansion factor (VIF) of the explanatory variables is correlated due to the correlation between the variables.
  • VIF variance expansion factor
  • the ingested nutrients (explanatory variables) selected here are variables selected for prediction of body weight upon awakening, and are considered weight-related nutrients that affect body weight.
  • a nutrient with a positive sign of the multiple regression coefficient has a positive correlation with body weight, and thus becomes a weight gain factor that is considered to increase body weight by ingestion.
  • nutrients with negative multiple regression coefficient signs are negatively correlated with body weight, so they are weight loss factors that are thought to reduce body weight by ingestion.
  • the 3 major nutrients (carbohydrates, Estimated average required amount and target amount of lipid/protein) is the minimum value or more and less than 130% of the maximum value for the age and sex of the test subjects.
  • the weight-related component amount specified during the observation period is 70% or more of the estimated average required amount or recommended amount in the Dietary Reference Intakes for Japanese.
  • the amount of energy ingested per week shall be the same as the daily diet of the test subjects.
  • test food and nutrient intake The test food was prepared using commercially available ingredients in the same manner as ordinary people prepare their usual meals.
  • the test subjects themselves purchased the food specified along the menu table specifying the ingredients and the amount to be used with the optimized amount of nutrients at a supermarket etc., and cooked it.
  • the amount of nutrients is optimized by adjusting and replacing the amount of ingredients, and the ingredients and amounts used are specified. It was delivered to the test site as a "preparation table", cooked according to this, and served to the subjects individually. Three meals a day, morning, noon, and evening, were basically taken, and snacks (10:00, 15:00, midnight snack) were added according to the eating habits up to that point. In addition, when the subject could not finish eating the designated amount of the test food, the amount of food intake was calculated by recording the amount of leftover food and calculating the rate of complete food from the amount served.
  • test subject for the conditional investigation test was one healthy adult male who was 25 years old as of April 2021. Since he was 172.1 cm tall, this value was used for calculation of BMI (kg/m 2 ).
  • Test Schedule The condition review test was conducted twice in total, 98 days from September 1, 2020 to December 7, 2020 and 63 days from October 26, 2021 to December 27, 2021.
  • weight and body composition were measured and recorded when waking up and before going to bed, and the types and amounts of ingredients used for meals were recorded.
  • the washout period considering the possibility that the body weight of the subjects who have undergone behavioral changes such as improvement of lifestyle habits due to the data acquisition during the observation period may be improved, the subjects are allowed to return to their normal living conditions without any data measurement.
  • the subjects were asked to eat the nutrient-adjusted test diet, which consisted of breakfast, lunch, and dinner, as in the observation period, and to measure their body weight and body composition in the same manner as in the observation period.
  • Measurement of weight and body composition data Use a home weight and body composition meter to measure each data such as body fat percentage (%), skeletal muscle percentage (%), basal metabolic rate (kcal)). The measurement was carried out three times at each time of waking up. When processing each data, the average value of the values measured three times was calculated and used.
  • the amount of exercise was measured using a wristwatch-type activity meter, which was worn on the left wrist all day long except for the time when it was removed to recharge the main unit during bathing.
  • Blood test In the condition review test conducted in 2021, a blood test was performed using a blood test kit in order to investigate the internal environment due to dietary habits during the observation period and intervention period. Measurement points were two times in total, after the end of the observation period and after the end of the intervention period, and blood was collected after waking up and before breakfast. Blood samples obtained by blood draw were sent to a laboratory facility for testing. The amount of blood collected was 0.065 mL per time.
  • Clinical trial subject characteristics In accordance with the “Ethical Guidelines for Life Science and Medical Research Involving Human Subjects,” clinical trials are conducted by facility staff, test subject candidates, and dementia patient test subject proxies (parental authority, spouse, etc.). A total of 9 subjects who finally obtained a written consent form were used as subjects for the clinical study. Subject characteristics are shown in FIG.
  • Study schedule In the clinical study, subjects were selected and grouped by screening with BMI calculated from the weight and height obtained by pre-measurement, followed by an observation period (28 days), a washout period (14 days), A clinical trial was conducted based on a schedule consisting of four periods, an intervention period (28 days) and a follow-up period (14 days) (Fig. 12).
  • the subjects are allowed to return to their normal living conditions without any data measurement.
  • each subject was given a test meal that had been individually nutrient-adjusted, and was given a basic composition of breakfast, lunch, dinner, and snacks (10:00, 15:00, midnight snack) as in the observation period.
  • the subjects were asked to measure their body weight and body composition, and to record the amount of ingredients used, the amount of food served to the subject, and the amount of leftover food.
  • weight and body composition were measured upon waking up and before going to bed in the same way as during the observation period, and the amount of ingredients used, the amount of food served to the subject, and the amount of leftover food were recorded.
  • Subject Screening A body weight/body composition meter and a body weight recording form were distributed, and the subjects were asked to measure their body weight (at the time of waking up and before going to bed) for 3 days, and screening was performed based on the results. BMI was calculated based on the results of weight measurement and height, and the subjects were divided into two groups, a test group and a control group, based on the following selection criteria.
  • “Criteria for selection of test group” (1) A person who has received an explanation in advance, understands the contents, agrees with the purpose, and obtains written consent from the person himself/herself or a representative. (2) Persons whose BMI value calculated based on the weight measured for 3 days is outside the target weight range shown below (3) Target weight (65 years old or older): BMI 21.5 to 24.9 kg/m 2 (4) Subjects who eat breakfast, lunch, and dinner on a daily basis, and who do not have an unbalanced diet. (6) Subjects who do not consume alcoholic beverages on a daily basis and who are able to refrain from consuming alcoholic beverages during the test period.
  • exclusion criteria (1) Subjects with marked abnormalities in body weight measurement (2) Subjects who underwent laparotomy within 6 months from the start of the study (3) Subjects who are premenopausal women with significant physical changes (4) Drugs or (5) Pregnant women, women who may be pregnant, and breast-feeding women (6) Currently participating in other clinical trials or within 4 weeks (7) Those who donate blood and receive continuous treatment with intravenous, intramuscular, or subcutaneous injections (8) Others who are judged to be ineligible by the principal investigator
  • Weight and body composition data measurement Weight and body composition (body fat percentage (%), skeletal muscle percentage (%), basal metabolic rate (kcal)) are measured using a weight and body composition meter when waking up. and three times before going to bed. The average value of three measurements was calculated and used for data processing.
  • the weight and body composition data were recorded on a recording sheet by the person who assisted the measurement of the subject. When there was an error of 0.15 kg or more in the measured value, the fourth measurement was performed, and the average of three values close to each other was calculated and used in data processing.
  • the amount of energy, water, protein, lipid, carbohydrates, total dietary fiber, carbohydrates, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc , vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin B1 , vitamin B2, vitamin B6, vitamin C, salt equivalent, and saturated fatty acid is a list of nutrient intake per day for one subject.
  • This nutrition management software uses data based on the Standard Tables of Food Composition in Japan (2020 edition, 8th revision).
  • intervention degree of weight-related nutrients
  • degree of involvement of weight-related factors in the weight improvement effect during the intervention period a new index called intervention degree was established.
  • the degree of intervention was calculated by subtracting the average value of weight-related factors after standardization during the intervention period from the average value of weight-related factors after standardization during the observation period. is multiplied by the absolute value of (Equation 2).
  • Intervention degree [standardized weight-related factor average value (intervention period) - standardized weight-related factor average value (observation period)] ⁇
  • standardization is one of the statistical methods that corrects the values so that the average of the data is 0 and the variance is 1. For weight-related factors such as nutrients with different units, comparison between factors is performed. It is possible.
  • the standardization coefficient is a value used when comparing multiple regression coefficients derived by multiple regression analysis between explanatory variables with different units, and these two values were used to calculate the degree of intervention.
  • the degree of intervention calculated individually for each subject by Equation 2 is (1) when the weight deterioration factor is a negative value and the weight improvement factor is a positive value, or (2) when the weight deterioration factor is When the degree of intervention for weight improvement factors exceeded the degree of intervention, it was evaluated that nutritional adjustments expected to improve weight compared to the observation period had been carried out.
  • test method For the measurement results, the mean and standard error were calculated for each observation period and intervention period. Since the body weight measurements on the first day of the intervention were the results of not ingesting the test food, the data on the first day of the intervention period were excluded from the statistical analysis. Statistical analysis was performed using unpaired t-tests to compare mean values of individual body weight measurements between observation and intervention periods. The significance level in the test is 5% or less in a two-sided test, with "*" when the p-value is 0.05 or less, "**" when it is 0.01 or less, and "***” when it is 0.001 or less. indicated by
  • Waking weight 0.042 x lipid - 0.0054 x carbohydrate + 0.00059 x potassium + 0.0015 x calcium - 0.24 x vitamin E - 0.81 x vitamin B6 - 0.079 x saturated fatty acid + 71.87
  • first intervention period (formula 5)
  • Waking weight 0.0065 x carbohydrate + 0.0014 x potassium - 0.011 x magnesium + 0.034 x vitamin D - 2.01 x vitamin B6 + 0.0070 x vitamin C - 0.032 x saturated fatty acid + 71. 84
  • Waking weight 0.00036 x sodium + 0.00092 x potassium - 0.00093 x calcium + 0.028 x vitamin D - 0.72 x vitamin B 6 + 0.14 x salt equivalent + 70.88
  • FIGS. In the two bar graphs with the same label, the left shows the intake during the observation period and the right shows the intake during the intervention period. ⁇ marks indicate weight improvement factors, and ⁇ marks indicate weight deterioration factors.
  • Energy doses during the intervention period achieve adjustments within the range of 95% to 106% compared to the observation period.
  • the sugar content was adjusted so as not to change from the observation period.
  • Body Composition Measurement Results The body fat percentage, skeletal muscle percentage, and basal metabolic rate measured by a body weight/body composition meter are shown in FIGS. 23 and 24 below.
  • body composition it was confirmed that both the body fat percentage and the basal metabolic rate tended to decrease monotonically in both the condition examination test conducted in 2020 and the condition examination test conducted in 2021 (Fig. 23 (a), FIG. 24(a)).
  • skeletal muscle ratio no change was observed throughout the test period, so it was determined that the improvement in body weight (weight loss) in the condition investigation test was due to the decrease in body fat.
  • Activity Amount Measurement Results Measurement results of the amount of exercise (number of steps) measured by the activity meter are shown in FIGS. 25 and 26 below.
  • the amount of exercise (number of steps) was incorporated into the model formula as a weight improvement factor during the intervention period (phase 1), so the target number of steps was increased from the observation period within a reasonable range. 200% compared to the observation period), and the subjects were asked to consciously walk so that the total number of steps per day would reach that figure.
  • the amount of exercise (number of steps) was not included in the model formula as a weight-related factor, so conscious walking was not performed and the subjects were allowed to live as usual.
  • the amount of exercise (number of steps) was not included in the model formula as a weight-related factor, so the subjects were asked to maintain their usual lifestyle without conscious walking.
  • the degree of intervention of weight-related factors for test subjects is shown below (FIGS. 27-32).
  • the ⁇ mark indicates the degree of intervention for weight-improving factors or their constituent nutrients
  • the ⁇ mark indicates the degree of intervention for weight-improving factors or their constituent nutrients.
  • a positive value for the degree of intervention indicates that the intake of that nutrient increased during the intervention period compared to the observation period
  • a negative value indicates that the intake decreased compared to the observation period.
  • the intervention rate of the aggravating factor was positive in the overall body weight-related factors in all periods from the first to the fourth intervention period, but the improvement factor was higher than that. was addressed by increasing the degree of intervention (improvement factor intervention degree>aggravation factor intervention degree>0).
  • the weight improvement factor is positive and the weight aggravation factor is negative.
  • a diet was designed that was expected to improve the subject's weight.
  • the intervention degree of the weight-improving factor becomes a positive value, by increasing the intervention degree of the weight-improving factor beyond that value, a similar weight-improving effect can be expected.
  • Subjects for analysis of clinical trial results The amount of food consumed by the subjects during the intervention period was adjusted so that the amount of energy consumed during the observation period remained unchanged. Some subjects were found to have leftover food during the intervention period. If leftover food occurs, the nutrient composition will not be as designed by nutrient optimization, making it difficult to verify the effects under the assumed conditions. Therefore, during the 28-day intervention period, 3 subjects who had leftovers at breakfast, lunch, or dinner for 8 days or more (30%) were excluded from the efficacy analysis.
  • Body Weight Prediction Model Formula Wake-up body weight obtained during the observation period was used as the objective variable, and nutrient intake on the day before measurement of body weight at wake-up was used as the explanatory variable, and SPSS Statistics ver.
  • the results of multiple regression analysis using 25 are shown below (Fig. 37).
  • Waking weight 0.00013 x sodium - 0.0051 x magnesium + 0.10 x iron + 0.0072 x vitamin D - 0.32 x vitamin B2 + 0.021 x saturated fatty acid + 44.58
  • Weight-related nutrient content of the test food For the 7 subjects assigned to the test group, how much the energy content and each nutrient content of the test food ingested during the intervention period were adjusted compared to those ingested during the observation period. was shown as a percentage (Fig. 38). The amount of energy ingested by the subjects was 96.7% on average during the observation period, and even under the condition that the amount of energy was not changed, it was possible to adjust the weight-related factors. For the two subjects assigned to the control group, only the amount of energy was compared between the observation period and the intervention period (Figs. 39-43). Dietary nutrient intake was not optimized, but energy intake did not change from the observation period. The left side of the bar graph shows the intake during the observation period, and the right side shows the intake during the intervention period. In each series, a circle indicates a weight-improving factor, and an X indicates a weight-improving factor.
  • Body composition measurement results The body fat percentage, skeletal muscle percentage, and basal metabolic rate measured by a body weight/body composition meter are shown in Figures 51 to 56 below. Analysis results showed that the weight-related nutrients differed depending on the subject, and individual nutrient optimization was performed. It can be confirmed that each subject exhibits different behavior, such as an increase in the rate or no change in either.
  • Figures 57 to 60 show the intervention degree of body weight-related factors during the intervention period of the 4 subjects to be analyzed. As shown in Chapter 3, Section 1, 6, among the individual weight-related factors, there were improvement factors with a negative intervention degree, and worsening factors with a positive intervention degree. (Figs. 57a-60a). On the other hand, when looking at the overall factors involved, subject number E-02 underwent an intervention with an improvement factor intervention rate > weight aggravation factor intervention rate > 0, as in the conditional study conducted in 2021 ( Figure 57b), for subject numbers E-08, E-09, and N-02, it shows that an intervention with an improvement factor > 0 and an aggravation factor ⁇ 0 intervention was performed. This indicates that the intervention was expected to improve.
  • Example 1 a condition examination test of a nutrient optimization method for effective weight improvement and a clinical test for demonstrating the weight improvement effect of individual optimization of nutrients were carried out.
  • the analysis method used in this example is not limited to the amount of nutrients, but can be incorporated into anything as long as it can be quantified. It has the characteristics of In fact, in the condition review test, the amount of exercise was incorporated as a factor other than nutrients at the time of analysis as the number of steps, and as a result, in the first phase of the intervention in the condition review test conducted in 2020, it was identified as a weight improvement factor. In Phase 1 of the intervention, in addition to consuming a nutrient-optimized diet, subjects were asked to increase their walking within reasonable limits.
  • the expected value of weight improvement expected by walking is the amount of energy (kcal) required to burn 1 kg of fat and the amount of energy consumed by walking, referring to the energy consumption during walking presented by the American College of Sports Medicine. (kcal) was calculated to be 0.4 kg. This corresponds to about 15% of the actually observed weight improvement of 2.7 kg. From this, it is speculated that increasing the amount of exercise has the effect of assisting the weight-improving effect of nutrient optimization, but that effect is small compared to the amount of nutrients. It should be noted that the amount of exercise (number of steps) was identified as a weight-related factor only at this time, and was not identified as a weight-related factor in the second phase of the intervention or the study conducted in 2021.
  • the amount of various nutrients contained in the diet is an important numerical value necessary to identify the nutrients involved in body weight.
  • the smartphone application "Asuken” was used in the condition examination test, and the WEB software "Petit Ken Dateman Web” was used in the clinical test.
  • Both systems refer to the Standard Tables of Food Composition in Japan and respond to the amount of nutrients by entering the names of food menus or food ingredients. has also been reported in the literature.
  • the Standard Tables of Food Composition in Japan are calculated and recorded as estimated values after analyzing the amounts of various minerals and vitamins, including the three major nutrients, using specified analysis methods, but these data are not absolute figures. . This is because the amount of nutrients cannot be uniquely determined due to many differences in seasons, production areas, varieties, etc., depending on ingredients. Nevertheless, in this study, we assumed that the factors involved could be judged from the approximate values of the amount of nutrients contained in the ingredients.
  • This continuous analysis quickly reflects the body status that changes from moment to moment due to external factors such as the environment in which the subject is placed, and can more accurately identify nutrients that affect individual health indicators. It is thought that it can be a useful method in In continuous analysis, the same nutrients are not necessarily selected for the model formula, so updating the model formula is expected to enrich the variation of dietary patterns, and it is considered possible to ensure QOL. It was inferred that updating and using the model formula by continuous analysis is useful from the viewpoint of responding to changes in body composition over time and ensuring the QOL of subjects. Based on the above results, it was judged that the test conducted in Example 1 showed that it was possible to predict and control body weight as well as blood pressure by means of dietary nutrients.
  • intervention degree was established in the first example, and was calculated and evaluated. Ideally, it would be ideal to increase the amount of nutrients that contribute to weight improvement and decrease the amount of nutrients that contribute to weight deterioration. be. Specifically, for subjects whose protein is an aggravating factor but who wish to increase protein, other aggravating factors are reduced by the amount of increased protein, and the total intervention degree of aggravating factors is calculated. should be adjusted so that the target can be achieved by reducing In this case, "individual aggravating factor proteins increase”, but "the sum of intervention levels of aggravating factors decreases”.
  • Example 1 the effect of improving body weight by optimizing individual intake of nutrients was demonstrated through clinical trials on humans.
  • physical data such as skeletal muscle ratio and brain function, as well as numerical data such as sports competition times, are used as improvement indicators to optimize nutrient intake, and tests are being conducted to measure the effects. have been obtained.
  • brain function (memory) was targeted for improvement.
  • Experimental materials and methods Experimental materials Subject: 1 healthy adult male During the test period, eat three meals a day. Ingestion was prohibited, and only water was allowed to drink. In addition, he avoided an irregular lifestyle and tried to maintain a regular exercise routine.
  • the test period was divided into two periods, an observation period (28 days) and a demonstration period (28 days).
  • the memory test scores and the number of times the memory test was performed were recorded, and the nutrient intake was also recorded using nutrient calculation software.
  • the demonstration period multiple regression analysis was performed on the data obtained during the observation period, and three meals (morning, lunch, and evening) were consumed for individual optimal meals (morning, lunch, and dinner) with nutrients adjusted based on the analysis results. ⁇ The number of times and the amount of nutrients ingested were recorded.
  • a test for measuring short-term memory power using numbers was used as an index of memory power.
  • the memory test was performed 6 to 10 times every day, and the number of tests was randomized. Six of them were performed at designated times (twice each at 10:00, 13:00, and 22:00), and the remaining 0 to 4 times were performed at arbitrary times.
  • the average score of the six tests performed at the designated time was taken as the score of the day.
  • the same memory test was conducted every day before the start of the main test, and the main test was started after no increase in the score was confirmed.
  • Memory Test Procedure 1 Memorize the numbers displayed in a random arrangement on a 5 ⁇ 7 square. 2. After 3 seconds the number disappears. 3. Select in order from 1 so as to reproduce the displayed numbers. 4. Since the number displayed for each correct answer increases, the maximum number of displayed numbers until an incorrect answer is the score.
  • model formula In designing a memory-improving diet, it is necessary to analyze the relationship between memory and nutrients, and to identify nutrients that are factors that improve or worsen memory. Multiple regression analysis using SPSS was performed to identify the memory-related nutrients and to clarify the degree of influence of the nutrients on the formula, and a model formula was derived.
  • the objective variable was the memory test score, and the explanatory variables were the number of memory tests and a total of 20 nutrient intakes from the previous day (protein, lipid, total dietary fiber, carbohydrates, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, vitamin A, vitamin D).
  • variable reduction method was used for the analysis method.
  • data for the most recent 24 days from the time of analysis were used, and a total of 7 analyzes were performed every 4 days.
  • a model formula using explanatory variables with a variance expansion factor (VIF) of 10 or less was adopted. If the VIF was 10 or more, we took measures such as shifting the data to be analyzed by one day or increasing the number of data.
  • the selected nutrients are the variables selected by multiple regression analysis to predict memory. It is considered to be a factor that gives
  • Standardization is scaling the mean of the data to 0 and the variance to 1. Standardization allows comparison of nutrients with different units. Standardized using the mean and standard deviation of the nutrient data used in the analysis, and standardized by multiple regression analysis to the mean of the standardized nutrient abundance in the verification period minus the standardized nutrient abundance in the observation period. A value obtained by multiplying the absolute value of the coefficient was defined as the degree of adjustment. The degree of adjustment was calculated for the overall adjustment degree of memory-related factors and the individual adjustment degree of memory-related factors. If the value of the degree of adjustment is positive, it has been adjusted more than the observation period, and if it is negative, it has been adjusted less than the observation period.
  • test results mean values and standard deviations were calculated for each observation period and verification period. Since the results corresponding to a certain improvement diet are the results of the next day, the memory test data on the first day of the verification period were excluded. The comparison of memory test results between the observation period and the intervention period was statistically processed by an unpaired t-test. The level of significance in the test was 5% or less in a two-sided test (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001).
  • a target prediction point was set based on the memory test score during the observation period, and an individualized optimal diet (three meals a day) was designed to achieve it.
  • the prediction point was determined as 10.3 points, and the menu was created by adjusting the ingredients.
  • a menu example is shown in FIG.
  • a model formula for predicting the memory test score was derived from the intake of nutrients and the number of memory tests by multiple regression analysis of vital data during the test period.
  • the analysis was performed a total of 7 times, and the average multiple correlation coefficient of the model formula was 0.776 ⁇ 0.100, and high correlation was observed in each analysis, suggesting that the model formula can predict the memory test score.
  • the degree of influence of each nutrient on the type of memory improvement factor/aggravation factor included in the model formula and the objective variable differed for each analysis, and it was confirmed that the coefficient sign was reversed for some nutrients.
  • the data used differed for each analysis, and the latest data at each analysis time point were used. From this, it is inferred that the physical condition at the time of analysis is reflected, and it is possible to design meals with high accuracy according to the latest data.
  • the salt equivalent which was an aggravating factor, indicates the amount of sodium.
  • Sodium moves inside and outside the cell by active transport, creating a concentration gradient.
  • Various substances such as sugars and amino acids are transported depending on this concentration gradient.
  • Active transport by sodium is also involved in maintaining the ionic environment inside cells, and such functions may be involved in brain function.
  • nutrients included in the model formula it was also confirmed that improvement and deterioration were reversed during the test period. They are minerals, important nutrients involved in various metabolisms of the human body. Minerals and vitamins are often shown as contributing factors in previous research on the optimal individual diet, and they may be significantly involved in physical activity functions. It is possible that the deterioration has reversed.
  • the model formula sometimes included the number of memory tests (analysis No. 1, No. 5, No. 6), and it was possible to adjust not only the amount of nutrients but also the number of memory tests. From this, it is thought that the influence of non-nutritive factors can also be considered, and it is possible to design an optimized menu in combination with nutrient adjustment.
  • a preliminary test was conducted to examine the conditions for the second embodiment.
  • we analyzed the nutrients ingested and adjusted the nutrients that are the factors that improve or exacerbate memory, thereby designing and ingesting the optimal diet for each individual.
  • a post-observation period was set up during which the individual optimal diet was not taken, and the memory test results are shown in "Supplement Data Preliminary Test Results.”
  • Previously, in the demonstration period a tendency toward an upward score was observed, and the average score was significantly increased (p ⁇ 0.001).
  • no tendency toward score increase was observed, and no significant increase in average score was confirmed compared to the demonstration period (Figs. 83 to 88). This suggests that the score increase confirmed during the demonstration period was due to nutrient adjustment and not the placebo effect.
  • the analysis method used in the second embodiment can be incorporated into the model formula not only for nutrients but also for anything that can be quantified. is possible.
  • the analysis is based on the data of one individual, it is possible to provide individualized guidance that maintains the constitution and QOL of the individual, unlike conventional guidance for the masses. Therefore, this individualized optimal diet has the potential to become a new form of health care that is close to the individual.
  • ⁇ Third embodiment> the effect of improving cardiopulmonary function by optimizing the intake of nutrients was examined with the goal of improving individual endurance. Resting heart rate was used as an index of cardiopulmonary function. Resting heart rate changes depending on diet and exercise habits, and lowering resting heart rate improves endurance. In addition, we examined the introduction of the amount of exercise as a factor other than the intake of nutrients in order to improve the improvement effect.
  • Test material and method Test material Subjects 1) One healthy adult male During the test period, meals were taken three times a day. Intake of health foods, supplements, alcoholic beverages, and meals other than the 3 meals (additional meals and snacks) was prohibited, and water was the only drink available. In addition, irregular lifestyles were avoided, and strenuous exercise other than the designated exercise was avoided.
  • Test Method Test Schedule The test period was divided into two periods, which were conducted based on the observation period (28 days), the demonstration period (28 days) and the schedule (FIG. 89), respectively.
  • the demonstration period was divided into periods 1 to 4, multiple regression analysis was performed for each week, and a resting heart rate prediction model formula was created.
  • the amount of nutrients taken in three meals a day and the amount of exercise (explained on the next page) were used for analysis and recorded.
  • multiple regression analysis was performed on the data obtained during the observation period, and based on the results of the analysis, the individual optimal meals (morning, lunch, and night) were adjusted for nutrients and amount of exercise, and the intake and exercise were recorded.
  • Nutrient intake During the observation period, nutrients were estimated and recorded by photographing three meals a day using a smartphone application for dietary management.
  • the objects to be recorded are proteins, lipids, carbohydrates, total dietary fiber, carbohydrates, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin B1, vitamin B2, and vitamins.
  • the intake and energy intake of a total of 20 nutrients including B6, vitamin C, salt equivalent, and saturated fatty acid were recorded, and the total amount per day was recorded.
  • a model formula was created to predict the resting heart rate from this daily nutrient amount.
  • data based on the Standard Tables of Food Composition in Japan (2020 edition, 8th revision) revised in December 2020 is used.
  • Amount of exercise In this study, changes in the amount of exercise were used as explanatory variables in addition to the amount of nutrient intake, and the time spent performing aerobic exercise (jogging), which affects the resting heart rate, was defined as the amount of exercise. During the observation period, the time was randomly selected from 0, 15, 30, and 45 minutes once a day at a constant speed of 12 km/h (0 minutes: 7 times, 15 minutes: 6 times, 30 minutes: 7 times, 45 minutes: 8 times). In addition, in order to eliminate the decrease in resting heart rate due to the influence of jogging, jogging was performed from one month before the start of this test in the same manner as in the observation period.
  • model formula SPSS Statistics ver. 25 (IBM, New York, USA) was used.
  • the target variable was the daily resting heart rate, and the explanatory variables were the amount of exercise and the amount of nutrients ingested on the previous day.
  • Designing an individual optimal diet A target predictive point for resting heart rate is set, and adjustments are made to increase the improvement factors clarified by the derived model formula and to decrease the aggravating factors, and an individual optimal diet that achieves the predictive point is created. Designed for 3 meals a day. In order to maintain the QOL of the subjects, an individual optimal diet was created, taking into consideration the balance of the main dish and side dish, etc., in the same manner as the diet ingested during the observation period. Moreover, when jogging time was an improvement factor, jogging was performed for 45 minutes except on days when the shuttle run was performed. When the model formula was not adopted, jogging was performed at random times as in the observation period.
  • Endurance evaluation item 20m shuttle run (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology new physical fitness test) A 20-m shuttle run, which is used as an endurance measurement method, was performed in an educational setting to evaluate endurance. In order to reduce the effect of the 20m shuttle run on the improvement of endurance, it was performed once every 7 days, and the measurement was performed 4 times each during the observation period and the demonstration period. In addition, in order to eliminate the factor of technical improvement due to repetition, measurements were taken one month before the test, and the final test was conducted after no improvement in the record was observed.
  • Blood oxygen saturation was measured at the end of daily jogging. Blood oxygen saturation is a value obtained by examining through the skin (percutaneously) the ratio of oxygen binding to hemoglobin contained in red blood cells flowing in the blood (arterial blood) supplied from the heart to the whole body. It is also used to assess cardiopulmonary function. Therefore, the improvement of endurance was confirmed by comparing before and after the observation period and the demonstration period.
  • Standardization is scaling the mean of the data to 0 and the variance to 1. Standardization allows comparison of nutrients with different units. Standardized using the mean and standard deviation of the nutrient data used for analysis, and standardized by multiple regression analysis to the value obtained by subtracting the standardized nutrient amount for the observation period from the mean of the nutrient amount after standardized for the verification period. A value obtained by multiplying the absolute value of the coefficient was defined as the degree of adjustment. Adjustments were calculated for individual resting heart rate-related factors. If the value of the degree of adjustment is positive, it has been adjusted more than the observation period, and if it is negative, it has been adjusted less than the observation period.
  • a target predicted value was set based on the resting heart rate during the observation period, and an individual optimal diet (three meals a day) was designed to achieve it.
  • a predicted resting heart rate was determined as 50 (bpm), and a menu was created by adjusting ingredients.
  • An example of individual optimum diet is an example of Analysis 2, and is shown in (Fig. 91).
  • jogging time was identified as an improvement factor in Analysis 1 and Analysis 2, it was adjusted to increase from 23.6 minutes on average during the observation period to 30.0 minutes on average during the demonstration period (0 minutes: 6 times, 15 minutes: 4 times, 30 minutes: 2 times, 45 minutes: 16 times).
  • FIGs 96 to 99 below show graphs comparing the amounts of energy and nutrients ingested by the subject from the test food during the demonstration period, with the intake during the observation period being 100%.
  • the left shows the intake during the observation period
  • the right shows the intake during the demonstration period
  • indicates the resting heart rate improving factor
  • indicates the resting heart rate aggravating factor.
  • the change was within ⁇ 10% compared to the average of the observation period.
  • the jogging time during the demonstration period was 28% shorter than the jogging time during the observation period.
  • the resting heart rate decreased even during the period of analysis 3, suggesting that the amount of nutrients had a large effect.
  • Results of motor function test The ratio of blood oxygen saturation at the end of jogging for 45 minutes was shown (Fig. 102). Compared to the observation period average of 93.6 ⁇ 0.48%, the demonstration period average increased significantly to 95.1 ⁇ 0.66% (p ⁇ 0.001) (FIG. 103). Also, the results of the 20m shuttle run were shown (Fig. 104). It increased from 75 times during the observation period to 95 times during the demonstration period. In addition, the 20m shuttle run results were significantly higher, with an average of 77.3 times during the observation period and an average of 91.0 times during the demonstration period (p ⁇ 0.001) (Fig. 105).
  • this test adopted a continuous analysis method that analyzes once a week.
  • the elements of the model formula are all different, and it is inferred that they reflect the state of the body at the time of analysis, and it is thought that it is possible to design meals with a high degree of accuracy in line with the latest data.
  • the jogging time which is closely related to the resting heart rate, was not reflected in the model formulas in analyzes 3 and 4. This indicates that the effect of jogging time is lower than that of the seven selected nutrients, suggesting that the effect of nutrient adjustment is greater than the increase in physical activity according to the individual's physical condition.
  • the factor with the highest degree of improvement was magnesium.
  • a predictive model is created by analyzing the correlation between the measured value linked to the realization goal and the data acquired about the user (ingested nutrients, behavior, life stage, etc.), improvement factors and
  • a user identifies an improvement factor and/or an aggravation factor for a user using data and/or analysis results of other users.
  • FIG. 107 is a diagram showing a functional configuration example of the server device 1 according to the second embodiment.
  • the server device 1 further includes a user information storage unit 137 for storing user information (hereinafter referred to as user information), a prediction model storage unit 138, and a similar user identification unit. 120.
  • the predictive model storage unit 138 stores the predictive models (nutrition model, nutrition behavior model, nutrition life stage model, nutrition date/time model, nutrition composite model) created by the analysis unit 115 .
  • the prediction model storage unit 138 stores information including prediction models (hereinafter referred to as prediction model information).
  • the prediction model information includes information indicating a user's realization goal (hereinafter referred to as goal data) in association with information identifying the user (for example, a user ID). ) and information indicating measured values related to the goal (hereinafter referred to as measured value identification information. For example, text data or label values such as “weight” and “blood pressure” can be used). can be included) and predictive models (nutritional models, nutritional behavior models, nutritional life stage models, nutritional date/time models, nutritional complex models, etc.).
  • FIG. 108 is a diagram showing a configuration example of user information stored in the user information storage unit 137.
  • the user information includes various attributes related to the user in association with information (user ID) specifying the user. Attributes include, for example, age, gender, genes, blood test results, urine test results, biomarkers (weight, body fat percentage, skeletal muscle percentage, BMI, blood pressure, etc.), lifestyle habits (diet, exercise, sleep time, drinking, smoking, etc.), place of residence, origin, race, occupation, etc. Regarding dietary habits, the results of a questionnaire survey of users on food preferences (likes and dislikes), nutrient composition, calorie intake, etc. (prepared choices may be selected, or free-form text data.) can be included.
  • the similar user identifying unit 120 identifies similar users having attributes similar to those of the user.
  • User attribute similarity can be obtained by a known method.
  • the degree of similarity can be obtained by standardizing and totaling the degree of matching of numerical values, the degree of matching of text, and the like.
  • Pattern 1 Use the analysis result of another similar user.
  • Pattern 2 Use an analysis result obtained by analyzing data of another similar user.
  • Pattern 3 Use the analysis result obtained by analyzing the data of a plurality of other similar users.
  • Pattern 4 Use analysis results of other similar users. Each pattern will be described below.
  • Pattern 1 Using Analysis Result of Another User>
  • the analysis result for one similar user is used as it is for the user.
  • the similar user identification unit 120 can identify as a similar user one of the other users who have the same realization goal as the user and have the most similar attributes.
  • the similar user identification unit 120 receives an input of a realization goal from the user, searches the prediction model storage unit 138 for prediction model information that matches the received realization goal (or is similar to a predetermined degree or more), and retrieves the searched prediction model information. acquires from the user information storage unit 137 the user information corresponding to the user ID included in the user information, determines the degree of similarity between the attribute included in the acquired user information and the attribute included in the user information corresponding to the user, and determines the similarity The highest degree of user information (other than yourself) can be identified.
  • the analysis unit 115 acquires the prediction model created for the similar user (and the improvement factor and deterioration factor that are the explanatory variables of the prediction model) from the prediction model storage unit 138, and uses it as the user's prediction model, improvement factor, and deterioration factor. be able to.
  • the evaluation unit 116 evaluates the meal menu based on the similar user's improvement factor and deterioration factor, and the meal menu proposal unit 117 selects a meal menu according to the evaluation value, or recommends nutrients to improve the measured value. can be adjusted.
  • the coefficient can be corrected when using the prediction model of similar users.
  • BMI is calculated from weight and height, and correction can be made according to the difference in weight.
  • the evaluation unit 116 can evaluate the meal menu by multiplying the coefficient by the ratio of the attribute of the similar user to the attribute of the user with respect to the attribute correlated to the measured value (other measured value).
  • Pattern 2 analyzes the data acquired for one similar user.
  • the similar user identifying unit 120 identifies, as a similar user, one person whose attributes are most similar among other users whose measured values related to the user's achievement goal are registered in the measured value storage unit 131. can be done.
  • the analysis unit 115 reads the measured value and the nutrient intake corresponding to the identified similar user from the measured value storage unit 131 and the intake amount storage unit 132, uses the nutrient intake as an explanatory variable, and uses the measured value as an objective variable.
  • a prediction model (nutrition model) can be created by multivariate analysis, and improving factors, which are nutrients that contribute to improving measured values, and worsening factors, which are nutrients that contribute to worsening measured values, can be specified.
  • the evaluation unit 116 and the meal menu proposal unit 117 can propose a meal menu to the user in the same manner as in the first embodiment.
  • ⁇ Patterns 1 and 2 common> In the case of patterns 1 and 2, when a meal menu is proposed using the data or analysis results of one similar user, if no improvement in the measurement results regarding the user's realization goal is observed, other similar users are proposed. You may make it select.
  • the similar user identification unit 120 identifies the first similar user
  • the evaluation unit 116 evaluates the meal menu using the data or analysis results of the first similar user
  • the meal menu proposal unit 117 evaluates
  • the user is suggested a meal menu that is expected to improve the measurement result, and after continuing this for a predetermined period (for example, one week or one month), the measurement value acquisition unit 111 obtains the weight, blood pressure, and the like. Gets whether a metric about a goal is improving. Instead of acquiring the measured value, the measured value acquisition unit 111 may ask the user whether the measured value has improved or not.
  • the unit 120 identifies a second similar user different from the first similar user in the same manner as the first similar user (selects according to the similarity of attributes), and collects the data of the identified second similar user Alternatively, using the analysis result, the evaluation unit 116 evaluates the meal menu, and the meal menu proposal unit 117 proposes to the user, based on the evaluation, a meal menu expected to improve the measurement result. This process can be repeated until there is an improvement in the user's measurements.
  • Pattern 3 Using analysis results obtained by analyzing data of multiple other users> Pattern 3 analyzes data on a plurality of similar users who are similar to the attributes of the user.
  • the similar user identification unit 120 identifies a plurality of users (a predetermined number may be sufficient) with similar attributes from other users whose measured values related to the user's achievement goal are registered in the measured value storage unit 131. Then, all users with a predetermined degree of similarity or more may be selected, or some of them may be randomly selected) to be identified as similar users.
  • the analysis unit 115 reads out all the measured values and nutrient intakes corresponding to the identified similar user from the measured value storage unit 131 and the intake amount storage unit 132, uses the nutrient intake as an explanatory variable, and uses the measured value as an objective variable.
  • a prediction model (nutrition model) is created by multivariate analysis, and improving factors, which are nutrients that contribute to improving measured values, and worsening factors, which are nutrients that contribute to worsening measured values, can be specified.
  • the evaluation unit 116 and the meal menu proposal unit 117 can propose a meal menu to the user in the same manner as in the first embodiment.
  • the similar user identification unit 120 selects a plurality of users with similar attributes from among other users who have the same realization goal as the user's realization goal. (which may be all or some randomly selected users), can be identified as similar users.
  • the analysis unit 115 acquires a plurality of prediction models created for a plurality of similar users from the prediction model storage unit 138, and combines the acquired prediction models to create one prediction model (hereinafter referred to as a combined model). can do.
  • the analysis unit 115 can, for example, select explanatory variables common to a plurality of prediction models (used in a predetermined number or more of prediction models), and use the selected explanatory variables as explanatory variables of the combined model.
  • the analysis unit 115 selects the coefficient with the largest absolute value, selects the median value of the coefficients, or calculates the average value of the coefficients for the coefficients of each explanatory variable, and obtains the coefficients related to the explanatory variables of the combined model. can be a coefficient.
  • the analysis unit 115 may select the explanatory variable that has the greatest impact using, for example, principal component analysis.
  • the evaluation unit 116 and the meal menu proposal unit 117 can propose a meal menu to the user using the synthetic model created as described above as a prediction model in the same manner as in the first embodiment.
  • the health support system According to the health support system according to the second embodiment, it is possible for the user to easily achieve a goal without obtaining measurements linked to the amount of intake of nutrients and the goal to be achieved.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Abstract

【課題】個人差を考慮して健康を管理することができるようにする。 【解決手段】本発明による情報処理システムは、ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶する測定値記憶部と、ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、栄養素の摂取量と測定値との関係を解析して、測定値の改善に寄与する栄養素である改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、食事メニュに含まれる栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、改善因子の含有量を増やすことおよび改悪因子の含有量を減らすことの少なくともいずれかにより食事メニュを修正し、修正後の食事メニュを提案する食事メニュ提案部と、を備える。

Description

情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法
 本発明は、情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法に関する。
 食生活習慣を改善するようなアドバイスを提供することが行われている。たとえば、特許文献1には、食事情報やバイタルデータを分析してアドバイスを提供するシステムが開示されている。
特開2004-302498号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のシステムでは、事前にデータベースとしてアドバイスを準備しておく必要があるため、個人差を考慮することは難しい。
 本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、個人差を考慮して健康を管理することのできる技術を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶する測定値記憶部と、前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案する食事メニュ提案部と、を備える。
 その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄および図面により明らかにされる。
 本発明によれば、個人差を考慮して健康を管理することができる。
第1実施形態に係る情報処理システムの全体構成例を示す図である。 第1実施形態に係るサーバ装置1のハード構成例を示す図である。 第1実施形態に係るサーバ装置1の機能構成例を示す図である。 第1実施形態に係る食事メニュ記憶部135に記憶される情報の構成例を示す図である。 第1実施形態に係る食材情報記憶部136に記憶される情報の構成例を示す図である。 第1実施形態に係る解析部115の解析結果の例を示す図である。 第1実施形態に係る解析部115が生成した予測モデルの式の例を示す図である。 第1実施形態に係るサーバ装置1の処理の例を示す図である。 第1実施例に係る2020年度実施の試験スケジュール(条件検討試験)を示す図である。 第1実施例に係る2021年度実施の試験スケジュール(条件検討試験)を示す図である。 第1実施例に係る被験者特性を示す図である。 第1実施例に係る2020年度実施の試験スケジュール(臨床試験)を示す図である。 第1実施例に係る2021年度実施の試験スケジュール(臨床試験)を示す図である。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を比較するグラフである。 観察期間と介入期間の起床時体重の平均値を比較したグラフである。 観察期間と介入期間の起床時体重の平均値を比較したグラフである。 観察期間と介入期間の起床時体重の平均値を比較したグラフである。 体重・体組成計により測定された体脂肪率、骨格筋率、基礎代謝量を示すグラフである。 体重・体組成計により測定された体脂肪率、骨格筋率、基礎代謝量を示すグラフである。 活動量計によって測定した運動量(歩数)の測定結果を示す図である。 活動量計によって測定した運動量(歩数)の測定結果を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を示す図である。 血糖値の推移を示す図である。 総コレステロール量の推移を示す図である。 HDLコレステロール量の推移を示す図である。 LDLコレステロール量の推移を示す図である。 起床時体重と起床時体重測定前日の摂取栄養素量との重回帰分析の結果を示す図である。 観察期間と介入期間で摂取エネルギー量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 起床時体重について観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を示す図である。 体組成を示す図である。 体組成を示す図である。 体組成を示す図である。 体組成を示す図である。 体組成を示す図である。 体組成を示す図である。 関与因子の介入度を示す図である。 関与因子の介入度を示す図である。 関与因子の介入度を示す図である。 関与因子の介入度を示す図である。 血中コレステロール量を示す図である。 第2実施例に係る2020年度実施の試験スケジュールを示す図である。 重回帰分析の結果を示す図である。 各解析における条件を示す図である。 個別最適食の例を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 記憶力試験スコアの推移を示す図である。 観察期間と介入期間で記憶力試験スコアの平均を比較した図である。 観察期間と介入期間で記憶力試験スコアの分布を比較した図である。 重回帰分析の結果を示す図である。 試験対象者に対する記憶力関与因子の介入度を示す図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 記憶力試験スコアの推移を示す図である。 観察期間と介入期間で記憶力試験スコアの平均を比較した図である。 観察期間と介入期間で記憶力試験スコアの分布を比較した図である。 第3実施例に係る実施の試験スケジュールを示す図である。 重回帰分析の結果を示す図である。 個別最適食の例を示す図である。 試験対象者に対する持久力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する持久力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する持久力関与因子の介入度を示す図である。 試験対象者に対する持久力関与因子の介入度を示す図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 観察期間と介入期間で摂取量を比較した図である。 安静時心拍数の推移を示す図である。 観察期間と介入期間で安静時心拍数平均を比較した図である。 観察期間と介入期間で45分間ジョギングした際の終了時血中酸素飽和度を比較した図である。 観察期間と介入期間で45分間ジョギングした際の終了時血中酸素飽和度の平均を比較した図である。 観察期間と介入期間におけるシャトルラン回数を示す図である。 観察期間と介入期間で20mシャトルラン回数の平均を比較した図である。 後観察期間の安静時心拍数推移を示す図である。 第2実施形態に係るサーバ装置1の機能構成例を示す図である。 ユーザ情報の構成例を示す図である。
 本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による健康管理システムは、以下のような構成を備える。
 [項目1]
 ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶する測定値記憶部と、
 前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
 前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
 食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
 前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案する食事メニュ提案部と、
 を備えることを特徴とする情報処理システム。
 [項目2]
 項目1に記載の情報処理システムであって、
 食材ごとに前記栄養素の前記含有量を記憶する食材情報記憶部をさらに備え、
 前記食事メニュ記憶部は、前記食事メニュに含まれる前記食材を記憶し、
 前記食事メニュ提案部は、前記食事メニュに含まれる少なくとも1つの第1の前記食材よりも前記改善因子である前記栄養素を多く含む第2の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第2の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
 前記第1の食材よりも前記改悪因子である前記栄養素を少なく含む第3の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第3の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
 前記第1の食材よりも前記改善因子である前記栄養素を多く含み、かつ、前記第1の食材よりも前記改悪因子である前記栄養素を少なく含む第4の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第4の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
 前記改善因子である前記栄養素を含む前記第5の食材を前記食材情報記憶部から選択し、選択した前記第5の食材を追加するように前記食事メニュを修正すること、および、
 前記改悪因子である前記栄養素を含む前記第6の食材を前記食材情報記憶部から選択し、選択した前記第6の食材を削除するように前記食事メニュを修正すること、
 の少なくともいずれかを行い、修正後の前記食事メニュを提案すること、
 を特徴とする情報処理システム。
 [項目3]
 項目1または2に記載の情報処理システムであって、
 前記解析部は、前記改善因子について改善に寄与する改善度合を算出し、前記改悪因子について悪化に寄与する改悪度合を算出し、
 前記食事メニュ提案部は、
 前記食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第1の値を算出し、
 前記修正後の食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記修正後の食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第2の値が、前記第1の値よりも大きくなるように、前記食事メニュの修正を行うこと、
 を特徴とする情報処理システム。
 [項目4]
 項目1または2に記載の情報処理システムであって、
 前記解析部は、前記改善因子について改善に寄与する改善度合を算出し、前記改悪因子について悪化に寄与する改悪度合を算出し、
 前記食事メニュ提案部は、
 前記摂取量記憶部に記憶されている前記改善因子に係る前記摂取量に前記改善度合を乗じた値から、前記摂取量記憶部に記憶されている前記改悪因子に係る前記摂取量に前記改悪度合を乗じた値を引いた第1の改善値を計算し、
 前記修正後の食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記修正後の食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第2の改善値が、前記第1の改善値よりも大きくなるように、前記食事メニュの修正を行うこと、
 を特徴とする情報処理システム。
 [項目5]
 項目1ないし4のいずれか1項に記載の情報処理システムであって、
 前記ユーザが行った行動の行動量を記憶する行動量記憶部と、
 前記測定値の目標値の入力を受け付ける目標値入力部と、
 を備え、
 前記解析部は、前記栄養素の前記含有量および前記行動量と前記測定値との関係を解析した予測モデルを作成し、
 前記食事メニュ提案部は、前記修正後の食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を前記予測モデルに与えて求められる予測値と前記目標値との差に応じて前記行動量を決定し、前記食事メニュとともに、決定した前記行動量を提案すること、
 を特徴とする情報処理システム。
 [項目6]
 項目1ないし5のいずれか1項に記載の情報処理システムであって、
 定期的に、前記解析部は、解析を行って前記改善因子および前記改悪因子を特定し、前記食事メニュ提案部は、前記修正後の食事メニュを提案すること、
 を特徴とする情報処理システム。
 [項目7]
 第1のユーザの実現目標に連動する前記第1のユーザについての測定値を記憶する測定値記憶部と、
 前記第1のユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
 前記第1のユーザについて、前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
 食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
 第2のユーザの属性に類似する前記第1のユーザである類似ユーザを特定する類似ユーザ特定部と、
 前記類似ユーザについて特定された前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび、前記類似ユーザについて特定された前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを前記第2のユーザに提案する食事メニュ提案部と、
 を備えることを特徴とする情報処理システム。
 [項目8]
 第1のユーザの実現目標に連動する前記第1のユーザについての測定値を記憶する測定値記憶部と、
 前記第1のユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
 食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
 第2のユーザの属性に類似する前記第1のユーザである類似ユーザを特定する類似ユーザ特定部と、
 前記類似ユーザに対応する前記測定値及び前記摂取量を前記測定値記憶部及び前記摂取量記憶部から読み出し、前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
 前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを前記第2のユーザに提案する食事メニュ提案部と、
 を備えることを特徴とする情報処理システム。
 [項目9]
 ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶するステップと、
 前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶するステップと、
 前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定するステップと、
 食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶するステップと、
 前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案するステップと、
 をコンピュータが実行することを特徴とする情報処理方法。
 [項目10]
 ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶するステップと、
 前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶するステップと、
 前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定するステップと、
 食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶するステップと、
 前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案するステップと、
 をコンピュータに実行させるためのプログラム。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<第1実施形態>
 図1は健康支援システムの全体構成を示す図である。図1に示すように、健康支援システムは、サーバ装置1、ユーザ端末3、バイタルセンサ4、活動センサ5と、を含む。サーバ装置1は、ネットワーク2を介してユーザ端末3、バイタルセンサ4、活動センサ5と接続される。サーバ装置1、ユーザ端末3、バイタルセンサ4、活動センサ5は1台だけ示してあるが、これ以上存在してもよいことは言うまでもない。ネットワーク3は、たとえばインターネットであり、イーサネット(登録商標)や公衆電話回線網、専用電話回線網、携帯電話回線網、無線通信路などにより構築される。
==サーバ装置1==
 サーバ装置1は、ユーザに対して、個人差を考慮して実現目標に達するために必要な要素に関する情報を提供するコンピュータである。サーバ装置1は、たとえば、パーソナルコンピュータやワークステーションなどである。サーバ装置1は、クラウドコンピューティングによる仮想的なコンピュータとして構成することもできる。
 図2は、本実施形態のサーバ装置1のハードウェア構成例を示す図である。サーバ装置1は、プロセッサ101、メモリ102、記憶装置103、通信インタフェース104、入力装置105、出力装置106を備える。記憶装置103は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えばハードディスクドライブやソリッドステートドライブ、フラッシュメモリなどである。通信インタフェース104は、ネットワーク2に接続するためのインタフェースであり、例えばイーサネット(登録商標)に接続するためのアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための無線通信機、シリアル通信のためのUSB(Universal Serial Bus)コネクタやRS232Cコネクタなどである。入力装置105は、たとえばキーボードやマウス、タッチパネル、ボタン、マイクロフォンなどを通じてデータの入力を受け付ける装置である。出力装置106は、データを出力する、たとえば、ディスプレイやプリンタ、スピーカなどを備える。
==ユーザ端末3==
 ユーザ端末3は、健康支援の対象となるユーザが操作するコンピュータである。ユーザ端末3は、たとえば、スマートフォンやタブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータなどであるが、それらに限定されない。ユーザは、たとえばユーザ端末3で実行されるアプリケーションやWebブラウザによりサーバ装置1にアクセスすることができる。ユーザ端末3は、バイタルセンサ4と、活動センサ5と、通信可能に接続される。ユーザ端末3とバイタルセンサ4と、活動センサ5との間は、たとえばBluetooth(登録商標) Low Energy(BLE)やシリアル通信などにより通信が行われる。
==バイタルセンサ4==
 バイタルセンサ4は、ユーザのバイタル情報を取得するデバイスである。バイタルセンサ4は、例えば、血圧計、パルスオキシメータ、などを含む。
==活動センサ5==
 活動センサ5は、ユーザの活動に関する活動情報を取得するデバイスである。活動センサ4は、例えば、歩数計、活動量計、などを含む。
 なお、バイタルセンサ4と活動センサ5は、同一の装置であってもよいし、バイタルセンサ4と活動センサ5の一部または全体は、ユーザ端末3の一部として実装されていてもよい。
 図3は、サーバ装置1の機能構成を示すブロック図である。図3に示すように、サーバ装置1は、測定値取得部111と、摂取量取得部112と、行動量取得部113と、ライフステージ情報取得部114と、解析部115と、評価部116と、食事メニュ提案部117と、行動提案部118と、の各処理部と、測定値記憶部131と、摂取量記憶部132と、行動量記憶部133と、ライフステージ情報記憶部134と、食事メニュ記憶部135と、食材情報記憶部136と、の各記憶部と、を含んで構成される。
 なお、上記各処理部は、サーバ装置1が備えるプロセッサ101が記憶装置103に記憶されているプログラムをメモリ102に読み出して実行することにより実現され、上記各記憶部は、サーバ装置1が備えるメモリ102および記憶装置103が提供する記憶領域の一部として実現される。
 ここで、本実施の形態において、測定値記憶部131と、摂取量記憶部132と、行動量記憶部133と、ライフステージ情報記憶部134と、食事メニュ記憶部135と、食材情報記憶部136と、のデータ構成について示す。
 測定値記憶部131は、ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶する。当該実現目標とは、健康、審美性、体型、運動機能、脳機能、技能、持久力などの獲得・維持・改善を含むが、これらに限定されない。測定値は、行動の結果に連動する値であって測定可能なものであればよい。例えば、持久力に係る測定値として、安静時心拍数を採用してもよいし、30分走行中の平均心拍数を採用してもよいし、1500mのタイムを採用してもよい。これらの測定値が向上(値が大きくなるほど向上度合が大きい場合には値の大きさ、所定の値に近づけようとする場合は目標値からの乖離度合、値が小さくなるほど向上度合が大きい場合には値の小ささで表現することができる。)することで、行動の結果が向上していることを示せるものであればよい。実現目標の測定値は、測定した時間に紐付けて、履歴を記憶してもよい。また、測定値記憶部131はユーザごとの測定値の標準値(以下、測定標準値という。)を記憶することもできる。測定標準値は、当該ユーザの最新の測定値としてもよいし、過去所定期間の統計値(平均値や中央値など)としてもよい。測定値記憶部131は、複数の測定値を記憶するようにしてもよい。例えば、ユーザの実現目標に連動する測定値が体重である場合に、血圧や心拍数、1500mのタイムなどを記録することができる。これにより、ユーザは他の実現目標に切り替えた場合にも、連動する測定値が登録されていれば、過去に登録したデータを利用して食事メニュの評価を行うことができる。
 摂取量記憶部132は、ユーザが摂取した栄養素の摂取量を記憶する。当該栄養素とは、食品表示法に基づく栄養成分表示項目(熱量、たんぱく質、脂質、炭水化物、ナトリウム、飽和脂肪酸、n‐3系脂肪酸、n‐6系脂肪酸、コレステロール、糖質、糖類(単糖類または二糖類であって、糖アルコールでないもの)、食物繊維、亜鉛、カリウム、カルシウム、クロム、セレン、鉄、銅、マグネシウム、マンガン、モリブテン、ヨウ素、リン、ナイアシン、パントテン酸、ビオチン、ビタミンA、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K、葉酸)を含み、アミノ酸、また、非栄養成分ではあるが、例えばポリフェノールやGABAなど、栄養成分以外および複数成分で構成される群としての栄養成分の中で特定された成分(たとえば、食物繊維のシクロデキストリン)などを含み得る。摂取量記憶部132は、ユーザが摂取した栄養素の摂取量を、摂取した日時や時間帯、また、朝食、昼食、夕食、間食などの位置付けで取得したことを併せて記憶してもよい。
 行動量記憶部133は、ユーザの行動量を記憶する。当該行動量とは、ユーザの行動の量であり、例えば、ユーザが行った運動の種類と量(回数、継続時間)、また、ユーザが行った試験(例えば記憶力試験など)の種類と量(回数、継続時間)などを含むが、これらに限定されない。行動量記憶部133は、単位期間(例えば、1日としてもよいし、食事の回数に合わせて朝食後、昼食後、夕食後などとしてもよい。)ごとの行動量を記憶することができる。また、行動量記憶部133は、ユーザごとの行動量の標準値(以下、行動標準値という。)を記憶することもできる。行動標準値は、当該ユーザの最新の行動量としてもよいし、過去所定期間の統計値(平均値や中央値など)としてもよい。
 ライフステージ情報記憶部134は、ユーザのライフステージに関する情報を記憶する。ライフステージとは、ユーザの年齢や、年齢で区切られる幼少年期・青年期・壮年期・老年期などの段階を含み、また、学生・社会人・就業中・無職・定年後などの所属や就労にまつわる状態、さらに、未婚、結婚・妊娠・産休中・育休中・子育て(乳幼児、幼児、児童、生徒、学生)などの生活スタイルなどの情報を含み得るが、これらに限定されない。
 食事メニュ記憶部135は、食事メニュを記憶する。食事メニュは、食事として摂取する栄養素の種類および含有量を含んだ情報であり、本実施形態では、例えば、図4に一例を示すように、名称と、含まれる食材・調味料の種類と量、更に、それぞれの食材・調味料に含まれる栄養素の種類と量が含まれうる。なお、図4では、食事メニュは、いわゆる一品(豆腐の味噌汁)の例を示しているが、複数品が含まれるセット(例えば、白飯と、豆腐の味噌汁と、豚の生姜焼きと、ほうれん草のおひたしと、ヨーグルトのような組み合わせ)であってもよい。また、調理を行わない食材(例えば、みかんやアーモンドなど)や、調理前の食材(例えば、牛もも肉など)を「食事メニュ」に含めるようにしてもよい。また、栄養素とは、食品表示法に基づく栄養成分表示項目(熱量、たんぱく質、脂質、炭水化物、ナトリウム、飽和脂肪酸、n‐3系脂肪酸、n‐6系脂肪酸、コレステロール、糖質、糖類(単糖類または二糖類であって、糖アルコールでないもの)、食物繊維、亜鉛、カリウム、カルシウム、クロム、セレン、鉄、銅、マグネシウム、マンガン、モリブテン、ヨウ素、リン、ナイアシン、パントテン酸、ビオチン、ビタミンA、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K、葉酸)を含み、また、非栄養成分ではあるが、例示すればポリフェノールやGABAなど、栄養成分以外および複数成分で構成される群としての栄養成分の中で特定された成分(たとえば、食物繊維のシクロデキストリン)などを含み得る。また、食事メニュのレシピや、食材・栄養素に影響が出ることが想定される調理工程(加熱、冷却、茹で、洗いなどを含むが、これらに限定されない)の情報を併せて記憶しておいてもよい。
 食材情報記憶部136は、食材の情報を記憶する。食材情報は、図5に一例を示すように、食材に含まれる栄養素の種類と量が記憶される。なお、食材情報には調味料の情報も記憶されていてよいし、また、食材ごとに、調理によって起こる栄養素への影響(加熱によって分解するなど)や、同時に調理する他の食材との関係で起こる栄養素への影響などについても記憶していてもよい。
 ここで、本実施の形態において、測定値取得部111と、摂取量取得部112と、行動量取得部113と、ライフステージ情報取得部114と、解析部115と、評価部116と、食事メニュ提案部117、の各処理部の機能について示す。
 測定値取得部111は、ユーザの実現目標に連動する測定値を取得し、測定値記憶部131に記憶する。測定値取得部111は、ユーザ端末3に入力フォームを提示し、ユーザから値や選択肢の選択などの入力を受け付けて測定値を取得することができる。また、測定値取得部111は、ユーザ端末3を通じて、バイタルセンサ4または活動センサ5で取得した測定値を取得してもよいし、バイタルセンサ4または活動センサ5から直接ネットワーク2を通じて、測定値を取得してもよい。また、測定値取得部111は、ユーザから測定値の入力を受け付けるようにしてもよい。測定値取得部111は、測定値を管理しているコンピュータ(たとえばデータベースサーバ)にアクセスして測定値を取得するようにしてもよい。測定値取得部111は、例えば、ストップウオッチにより計測された時間の計測値や、テストの点数などの計測値を取得することができる。
 摂取量取得部112は、ユーザが摂取した栄養素の摂取量の情報を取得する。摂取量取得部112は、ユーザ端末3に入力フォームを提示し、食した食事メニュの入力または食事メニュの選択肢の選択を受け付け、また食した量に関する情報を取得する。摂取量取得部112は、ユーザ端末3から、食した食事の画像(動画を含んでもよい)の情報を取得し、画像を解析することにより当該画像に含まれる食事メニュを推定し、推定した食事メニュをユーザ端末3に訂正可能に提示し、食した量とともに取得してもよい。摂取量取得部112は、ユーザ端末3から取得した、ユーザが食した食事メニュに含まれる栄養素の情報を、食事メニュ記憶部135から取得し、食した日時、または朝食・昼食・夕食・間食などの食事のカテゴリと、食事メニュに紐づけて、摂取量記憶部に記憶する。
 行動量取得部113は、ユーザが行った行動の量の情報を取得する。行動量取得部113は、ユーザ端末3に入力フォームを提示し、ユーザから値や選択肢の選択などの入力を受け付けて行動量を取得する。また、行動量取得部113は、ユーザ端末3を通じて、バイタルセンサ4または活動センサ5で取得した測定値を取得してもよいし、バイタルセンサ4または活動センサ5から直接ネットワーク2を通じて、測定値を取得してもよい。なお、行動量取得部113は、ユーザの支援者(例えば介護者、医療従事者、トレーナなどを含むが、これらに限定されない。)が使用する情報端末等を通じて、行動量の情報を取得してもよい。
 ライフステージ情報取得部114は、ユーザのライフステージに関する情報を取得する。ライフステージ情報取得部114は、ユーザ端末3に入力フォームを提示し、ユーザから値や選択肢の選択などの入力を受け付けてライフステージ情報を取得する。
 解析部115は、栄養素の摂取量と、実現目標の測定値との関係を解析して、測定値の改善に寄与する改善因子と、測定値の悪化に寄与する改悪因子とを特定する。改善因子及び改悪因子には、栄養素が含まれる。また、改善因子および/または改悪因子には、ユーザの行動に係る行動量が含まれ得る。本実施形態では、解析部115は、ユーザが栄養素を採った日の翌日の測定値と、摂取量との関係を解析するものとするが、予測対象となる時点は翌日に限らず、1週間や2週間、1か月など任意の期間後の日とすることができる。以下の説明において、解析のためのデータ取得期間を「観察期間」、測定値を目標値に近づける食事を摂取する期間を「介入期間」という。なお、観察期間内のデータのみでなく、介入期間におけるデータも解析対象とすることもできる。観察期間および介入期間は、任意の期間とすることができる。介入期間は、目標実現のための期間(以下、試行期間という。)とは異なる長さとすることができる。例えば、介入期間は1週間とし、試行期間は3ヶ月や1年とすることもできる。解析部115は、介入期間の終了時または終了後の測定値を用いて解析を行うことができる。解析部115は、介入期間の開始前にのみ解析を行うようにしてもよいし、定期的に解析を行うようにして統計モデル(予測モデル)を更新することもできる。
 解析部115は、栄養素の摂取量を説明変数とし、測定値を目的変数とした多変量解析により予測モデル(以下、栄養モデルという。)を求めることができる。
 また、解析部115は、栄養素の摂取量および行動量と測定値との関係を解析して、測定値の改善に寄与する栄養素および/または行動である改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素および/または行動である改悪因子とを特定することができる。行動量に係る行動は複数あってもよい。解析部115は、たとえば、摂取エネルギー、たんぱく質、脂質、炭水化物、ビタミンAなどの各種栄養素のそれぞれの摂取量と、歩数、運動継続時間、記憶力試験の受験回数などの行動量とを説明変数とし、測定値(体重、心肺機能、記憶力試験の結果等)を目的変数とした多変量解析により予測モデル(以下、栄養行動モデルという。)を求めることができる。
 解析部115は、栄養素の摂取量およびライフステージと測定値との関係を解析して、測定値の改善に寄与する栄養素および/またはライフステージである改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素および/またはライフステージである改悪因子とを特定することができる。解析部115は、たとえば、摂取エネルギー、たんぱく質、脂質、炭水化物、ビタミンAなどの各種栄養素のそれぞれの摂取量と、壮年期、学生、妊娠中などのライフステージを示すダミー変数とを説明変数とし、測定値(体重、心肺機能、記憶力試験の結果等)を目的変数とした多変量解析により予測モデル(以下、栄養ライフステージモデルという。)を求めることができる。
 解析部115は、栄養素の摂取量および測定値を測定した日時(日時から導き出せる時間帯や季節に変換してもよい)と測定値との関係を解析して、測定値の改善に寄与する栄養素および/または日時である改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素および/または日時である改悪因子とを特定することができる。解析部115は、たとえば、摂取エネルギー、たんぱく質、脂質、炭水化物、ビタミンAなどの各種栄養素のそれぞれの摂取量と、午前9時、午後17時、朝、昼、夜、春、夏、秋、冬などの日時・時間帯・季節とを説明変数として、測定値(体重、心肺機能、記憶力試験の結果等)を目的変数とした多変量解析により予測モデル(以下、栄養日時モデルという。)を求めることができる。
 上述したように、解析部115は、測定値を目的変数とし、栄養素の摂取量と、行動量、ライフステージ、および日時の少なくともいずれかとを説明変数として多変量解析を行うことができる。解析部115は、栄養素の摂取量に組み合わせる説明変数に、行動量、ライフステージおよび日時のうち複数を組み入れた予測モデル(以下、栄養複合モデルという。)を求めるようにしてもよい。解析部115は、説明変数に用いた各要素の係数を出力することもできる。図6は、解析部115が行った多変量解析結果の一例を示す図である。図6に示すように、栄養素、行動量、ライフステージ、日時について、回帰係数(偏回帰係数)が出力されうる。
 なお、本実施の形態による多変量解析は、単回帰分析、重回帰分析、主成分分析、独立成分分析、因子分析、判別分析、正準判別分析、数量化理論(I類、II類、III類、IV類)、多群数量化II類、クラスター分析、コンジョイント分析、ロジスティック回帰、多次元尺度構成法(MDS)、拡張型数量化I類、拡張型数量化II類、コレスポンデンス分析、共分散構造分析を含む。
 解析部115は、上述した予測モデル(栄養モデル、栄養行動モデル、栄養ライフステージモデル、栄養日時モデル、栄養複合モデルを含む。)をサーバ装置1に記憶してもよい。また、その場合、サーバ装置1には、当該予測モデルに適用する回帰係数や定数などのパラメータも記憶される。
 解析部115は、例えば、予測モデルを求めるために重回帰分析を行い、説明変数として用いた栄養素と、行動量、ライフステージ、および日時の少なくともいずれかとについて、回帰係数と定数とを推計することができる。解析部115は、推計した回帰係数と定数とをサーバ装置1に記憶する。推計した回帰係数と定数とを適用した予測モデルに対して、栄養素と、行動量、ライフステージ、および日時の少なくともいずれかとを適用することにより、ユーザがこのような栄養素を含有する食事メニュを摂った場合に、当該行動量の行動をし、ユーザが当該ライフステージに置かれており、または、当該日時に測定値が測定されたときの、ユーザの測定値を推測することが可能となる。なお、当該回帰係数の絶対値は、測定値の改善または悪化の度合いを示すことになる。
 なお、ユーザの実現目標となる測定値の目標値が現在の測定値よりも大きい場合には、正または0の回帰係数である説明変数を、測定値を改善する改善因子とし、負の回帰係数である説明変数を、測定値を悪化させる改悪因子とすることができる。ユーザの実現目標となる測定値の目標値が現在の測定値よりも小さい場合には、負または0の回帰係数である因子を改善因子とし、正の回帰係数である因子を改悪因子とすることができる。
 評価部116は、改善因子である栄養素の含有量と、改悪因子である栄養素の含有量と基づいて食事メニュを評価することができる。評価部116は、例えば、食事メニュに含まれる改善因子の数が多いほど高く食事メニュを評価し、食事メニュに含まれる改悪因子の数が多いほど低く食事メニュを評価することができる。評価部116は、例えば、改善因子および改悪因子の係数による栄養素の含有量の加重平均値(例えば、改善因子と改悪因子との正負が逆である場合には、Σ(改善因子の含有量×改善因子の係数)+Σ(改悪因子の含有量×改悪因子の係数)とし、係数が、多変量回帰による回帰係数の絶対値など改善または改悪の「度合」を示す場合には、Σ(改善因子の含有量×改善因子の係数)-Σ(改悪因子の含有量×改悪因子の係数)として計算することができる。)に応じて食事メニュを評価することができる。
 評価部116は、解析部115が生成した予測モデルに基づいて、食事メニュを評価することもできる。評価部116は、例えば、ユーザ端末3から、予測モデルの目的変数に該当する測定値の目標値の入力を受け付け、予測モデルにより推計される予測値が当該目標値となる栄養素の摂取量(以下、予測摂取量)を算定することができる。評価部116は、予測摂取量に近い栄養素量を持つ食事メニュを高く評価し、予測摂取量から離れた値の栄養素量を持つ食事メニュを低く評価することができる。評価部116は、予測モデルごとに、食事メニュそれぞれに対して評価値を付与することができる。評価値は算定した予測摂取量から離れている程度を数値化すればよいが、これに限定されない。
 評価部116は、予測モデルに基づいて、食事メニュの組み合わせを評価してもよい。評価部116は、複数の食事メニュに含まれる栄養素量を足し合わせた合計栄養素量が、予測摂取量に近い栄養素量を持つ食事メニュの組み合わせを高く評価し、複数の食事メニュに含まれる栄養素量を足し合わせた合計栄養素量が、予測摂取量から離れた値の栄養素量を持つ食事メニュの組み合わせを低く評価すればよい。評価部116は、予測モデルごとに、食事メニュの組み合わせそれぞれに対して評価値を付与すればよい。
 なお、評価部116は、解析部115が生成した予測モデルに基づいて、行動量または、ライフステージまたは、日時、行動量、食事メニュを評価してもよい。評価の方法は、前述した食事メニュの評価方法に準じて行えばよい。
 目標値入力部119は、ユーザの実現目標となる測定値の目標値の入力を受け付ける。例えば、体重の目標値、短距離走のタイムの目標値、テストの点数の目標値などの入力を受け付けることができる。
 食事メニュ提案部117は、食事メニュの評価値に応じて、ユーザに提案する食事メニュを選択し、ユーザ端末3に提示することができる。食事メニュ提案部117は、例えば、食事メニュ記憶部135に記憶されている食事メニュのそれぞれについて評価部116に評価値を算出させ、1つの食事メニュまたは複数の食事メニュの組み合わせを、評価値が高い順に所定数(1つであってもよいし、10個などの任意の数であってもよい。)選択し、選択した食事メニュまたは食事メニュの組み合わせをユーザ端末3に提示することができる。なお、食事メニュ提案部117が、複数の食事メニュを組み合わせるにあたっての制約条件を予め設定しておくことができる。例えば、1つの組み合わせに含める食事メニュの数についての制約、食事メニュに含まれる食材量の合計値の上限、1つまたは複数の栄養素について1回の食事で摂取する上限などを制約条件として設定することができる。
 また、食事メニュ提案部117は、目標値入力部119が受け付けた目標値を達成可能な食事メニュを選択して提示することができる。食事メニュ提案部117は、食事メニュに含まれる栄養素の含有量を、解析部115による栄養素と測定値との解析により求められる予測モデルに与えて測定値の予測値を推定し、この予測値が目標を達成しているか(測定値が大きいほど好ましい場合には予測値が目標値以上であること、測定値が小さいほど好ましい場合には予測値が目標値以下であること、特定の値に近いことが好ましい場合には、予測値と目標値との差が所定の閾値よりも小さいこと)否かを判定し、目標を達成している食事メニュを選択するようにしてもよい。なお、栄養モデル以外の予測モデルの場合には、ユーザのライフステージ(予め設定しまたは入力を受け付けることができる。)と、現在日時または介入期間内で食事メニュを取る予定の日時と、標準的に行われる予定の行動量(予め設定しまたは入力を受け付けることができる。)と、の少なくともいずれかを与えて測定値の変化量を推計することができる。
 また、食事メニュ提案部117は、与えられた食事メニュについて、測定値が向上するように栄養素の調整(変更、追加、削除)を提案することができる。食事メニュ提案部117は、栄養素別の介入度(調整度)が、改善因子による改善度合が、改悪因子による改悪度合を超えるように栄養素を調整する。介入度(調整度)とは、食事メニュ提案部117による調整前の食事(すなわち、これまでユーザが採っていた食事)に含まれていた改善因子および改悪因子による改善度合と、食事メニュ提案部117が提案する栄養素の含有量調整後の食事に含まれる改善因子および改悪因子による改善度合とを比較した場合に、上がっている度合である。
 たとえば、測定値の現在値よりも目標値が高い場合(すなわち、回帰係数が正であれば改善因子、回帰係数が負であれば改悪因子となる場合)を想定する。ここで、調整前の食事メニュに含まれていた改善因子の回帰係数×含有量の総計が5であり、調整前の食事メニュに含まれていた改悪因子の回帰係数×含有量の総計が-3であったとする。そして、食事メニュ提案部117による調整後の食事メニュに含まれる改善因子の回帰係数×含有量の総計が8であり、調整後の食事メニュに含まれる改悪因子の回帰係数×含有量の総計が-1であるとすれば、栄養素の調整の度合(介入度)は、改善因子に関する係数×含有量の総数の調整量(すなわち、8-5=3)と、改悪因子に関する係数×含有量の総数の調整量(すなわち、(-1)-(-3)=2)との合計である「5」が介入度(調整度)となる。食事メニュ提案部117は、介入度(調整度)が正になるように栄養素を調整することにより、計測値は増加することが期待される。
 なお、測定値の目標値が現在値よりも低い場合には、回帰係数が負であれば改善因子、回帰係数が正であれば改悪因子となり、調整前後での回帰係数×含有量の総計の変化量(介入度、調整度)が負になるように栄養素を調整することにより、計測値は低下する(改善する)ことが期待される。
 また、食事メニュ提案部117は、改善度合および改悪度合(回帰係数の絶対値)を用いる場合には、調整後の食事メニュに含まれる改善因子の改善度合×含有量から改悪因子の改悪度合×含有量を引いた値(調整後改善値)が、調整前の食事メニュに含まれる改善因子の改善度合×含有量から改悪因子の改悪度合×含有量を引いた値(調整前改善値)よりも大きければ、すなわち、介入度(調整度)が正であれば、計測値は改善(上昇又は下降)することが期待される。
 食事メニュ提案部117は、介入度(調整度)が改善方向(回帰係数を使用する場合、測定値を上昇させるには正、測定値を下降させるには負)になるように栄養素の調整を行えばよい。
 このように、改善因子および改悪因子でそれぞれ総和すると、介入期間における改善因子と改悪因子の調節による全体的な影響の指標としての総和の介入度(調整度)を得ることができ、この総和の介入度(調整度)は常に改善因子>改悪因子となる。総和の介入度(調整度)は、(1)改善因子が正、改悪因子が正、(2)改善因子が正、改悪因子が負、(3)改善因子が負、改悪因子が負の3パターンにおいて、改善因子>改悪因子となる。この総和の介入度(調整度)パターンを実現できれば、改善因子であろうと改悪因子であろうと、個別の栄養素(行動量も含む。)の調整は自由に行うことができる。
 また、食事メニュ提案部117は、与えられた食事メニュについて、測定値を目標値に近づけるべく、食材(調味料も含む。)の変更または追加による調整を提案することができる。本実施形態では、食事メニュ提案部117に与えられる食事メニュは、介入期間に摂取する複数回の食事(好ましくは全ての食事)ごとの食事メニュであるものとする。
 なお、食事メニュ提案部117に対して、1回の食事向けの1つの食事メニュや1日の食事向けの3回分の食事メニュを与えるようにすることも可能である。この場合には、介入期間を1回または1日のように設定して解析を行えばよい。
 食事メニュ提案部117は、改善因子の改善度合×含有量が、改悪因子の改悪度合×含有量を超え、かつその超過量がなるべく大きくなるように、食事メニュに含まれる食材(または食事メニュのセットに含まれる食事メニュ)を変更し、追加し、および/または削除することができる。また、食事メニュ提案部117は、上述した総和の介入度(調整度)が改善因子(改善度合×含有量の調整値)>改悪因子(改悪度合×含有量の調整値)となるように、食事メニュに含まれる食材(または食事メニュのセットに含まれる食事メニュ)を変更し、追加し、および/または削除することができる。
 例えば、食事メニュ提案部117は、与えられた食事メニュに含まれる1つまたは複数の食材Aについて、食材Aよりも改善因子である栄養素を多く含む食材Bを食材情報記憶部136から選択し、食材Aを、選択した食材Bに変更して、ユーザ端末3に提示することができる。
 食事メニュ提案部117は、選択した食事メニュに含まれる栄養素の含有量を、栄養モデルに与えて測定値の変化量を推定し、推定した変化量を、測定値記憶部131に記憶されている測定標準値に加算して測定値の第1の予測値を計算し、当該予測値が目標を達成していない場合には、1つまたは複数の食材Bについて、食材Aを食材Bに変更して上記と同様に測定値の第2の予測値を計算し、第2の予測値が目標を達成しているか否かを試行し、目標を達成する食材Bを選択することができる。
 目標を達成する食材Bが存在しない場合には、食事メニュ提案部117は、目標値と予測値との差が最も小さくなる食材Bを選択することができる。この場合に、食事メニュ提案部117は、第2の予測値を、達成可能な測定値として出力することができる。
 食事メニュ提案部117は、与えられた食事メニュに含まれる食材Cについて、食材Cよりも改悪因子である栄養素を少なく含む食材Dを食材情報記憶部136から選択し、食材Cを、選択した食材Dに変更して、ユーザ端末3に提示してもよい。
 また、食事メニュ提案部117は、改悪因子である栄養素の数が所定数以上含む食材、改悪因子である栄養素の含有量を所定量以上含む食材または食事メニュ、改悪因子である栄養素の数が改善因子である栄養素の数よりも多い食材または食事メニュ、改悪因子の回帰係数の絶対値の合計が改善因子の回帰係数の絶対値の合計よりも多い食材または食事メニュを削除するように提案してもよい。
 食事メニュ提案部117は、改善因子である栄養素を含む食材を食材情報記憶部136から選択し、当該食材を、食事メニュに追加して、ユーザ端末3に提示してもよい。
 食事メニュ提案部117は、改善または改悪の度合、すなわち解析部115が算出した回帰係数の絶対値(改善因子については改善係数、改悪因子については改悪係数という。)を用いて、食事メニュを選択しても良い。食事メニュ提案部117は、食事メニュに含まれる改善因子の含有量に、当該改善因子に係る改善係数を乗じた値(以下、改善値という。)から、食事メニュに含まれる改悪因子の含有量に、当該改悪因子に係る改悪係数を乗じた値(以下、改悪値という。)を引いた第1の値を算出し、食事メニュに含まれる少なくとも1つの食材Fを食材Gに変更した変更後の食事メニュついて、変更後の食事メニュに係る改善値から、変更後の食事メニュに係る改悪値を引いた第2の値が、当該第1の値よりも大きくなるように、食材Gを選択し、食材Fを、選択した食材Gに変更して、当該食事メニュをユーザ端末3に提示してもよい
 食事メニュ提案部117は、食事メニュに係る改善値から、当該食事メニュに係る改悪値を引いた第1の値を算出し、当該食事メニュに追加の食材Hを追加した、食材追加後の食事メニュついて、改善値から改悪値を引いた第2の値が、当該第1の値よりも大きくなるように食材Hを選択し、選択した食材Hを、当該食事メニュに追加して、ユーザ端末3に提示してもよい。
 なお、解析部115は、定期的に解析を行って改善因子および改悪因子を特定し、評価部116は、解析部115の解析に伴って、食事メニュを評価してもよい。例えば、介入期間内にも複数回の解析及び提案を行うようにしてもよい。この場合、食事メニュ提案部117は、過去の食事メニュについては食材(栄養素)および行動量などを変更せず、将来の食事メニュ(および行動量)を調整するものとする。
 行動提案部118は、ユーザ端末3に目標達成のための行動量を提示することができる。
 例えば、行動提案部118は、食事メニュ提案部117が提案する食事メニュだけでは目標値が達成できない場合に、行動の提案を行うことができる。行動提案部118は、提案する行動の行動量について、目標値を達成できると推定される行動量を計算することができる。例えば、食事メニュ提案部117が栄養モデルに基づいて提案した食事メニュ(食材の変更、追加または削除が行われたもの)からは、行動量が0である場合に実現される計測値の第1の予測値を計算することができる(食事メニュに含まれる栄養素の含有量を栄養モデルに与えることで計算できる)ところ、この第1の予測値が目標値を達成していない場合には、行動標準値を調整するように提案を行うことができる。この場合、解析部115は、栄養行動モデルを推計しておき、食事メニュ提案部117は、栄養行動モデルに行動標準値と、栄養素の含有量とを与えて第1の予測値を計算し、第1の予測値が目標値に最も近づくように食材を変更、追加、および/または削除を行った食事メニュを提案することができる。そして、行動提案部118は、行動に係る改善係数または改悪係数に応じて行動量を調整することができる。行動提案部118は、行動量と、食事メニュ提案部117が提案した食事メニュに含まれる栄養素の含有量とを栄養行動モデルに与えて計算した第2の予測値が目標値に達するように行動量を変化させて、行動量を調整することができる。
 また、行動提案部118は、栄養行動モデルから推定される予測値が目標値に達していない場合には、行動が改善因子である場合には、例えば、不足分を改善係数で割るなどにより不足分に該当する行動量の増加量を計算し、計算した量を行動標準値に加算した行動量を計算し、計算した行動量とともに行動を行うことを提案するメッセージをユーザ端末3に送信することができる。逆に行動が改悪因子である場合には、行動提案部118は、不足分を改悪係数で割るなどにより不足分に該当する行動量の減少量(行動標準値を最大値とする。)を計算し、計算した減少量とともに行動を行わないようにすることを提案するメッセージをユーザ端末3に送信することができる。
 行動提案部118は、解析部115が算出した栄養行動モデルにおける行動量に係る回帰係数(改善係数または、改悪係数)を用いて、測定値が改善する行動量を提案することもできる。行動提案部118は、例えば、解析部115が解析した行動量に、当該回帰係数を乗じた値(以下、行動量値とする。)を算出する。行動量が改善因子である場合には、行動量値が大きいほど測定値の改善に繋がり、行動量が改悪因子である場合には、行動量値が小さいほど測定値の改善に繋がる。行動提案部118は、行動量が改善因子である場合には、ユーザの年齢層や性別に対して推奨されている行動量、またはユーザの過去の行動量の平均値に所定の値を乗じて過剰にならない行動量を算定すればよく、これらの行動量をユーザ端末3に提示することができる。また、行動提案部118は、行動量が改悪因子である場合には、行動量値が最小となるように行動量0を提案してもよいが、行動量0にすると健康・生活上の支障が出る行動(例えば歩行などであるが、これに限らない。)に関しては、ユーザの年齢層や性別に対して最低限行うことが推奨されている行動量、またはユーザの過去の行動量の平均値に所定の値を乗じて過小にならない行動量を算定すればよく、これらの行動量をユーザ端末3に提示することができる。
 また、食事メニュ提案部117が、与えられた食事メニュの栄養素(食材)の調整とともに、行動量を調整したうえで食事メニュおよび行動を提案することもできる。
 図8を用いて、サーバ装置1の代表的な処理の流れを説明する。測定値取得部111が、ユーザ端末3から測定値を取得する(1001)。摂取量取得部112が、ユーザ端末4から摂取量を取得する(1002)。行動量取得部113が、ユーザ端末3から行動量を取得する(1003)。ライフステージ情報取得部114が、ユーザ端末3からライフステージ情報を取得する(1004)。解析部115が、測定値と、摂取量、行動量、ライフステージ情報等の他の因子との関係を解析する(1005)。評価部116は、解析部115の解析結果を基に、食事メニュを評価する(1006)。食事メニュ提案部117は、評価部116の評価結果を基に選定した食事メニュを、ユーザ端末3に提示する。(1007)。行動提案部118は、評価部116の評価結果を基に選定した行動を、ユーザ端末3に提示する。(1008)。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、食事メニュ提案部117は、食事メニュ記憶部135に記憶された食事メニュのレシピや工程の情報と、食材情報記憶部136に記憶された、食材ごとの、調理によって起こる栄養素への影響や、同時に調理する他の食材との関係で起こる栄養素への影響の情報を加味して、食事メニュを選定してもよい。この場合、食事メニュ提案部117は、食事メニュに食材を加える場合に、当該食事メニュの工程と、加える食材の関係を評価し、加える食材または元々含まれている食材の栄養素が変動する場合には、変動後の栄養素を、前記改善因子、または前記改悪因子の量として、算定を行えばよい。また、食事メニュ提案部117は、食事メニュに食材を加える場合に、当該食事メニュに含まれる食材と、加える食材の関係を評価し、加える食材または元々含まれている食材の栄養素が変動する場合には、変動後の栄養素を、前記改善因子、または前記改悪因子の量として、算定を行えばよい。
 また、本実施形態では、回帰係数をそのまま改善係数および改悪係数として用いるものとしたが、これに限らず、標準化した栄養素の含有量との差に標準化した係数(重回帰式における説明名変数の係数を標準化したもの)を乗じた数値を用いて介入度(調整度)を算出するようにしてもよい。この場合に、栄養素の含有量を調整する場合における介入度(調整度)は、変更前の食事メニュに含まれる栄養素の含有量と変更後の食事メニュに含まれる栄養素の含有量との差になり、この場合には、標準化しない栄養素の含有量との差に標準化しない係数(重回帰式における説明名変数の係数そのもの)を乗じた数値を用いて介入度(調整度)を算出することができる。そして食事メニュ提案部117は、総和の介入度(調整度)が、改善因子>改悪因子のパターンになれば、目標値を達成する(目標値に近づける)栄養素調整ができることになります。
 本明細書において説明した装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部がネットワークで接続された複数の装置(例えばクラウドサーバ)等により実現されてもよい。例えば、サーバ装置1の各機能部および各記憶部は、互いにネットワークで接続された異なるサーバにより実現されてもよい。
 本明細書において説明した装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、およびソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係るサーバ装置1の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、PC等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。
 また、本明細書においてフローチャート図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 以下、本実施形態に係る健康支援システムの実施例について説明する。
<第1実施例>
 第1実施例では、摂取栄養素量の最適化により達成する健康指標として体重を選択した。体重と摂取栄養素量、加えて運動量(歩数)との関係性を解析によって明らかにし、栄養素量を最適化した個人最適食による体重改善効果が得られるか否かについて、ヒトを対象とした試験を行うことによってその効果を検証、ならびに効果の高い栄養素最適化の解析手法について検討を行った。
試験方法
使用機器,ソフトウェア
 使用した計測・記録機器及びモバイルアプリケーションを含むソフトウェアを下記に示した。なお、条件検討試験と臨床試験において使用した機器が異なる場合、その項目に記号を記した。(+)は条件検討試験にのみ使用、(*)は臨床試験にのみ使用したものを示す。
使用機器・試薬
 1)体重・体組成計(HBF-255T,オムロンヘルスケア株式会社,京都)
 2)活動量計(*)(Fitbit Charge3,Fitbit (Google) ,米国)
 3)スマートフォン(*)(iPhone(登録商標) SE(2020),Apple,米国)
 4)血液検査キット(+)(DEMECAL血液検査キット[メタボリックシンドローム&生活習慣病セルフチェック],株式会社リージャー,東京)
使用ソフトウェア
 1)OMRON connect(+)(オムロンヘルスケア株式会社,京都)
 2)あすけん(+)(株式会社asken,東京)
 3)Fitbit(+)(Fitbit (Google),米国)
 4)プチ献ダテマンWeb(*)(株式会社カイテクノロジー,東京)
 5)SPSS Statistics ver.25(IBM,米国)
 6)SPSS Statistics ver.28(+)(IBM,米国)
摂取栄養素量の個人最適化
体重予測モデル式の導出
 第1実施例では、被験者の体重を栄養素などの要素から予測する「体重予測モデル式」を作成した。体重予測モデル式は、被験者ごとに取得した日々の起床時体重を、摂取栄養素量(水分、たんぱく質、脂質、糖質、食物繊維総量、炭水化物、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、食塩相当量、飽和脂肪酸の21成分から選択)と摂取エネルギー量、運動量(歩数)などの各データから予測するものである。モデル式を導出するにあたっては、ある目的とする変数(目的変数)を、複数の別の変数(説明変数)との関係性から説明変数のみで予測しようとする分析手法である重回帰分析を採用した。重回帰分析を行うソフトウェアにはSPSS Statistics ver.25、およびver.28(IBM,USA)を用い、目的変数を起床時体重とし、説明変数を前日~3日前の摂取栄養素量・運動量として変数減少法による重回帰分析を実行した。
 選択された説明変数間に強い相関が存在する場合、モデル式を正しく算出できず予測誤差が大きくなる可能性が高くなることが知られている。通例では重回帰分析において必要なデータ数は説明変数として使用するものの数の10~15倍とされているが、第1実施例に適用する場合必要期間は1年を超過し、現実的ではないことや、季節変化や身体成長に適応できなくなる。このため、データ収集の期間は1ヶ月を基準とし、選択された説明変数の数がその4分の1となる7個以下で、説明変数の分散拡大係数(VIF)が変数間の相関により相関係数が真の値よりも不適切に高くなる多重共線性の可能性を排除できる10以下となるモデル式(式1)を採用した。ここで選択された摂取栄養素(説明変数)は起床時体重の予測のために選ばれた変数であり、体重に影響を与える体重関与栄養素であると考えられる。式中において、重回帰係数の符号が正の栄養素は体重と正の相関があるため摂取により体重が増加すると考えられる体重増加因子となる。一方、重回帰係数の符号が負の栄養素は体重と負の相関があるため摂取により体重が減少すると考えられる体重減少因子となる。
(式1)体重予測モデル式
 起床時体重=栄養素1×係数1+栄養素2×係数2…+定数項
栄養素量の最適化
 被験者に対して体重を改善することが予想される被験食を個別に設計するにあたり、体重予測モデル式によって判明した被験者に対し体重増加・体重減少に働く栄養素を含む食品の増減調整を行った。
 被験者が摂取する1日の食事に含まれる栄養素の合計値をモデル式に代入した際、予測される体重がBMIの目標範囲である21.5~24.9kg/mを示す値に近づくように、被験食の献立に使用する食材を変更することや、メニュの配膳量の変更を中心とした調整を行うことで、被験者が1日に摂取する栄養素量を最適化した。
 ただし、栄養素の過不足による健康障害を回避するため,次の(1)~(4)の条件を定めた上で、条件検討試験では(2)・(4)に準拠,臨床試験では(1)~(4)の全てに準拠した。なお、被験食の献立内容は毎食異なるようにして連続しないものとし、同じ献立が継続することによる被験者の心理的ストレスを回避した。
「条件」
 (1) 日本人の食事摂取基準(2020年版)に定められた3大栄養素(炭水化物・
脂質・タンパク質)の推定平均必要量および目標量が、試験対象者の年齢、性別における最小値以上最大値の130%未満の量である。
 (2) 耐容上限量が定められた栄養素については、それを超えない。
 (3) 観察期間に特定した体重関与成分量は、日本人の食事摂取基準における推定平均必要量または目安量の70%以上の量である。
 (4) 1週間に摂取するエネルギー量は試験対象者の日常食と同一とする。
試験食品と摂取栄養素量
 試験食品は、市販の食材を用いて一般人が普段の食事を準備する際と同様にして調理したものである。条件検討試験では、栄養素量を最適化して食材および使用量を指定したメニュ表に沿って指定した食品を試験対象者自身がスーパー等にて購入し、調理を行わせた。
 臨床試験では、管理栄養士が監修し、主菜・副菜等のバランスを考慮して作成された基本メニュを元に、食材量の調節や置き換えによって栄養素量を最適化し、食材および使用量を指定した「仕込表」として試験実施場所に納品し、これに沿って調理、被験者へ個別に配膳を行った。食事は、朝・昼・夕の1日3食を基本として、それまでの食習慣に準拠し間食(10時、15時、夜食)を加えて摂取させた。また、指定した量の試験食品を被験者が食べきれなかった場合は、残食量を記録させ、配膳量から完食率を計算して摂取量を算出した。
条件検討試験
試験対象者特性
 実施した条件検討試験の試験対象者は、2021年4月時点で25歳の健康な成人男性1名とした。身長172.1cmであったため、BMI(kg/m)の計算にはこの値を用いた。
試験スケジュール
 条件検討試験は、2020年9月1日から2020年12月7日までの98日間と、2021年10月26日から2021年12月27日までの63日間で合計2回実施した。
2020年度実施試験
 観察期間(28日間)、ウォッシュアウト期間(7日間×2回)、介入期間(28日間×2回)、経過観察期間(14日間)の4つの期間により構成されるスケジュール(図9)に基づいて試験を実施した。
 観察期間では起床時と就寝前に体重・体組成の測定・記録を行わせ、食事は使用した食材の種類と使用量を記録させた。ウォッシュアウト期間では、観察期間のデータ取得行為によって被験者に生活習慣の改善などの行動変容が生じた体重が改善される可能性を考慮し、一切のデータ測定を行わず通常の生活状態に回復させるとともに、被験者データ解析と、解析結果に基づいて栄養素を最適化した被験食の準備を行った。介入期間では、被験者に対して栄養素調整を行った被験食を、観察期間と同様、朝食、昼食、夕食を基本構成として摂取させ、観察期間と同様に体重・体組成の測定を行わせた。
2021年度実施試験
 観察期間(35日間)、介入期間(28日間)の2つの期間に大別して構成されるスケジュール(図10)に基づいて臨床試験を実施した。2020年度に実施した試験からの変更点は、データ取得を行わないウォッシュアウト期間を排して途切れることなく日々のデータの測定を継続したこと、体内環境が刻一刻と変化して体重関与因子となる栄養素も変化する可能性を考慮して、介入期間を第1期から第4期まで分割して1週間毎に重回帰分析を行い、栄養素の最適化に用いる体重予測モデル式を更新したことである。
体重・体組成データ測定
 体重・体組成(体脂肪率(%)、骨格筋率(%)、基礎代謝量(kcal))など各データの測定には、家庭用の体重・体組成計を用いて起床時に3回ずつ測定を実施した。それぞれのデータを処理する際には3回測定した値の平均値を算出して用いた。
 また、運動量(歩数)は、腕時計型の活動量計を用いて、入浴時に本体の充電のため取り外す時間を除き1日中左手首に装着し、測定を行わせた。
食事摂取栄養素量の推定
 観察期間中は食事管理のためのスマートフォンアプリを用いて、朝食・昼食・夕食の際に食事の登録を行わせた。当該アプリの食事記録機能によって、摂取した食事からたんぱく質、脂質、糖質、食物繊維総量、炭水化物、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンC、食塩相当量、飽和脂肪酸の計20成分の摂取量および摂取エネルギー量を推算し、毎日の栄養素量から体重を予測するモデル式作成のために1日あたりの合計量を記録した。摂取エネルギー量は、栄養素量を最適化した食事メニュのエネルギー量が観察期間と不変となるような範囲を設定するために利用した。
 なお、2020年度に実施した試験では日本食品標準成分表(2015年版,七訂)に準拠したデータが、2021年度に実施した試験では、2020年12月に改訂された日本食品標準成分表(2020年版,八訂)に準拠したデータが使用されている。
血液検査
 2021年に実施した条件検討試験では、観察期間と介入期間の食生活による体内の環境を調査するため、血液検査キットによる血液検査を実施した。測定ポイントは観察期間終了後と介入期間終了後の合計2回とし、それぞれ起床後朝食前に採血を行った。採血によって得た血液サンプルは検査機関施設に送付され、検査された。採血量は1回につき0.065mLであった。
臨床試験
被験者特性
 臨床試験は、「人を対象とする生命科学・医学系研究に関する倫理指針」に従い、施設職員と被験候補者そして認知症患者被験候補者の代諾者(被験者の親権者、配偶者、後見人またはこれに準ずる者)への説明を行った後、最終的に同意文書が得られた合計9名を臨床試験の被験者とした。被験者特性は、図11のとおりである。
試験スケジュール
 臨床試験では、事前測定により得た体重と身長から算出したBMIによるスクリーニングを実施して被験者の選定及び群分けを行った後、観察期間(28日間)、ウォッシュアウト期間(14日間)、介入期間(28日間)、経過観察期間(14日間)の4つの期間により構成されるスケジュールに基づいて臨床試験を実施した(図12)。
 観察期間では起床時と就寝前に体重・体組成の測定を行わせ、また、予め提供した献立表に対して食材の使用量と、被験者の食事摂取率を算出するために配膳量と残食量を記録させた。
 ウォッシュアウト期間では、観察期間のデータ取得行為によって被験者に生活習慣の改善などの行動変容が生じた体重が改善される可能性を考慮し、一切のデータ測定を行わず通常の生活状態に回復させるとともに、被験者データ解析と、解析結果に基づいて栄養素を最適化した被験食の準備を行った。
 介入期間では、被験者1人1人に対して個別に栄養素調整を行った被験食を、観察期間と同様、朝食、昼食、夕食、間食(10時、15時、夜食)を基本構成として摂取させ、観察期間と同様に体重・体組成の測定を行わせ、食材使用量と被験者への配膳量と残食量を記録させた。
 経過観察期間は、観察期間と同様にして起床時と就寝前に体重・体組成の測定を行わせ、加えて食材使用量と被験者への配膳量と残食量を記録させた。
 本臨床試験は、倫理審査委員会の承認のもとで行われた。また、被験者に対してインフォームド・コンセントのための説明会を実施し了解を得た。
被験者スクリーニング
 体重・体組成計および体重記録用紙を配布し、3日間の体重測定(起床時、就寝前)を行わせ、その結果によるスクリーニングを行った。体重測定結果と身長に基づきBMIの算出を行い、下記の選択基準に基づいて被験者を被験群と対照群の2群へ群分けを行った。
「被験群の選択基準」
(1) 事前に説明を受け、その内容が理解でき趣旨に賛同し、本人または代諾者による文書での同意が得られる者。
(2) 3日間測定した体重に基づいて算出したBMIの値が下記に示す目標体重範囲外の者
(3) 目標体重(65歳以上):BMI21.5~24.9 kg/m
(4) 日常的に朝食、昼食、夕食を食べ,主食,主菜,副菜からなる一般的な食事
を摂る偏食のない者
(5) 指示する献立・配膳指示書に従い調理された試験食品の摂取が可能な者
(6) 日常的にアルコール飲料を摂取しておらず,試験期間中,アルコール飲料の摂取を控えることができる者
「対照群の選択基準」
(1) 上記「被験群の選択基準」の(1)、(2)、(4)~(8)を満たす者のうち、3日間測定した体重に基づいて算出したBMIの値が下記に示す目標体重範囲内の者(目標体重(65歳以上):BMI21.5~24.9 kg/m
「除外基準」
(1) 体重測定で著しい異常が認められる者
(2) 試験開始日から数えて半年以内に開腹手術をした者
(3) 閉経前後の女性で体調の著しい変化がみられる者
(4) 薬物又は食品に対しアレルギー症状を示す恐れのある者
(5) 妊娠中または妊娠している可能性のある女性、および授乳中の女性
(6) 他の臨床試験に現在参加しているか,あるいは4週間以内に参加していた者
(7) 献血及び静脈・筋肉・皮下注射による継続的な治療を行っている者
(8) その他,研究代表者が不適格であると判断した者
体重・体組成データ測定
 体重・体組成(体脂肪率(%)、骨格筋率(%)、基礎代謝量(kcal))など各データの測定には、体重・体組成計を用いて起床時と就寝前に3回ずつ測定を実施した。データ処理には3回測定値の平均値を算出して用いた。
 体重・体組成データは被験者の測定補助を行う者が記録用紙にて記録した。測定値に0.15kg以上の誤差が生じた場合には4回目の測定を実施し、データ処理の際には値の近い3つの平均値を算出して使用した。
食事摂取栄養素量の推定
 被験者の食事摂取栄養素量の推定には、栄養管理ソフトウェアを用いた。
 栄養管理ソフトウェアにより出力される給与栄養量表によって、1日に摂取した食事からエネルギー量と、水分、たんぱく質、脂質、糖質、食物繊維総量、炭水化物、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンC、食塩相当量、飽和脂肪酸の計21成分の摂取量を推算した。ここで、給与栄養量表とは、対象者1名に対して1日あたりの摂取栄養素量をリストアップしたものである。なお、この栄養管理ソフトウェアには日本食品標準成分表(2020年版、八訂)に準拠されたデータが使用されている。
統計処理
体重関与栄養素の介入度評価
 介入期間における体重関与因子の体重改善効果への関与度を評価するため、介入度という指標を新規に設けた。介入度は、各体重関与栄養素について、介入期間の標準化後の体重関与因子の平均値から観察期間の標準化後の体重関与因子の平均値を引いたものに、重回帰分析により導かれた標準化係数の絶対値を乗算したものとした(式2)。
(式2)介入度算出式
 介入度=[標準化した体重関与因子平均値(介入期間)-標準化した体重関与因子平均値(観察期間)]×|標準化係数|
 ここで標準化とは、データの平均が0、分散が1になるように値を補正する統計手法の一つであり、それぞれ単位が異なる栄養素などの体重関与因子に対して、因子間の比較を可能とするものである。また、標準化係数は、重回帰分析によって導出された重回帰係数を単位の異なる説明変数同士で比較する際に使用する値であり、介入度の算出ではこの2種の値を用いて行った。
 式2によって対象者1人に対し個別に算出した介入度は、(1)体重改悪因子が負の値に、体重改善因子が正の値になっているとき、または(2)体重改悪因子の介入度を体重改善因子の介入度が上回るとき、観察期間と比較して体重改善が期待される栄養素調整が行えているものと評価した。
検定方法
 測定結果には観察期間、介入期間ごとにそれぞれ平均値と標準誤差を算出した。介入開始1日目の体重測定値は試験食品を摂取していない結果であることから、介入期間1日目のデータは検定の際は除外して統計処理を行った.被験者個人の体重測定値について、観察期間と介入期間の平均値を比較するため、対応のないt検定を選択し、これによる統計処理を行った.検定における有意水準は両側検定で5%以下とし、p値が0.05以下の時“*”で、0.01以下の時“**”で、0.001以下の時“***”で示した。
実験結果
条件検討試験結果
体重予測モデル式
 観察期間に取得した起床時体重を目的変数、摂取栄養素量・運動量(歩数)を説明変数としてSPSS Statistics ver.25および28を用いて重回帰分析を行った(図13)。求められた重回帰係数により、起床時体重を予測するモデル式を構築し、係数の符号から体重関与因子を特定した。2つの条件検討試験で使用した合計6つのモデル式の重相関係数の平均値は0.80であり、摂取栄養素と体重測定値の間には高い相関が見られたことから、摂取栄養素量および運動量(歩数)から起床時体重を予測できることが示唆された。
2020年度,介入期間第1期(式3)
 起床時体重 = -0.018×たんぱく質+0.0079×脂質-0.054×食物繊維-0.16×鉄+0.43×ビタミンB+0.014×ビタミンC-0.00017×運動量(歩数)+71.13
2020年度,介入期間第2期(式4)
 起床時体重 = 0.042×脂質-0.0054×炭水化物+0.00059×カリウム+0.0015×カルシウム-0.24×ビタミンE-0.81×ビタミンB-0.079×飽和脂肪酸+71.87
2021年度,介入期間第1期(式5)
 起床時体重 = 0.0065×糖質+0.0014×カリウム-0.011×マグネシウム+0.034×ビタミンD-2.01×ビタミンB+0.0070×ビタミンC-0.032×飽和脂肪酸+71.84
2021年度,介入期間第2期(式6)
 起床時体重 = 0.019×たんぱく質-0.0024×糖質+0.0054×炭水化物+0.0014×カルシウム-0.14×鉄-0.068×亜鉛-0.24×ビタミンB+70.76
2021年度,介入期間第3期(式7)
 起床時体重 = -0.000022×ナトリウム+0.0011×カリウム-0.0052×亜鉛+0.00076×ビタミンA-1.01×ビタミンB+71.19
2021年度,介入期間第4期(式8)
 起床時体重 = 0.00036×ナトリウム+0.00092×カリウム-0.00093×カルシウム+0.028×ビタミンD-0.72×ビタミンB+0.14×食塩相当量+70.88
試験食品の体重関与栄養素量
 介入期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を、観察期間の摂取量を100%として比較したグラフを以下の図14~19に示した。同じラベルの2本の棒グラフにおいて、左が観察期間、右が介入期間の摂取量を示す。○印は体重改善因子を、×印は体重改悪因子を示すものである。また、試験食品メニュの設計にあたり、エネルギー量を変化させないことを条件として定めていたため、これについても栄養素と同様に比較した。介入期間のエネルギー量は、観察期間と比較して95%~106%の範囲内での調整を達成している。また、栄養素量の調整では一部例外を除き、体重改善因子を増加させ、体重改悪因子を減少させる調整ができた。加えて、2020年実施の条件検討試験では、糖質量についても観察期間と変化させない調整となった。
体重測定結果
 体重・体組成計により測定された起床時体重について、観察期間と介入期間の平均値を比較したグラフを以下の図20~22に示した。2020年度に実施した条件検討試験と、2021年に実施した条件検討試験のいずれの測定期間の比較においても、被験食の摂取前、観察期間の平均体重と比較して有意(p<0.001)な減量(体重改善)が確認された。
体組成測定結果
 体重・体組成計により測定された体脂肪率、骨格筋率、基礎代謝量を以下の図23、24に示した。体組成の測定では、2020年度に実施した条件検討試験と2021年度に実施した条件検討試験のどちらにおいても、体脂肪率と基礎代謝量が共に単調減少傾向にあることが確認された(図23(a)、図24(a))。骨格筋率については、試験期間を通して変化傾向が見られなかったため、条件検討試験における体重改善(体重減少)は体脂肪の減少によるものであると判断された。
活動量測定結果
 活動量計によって測定した運動量(歩数)の測定結果を以下の図25~26に示した。
 2020年度に実施した条件検討試験では、介入期間(第1期)において運動量(歩数)が体重改善因子としてモデル式に組み込まれたため、無理のない範囲で観察期間から増加させた目標歩数を設定(観察期間比で約200%)し、1日の歩数合計がその数値になるように意識的な歩行を実施させた。ただし、その他の期間では運動量(歩数)が体重関与因子としてモデル式に組み込まれることがなかったため、意識的な歩行は実施させず、普段通りの生活を行わせた。2021年度に実施した条件検討試験においても、運動量(歩数)は体重関与因子としてモデル式に組み込まれることがなかったため、意識的な歩行は行わせず、普段通りの生活を維持させた。
栄養素介入度の評価
 試験対象者に対する体重関与因子の介入度を以下に示した(図27~32)。各図において、○印が体重改善因子またはその構成因子となる栄養素の介入度を、×印が体重改悪因子またはその構成因子となる栄養素の介入度を示すものである.介入度が正の値を示すとき、その栄養素の摂取量が介入期間において観察期間よりも増加したことを、負の値を示すときに観察期間の摂取量よりも減少したことを示している。体重改善因子の介入度が正の値となり,体重改悪因子の介入度が負の値となるとき、対象者の体重が改善することが期待される理想的な介入が行われていることを示す。
 2020年に実施した条件検討試験では、個々の体重関与因子に着目した場合、介入第1期のビタミンBのように改悪因子でも介入度が正の値になったもの(図27a)や、介入第2期のビタミンBのように改善因子となっても介入度が負の値となったもの(図28a)など、理想的な介入ができなかった栄養素が存在する。しかし、関与因子全体としてみた際では、どちらも改善因子の介入度が正、改悪因子の介入度は負の値を示す結果となった(改善因子の介入度>0、改悪因子の介入度<0)。また、2021年に実施した条件検討試験では、全体の体重関与因子では介入第1期から第4期のいずれの期間も改悪因子の介入度が正の値となったが、それ以上に改善因子の介入度を増加させることで対処した(改善因子の介入度>改悪因子の介入度>0)。
 このように、個々の体重関与因子では理想と逆の介入度となった場合でも、関与因子全体では体重改善因子の介入度は正の値に、体重改悪因子の介入度は負の値とすることで、対象者の体重を改善することが期待される食事の設計がなされた。また、体重改悪因子の介入度が正の値となっても、その値以上に体重改善因子の介入度を高くすることで、同様に体重改善効果が見込めるものとなった。
血液検査結果
 2021年に実施した条件検討試験にて実施した血液検査の結果を以下に示した。介入期間終了後の血中成分を観察期間と比較した結果、血糖値と総コレスレロール量が減少したことが確認された(図33~36)。
臨床試験結果
解析対象者
 介入期間に被験者に摂取させた食事は、観察期間に摂取したエネルギー量から不変となるように量の調整を行っていたが、臨床試験を完遂した被験者9名のうち、介入期間にも残食が見られた被験者が確認された。残食が起こった場合、栄養素最適化によって設計した通りの栄養素組成ではなくなり、想定していた条件での効果検証が困難となる。よって、介入期間28日間のうち、朝・昼・夕いずれかの食事で残食が発生した日が8日(30%)以上となった3名を有効性解析の対象から除外した。
 この結果、解析対象者となった者4名(E-02、E-08、E-09、N-02)、対照群が2名(E-04、N-06)であった。また、解析対象者の内訳は体重増量を目的とした介入を行った者は3名、減量を目的とした介入を行った者が1名であった。
体重予測モデル式
 観察期間に取得した起床時体重を目的変数、起床時体重測定前日の摂取栄養素量を説明変数とし、SPSS Statistics ver.25を用いて重回帰分析を行った結果を以下に示した(図37)。
 求められた重回帰係数により、起床時体重を予測するモデル式を構築し、係数の符号から被験者毎に体重関与因子を特定した。作成した合計7つのモデル式の重相関係数の平均値は0.64であり、摂取栄養素と体重測定値の間には相関が見られたことから、摂取栄養素量によって起床時体重を予測できることが示唆された。以下に事例を示す。
E-02(式9)
 起床時体重=0.00013×ナトリウム-0.0051×マグネシウム+0.10×鉄+0.0072×ビタミンD-0.32×ビタミンB+0.021×飽和脂肪酸+44.58
E-08(式10)
起床時体重=0.014×脂質+0.0060×炭水化物-0.0025×カルシウム+0.0091×マグネシウム-0.16×ビタミンE+0.0038×ビタミンC+42.86
E-09(式11)
起床時体重=-0.018×たんぱく質+0.00025×ナトリウム-0.16×鉄-0.00084×ビタミンA-0.066×ビタミンE+0.0027×ビタミンC+50.95
N-02(式12)
起床時体重=-0.032×たんぱく質+0.00047×ナトリウム+0.029×鉄+0.0017×ビタミンA-0.059×飽和脂肪酸+62.24
試験食品の体重関与栄養素量
 被験群に振り分けられた7名の被験者について、介入期間に摂取した被験食のエネルギー量及び各栄養素量が、観察期間に摂取したものと比較してどの程度調整されたかを百分率で示した(図38)。被験者が摂取したエネルギー量は、観察期期間比で平均96.7%となり、エネルギー量を変化させないという条件でも体重関与因子の増減調整を行うことができた。また、対照群に振り分けられた2名の被験者については、エネルギー量のみについて観察期間と介入期間で比較した(図39~43)。食事摂取栄養素の最適化は行っていないが、摂取するエネルギー量の観察期間からの変化はなかった。
 なお、棒グラフの左が観察期間の摂取量を示し、右が介入期間の摂取量を示す。また、各系列において丸印は体重改善因子を、×印は体重改悪因子を示す。
体重測定結果
 体重・体組成計によって測定された各被験者の起床時体重について、観察期間と介入期間の測定値の比較を行った結果を、以下の図45~50に示した。
体組成測定結果
 体重・体組成計により測定された体脂肪率、骨格筋率、基礎代謝量を以下の図51~56に示した。被験者によって体重関与栄養素が異なるとの解析結果が得られ、個別の栄養素最適化を行っていたことから、同じ体重増加のための調整を行った者であっても体脂肪率の上昇や骨格筋率の上昇、あるいはどちらの変化も見られない等で被験者ごとに異なる挙動を示していることが確認できる。
栄養素介入度の評価
 解析対象者4名の介入期間の体重関与因子の介入度を図57~60に示した。第3章第1節6にて示したものと同様、個別の体重関与因子では改善因子であるが介入度が負となったもの、改悪因子であるが介入度が正になったものがみられる(図57a~図60a)。一方、全体の関与因子でみた場合、被験者番号E-02では2021年に実施した条件検討試験と同様に改善因子の介入度>体重改悪因子の介入度>0という介入が実施されたことを(図57b)、被験者番号E-08、E-09、N-02については改善因子の介入度>0、改悪因子の介入度<0という介入が実施されたことを示し、いずれも被験者の体重を改善することが期待される介入となったことを示している。
まとめ
 第1実施例では、効果的な体重改善のための栄養素の最適化方法の条件検討試験および栄養素の個人最適化による体重改善効果の実証のための臨床試験を実施した。
 個人の体重と摂取栄養素量との関係を解析した結果、個人によって体重予測モデル式に組み込まれた栄養素は異なり、個人ごとに体重関与因子が異なることが示された。合計3回実施した栄養素を最適化した食事による28日間の介入条件検討試験では、いずれの介入でも有意な体重改善(介入前比で-2.67kg,-1.85kg,-3.01kg,いずれもp<0.001)が確認された。1週間毎の連続解析では、解析を行うごとに異なるモデル式が得られ、体重改善因子として特定されたマグネシウムが次の解析では関与因子から除外され、体重改悪因子であった糖質が次の解析では体重改善因子として特定されたことから、同一の個人であっても体内環境や外部環境の変化などにより体重関与因子となる栄養素が変遷することが示唆された。この連続解析を用いた介入では,介入前比で-3.01kg(全体重4.2%の減量)とそれまで行った条件検討試験の中では最も大きな体重改善効果が得られた。このことから、連続解析は継続的に体重改善効果を得るにあたって有用であると考えられる。
 臨床試験の結果では、被験群に割り振られた7名の被験者のうち、全介入食28食のうち8食(30%)以上で残食がみられた3名は、基準となる摂取栄養素量を満たさなかったため解析対象から除外した。有効性解析の対象となった4名の被験者では、4名(100%)において介入前後の比較で有意な体重改善(p<0.01)がみられた。対照群では有意な体重変動はみられなかったことから、この試験によって得られた体重変動はいずれも栄養素の最適化調整に起因するものであると推定された。
 これらの結果は、摂取栄養素量から体重を予測することが可能であり、体重と栄養素間の関係性を導く重回帰分析によって特定された改善・改悪因子となる栄養素の量を調整、すなわち個人に対して栄養素最適化した食事を継続的に摂取することにより、健康的な体重へと向かわせることが可能であることを実証するものである。体重改善を目的とした本研究では、栄養素最適化を行う際の条件として摂取エネルギー量を変化させないことを定めていた。エネルギー量を変化させない、すなわちカロリーコントロールに頼らない体重改善効果を実証した本試験結果は、従来の減量に対する定説を覆すものであるといえる。
 個人の体重に影響を与える体重関与因子を特定するための解析において、本実施例で用いた解析手法は、栄養素量に限らず数値化できればどのようなものであっても組み込むことが可能であるという特徴を持つ。実際に、条件検討試験では栄養素以外の要因として運動量を歩数として解析時に組み込んだが、その結果として2020年に実施した条件検討試験の介入第1期においては体重改善因子として特定された。介入第1期では栄養素を最適化した食事の摂取に加えて、試験対象者に無理のない範囲での歩行増加を実施させた。歩行によって期待される体重改善量の期待値は、アメリカスポーツ医学協会が提示する歩行時のエネルギー消費量を参考にして、脂肪1kgの燃焼に必要なエネルギー量(kcal)と歩行により消費するエネルギー量(kcal)を元に計算した結果0.4kgであると考えられた。これは実際に観測された体重改善2.7kgのうち、約15%に該当するものである。このことから、運動量を増やすことは栄養素最適化による体重改善効果を補助する効果が推測されるが、その効果は栄養素量に比べると小さいということが推察された。なお、運動量(歩数)が体重関与因子として特定されたのはこのときのみであり、介入第2期や2021年に実施した試験では体重関与因子として特定されることはなかった。
 第1実施例で行った試験において、「食事に含まれている各種栄養素量」は体重に関与する栄養素を特定する上で必要な重要な数値である。この数値を推定するにあたって、条件検討試験ではスマートフォンアプリ「あすけん」を、臨床試験ではWEBソフトウェア「プチ献ダテマンweb」を用いた。いずれも食事メニュ名または食材名を入力することにより、日本食品標準成分表を参照して栄養素量を回答するシステムであり、成分表に加え市販食品についても収載する「あすけん」の予測精度については文献でも報告がなされている。日本食品標準成分表は、三大栄養素を始めとして、各種ミネラル、ビタミン量を指定された分析方法で解析し、推定値として算出・収録したものであるが、これらのデータは絶対の数値ではない。これは、食材によって季節や産地、品種など数多くの差異があるために栄養素量が一意に定まらないためである。それでも、本研究においてはその食材に含まれている栄養素量の概算値から、関与因子を判断できるものとして扱った。
 2021年度に実施した条件検討試験について、介入期間の開始後、再解析によるモデル式の更新を行うごとに1週間分の体重推移に対してyを体重(kg)、xをモデル式の使用開始からの日数(日)とした直線近似を導き、その傾きを算出したところ、4期間の傾きはそれぞれ-0.27、-0.15、-0.03、-0.20となり、継続的に体重が改善されていることが確認された。この傾きから推算すると、概ね1週間で1kgの体重改善が見込めることとなる。本研究で行った試験では1週間毎に解析を行ったが、解析によって更新された体重予測モデル式を元にした食事の栄養素最適化調整にかかる時間を短縮することができれば、理論上毎日1回解析を行った上で、モデル式を更新することは可能である。この連続解析は,対象者がおかれている環境等の外的要因によって刻一刻と変化していく身体のステータスを素早く反映し、より高精度に個人の健康指標に影響する栄養素を特定する上で有用な手法になりうると考えられる。連続解析では、必ずしも同じ栄養素がモデル式に選択されることがないため、モデル式の更新は食事パターンのバリエーションを豊かにすることが期待され、QOLを担保することが可能になると考えられる。連続解析によるモデル式の更新利用は、体組成の経時変化に対応し、かつ被験者のQOL担保という観点からも有用であると推察された。以上の結果より、血圧に次いで体重に関しても、食事により摂取する栄養素で予測並びに制御することが可能であることが第1実施例にて実施された試験により示されたものと判断した。
 体重関与因子となった栄養素の調整の度合いについては、第1実施例にて介入度という指標を新規に定め、算出して評価した。個々の体重改善因子となる栄養素は増量、体重改悪因子となる栄養素は減少させる調整が理想的だが、対象者の強い希望やQOL確保のために前述の理想的な調整が出来ない事態が想定される。具体的には、たんぱく質が改悪因子であるが「たんぱく質は増やしたい」と希望をもつ対象者には、たんぱく質を増加させた分だけ他の改悪因子を減少させて、改悪因子の介入度の総和を減少させて目標達成できるように調整する必要がある。この場合、「個別の改悪因子であるたんぱく質は増加」するが、「改悪因子の介入度の総和は減少」となる。この逆のパターンである「個別の改善因子は減少」するが「改善因子の介入度の総和は増加」の場合もある。また、例え個別の改善因子が減少して「改善因子の介入度の総和が減少」し、個別の改悪因子が増加した場合でも、「改悪因子の総和の減少が改善因子の総和の減少の効果を上回る」ように調整すれば目標達成が可能となる。逆に個別の改悪因子が増加して「改悪因子の介入度の総和が増加」し個別の改善因子が減少した場合でも、「改善因子の介入度の総和が改悪因子の介入度の総和を上回る(改善因子の介入度>改悪因子の介入度>0)」ようにすれば目標達成が期待されることとなる。このことから、個人の目標達成に向けた栄養素の最適化に際しては自由度が極めて高くなることが推察された。
 以上のように、第1実施例では、摂取栄養素の個人最適化による体重の改善効果を、ヒトを対象とした臨床試験により実証した。体重の他にも骨格筋率や脳機能といった体データに加え、スポーツの競技タイムといった数値データも改善指標として摂取栄養素を最適化し、効果をはかる試験が実施されており、それぞれについて一定の成果が得られている。これらの結果は、生体指標に関連して数値化できるものであれば栄養素の個人最適化によって改善効果が得られ、個人が望む健康を入手できる、すなわち自己実現の達成が可能であることを示すものであると考えられる。
<第2実施例>
 第2実施例では脳機能(記憶力)を改善対象とした。日々の摂取栄養素量と記憶力試験の相関関係を解析し、栄養素量を最適化した個別最適食を設計、摂取することで記憶力改善効果を検証した。
実験材料と方法
実験材料
対象者
健常な成人男性1人
 試験期間中は1日3回の食事とし、健康食品やサプリメント類、アルコール類の摂取、3食以外の食事(追加の食事や間食)の摂取は禁止、飲料は水のみとした。また、不規則な生活は避け、一定の運動習慣となるようにした。
統計ソフト・アプリケーション
 IBM SPSS Statistics ver. 25(IBM, the United States of America)
 APPRON(一般社団法人 健康栄養支援センター, 大阪)
 ※日本食品標準成分表2020年版(八訂)準拠
実験方法
試験スケジュール(図62)
 試験期間は2つの期間に分け、それぞれ観察期間(28日間)、実証期間(28日間)とした。観察期間では記憶力試験スコアと記憶力試験を行った回数を記録し、栄養素量計算ソフトを用いて摂取栄養素量の記録も行った。実証期間は、観察期間で取得したデータを重回帰分析し、解析結果をもとに栄養素調整を行った個別最適食を3食(朝、昼、夜)摂取、観察期間と同様に記憶力試験スコア・回数、摂取栄養素量の記録を行った。
記憶力試験
 第2実施例では記憶力の指標として、数字を用いた短期的な記憶力を測る試験を用いた。記憶力試験は毎日6~10回行い、試験回数はランダムに振り分けた。そのうち6回は指定時間(10時、13時、22時で各2回)に行い、残りの0~4回は任意の時間に行った。試験時間や試験回数に差異が生まれない条件での前後比較を行うため、指定時間に行う6回の試験スコア平均をその日のスコアとした。慣れによるスコア上昇を排除するため、本試験開始前に同記憶力試験を毎日行い、スコアの上昇が確認されなくなった後に本試験を開始した。
記憶力試験手順
 1.5×7マスにランダムな配置で表示される数字を記憶する。
 2.3秒後に数字が非表示になる。
 3.表示されていた数字を再現するように1から順に選択する。
 4.正解ごとに表示される数字が増加するため、誤答するまでの最大表示数がスコアとなる。
モデル式の導出
 記憶力改善食を設計するにあたって記憶力と栄養素の関係を解析し、記憶力における改善因子および改悪因子となる栄養素を特定する必要がある。記憶力関与栄養素の特定、その栄養素の式に対する影響度を判明させるためSPSSを使用した重回帰分析を行い、モデル式を導出した。目的変数は記憶力試験スコア、説明変数は記憶力試験回数および合計20種類の前日摂取栄養素量(たんぱく質、脂質、食物繊維総量、炭水化物、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、食塩相当量、飽和脂肪酸、糖質)およびエネルギーとし、解析方法は変数減少法を用いた。最新のデータをモデル式に反映するため、解析時点から直近24日間のデータを使用し、4日ごとに合計7回の解析を行った。また、説明変数間で高い相関がある場合回帰式の信頼性が低くなり、予測誤差が大きくなる可能性がある。そのため分散拡大係数(VIF)が10以下の説明変数を用いたモデル式を採用した。VIFが10以上であった場合、解析するデータを1日分ずらす、データ数を増加させるなどの対処をした。モデル式において、選択された栄養素は記憶力を予測するために重回帰分析によって選ばれた変数であり、重回帰係数が正である栄養素は記憶力改善因子、負である栄養素は記憶力改悪因子といった影響を与える因子であると考えられる。
個別最適食の設計
 記憶力試験の目標予測点を設定し、導出したモデル式で明らかとなった記憶力改善因子と記憶力改悪因子を調整することで予測点を達成できる個別最適食を設計した。1日の合計摂取栄養素量をモデル式に代入し、算出された予測点が設定した目標点となるよう、使用する食材の変更、食材使用量の調整といった操作をすることで食事を設計、最適化した。QOL維持のため、1日3食(朝、昼、夜)とし、観察期間に摂取した食事から大きく外れないよう観察期間の平均摂取エネルギー量と比較して±200 kcal(±11.6%)以内で設計した。
栄養素の調整度評価
 摂取栄養素について標準化を行い、各栄養素の調整の度合いを算出し評価した。標準化はデータの平均を0、分散を1にスケーリングすることであり、標準化を行うことで単位の異なる栄養素についての比較が可能となる。解析に使用した栄養素データの平均および標準偏差を用いて標準化し、実証期間の標準化後の栄養素量の平均から観察期間の標準化後の栄養素量を引いたものに、重回帰分析により導かれた標準化係数の絶対値を乗算した値を調整度とした。調整度は記憶力関与因子全体調整度と記憶力関与因子個別調整度について算出した。調整度の値が正である場合観察期間よりも多く、負である場合観察期間よりも少なく調整が行われている。
有意差検定
 記憶力試験結果は観察期間、実証期間ごとに平均値と標準偏差を算出した。ある改善食に対応する結果は翌日の結果であるため、実証期間1日目の記憶力試験データは除外した。観察期間と介入期間の記憶力試験結果の比較は対応のないt検定による統計処理を行った。検定における有意水準は両側検定で5%以下とした(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001)。
実験結果
記憶力関与因子の特定
 観察期間に取得した前日摂取栄養素量と前日記憶力試験回数のデータを説明変数として、記憶力試験スコアを目的変数として重回帰分析を行った。求められた重回帰係数から記憶力試験スコアを予測するモデル式を導出し、係数の符号から改善因子および改悪因子を特定した(図63)。7回の解析の平均相関係数は0.776となり、高い相関が見られた。また、解析それぞれで改善因子と改悪因子の種類が異なる結果となった。各解析の条件は図64に示した。
記憶力試験点数予測モデル式
解析No.1 相関係数:0.864
記憶力試験点数 = 0.0667[試験回数 ] + 0.00049[カリウム mg] + 0.195[鉄 mg] - 0.0289[ビタミンD μg] - 0.773[ビタミンB mg] - 0.678[ビタミンB mg] - 0.119[食塩相当量 ] + 9.381
解析No.2 相関係数:0.890
記憶力試験点数 = 0.00207[脂質 ] + 0.00069[カリウム mg] + 0.241[鉄 mg] - 0.173[亜鉛 mg] - 0.0301[ビタミンD μg] - 0.554[ビタミンB mg] - 0.141[食塩相当量 ] + 9.731
解析No.3 相関係数:0.897
記憶力試験点数 = 0.00627[脂質 ] + 0.0120[マグネシウム mg] + 0.101[鉄 mg] + 0.000087[ビタミンA μg] - 1.0247[ビタミンB mg] - 0.880[ビタミンB mg] - 0.176[食塩相当量 ] + 9.480
解析No.4 相関係数:0.740
記憶力試験点数 = 0.00707[脂質 ] + 0.0232[食物繊維総量 ] - 0.000331[ナトリウム mg] - 0.00508[マグネシウム mg] + 0.680[鉄 mg] - 0.361[ビタミンB mg] - 0.00310[糖質 ] + 9.506
解析No.5 相関係数:0.627
記憶力試験点数 = 0.0831[試験回数 ] - 0.00821[たんぱく質 ] + 0.0368[鉄 mg] + 0.0407[亜鉛 mg] + 0.0347[ビタミンE mg] - 0.200[ビタミンB mg] - 0.0809[食塩相当量 ] + 8.982
解析No.6 相関係数:0.728
記憶力試験点数 = 0.0944[試験回数 ] - 0.00498[マグネシウム mg] + 0.0571[鉄 mg] + 0.0822[亜鉛 mg] + 0.0526[ビタミンE mg] - 0.408[ビタミンB mg] - 0.0923[食塩相当量 ] + 9.006
解析No.7 相関係数:0.683
記憶力試験点数 = 0.0239[脂質 ] + 0.000877[カルシウム mg] - 0.00237[マグネシウム mg] + 0.0133[鉄 mg] - 0.0206[ビタミンD μg] - 0.527[ビタミンB mg] - 0.0481[飽和脂肪酸 ] + 9.049
個別最適食の設計
 観察期間の記憶力試験スコアをもとに目標予測点を設定し、それを達成できる個別最適食(1日3食)を設計した。予測点は10.3点として定め、食材の調整を行うことで献立を作成した。献立例は図65に示した。
栄養素調整度
 各解析で特定された記憶力改善因子、記憶力改悪因子の全体調整度および個別調整度を以下に示した(図66~72)。改善因子調整度は全て正の値となったが、改悪因子調整度は一様ではなく解析No.1,3,6,7では正の値、解析No.2,4,5では負の値となった。栄養素調整として個々の改善因子は増量させ、個々の改悪因子は減量させることが理想であるが、QOLの維持のため理想の調整ができないことがある。その例として改悪因子であるたんぱく質の摂取量を減少させたくない、もしくは増加させたい場合、他の改悪因子を減少させ改善因子を増加させるといった調整を行う必要がある。また、個別の改善因子が減少した場合でも他の改善因子を増加させ、改悪因子を減少させることで調整が可能である。このように「改善因子の総和による効果が改悪因子の総和による効果を上回る」ような調整を行うことで目標値を達成した個別最適食の設計が可能である。
摂取栄養素量変化
 観察期間と実証期間の摂取栄養素量を比較するために、観察期間の摂取量を100%として比較したグラフを示した(図73~79)。同じラベルの2本の棒グラフにおいて、左が観察期間、右が実証期間を示し、○印は記憶力改善因子を、×印は記憶力改悪因子を示すものである。エネルギー量について、観察期間の平均摂取エネルギー量とほぼ同等になるような設計を条件としていた。実証期間のエネルギー量は104~109%となり、条件内での設計を達成できた。記憶力試験回数は改善因子であった場合は増加、そうでなかった場合は観察期間の平均回数とほぼ同等となるように調整した。
記憶力試験の結果
 観察期間および実証期間の記憶力試験のスコアの推移を示した(図80)。観察期間では記憶力試験スコア上昇は確認されなかったが、実証期間ではスコア上昇傾向が確認され、観察期間のスコア平均は8.80点、実証期間のスコア平均は9.31点となり有意にスコア平均が上昇した(p<0.001)(図81)。また各期間のスコア分布比較を行い、観察期間と実証期間それぞれ7点が12回(7.1%)と0回(0%)、8点が41回(24.4%)と31回(18.5%)、9点が86回(51.2%)と72回(42.9%)、10点が27回(16.1%)と48回(28.6%)、11点が2回(1.2%)と16回(9.5%)、12点が0回(0%)と1回(0.6%)となり、試験スコアの向上が確認された(図82)。
まとめ
 第2実施例では、健常な成人男性1名を対象に日々の摂取栄養素量や記憶力試験スコア、記憶力試験回数のデータを解析することで記憶力を改善する因子・改悪する因子を特定、それらの因子を調整した食事を設計し摂取することで記憶力改善を検証した。
 第2実施例では、試験期間中のバイタルデータを重回帰分析することで摂取栄養素量、記憶力試験回数から記憶力試験スコアを予測するモデル式を導出した。解析は合計7回行い、モデル式の平均重相関係数は0.776±0.100となり、各解析においても高い相関が見られたためモデル式によって記憶力試験スコアを予測できることが示唆された。また、解析ごとにモデル式に含まれる記憶力改善因子・改悪因子の種類と目的変数に対する各栄養素の影響度は異なり、ある栄養素については係数符号が逆転しているものも確認された。使用しているデータは解析ごとに異なっており、各解析時点の最新のデータを用いた。このことから、解析時の身体の状態を反映していることが推察され、より最新のデータに沿った精度の高い食事の設計が可能であることが考えられる。
 それぞれのモデル式に含まれる栄養素は異なったが、高い頻度で採用される栄養素があり、これらが大きな影響を与えていることが考えられる。改善因子であった鉄は脳機能に重要である酸素を運搬する能力を持っているが、吸収率が約15%と低いことが分かっている。この低い吸収率を補うために摂取量を増やすよう改善因子として示されたことが考えられる。同じく改善因子であった脂質は脳の60%を構成している重要な栄養素である。脳での主なエネルギー源はグルコースだが、グルコースが不足すると肝臓で脂質からケトン体をつくり出しエネルギーが不足しないよう常に調節されている。また、細胞の構成成分としてのはたらきを持っており情報伝達に関与している。このようなはたらきが脳機能に関与していると考えられる。改悪因子であった食塩相当量はナトリウム量を示している。ナトリウムは能動輸送によって細胞内外を移動し、濃度勾配をつくる。この濃度勾配に依存して糖やアミノ酸など様々な物質が輸送される。ナトリウムによる能動輸送は細胞内部のイオン環境の維持にも関与しており、このようなはたらきが脳機能に関与している可能性がある。モデル式に含まれた栄養素のうち、試験期間中に改善と改悪が逆転しているものも確認された。それらはミネラルであり、人体の様々な代謝に関わっている重要な栄養素である。個別最適食の先行研究においてもミネラルやビタミンは関与因子として示されることが多く、身体活動機能に大きく関与している可能性があり、身体の状態によって必要量が常に変化しているため改善と改悪が逆転したことが考えられる。
 モデル式に記憶力試験回数が含まれることがあり(解析No.1, No.5, No.6)、栄養素量だけでなく記憶力試験回数も調整することが可能であった。このことから、非栄養因子の影響も考慮することができ、栄養素調整と組み合わせて最適化メニュの設計が可能であると考えられる。
 解析ごとに設計した個別最適食の栄養素量・試験回数の調整度合いを示すため栄養素調整度を算出し比較した。第2実施例では、記憶力改善因子は先行研究と同様観察期間と比較してすべての栄養素で増加させる調整を行った。改悪因子は基本的に減少させる調整を行ったが、一部の栄養素で増加している、またはほぼ変動なしといった調整を行った。「改善因子の総和による効果が改悪因子の総和による効果を上回る」調整することで個別最適食は設計可能であり、個人のライフスタイルや食の好みなどを考慮できることが考えられる。
 第2実施例では20種類以外の栄養素としてアミノ酸も含んだ解析を行った。その結果、アミノ酸同士に高い相関関係があり、それによってVIFが10以上となりモデル式の信頼度が大きく低下してしまうことがあったため、変数から除外した。しかし、アミノ酸が問題なくモデル式に含まれた場合、サプリメント等を用いることでも栄養素調整が可能であり、適切な個別最適食を設計することができる。
 第2実施例の条件検討を行うため、予備試験を行った。予備試験では摂取栄養素を解析し、記憶力改善・改悪因子となる栄養素を調整することで個別最適食を設計し摂取した。予備試験では実証期間後に個別最適食を摂取していない後観察期間を設け、記憶力試験結果は「サプリメントデータ予備試験結果」に示した。記憶力試験スコア上昇傾向が見られなかった観察期間と比較して、実証期間ではスコア上昇傾向が見られ有意にスコア平均が上昇した(p<0.001)。しかし後観察期間ではスコア上昇傾向は見られず、実証期間と比較して有意なスコア平均上昇は確認されなかった(図83~図88)。このことから実証期間で確認されたスコア上昇は栄養素調整によるものであり、プラセボ効果ではないことが考えられる。
 第2実施例で用いた解析手法は栄養素に限らず数値化できるものであればモデル式に組み込むことができるため、栄養素以外の観点からも改善効果を促すこと、様々な健康指標改善に応用できることが可能である。また、一個人のデータをもとに解析することから、これまでの大衆向け指導とは異なり個人の体質やQOLを維持した個別化指導が可能である。よって、この個別最適食は個人に寄り添った新たなヘルスケアとなる可能性を秘めている。
<第3実施例>
 第3実施例では、個人の持久力の向上を目標に、摂取栄養素量の最適化による心肺機能改善効果を検証した。心肺機能の指標には安静時心拍数を用いた。安静時心拍数は食事療法や運動習慣によって変化し、安静時心拍数を下げることで持久力は向上する。また、改善効果の向上のために摂取栄養素量以外の因子として運動量の導入も検討した。
試験材料と方法
試験材料
対象者
 1)健常な成人男性1人
 試験期間中は1日3回の食事とした。健康食品やサプリメント類、アルコール類の摂取、3食以外の食事(追加の食事や間食)の摂取は禁止、飲料は水のみとした。また、不規則な生活は避け、指定された運動以外の激しい運動は行わないようにした。
2.実験機器
 1)体重・体組成計(HBF-255T、 オムロンヘルスケア株式会社、京都)
 2)ウェアラブルデバイス(Fitbit Charge3、Fitbit (Google) 、USA)
 3)スマートフォン(iPhone(登録商標) XR、Apple、USA)
 4)パルスオキシメータ(yuwell パルスオキシメータ YX301、株式会社グロックス、東京)
 5)新体力テスト 20mシャトルラン音源 (文部科学省)
3.ソフトウェア・アプリケーション
 1)OMRON connect(オムロンヘルスケア株式会社、京都)
 2)あすけん(株式会社asken、東京)
 3)Fitbit(Fitbit (Google)、California、USA)
 4)SPSS Statistics ver.25(IBM、New York、USA)
試験方法
試験スケジュール
 試験期間は2つの期間に分け、それぞれ観察期間(28日間)、実証期間(28日間)とスケジュール(図89)に基づいて実施した。実証期間を第1期から第4期まで分割して1週間毎に重回帰分析を行い、安静時心拍数予測モデル式を作成した。観察期間では1日3食の摂取栄養素量と運動量(次頁で説明)を解析に用いるデータとし、記録を行った。実証期間では、観察期間で取得したデータを重回帰分析し、解析結果をもとに栄養素・運動量の調整を行った個別最適食を3食(朝、昼、夜)摂取・運動を行い記録した。また、持久力を評価するため7日毎に20mシャトルランを実施し、観察期間と実証期間の前後比較、解析毎の持久力向上を確認した。
各データの測定方法
安静時心拍数
 目的変数となる安静時心拍数の測定には、ウェアラブルデバイスを用いて測定を実施した。
摂取栄養素量
 観察期間中は食事管理のためのスマートフォンアプリを用いて、1日3食の食事の写真撮影による栄養素の推定と記録を行った。記録の対象は、摂取した食事からたんぱく質、脂質、糖質、食物繊維総量、炭水化物、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンC、食塩相当量、飽和脂肪酸の計20栄養成分の摂取量および摂取エネルギー量とし、1日あたりの合計量を記録した。この毎日の栄養素量から安静時心拍数を予測するモデル式を作成した。なお、2020年12月に改訂された日本食品標準成分表(2020年版,八訂)に準拠したデータが使用されている。
運動量
 本試験では、摂取栄養素量に加え運動量の変化を説明変数として用い、安静時心拍数に影響を与える有酸素運動(ジョギング)を行った時間を運動量とした。観察期間では、0分、15分、30分、45分からランダムに選んだ時間を1日1回、12 km/hの一定の速度で行った(0分:7回、15分:6回、30分:7回、45分:8回)。また、ジョギングの影響による安静時心拍数の減少を排除するため、本試験開始1か月前から観察期間と同様の方法でジョギングを行った。
モデル式の導出
 個別最適食を設計するためのモデル式の導出には、SPSS Statistics ver.25(IBM、New York、USA)による重回帰分析を使用した。目的変数は日々の安静時心拍数、説明変数は運動量及び前日の摂取栄養素量とし、変数減少法による解析方法を用いた。解析結果により7つの要素による安静時心拍数を予測するモデル式を構築し、係数が正である栄養素は安静時心拍数減少因子(改善因子)、負である栄養素は安静時心拍数上昇因子(改悪因子)とした。
個別最適食の設計
 安静時心拍数の目標予測点を設定し、導出したモデル式で明らかとなった改善因子を増加させ、改悪因子を減少する調整を行い、予測点を達成できる個別最適食を1日3食で設計した。実施者のQOL維持のため、観察期間に摂取した食事と同様に、主菜・副菜等のバランスを考慮し、個別最適食の作成を行った。またジョギング時間が改善因子となった場合、シャトルラン実施日を除き45分のジョギングを行った。モデル式に採用されなかった場合は観察期間と同様にランダムな時間でジョギングを行った。
持久力評価項目
20mシャトルラン(文部科学省 新体力テスト)
 教育現場において、持久力測定法として用いられている20mシャトルランを実施し、持久力評価を行った。20mシャトルラン実施による持久力向上の影響を少なくするため、7日毎に1回行い、観察期間と実証期間では4回ずつ計測を行った。また反復による技術向上要因を排除するため、試験1か月前から計測を行い、記録の向上が認められなくなった後、本試験を実施した。
血中酸素飽和度
 毎日のジョギング終了時の血中酸素飽和度を測定した。血中酸素飽和度とは、心臓から全身に供給される血液(動脈血)の中を流れている赤血球に含まれるヘモグロビンの酸素との結合割合を皮膚を通して(経皮的に)調べた値であり、心肺機能の評価にも用いられる。よって観察期間と実証期間の前後比較することで持久力の向上を確認した。
統計処理
有意差検定
 測定結果には観察期間、実証期間ごとに平均値と標準偏差を算出した。改善食に対応する身体変化は翌日に反映されるため、実証期間1日目の試験データは除外した。観察期間と実証期間との比較には、対応のないt検定による統計処理を行った。検定における有意水準は両側検定で5%以下とした(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001)。
栄養素の調整度評価
 摂取栄養素について標準化を行い、各栄養素の調整の度合いを算出し評価した。標準化はデータの平均を0、分散を1にスケーリングすることであり、標準化を行うことで単位の異なる栄養素についての比較が可能となる。解析に使用した栄養素データの平均および標準偏差を用いて標準化し、実証期間の標準化後の栄養素量の平均から観察期間の標準化後の栄養素量を引いた値に、重回帰分析により導かれた標準化係数の絶対値を乗算した値を調整度とした。調整度は安静時心拍数関与因子個別の調整度について算出した。調整度の値が正である場合観察期間よりも多く、負である場合観察期間よりも少なく調整が行われている。
試験結果
心肺機能関与因子の特定
 観察期間に取得した安静時心拍数を目的変数、摂取栄養素量及び運動量(ジョギング時間)を説明変数としてSPSS Statistics ver.25を用い、重回帰分析を行った。求められた重回帰係数により、安静時心拍数を予測するモデル式を構築し、係数の符号から安静時心拍数関与因子を特定した(図90)。4回の解析の重相関係数の平均値は0.835であり、摂取栄養素と安静時心拍数測定値の間には高い相関が見られたことから、摂取栄養素量および運動量(ジョギング時間)から安静時心拍数を予測できることが示唆された。
解析1 解析データ:2021.10.05~2021.10.29(25日間) R=0.86
 安静時心拍数(bpm) = - 0.033[ジョギング時間 分] - 0.042[たんぱく質 g] + 0.043[脂質 g] - 0.01[糖質 g] + 0.255[亜鉛 mg] - 0.001[ビタミンA μg] + 1.23[ビタミンB6 mg]
解析2 解析データ:2021.10.12~2021.11.05(25日間) R=0.84
安静時心拍数(bpm) = - 0.024[ジョギング時間 分] - 0.01[マグネシウム mg] + 0.213[鉄 mg] + 0.842[ビタミンB2 mg] - 0.526[ビタミンB6 mg] + 0.023[食物繊維量 g] - 0.000259[ナトリウム mg]
解析3 解析データ:2021.10.19~2021.11.12(25日間) R=0.83
安静時心拍数(bpm) = - 0.005[マグネシウム mg] - 0.236[亜鉛 mg] + 0.117[ビタミンE mg] + 0.255[ビタミンB1 mg] + 2.31[ビタミンB2 mg] - 0.005[ビタミンC mg] + 0.057[食物繊維総量 g]
解析4 解析データ:2021.10.26~2021.11.19(25日間) R=0.81
安静時心拍数(bpm) = - 0.022[脂質 g] - 0.001[カリウム mg] + 0.001[カルシウム mg] - 0.262[亜鉛 mg] + 1.30[ビタミンB2 mg] + 0.087[食物繊維総量 g] + 0.067[飽和脂肪酸 g]
個別最適食の設計
 観察期間の安静時心拍数をもとに目標予測値を設定し、それを達成できる個人最適食(1日3食)を設計した。予測安静時心拍数は50(bpm)として定め、食材の調整を行うことで献立を作成した。個別最適食の例は解析2の一例であり、(図91)に示した。なお、ジョギング時間は解析1と解析2において改善因子として特定されたため、観察期間平均23.6分から実証期間平均では30.0分と増加の調整を行った(0分:6回、15分:4回、30分:2回、45分:16回)。
栄養素調整度
 実証期間に摂取した改善因子、改悪因子の全体調整度および個別調整度を以下に示した(図.92~95)。改善因子の全体調整度は全て正の値となったが、改悪因子の全体調整度は解析1、解析4については負の値、解析2、解析3においては正の値となった。個別最適食の設計では、改善因子を正の値にし、改悪因子を負の値にする調整を行うことが最も理想的であるため解析1、解析4のような結果となった。しかし、個人のQOLを維持するには食の好みを反映させ、普段の食生活に大きな変化を与えないことが重要であり、改悪因子を含む食材を減らせない場合がある。こうした中では、改善因子をより含む食材の増加、または変更の調整を行い、目標値に達成できるよう設計を行う。また、改悪因子を多く含むがそれ以上に改善因子の総和が多い食材があった。本試験では玄米がその食材にあたり、解析2、解析3はそれを用いたため、改悪因子が正の値となった。
安静時心拍数関与栄養素量
 実証期間に対象者が試験食品によって摂取したエネルギー量と栄養素の量を、観察期間の摂取量を100%として比較したグラフを以下の図96~99に示した。同じラベルの2本の棒グラフにおいて、左が観察期間、右が実証期間の摂取量を示し、○は安静時心拍数改善因子を、×は安静時心拍数改悪因子を示すものである、エネルギー量は観察期間平均と比べ±10%以内の変化であった。解析3において、実証期間のジョギング時間が観察期間のジョギング時間を28%下回る結果となった。次の項で述べるが、解析3の期間内においても安静時心拍数は減少しているため、栄養素量による影響が大きいことが示唆された。
安静時心拍数の推移
 観察期間及び実証期間の安静時心拍数の推移を示した(図100)。また観察期間の平均、実証期間の平均を示した(図.101)。観察期間平均54.4±0.97(bpm)に比べ、実証期間では51.6±1.84(bpm)と有意に低下した(p<0.001)。
運動機能試験の結果
 45分間ジョギングした際の終了時の血中酸素飽和度の割合を示した(図102)。観察期間平均が93.6±0.48%に比べ、実証期間平均では、95.1±0.66%と有意に上昇した(p<0.001)(図103)。また、20mシャトルランの結果を示した(図104)。観察期間の75回から実証期間では95回まで上昇した。また、20mシャトルラン結果は観察期間平均77.3回、実証期間平均91.0回と有意に上昇した(p<0.001)(図105)。
まとめ
 第3実施例では、持久力の向上を目標に、摂取栄養素量の最適化による心肺機能改善効果を検証した。
 本試験の結果から、個人の摂取栄養素量及び運動の最適化による安静時心拍数の減少は可能であり、安静時心拍数の予測が可能であることが示唆された。持久力の評価項目の結果について、20mシャトルラン及びジョギング終了時の血中酸素飽和度の結果も有意に上昇した(p<0.001)。このことから、個人の安静時心拍数から持久力を推定できる可能性が示唆された。
 また、運動量を解析に組み込むことで、個人の生活に適した運動量を定めたうえで、それに合わせた食事設計が可能になった。さらに、運動量のように数値化できる指標であれば解析に組み込むことが可能であることが示され、このことから、今回の試験では考慮できなかった、ストレスや睡眠などの外的要因による影響を考慮できることが考えられる。
 本試験では、日々の体内環境の変化に対応するため、1週間に1度解析を行う連続解析の手法を取り入れた。各解析結果では、モデル式の要素はすべて異なり、解析時の身体の状態を反映していることが推察され、より最新のデータに沿った精度の高い食事の設計が可能であることが考えられる。また、安静時心拍数と密接に関連するジョギング時間は解析3、解析4ではモデル式に反映されなかった。これは選ばれた7つの栄養素よりもジョギング時間の影響度が低いことを示しており、個人の身体状況に応じて運動量の増加以上に栄養素の調整の影響が大きいことが示唆された。また、本試験において、最も改善の影響度の高い因子はマグネシウムであった。血清マグネシウム値が高いほど心血管疾患のリスクが有意に低くなり、食事由来のマグネシウム摂取量が多いほど(最大で1日あたり約250 mg)心筋への血液供給の低下が原因で起こる虚血性心疾患のリスクが有意に低くなることが示されている。そのため、本試験においてもマグネシウムが心肺機能の強化に関与している可能性が考えられる。また、ミネラルは改悪因子となる頻度が高かった。ミネラルは身体活動機能に大きく関与している可能性があり、身体の状態や目的によって必要量が常に変化している。したがって本試験では、被験者の安静時心拍数にとって必要量を超過していた可能性が考えられた。
 実証期間では観察期間に比べて運動量が増加していることから、心拍数の減少(持久力の変化)は運動量の増加に伴った結果である可能性を考慮するため、実証期間後の後観察期間を設けた。後観察期間では実証期間と同じ運動量を設定し、個別最適食の摂取を行わなかった。その結果、実証期間と後観察期間の安静時心拍数の平均値を比較すると、有意な変化はみられなかった(図106)ことから、実証期間では個別最適食による影響が強いことが示唆された。
 本試験から、食と運動の個別最適化による、心肺機能向上は可能であることが示唆された。本手法では、心肺機能に限らず数値化できるあらゆる指標の予測・改善が見込まれるため、様々な健康指標の改善を可能とする新たなヘルスケア技術となりうる力を秘めている。
<第2実施形態>
 上述した第1実施形態では、実現目標に連動する測定値と、ユーザ自身について取得したデータ(摂取した栄養素、行動、ライフステージ等)との相関を分析して予測モデルを作成し、改善因子および/または改悪因子を特定するものとしたが、第2実施形態では、ユーザが他のユーザのデータおよび/または解析結果を用いてユーザについての改善因子および/または改悪因子を特定する。
 以下、他のユーザについて取得した栄養素および実現目標に連動する測定値、ならびに/または、他のユーザについて解析された栄養素モデルを用いて、ユーザに対する食事メニュを提案する手法について説明する。
 図107は、第2実施形態に係るサーバ装置1の機能構成例を示す図である。同図に示すように、第2実施形態では、サーバ装置1はさらにユーザに関する情報(以下、ユーザ情報という。)を記憶するユーザ情報記憶部137と、予測モデル記憶部138と、類似ユーザ特定部120とを備える。
 予測モデル記憶部138は、解析部115が作成した予測モデル(栄養モデル、栄養行動モデル、栄養ライフステージモデル、栄養日時モデル、栄養複合モデル)を記憶する。予測モデル記憶部138は、予測モデルを含む情報(以下、予測モデル情報という。)を記憶する。予測モデル情報には、ユーザを特定する情報(例えばユーザID)に対応付けて、ユーザの実現目標を示す情報(以下、目標データという。目標データは、例えば、「ダイエット」「血圧を下げる」などのテキストデータであってよい。)と、その実現目標に関連する測定値を示す情報(以下、測定値特定情報という。例えば、「体重」「血圧」などのテキストデータやラベル値とすることができる。)と、予測モデル(栄養モデル、栄養行動モデル、栄養ライフステージモデル、栄養日時モデル、栄養複合モデルなど)とを含めることができる。
 図108は、ユーザ情報記憶部137に記憶されるユーザ情報の構成例を示す図である。ユーザ情報には、ユーザを特定する情報(ユーザID)に対応付けて、ユーザに係る各種の属性が含まれる。属性には、例えば、年齢、性別、遺伝子、血液検査の結果、尿検査の結果、生体指標(体重、体脂肪率、骨格筋率、BMI、血圧など)、生活習慣(食生活、運動量、睡眠時間、飲酒、喫煙など)、居住地、出身地、人種、職業などが含まれうる。食生活については、食に対する嗜好(好きなもの、嫌いなもの)、摂取栄養素組成、摂取カロリー量などをユーザにアンケートした結果(事前に準備した選択肢を選択させてもよいし、自由記述のテキストデータとしてもよい。)を含めることができる。
 第2実施形態では、ユーザと属性の類似する他のユーザ(以下、類似ユーザという。)のデータおよび/または解析結果を用いる。類似ユーザ特定部120は、ユーザと属性の類似する類似ユーザを特定する。ユーザの属性の類似性は、公知の手法により求めることができる。例えば、数値の一致度合やテキストの一致度合などを標準化して合計することで類似度を求めることができる。
 類似ユーザのデータおよび/または解析結果の利用方法には、以下の4パターンが存在する。
 パターン1:他の1人の類似ユーザの解析結果を用いる。
 パターン2:他の1人の類似ユーザのデータを解析した解析結果を用いる。
 パターン3:他の複数の類似ユーザのデータを解析した解析結果を用いる。
 パターン4:他の複数の類似ユーザの解析結果を用いる。
 以下、各パターンについて説明する。
<パターン1:他の1人のユーザの解析結果を用いる>
 パターン1では、1人の類似ユーザについての解析結果をそのまま当該ユーザについて使用する。
 類似ユーザ特定部120は、ユーザの実現目標と同じ実現目標であった他のユーザの中から属性の最も類似するものを1人類似ユーザとして特定することができる。類似ユーザ特定部120は、ユーザから実現目標の入力を受け付け、受け付けた実現目標と一致する(又は所定度合以上に類似する)予測モデル情報を予測モデル記憶部138から検索し、検索した予測モデル情報に含まれるユーザIDに対応するユーザ情報をユーザ情報記憶部137から取得し、取得したユーザ情報に含まれる属性と、当該ユーザに対応するユーザ情報に含まれる属性との類似度を判定し、類似度が最も高いユーザ情報(自身以外のもの)を特定することができる。
 解析部115は、類似ユーザについて作成した予測モデル(ならびに予測モデルの説明変数である改善因子および改悪因子)を予測モデル記憶部138から取得し、当該ユーザの予測モデルならびに改善因子および改悪因子とすることができる。
 評価部116は、類似ユーザの改善因子および改悪因子に基づいて食事メニュを評価し、食事メニュ提案部117は、評価値に応じて食事メニュを選択したり、測定値が向上するように栄養素を調整したりすることができる。
 なお、測定値が複数測定値の比で表される無次元の指標を用いる場合には、類似ユーザの予測モデルを使用するにあたり、係数を補正することができる。例えば、測定値がBMIである場合に、BMIは体重と身長とから計算されるところ、体重の差により補正を行うことができる。例えば、BMI=26で体重=60kgの類似ユーザのデータを、BMI=26で体重=80kgのユーザに適応する場合には、(80÷60)×係数で補正することができる。このように、評価部116は、測定値に相関する属性(他の測定値)について、当該ユーザの属性に対する類似ユーザの属性の比を係数に乗じるようにして食事メニュを評価することができる。
<パターン2:他の1人のユーザのデータを解析した解析結果を用いる>
 パターン2では、1人の類似ユーザについて取得されたデータを解析する。
 類似ユーザ特定部120は、ユーザの実現目標に関連する測定値を測定値記憶部131に登録している他のユーザの中から、属性の最も類似するものを1人、類似ユーザとして特定することができる。
 解析部115は、特定した類似ユーザに対応する測定値及び栄養素の摂取量を測定値記憶部131および摂取量記憶部132から読み出し、栄養素の摂取量を説明変数とし、測定値を目的変数とした多変量解析により予測モデル(栄養モデル)を作成し、測定値の改善に寄与する栄養素である改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素である改悪因子とを特定することができる。
 評価部116及び食事メニュ提案部117は、第1実施形態と同様にして、ユーザに対して食事メニュを提案することができる。
<パターン1,2共通>
 パターン1,2の場合に、1人の類似ユーザのデータまたは解析結果を用いて食事メニュを提案するところ、ユーザの実現目標に関する測定結果の改善が見られない場合には、他の類似ユーザを選択するようにしてもよい。
 例えば、類似ユーザ特定部120が、第1の類似ユーザを特定し、評価部116が第1の類似ユーザのデータまたは解析結果を用いて食事メニュを評価し、食事メニュ提案部117は、評価に応じてユーザに対して測定結果の改善が期待される食事メニュを提案し、これを所定期間(例えば、1週間や1カ月など)続けた後、測定値取得部111は、体重や血圧などの目標に関する測定値が改善しているか否かを取得する。測定値取得部111は、測定値を取得する代わりに、ユーザに対して測定値が改善しているか否かのアンケートを行うようにしてもよい。ここで測定値が改善していない場合(例えば、測定値が改悪している場合、測定値が変化していない場合、測定値が所定値未満しか改善していない場合)には、類似ユーザ特定部120が、第1の類似ユーザとは異なる第2の類似ユーザを第1の類似ユーザと同様にして特定し(属性の類似度に応じて選択する)、特定した第2の類似ユーザのデータまたは解析結果を用いて、評価部116が食事メニュを評価し、食事メニュ提案部117が評価に応じてユーザに対して測定結果の改善が期待される食事メニュを提案するようにする。ユーザの測定値に改善が見られるまでこの処理を繰り返すことができる。
<パターン3:他の複数のユーザのデータを解析した解析結果を用いる>
 パターン3では、ユーザの属性に類似する複数の類似ユーザについてのデータを解析する。
 類似ユーザ特定部120は、ユーザの実現目標に関連する測定値を測定値記憶部131に登録している他のユーザの中から、属性の類似するものを複数人(所定数であってもよいし、所定の類似度以上のユーザの全てを選択しまたは一部をランダムに選択してもよい)類似ユーザとして特定することができる。
 解析部115は、特定した類似ユーザに対応する測定値及び栄養素の摂取量をすべて測定値記憶部131および摂取量記憶部132から読み出し、栄養素の摂取量を説明変数とし、測定値を目的変数とした多変量解析により予測モデル(栄養モデル)を作成し、測定値の改善に寄与する栄養素である改善因子と、測定値の悪化に寄与する栄養素である改悪因子とを特定することができる。
 評価部116及び食事メニュ提案部117は、第1実施形態と同様にして、ユーザに対して食事メニュを提案することができる。
<パターン4:他の複数のユーザの解析結果を用いる>
 パターン4では、複数の類似ユーザについての解析結果を利用して食事メニュの評価および提案を行うようにする。
 まず、類似ユーザ特定部120は、ユーザの実現目標と同じ実現目標であった他のユーザの中から、属性の類似するものを複数人(所定数であってもよいし、所定の類似度以上のユーザの全てを選択しまたは一部をランダムに選択してもよい)、類似ユーザとして特定することができる。
 次に、解析部115は、複数の類似ユーザについて作成した複数の予測モデルを予測モデル記憶部138から取得し、取得した予測モデルを組み合わせて1つの予測モデル(以下、合成モデルという。)を作成することができる。解析部115は、例えば、複数の予測モデルに共通する(所定数以上の予測モデルに使われている)説明変数を選択し、選択した説明変数を、合成モデルの説明変数とすることができる。解析部115は、各説明変数の係数について、最も絶対値の大きい係数を選択したり、係数の中央値を選択したり、係数の平均値を算出したりして、合成モデルの説明変数に係る係数とすることができる。また、解析部115は、例えば、主成分分析などを用いて、最も影響の大きい説明変数を選択するようにしてもよい。
 評価部116及び食事メニュ提案部117は、上記のようにして作成された合成モデルを予測モデルとして、第1実施形態と同様の手法で、ユーザに対して食事メニュを提案することができる。
 以上説明したように、第2実施形態に係る健康支援システムによれば、ユーザが栄養素の摂取量や実現目標に連動する測定値を取得せずに手軽に目標を実現できることができる。
 なお、第2実施形態では、栄養モデルについて説明したが、栄養行動モデルについても同様の手法を用いることができる。
  1   サーバ装置
  2   通信ネットワーク
  3   ユーザ端末
  4   バイタルセンサ
  5   活動センサ
  111 測定値取得部
  112 摂取量取得部
  113 行動量取得部
  114 ライフステージ情報取得部
  115 解析部
  116 評価部
  117 食事メニュ提案部
  118 行動提案部
  131 測定値記憶部
  132 摂取量記憶部
  133 行動量記憶部
  134 ライフステージ情報記憶部
  135 食事メニュ記憶部
  136 食材情報記憶部

Claims (10)

  1.  ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶する測定値記憶部と、
     前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
     前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
     食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
     前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案する食事メニュ提案部と、
     を備えることを特徴とする情報処理システム。
  2.  請求項1に記載の情報処理システムであって、
     食材ごとに前記栄養素の前記含有量を記憶する食材情報記憶部をさらに備え、
     前記食事メニュ記憶部は、前記食事メニュに含まれる前記食材を記憶し、
     前記食事メニュ提案部は、
      前記食事メニュに含まれる少なくとも1つの第1の前記食材よりも前記改善因子である前記栄養素を多く含む第2の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第2の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
      前記第1の食材よりも前記改悪因子である前記栄養素を少なく含む第3の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第3の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
      前記第1の食材よりも前記改善因子である前記栄養素を多く含み、かつ、前記第1の食材よりも前記改悪因子である前記栄養素を少なく含む第4の前記食材を前記食材情報記憶部から選択し、前記第1の食材を、選択した前記第4の食材に変更するように前記食事メニュを修正すること、
      前記改善因子である前記栄養素を含む前記第5の食材を前記食材情報記憶部から選択し、選択した前記第5の食材を追加するように前記食事メニュを修正すること、および、
      前記改悪因子である前記栄養素を含む前記第6の食材を前記食材情報記憶部から選択し、選択した前記第6の食材を削除するように前記食事メニュを修正すること、
     の少なくともいずれかを行い、修正後の前記食事メニュを提案すること、
     を特徴とする情報処理システム。
  3.  請求項1または2に記載の情報処理システムであって、
     前記解析部は、前記改善因子について改善に寄与する改善度合を算出し、前記改悪因子について悪化に寄与する改悪度合を算出し、
     前記食事メニュ提案部は、
     前記食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第1の値を算出し、
     前記修正後の食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記修正後の食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第2の値が、前記第1の値よりも大きくなるように、前記食事メニュの修正を行うこと、
     を特徴とする情報処理システム。
  4.  請求項1または2に記載の情報処理システムであって、
     前記解析部は、前記改善因子について改善に寄与する改善度合を算出し、前記改悪因子について悪化に寄与する改悪度合を算出し、
     前記食事メニュ提案部は、
     前記摂取量記憶部に記憶されている前記改善因子に係る前記摂取量に前記改善度合を乗じた値から、前記摂取量記憶部に記憶されている前記改悪因子に係る前記摂取量に前記改悪度合を乗じた値を引いた第1の改善値を計算し、
     前記修正後の食事メニュに含まれる前記改善因子に係る前記改善度合に前記含有量を乗じた値から、前記修正後の食事メニュに含まれる前記改悪因子に係る前記悪化度合に前記含有量を乗じた値を引いた第2の改善値が、前記第1の改善値よりも大きくなるように、前記食事メニュの修正を行うこと、
     を特徴とする情報処理システム。
  5.  請求項1ないし4のいずれか1項に記載の情報処理システムであって、
     前記ユーザが行った行動の行動量を記憶する行動量記憶部と、
     前記測定値の目標値の入力を受け付ける目標値入力部と、
     を備え、
     前記解析部は、前記栄養素の前記含有量および前記行動量と前記測定値との関係を解析した予測モデルを作成し、
     前記食事メニュ提案部は、前記修正後の食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を前記予測モデルに与えて求められる予測値と前記目標値との差に応じて前記行動量を決定し、前記食事メニュとともに、決定した前記行動量を提案すること、
     を特徴とする情報処理システム。
  6.  請求項1ないし5のいずれか1項に記載の情報処理システムであって、
     定期的に、前記解析部は、解析を行って前記改善因子および前記改悪因子を特定し、前記食事メニュ提案部は、前記修正後の食事メニュを提案すること、
     を特徴とする情報処理システム。
  7.  第1のユーザの実現目標に連動する前記第1のユーザについての測定値を記憶する測定値記憶部と、
     前記第1のユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
     前記第1のユーザについて、前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
     食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
     第2のユーザの属性に類似する前記第1のユーザである類似ユーザを特定する類似ユーザ特定部と、
     前記類似ユーザについて特定された前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび、前記類似ユーザについて特定された前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを前記第2のユーザに提案する食事メニュ提案部と、
     を備えることを特徴とする情報処理システム。
  8.  第1のユーザの実現目標に連動する前記第1のユーザについての測定値を記憶する測定値記憶部と、
     前記第1のユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶する摂取量記憶部と、
     食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶する食事メニュ記憶部と、
     第2のユーザの属性に類似する前記第1のユーザである類似ユーザを特定する類似ユーザ特定部と、
     前記類似ユーザに対応する前記測定値及び前記摂取量を前記測定値記憶部及び前記摂取量記憶部から読み出し、前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定する解析部と、
     前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを前記第2のユーザに提案する食事メニュ提案部と、
     を備えることを特徴とする情報処理システム。
  9.  ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶するステップと、
     前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶するステップと、
     前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定するステップと、
     食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶するステップと、
     前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案するステップと、
     をコンピュータが実行することを特徴とする情報処理方法。
  10.  ユーザの実現目標に連動する測定値を記憶するステップと、
     前記ユーザが摂取した複数の栄養素の摂取量を記憶するステップと、
     前記栄養素の前記摂取量と前記測定値との関係を解析して、前記測定値の改善に寄与する前記栄養素である改善因子と、前記測定値の悪化に寄与する前記栄養素である改悪因子とを特定するステップと、
     食事メニュに含まれる前記栄養素の含有量を特定する情報を記憶するステップと、
     前記改善因子の前記含有量を増やすことおよび前記改悪因子の前記含有量を減らすことの少なくともいずれかにより前記食事メニュを修正し、修正後の前記食事メニュを提案するステップと、
     をコンピュータに実行させるためのプログラム。
PCT/JP2023/007162 2022-02-27 2023-02-27 情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法 WO2023163190A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-028755 2022-02-27
JP2022028755 2022-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023163190A1 true WO2023163190A1 (ja) 2023-08-31

Family

ID=87766261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/007162 WO2023163190A1 (ja) 2022-02-27 2023-02-27 情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023163190A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007249375A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Ajinomoto Co Inc 栄養指導システム
JP2008257293A (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Koichiro Yuji 健康状態予測システム
JP2020144593A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 博章 守安 レシピ抽出装置、及びレシピ抽出方法
JP2022025958A (ja) * 2020-07-30 2022-02-10 株式会社Aivick 飲食管理システム、飲食管理方法および飲食管理用プログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007249375A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Ajinomoto Co Inc 栄養指導システム
JP2008257293A (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Koichiro Yuji 健康状態予測システム
JP2020144593A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 博章 守安 レシピ抽出装置、及びレシピ抽出方法
JP2022025958A (ja) * 2020-07-30 2022-02-10 株式会社Aivick 飲食管理システム、飲食管理方法および飲食管理用プログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Estruch et al. Effect of a high-fat Mediterranean diet on bodyweight and waist circumference: a prespecified secondary outcomes analysis of the PREDIMED randomised controlled trial
Little et al. Factors associated with BMI, underweight, overweight, and obesity among adults in a population of rural south India: a cross-sectional study
Schmidt et al. Fast-food intake and diet quality in black and white girls: the National Heart, Lung, and Blood Institute Growth and Health Study
Knaeps et al. Independent associations between sedentary time, moderate-to-vigorous physical activity, cardiorespiratory fitness and cardio-metabolic health: a cross-sectional study
US20060122468A1 (en) Nutritional counseling method and server
Kelishadi et al. Can a dairy-rich diet be effective in long-term weight control of young children?
Huddy et al. Higher adherence to the Australian dietary guidelines is associated with better mental health status among Australian adult first-time mothers
Hasson et al. Sociocultural and socioeconomic influences on type 2 diabetes risk in overweight/obese African-American and Latino-American children and adolescents
Danh et al. Assessment of sports nutrition knowledge, dietary intake, and nutrition information source in female collegiate athletes: A descriptive feasibility study
Mayr et al. Multidisciplinary lifestyle intervention in children and adolescents-results of the project GRIT (Growth, Resilience, Insights, Thrive) pilot study
Nejatinamini et al. Head and neck cancer patients do not meet recommended intakes of micronutrients without consuming fortified products
Park et al. Changes in adherence to non-pharmacological guidelines for hypertension
Strahan et al. Video game playing effects on obesity in an adolescent with autism spectrum disorder: a case study
Pospisil et al. No association between nutrition and body height in German kindergarten children–a pilot study.
WO2023163190A1 (ja) 情報処理システム、情報処理プログラム、情報処理方法
Metzgar et al. Determinants of weight gain prevention in young adult and midlife women: study design and protocol of a randomized controlled trial
Locke et al. Comparing the Keyto app and device with Weight Watchers’ WW app for weight loss: protocol for a randomized trial
Assassi et al. Baseline dietary patterns of children enrolled in an urban family weight management study: associations with demographic characteristics
Fruge et al. Race and gender disparities in nutrient intake are not related to metabolic syndrome in 20-to 59-year-old US adults
Penilla et al. Style of meal service and feeding practices among Mexican American fathers and mothers: An analysis of video-recorded children's evening mealtime at home
Kotekal et al. Effect of participation with accompanying household member in the complete health improvement program in appalachia
Yang et al. Post-discharge nutritional management for patients with coronary heart disease and frailty: a qualitative study
Kozior Peri-exercise nutrition: an innovative approach to dietary assessment in trained populations
Khodabakhsh Sleep and diet in people with Type 2 Diabetes
Shanmathi et al. Ayura–Ayurvedic Diet App

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23760188

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1