JP2017067705A - 食後血糖値推定プログラム及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に利用者の食後血糖値を推定する。
【解決手段】無線端末５０の制御部５４は、食後血糖値推定ブログラムを実行することにより、利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び前記尿糖値を取得するための取得部５４１と、前記指標、前記経過時間、及び前記尿糖値に基づいて、前記食事の摂取カロリーを用いることなく前記利用者の食後血糖値を推定する食後血糖値推定部５４２と、前記摂取カロリー、前記指標、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、前記利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部５４３として機能する。
【選択図】図３

Description

本発明は、食後血糖値を推定する食後血糖値推定プログラム及び情報処理装置に関する。

血糖値の測定は、医療機関において採血後、臨床検査装置で測定するのが一般的であるが、簡易血糖測定器により、医療従事者を介さないで自宅における測定も可能であり、インスリン適用者は日常的に使用している。しかしながら、簡易血糖測定器では穿刺による侵襲、費用の面から頻回測定には向いていない。一方、尿糖計を用いた尿糖測定は血糖測定と比較し、非侵襲的であるため比較的簡便に行うことができる。

膵臓のβ細胞は、一定量のインスリンを分泌し、肝臓からの糖の放出量と全身の糖の取り込み量を適合させている。食事をすると、血糖値が上昇し、インスリンが追加分泌され、肝臓からの糖の放出を抑え、肝臓への糖の取り込みを促す。更に、骨格筋に取り込まれ、残りの糖は、中性脂肪として脂肪細胞に貯蔵されたり、血糖値が腎臓の糖***閾値を超えた場合、尿として膀胱に蓄積される。
糖尿病の多くは、血糖値上昇に見合う量のインスリンが分泌されなかったり、分泌が遅れたりする「分泌不全」と、インスリンの効きが悪い「抵抗性」の２つに起因する。インスリン分泌不全や抵抗性があると、肝臓は必要以上の糖を放出することになり、高血糖となる。食後にだけ血糖値が高くなる「食後高血糖」は、インスリンの分泌不全が始まった予兆と考えられる。
したがって、食後血糖値が、どういう状態か、手軽に分かれば、食事の炭水化物摂取量などの管理、食後の運動療法により血糖値をコントロールでき、糖尿病が進行するのを食い止め、改善させるために役立つ。特許文献１には、尿糖計を用いたそのような健康管理の一例が開示されている。

特開２００３−２７０２４１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、食後、所定時間（例えば、２時間）経過したタイミングで尿糖値を測定する必要があり、しかも数か月に亘って測定を継続する必要がある。また、当該文献には、記載されていないが、摂取カロリーによって尿糖値は相違するため、尿糖値の計測においては、標準摂取カロリーとなる標準食を食べる必要がある。くわえて、上述したように血糖値が腎臓の糖排出閾値を超えた場合に尿糖として排出されるところ、糖排出閾値は利用者によって相違する。このため、平均的な糖排出閾値を想定するしかなく、利用者の血糖状態の推定精度が悪いといった問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡便に利用者の食後血糖値を推定することを解決課題の一つとする。

本発明に係る食後血糖値推定プログラムの一態様は、利用者の食後血糖値を推定することが可能な情報処理装置に用いられるものであって、前記情報処理装置を、前記利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び前記尿糖値を取得するための取得部と、前記取得部で取得した、前記指標、前記経過時間、及び前記尿糖値に基づいて、前記食事の摂取カロリーを用いることなく前記利用者の食後血糖値を推定する食後血糖値推定部として機能させる。
この発明の一態様によれば、利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び尿糖値に基づいて、利用者の食後血糖値を推定するので、食事の摂取カロリーを用いることなく、利用者の食後血糖値の推定が可能となる。

上述した発明の一態様において、前記食後血糖値推定部は、前記取得部で取得した前記尿糖値を用いて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定することが好ましい。
この態様において、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値と尿糖値との間には、高い相関があるので、尿糖値を用いて累算値を推定することができる。また、糖排出閾値を超える血糖値の累算が尿糖値となるから、糖排出閾値を基準として、そこに累算値が加算されたものが当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間の血糖状態を示している。よって、推定した累算値と利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて利用者の食後血糖値を推定することができる。

上述した発明の一態様において、前記食後血糖値推定部は、推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、前記取得部で取得した前記指標及び推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した前記食後血糖値推移関数を用いて前記利用者の食後血糖値を推定することが好ましい。
この態様において、食後血糖値推移関数は、摂取カロリー及び糖尿病の程度を示す指標を変数とし、食後の血糖値の時間推移を示す。食後血糖値推移関数において、指標が定まった状態で、摂取カロリーを変化させると、摂取カロリーが大きくなる程、食後血糖ピーク値が大きくなる。また、糖排出閾値を特定した場合、摂取カロリーが大きくなると、累算値は単調増加する。したがって、指標と糖排出閾値を定めると、推定された累算値に対応する食後血糖値推移関数を一意に特定することができる。これにより、摂取カロリーが不明であっても、食後血糖値推移関数を推定し、これを用いて食後血糖値を推定することが可能となる。

上述した発明の一態様において、前記食後血糖値推定部は、推定した前記累算値に基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定するとともに、推定した前記累算値に対応する前記利用者の摂取カロリーを推定することが好ましい。
食後血糖値推移関数は、摂取カロリー及び糖尿病の程度を示す指標を変数とし、食後の血糖値の時間推移を示すものであるから、食後血糖値推移関数を推定することができれば、対応する摂取カロリーを推定することができる。よって、利用者は、摂取カロリーが不明な食事をしても尿糖値を計測することによって、摂取カロリーを推定することが可能となる。

上述した発明の一態様において、前記取得部は、前記利用者の食事の摂取カロリーを取得することが可能であり、前記取得部で取得した、前記摂取カロリー、前記指標、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、前記利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部とを備えることが好ましい。
より具体的には、前記糖排出閾値推定部は、前記取得部で取得した、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、前記取得部で取得した、前記摂取カロリー及び前記指標に基づいて、前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した食後血糖値推移関数と推定した前記累算値とに基づいて前記糖排出閾値を推定することが好ましい。
この態様によれば、食後血糖値推移関数は摂取カロリー及び糖尿病の程度を示す指標を変数とするので、摂取カロリー及び指標に基づいて、利用者の食後血糖値推移関数を推定することができる。また、尿糖値及び経過時間と一定の関係（概略、比例関係）にある累算値は糖排出閾値を超える血糖値を積分したものであるから、食後血糖値推移関数と累算値に基づいて、糖排出閾値を推定することが可能となる。
なお、尿糖値の計測に伴う排尿及び直前の排尿は、摂取カロリーが既知な食事の後の排尿であり、経過時間は食事開始から直前の排尿までの第１の経過時間と食事開始から尿糖値の計測に伴う排尿までの第２の経過時間であることが好ましい。あるいは、空腹血糖値が糖排出閾値を超えない場合には、直前の排尿は摂取カロリーが既知な食事の前の排尿であり、尿糖値の計測に伴う排尿及び直前の排尿は摂取カロリーが既知な食事の後の排尿であり、経過時間は食事開始から尿糖値の計測に伴う排尿までの時間であることが好ましい。また、摂取カロリーが既知である第１回目の食事の後に、摂取カロリーが既知である第２回目の食事をする場合は、第２回目の食事の後に尿糖値の計測に伴う排尿を行い、第２回目の食事の前に直前の排尿を行うことが好ましい。

上述した食後血糖値推定プログラムの発明は、以下に示す利用者の食後血糖値を推定する情報処理装置の発明として捉えることができる。
本発明に係る情報処理装置の一態様は、利用者の食後血糖値を推定するものであって、前記利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び前記尿糖値を取得するための取得部と、前記指標、前記経過時間、及び前記尿糖値に基づいて、前記食事の摂取カロリーを用いることなく前記利用者の食後血糖値を推定する食後血糖値推定部と、を備える。

また、上述した情報処理装置の一態様において、前記食後血糖値推定部は、前記取得部で取得した前記尿糖値を用いて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定することが好ましい。なお、累積値と尿糖値とは一定の関係にある。

また、上述した情報処理装置の一態様において、前記食後血糖値推定部は、推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、前記取得部で取得した前記指標及び推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した前記食後血糖値推移関数を用いて前記利用者の食後血糖値を推定することが好ましい。

また、上述した情報処理装置の一態様において、前記食後血糖値推定部は、推定した前記累算値に基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定するとともに、推定した前記累算値に対応する前記利用者の摂取カロリーを推定することが好ましい。

また、上述した情報処理装置の一態様において、前記取得部は、前記利用者の食事の摂取カロリーを取得することが可能であり、前記取得部で取得した、前記摂取カロリー、前記指標、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、前記利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部とを備えることが好ましい。

また、上述した情報処理装置の一態様において、前記糖排出閾値推定部は、前記取得部で取得した、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、前記取得部で取得した、前記摂取カロリー及び前記指標に基づいて、前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した食後血糖値推移関数と推定した前記累算値とに基づいて前記糖排出閾値を推定することが好ましい。

第１実施形態の尿糖計の外観を示す外観図である。 同実施形態の食後血糖値推定システムの外観を示す外観図である。 同実施形態の食後血糖値推定システムの電気的構成を示すブロック図である。 標準摂取カロリーを摂取した場合の食事からの血中への糖の流入量の時間変化を示すグラフである。 標準摂取カロリーを摂取した場合にHbA1cを6.0〜9.5とし、食事からの血中への糖の流入量の時間変化を示すグラフである。 標準摂取カロリーの1.5倍の食事摂取をした場合の食事からの血中への糖の流入量の時間変化を示すグラフである。 標準摂取カロリーの1.5倍の食事摂取をした場合にHbA1cを6.0〜9.5とし、食事からの血中への糖の流入量の時間変化を示すグラフである。 糖排出閾値、累算値及び尿糖値の関係の一例を示すグラフである。 糖排出閾値、累算値及び尿糖値の関係の一例を示すグラフである。 食後血糖値推移関数の一例を示すグラフである。 糖排出閾値を可変した場合の累算値を説明するためのグラフである。 空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合の排尿と累算値との関係を説明するためのグラフである。 空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合に、糖排出閾値と累算値との関係を説明するためのグラフである。 摂取カロリーを変化させた場合の食後血糖値推移関数の変化の一例を示すグラフである。 同実施形態の尿糖計の動作を示すフローチャートである。 同実施形態の無線端末の動作を示すフローチャートである。 同実施形態の無線端末の表示画面の一例を示す説明図である。 同実施形態の無線端末の表示画面の一例を示す説明図である。 同実施形態の無線端末の表示画面の一例を示す説明図である。 同実施形態の無線端末の表示画面の一例を示す説明図である。 同実施形態の無線端末の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の尿糖計の外観を示す外観図である。 同実施形態の尿糖計の電気的構成を示すブロック図である。 同実施形態の尿糖計の動作を示すフローチャートである。 同実施形態の無線端末の動作を示すフローチャートである。 同実施形態の食後血糖値推定システムの電気的構成を示すブロック図である。 空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合に、糖排出閾値と累算値との関係を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る一実施形態たる食後血糖値推定システム１００を説明する。
＜1.第１実施形態＞
＜1-1.食後血糖値推定システム１００の構成＞
食後血糖値推定システム１００は尿糖計１、尿糖計１を収納するスタンド２、及び無線端末５０を備える。図１に、尿糖計１の外観を示し、図２に食後血糖値推定システム１００の外観を示す。また、図３は、食後血糖値推定システム１００の電気的な構成を示すブロック図である。この例の無線端末５０は、スマートフォンなどの携帯電話であるが、無線通信が可能なパーソナルコンピュータや、タブレットであってもよい。

尿糖計１は、図１に示すように、尿中糖分を電気化学的に検出するセンサカートリッジ１１と、センサカートリッジ１１による検出に基づいて尿中糖分濃度の測定・表示を行いかつ測定の際にセンサカートリッジ１１を保持する部分となる尿糖計本体２１とによって構成される。センサカートリッジ１１が交換できるように、センサカートリッジ１１と尿糖計本体２１とは互いに分離可能であり且つ図１に示すように互いに結合可能である。なお、図示の尿糖計１は、使用しない時には、図２に示すように、スタンド２に挿入設置することにより保管できるようになされている。また、尿糖計１は無線端末５０と通信可能である。無線端末５０には、利用者の食後の血糖値を推定する食後血糖値推定プロブラムが格納されている。また、無線端末５０は、利用者の食後血糖値を推定する情報処理装置の一例である。

図３のブロック図に示すように、センサカートリッジ１１は、尿糖センサ１３、リードスイッチ１５、接続検出回路１６、センサ駆動回路１７及びコネクタ１８を備える。尿糖センサ１３は、尿中の夾雑物質の影響を排除して、低中高の広範囲に渡る尿中糖分濃度について検出する。尿糖センサ１３は酵素を尿成分検知用のセンサとして構成したものである。

リードスイッチ１５は、スタンド２に尿糖計１を収納したときに、磁石４２による磁場の影響で例えばオフ状態（又はオン状態）になり、リードスイッチ１５のオフ状態（又はオン状態）となる。リードスイッチ１５のオン・オフ状態は、コネクタ１８を介して後述するマイクロコンピュータ２９で検知できるようになっている。
接続検出回路１６は、センサカートリッジ１１が尿糖計本体２１に接続されているか否かを検出する。
センサ駆動回路１７は、尿糖センサ１３を駆動するとともに、コネクタ１８を介して尿糖センサ１３の検出信号を尿糖計本体２１に出力する。

次に、尿糖計本体２１は、電源２３、操作ボタンＢ１、不揮発性記憶部２５、表示部２６、無線インターフェース部２７、コネクタ２８、及びマイクロコンピュータ２９を備える。この例の電源２３は電池である。利用者は操作ボタンＢ１を操作することによって、各種の操作指示を入力できるようになっている。不揮発性記憶部２５は、例えば、フラッシュメモリで構成され、データの書き換えが可能であり、且つ、電力の供給がなくてもデータを保持する。不揮発性記憶部２５には、尿糖センサ１３の差分電流値と尿糖値変換係数とを対応付けて記憶した較正テーブルＴＢＬ１が記憶されている。

表示部２６は、各種の情報を表示し、例えば、液晶表示装置で構成される。無線インターフェース部２７は、無線端末５０との間で無線通信を実行する。無線端末５０に送信される情報には、尿糖値及びその計測時刻が含まれる。コネクタ２８は、センサカートリッジ１１のコネクタ１８と接続される。

尿糖センサ１３は寿命があり、使用限度に達すると表示部２６にセンサ交換の旨の表示がなされる。その場合、使用者はセンサカートリッジ１１を尿糖計本体２１から取り外し、新しいセンサカートリッジ１１を尿糖計本体２１に取り付ける。センサカートリッジ１１には尿や洗浄水が掛けられるので、センサカートリッジ１１と尿糖計本体２１との間は防水性に優れている。

マイクロコンピュータ２９は、いわゆる１チップマイコンであって、データを一時的に格納するＲＡＭ２９１、ブートプログラムが格納されているＲＯＭ２９２、Ｄ／Ａ変換器２９３、Ａ／Ｄ変換器２９４、クロック信号をカウントすることによって時間を計測する計時部２９５及び演算や各種の処理を実行する制御部２９６を備える。

無線端末５０は、記憶部５１、表示入力部５２、無線インターフェース部５３、及び制御部５４を備える。記憶部５１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどで構成され、制御部５４の作業領域としても機能する。また、フラッシュメモリには、食後血糖値推定プログラム、尿糖テーブルＴＢＬ２、血糖テーブルＴＢＬ３、食事テーブルＴＢＬ４、糖尿病の程度を示す指標（この例では、HbA1c）及び腎臓の糖排出閾値が記憶される。食後血糖値推定プログラムは、後述する食後血糖値推移関数を含む。また、尿糖テーブルＴＢＬ２には、尿糖値と計測時刻とが対応付けられて記憶されている。さらに、血糖テーブルＴＢＬ３には食後血糖値の最大値とその日時とが対応付けられて記憶されている。くわえて、食事テーブルＴＢＬ４には、食事日時が記憶されている。

表示入力部５２は、タッチセンサを有する表示装置であって、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が該当する。タッチセンサを有るので、利用者の入力操作は表示入力部５２で行われる。表示入力部５２は、利用者が表示入力部５２をタッチした位置を示す位置検出信号を出力する。無線インターフェース部５３は、尿糖計１との間で無線通信を行う。また、無線通信網との間で無線通信を行うことが可能である。
制御部５４は無線端末５０全体を制御する制御中枢として機能し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される。また、制御部５４は、食後血糖値の推定プログラムを実行することにより、取得部５４１、食後血糖値推定部５４２、糖排出閾値推定部５４３として機能する。

取得部５４１は、利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び尿糖値を少なくとも取得する。利用者の糖尿病の程度を示す指標の一例は、HbA1cであり、例えば、表示入力部５２から入力される。なお、無線通信網を介してサーバ装置や他の無線端末から利用者の糖尿病の程度を示す指標が送信されてもよい。この場合にも、取得部５４１は、利用者の糖尿病の程度を示す指標を取得する。また、この例において、食事の開始日時は、利用者が表示入力部５２を操作して入力し、尿糖値及びその計測日時は、尿糖計１から送信される。制御部５４は、尿糖値の計測日時と食事の開始日時の差分を演算して経過時間を算出する。取得部５４１は算出された経過時間を取得する。なお、取得部５４１は、食事の摂取カロリーを取得してもよい。

食後血糖値推定部５４２は、取得部５４１で取得した、糖尿病の程度を示す指標、経過時間、及び尿糖値に基づいて、食事の摂取カロリーを用いることなく利用者の食後血糖値を推定する。より具体的には、食後血糖値推定部５４２は、取得部５４１で取得した尿糖値を用いて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定する。さらに、食後血糖値推定部５４２は、推定した累算値と利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて利用者の食後血糖値を推定する。この点につては後述する食後血糖値推定の原理において詳細に説明する。

また、食後血糖値推定部５４２は推定した累算値に基づいて利用者の食後血糖値を推定する場合に、取得部５４１で取得した指標及び推定した累算値に対応する利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した食後血糖値推移関数を用いて利用者の食後血糖値を推定することが好ましい。
糖排出閾値推定部５４３は、取得部５４１で取得した、摂取カロリー、指標、尿糖値及び経過時間に基づいて、利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する。より具体的には、糖排出閾値推定部５４３は、尿糖値及び経過時間に基づいて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定する。また、糖排出閾値推定部５４３は、取得部５４１で取得した、摂取カロリー及び指標に基づいて、利用者の食後血糖値推移関数を推定し、推定した食後血糖値推移関数と推定した累算値とに基づいて糖排出閾値を推定する。

＜1-2.食後血糖値の推定の原理＞
次に、食後血糖値推定システム１００における食後血糖値の推定の原理について説明する。

＜1-2-1：摂取カロリーを用いた食後血糖値推移関数の推定＞
まず、摂取カロリーと血糖値の関係について説明する。血液量は、ほぼ体重に比例すると考えられる。そこで、血液に、食事からの体重１ｋｇ当たりの糖の流入量を示す関数を求める。
１回の食事内の、食事の成分によって（例えば単糖類と多糖類）、グルコースに変換される時間は異なる。このため、食事開始から血液に流入する糖は確率分布状になると想定される。ここでは、確率分布の中で開始が0であることを選べるガンマ分散を用いた。

モデル化した標準摂取カロリー（OGTTにあわせ、300カロリーとする）の、食事からの血中への糖の流入量の時間変化を図４に示す。図４において、横軸は食事開始からの時間「分」、縦軸は「mg/kg/min」（体重1kg、1分当たりの血中への糖の流入量）であり、食事開始直後は血中への糖の流入量は「０」、食事開始60分後にピークを示す定数を選んだ。血糖値の時間推移は300分＝5時間までとしている。

血糖値の初期値（空腹時血糖）は、HbA1cが高いほど大きくなり、食事開始後、血中への糖の流入により血糖値は上がり、血糖の単位時間（分）単位の吸収量を、HbA1cが高いほどインスリンの分泌や抵抗性などで、血糖の吸収量が少なくなるモデルとした。
一般に、HbA1cの基準値は、「優」が6.2％未満、「良」が6.2〜6.9未満、「可・不十分」が6.9〜7.4未満、「可・不良」が7.4〜8.4未満、「不可」が8.4以上である。そこで、「可・不十分」と「可・不良」とが、いわゆる境界型及び食後高血糖である糖尿病予備軍と捉えられる。HbA1cを、「優〜不可で」ある、6.0〜9.5とし、上記モデルで計算したものが、図５である。同図において、横軸を食事開始からの時間（0〜300分＝5時間）、縦軸を血糖値mg/dLとする。HbA1cが高いほど、血糖値が高く、食後のピークの時間は後ろにずれている。

次に、食後血糖値の時間推移は、摂取カロリーが大きくなるほど、血糖値が高くなると考えられる。標準摂取カロリーの1.5倍の食事摂取をした場合の、体重当たりの食事からの分あたりの糖の流入量と、食後血糖値の時間推移を図６に示す。横軸は同様に食事開始からの経過時間、縦軸も同様に、それぞれmg/kg/min（食事からの血中への糖の流入量の時間変化）、食後血糖値の時間推移である。また、HbA1cを、「優〜不可で」ある、6.0〜9.5とし、標準摂取カロリーの1.5倍の食事摂取をしたものが図７である。

HbA1cが7.0の時、食後血糖値のピークが170mg/dLとなり、個人により腎臓の糖排出閾値に達する可能性が出てくる。このようにして、このモデルは、摂取カロリーを変えた場合の食後血糖値の推移を表せ、腎臓の糖排出閾値を超えた場合、尿に糖が***されるモデルとしても有効である。
ここまで述べたモデルの係数は仮のものであり、実際の係数は臨床データに合わせて決定する

具体的には、１）HbA1cの広い範囲をカバーする利用者老若男女多数を集める。２）食事摂取カロリーを変え、食事開始時刻を記録する。３）持続血糖測定システムなどで連続的に食後血糖値の時間推移を測定する。４）食前食後等、排尿時間条件も変えた尿糖値を採取する。

このデータベースから、最小２乗法を使い、少なくともHbA1c、摂取カロリーを変数とした、食後の血糖値の時間推移が最適となる係数を求める。なお、このモデルにとらわれず、食後血糖値の時間推移は、臨床データともっとうまく合致する、HbA1cの値をH、摂取カロリーの量をC、時間をtとする以下に示す式１によって食後血糖値推移関数B(t)が与えられる。

なお、食後血糖値推移関数B(t)は、誤差が許容される範囲で、臨床データと相関が高ければどのようなものであってもよい。またHbA1cの替わりに他の糖尿病の程度を示し指標（血糖状態を示す指標）を採用してもよい。例えば、血清中のタンパクの一種アルブミンとブドウ糖が結合したグルコアルブミンや、血液中の糖とタンパクが結合したフルクトサミンであってもよい。グルコアルブミンは比較的短期（１〜２週間）の血糖状態の管理に適している。
また、食後血糖値推移関数B(t)の変数としては、糖尿病の程度を示す指標、摂取カロリーの他に、体重、年齢、性別などの利用者の生体の状態を示す生体情報のうち少なくとも一つを加えてもよい。

食後血糖値推移関数B(t)の式とその係数が決定すれば、個人が、その個人のHbA1cが分かっている場合、あるカロリー(C)の食事を摂取した後の、血糖値の時間推移が、C(kcal)とH(％)の関係式として、血糖値測定によらず、推定することが可能となる。

＜1-2-2：腎臓の糖排出閾値の推定＞
個人の腎臓の糖排出閾値を、M(mg/dL)とすると、糖排出閾値Mを超えた排尿間の血糖値の累算値AUCと排尿の尿糖値とは相関を持ち、一定の関係がある。即ち、累算値AUCと排尿の尿糖値との関係は、回帰式であらわすことができる。ここで、血糖値の糖排出閾値を超えた分は糖排出閾値近傍において非線形になる可能性があるので、血糖値の糖排出閾値を超えた分は必ずしも線形に尿糖として蓄積されない場合があり得る。したがって、血糖値と累積値AUCとは正確に比例するわけではないが、概略、血糖値と累積値AUCとは比例する。
実際の臨床データでは、多数の血糖値の時間推移と多数の排尿尿糖値のデータ間で誤差が最小となるように係数を算出する。

まず、空腹時血糖が糖排出閾値以下である場合の糖排出閾値の算出方法について説明し、その後、空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合の糖排出閾値の算出方法について説明手法について説明する。図８に示す例では、空腹時血糖が糖排出閾値以下の被験者が食事の開始時刻である時刻「０」の直前に排尿し、１５０分経過した際に尿糖値を測定したものとする。

累算値AUCと、尿糖値とは一定の関係があり、概略比例する。よって、以下に示す式２が成り立つ。

但し、Aは定数、U(N)は食事開始から時間t(N)が経過した時点の尿糖値であり、Ｎは食事開始からの排尿回数を示す。なお、式２は、比例関係をあらわしているが、累算値と尿糖値とは、一定の関係があればよく、これが非線形であってもよい。
ここで、食事開始後時間t(N)時点の排尿(N)の尿糖値がU(N)で、その前の排尿(N−1)の時間がt(N−1)であったとき、AUC(N)は以下に示す式３で与えられる。

但し、(B(t)−M)<0 の場合、B(t)−M=0とする。即ち、血糖値が腎臓の糖排出閾値M以下の場合は「0」とする。

例えば、図９に示すように、空腹時血糖が糖排出閾値以下の被験者の１回目の排尿が食事開始から60分経過した時点にあり、当該被験者の２回目の排尿が食事開始から150分経過した時点にあったとする。この場合、累算値AUC(1)に応じた尿糖値U(1)が60分経過した時点で測定され、累算値AUC(2)に応じた尿糖値U(2)が150分経過した時点で測定される。

ここで、食事の摂取カロリーとHbA1cとが既知であるとすれば、図８及び図９に示す食後血糖値推移関数B(t)が特定される。そして、尿糖値U(1)と尿糖値U(2)が計測されたとする。この場合、AUC(1)は、A×U(1)で算出される。血糖値推移関数B(t)は既知であるから、t=60の場合にAUC(1)＝A×U(1)となるように、糖排出閾値Mを定める。
B(t)＝Mとなる時刻のうち早い方の時刻とTｘとすれば、時刻Txより前に排尿し、その後、１回の排尿で尿糖値を測定すれば、糖排出閾値Mを算出することができる。実際には、糖排出閾値Mが算出される前に時刻Txを知ることはできないので、食事の前に排尿することが好ましい。すなわち、空腹時血糖が糖排出閾値以下の被験者については、食事の前に排尿することを条件に、食後の１回の排尿で尿糖値を測定すれば、糖排出閾値Mを算出することができる。

次に、空腹時血糖が糖排出閾値以下の被験者が、食事の前に排尿しなかった場合には、食後に２回の排尿を行ない、各排尿における食事からの経過時間、及２回目の排尿における尿糖値を測定すれば、糖排出閾値Mを算出することができる。

まず、食事の摂取カロリーとHbA1cとが既知であるので、食後血糖値推移関数B(t)は既知である。ここでは、図１０に示す食後血糖値推移関数B(t)を特定したものとする。
次に、食事開始から６０分が経過した時点で１回目の排尿を行い、１５０分を経過した時点で２回目の排尿を行ったものとする。この場合、２回目の排尿で尿に排出される糖の一般式は、上述した式３となる。そして、この例を適用すると、累算値AUC(2)は以下に示す式４で与えられる。

ここで、２回目の排尿時に測定された尿糖値U(2)は、A×U(2)で算出される。血糖値推移関数B(t)は既知であるから、AUC(2)＝A×U(2)となるように、糖排出閾値Mを定める。
図１１に示すように２回目に排尿で測定される尿糖値U(2)に関連するt=60からt=150までの血糖値の時間推移は既知である。したがって、糖排出閾値Mを可変して、AUC(2)＝A×U(2)となるように糖排出閾値Mを定めればよい。

次に、空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合の糖排出閾値の算出方法について説明する。糖尿病の患者は、空腹時に尿糖を測定しても反応が得れる。これは、空腹時血糖が糖排出閾値を超えているからである。
上述したように、空腹時血糖が糖排出閾値以下である場合は、食事前に排尿すれば、食事後の１回の排尿時の尿糖値と経過時間とに基づいて糖排出閾値Mを特定することができた。これは、空腹時血糖が糖排出閾値以下であるので、図９に示すように時刻Txより後に糖排出閾値を上回る血糖が尿糖に反映されるからである。
これに対して、空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合は、例えば、図１２に示すように食事の３０分前に排尿しても、その排尿時から尿糖の累算が開始される。したがって、食事後の１回の排尿時の尿糖値と経過時間とに基づいて糖排出閾値Mを特定することができない。

そこで、空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合は、食事後の２回の排尿を行い、各排尿時の経過時間と２回目の排尿時の尿糖値とに基づいて糖排出閾値Mを特定する。例えば、図１３に示すように、食事開始から60分経過後と150分経過後に排尿をした場合、２回目の排尿時に測定した尿糖値を用いて糖排出閾値Mを定めればよい。
なお、尿糖値を複数回測定して、最小２乗法によって誤差が最小になるように糖排出閾値Mを算出してもよい。

また、図１２に示す空腹時血糖値Hを用いて糖排出閾値Mを特定してもよい。食事から長時間が経過した後の血糖値である空腹時血糖値Hは、食事の摂取カロリーが相違しても一定の値となる。食後血糖値推移関数B(t)において、ｔ＝∞に設定した時の血糖値が空腹時血糖値Hとなる。この場合、摂取カロリーを適宜設定しても、ｔ＝∞では、血糖値が同じになる。換言すれば、空腹時血糖値Hは、HbA1c（必要により、年齢、体重、性別など）により一意に定まる。また、摂取カロリーを標準摂取カロリー（300kcal）、ｔ＝３時間を食後血糖値推移関数B(t)に代入して得られる血糖値を空腹時血糖値Hとしてもよい。また、多少前回の食事摂取カロリーが多くても、排尿まで、長時間立っていれば、B(t) は、ほぼ空腹時血糖値Hになる。摂取カロリーを標準の１．５倍、など、多めに設定してもよい。実際の血糖値と比較すると多少の誤差があるが許容範囲内となるので問題とならない。

図１２に示す例では、食事30分前に排尿している。排尿がその前の食事開始以降一定時間（例えば3時間）以上経過していれば、この場合、食前の排尿から食事開始までの血糖値はほぼ空腹時血糖値Hとなる。食事30分前から食事開始までのAUC(1)は、式５で与えられる。

そして、食事から150分経過した後に排尿したとすると、食事開始から排尿までのAUC(2)は、式６で与えられる。

よって、食事30分前から食事後の排尿までのAUCは式７で与えられる。

ここで、食事後の排尿時に測定された尿糖値Uは、A×Uで算出される。血糖値推移関数B(t)は既知であるから、AUC＝A×Uとなるように、糖排出閾値Mを定める。

＜1-2-3：摂取カロリーを必要としない食後血糖値推移関数の推定＞
上述したように、食後血糖値推移関数B(t)は、変数としてHbA1c及び摂取カロリーを有する。HbA1cの値は、長期間、一定であると考えてよい。一方、摂取カロリーの分かる食事は、レストランでメニューに表示されている場合、レシピから知ることができる場合、あるいは、食品に表示がある場合などに限られてしまう。
そこで、腎臓の糖排出閾値を求めた後であれば、食前、食後などの尿糖値を測定し、そこから逆算して食後血糖値推移関数B(t)を推定することができる。図１４に、摂取カロリーを変化させた場合の食後血糖値推移関数B(t)を示す。同図に示すように摂取カロリーが大きくなると、食後血糖値の最大値は大きくなる。ここで、利用者が食事開始の直前に排尿し、経過時間１００分において、尿糖値U(1)を計測したとする。この場合、糖排出閾値Ｍを超える時間当たりの血糖値の累算値AUC(1)は、摂取カロリーが大きくなると単調に増加する。
尿糖値AUC(1)は既知であるから、これに係数Ａを乗算すれば、累算値AUC(1)を算出することができる。摂取カロリーＣを変化させて食後血糖値推移関数B(t)を変化させると、算出された累算値AUC(1)に対応する摂取カロリーＣ及び食後血糖値推移関数B(t)が一意に定まる。

＜1-3.食後血糖値推定システム１００の動作＞
まず、尿糖計１の動作を図１５に示すフローチャートを参照して説明する。利用者が操作ボタンＢ１を操作して電源が投入されると（ステップＳ１）、マイクロコンピュータ２９の制御部２９６は、無線インターフェース部２７を介して、日時要求を無線端末５０に送信し、無線端末５０から現在の年月日及び現在時刻を含む日時応答を取得する(ステップＳ２)。尿糖計１は、計測された尿糖値を計測時刻と共に記録する。このため、現在の年月日及び時刻が常に分かっていることが望ましいが、小型化及び低消費電力の観点から計時部２９５のバックアップ用の電池を有していない。よって、電源投入時は、尿糖計１において、現在の年月日及び時刻は不明となる。そこで、制御部２９６は、無線端末５０から現在の年月日及び時刻を取得し、ＲＡＭ２９１に記憶し、以降は計時部２９５により、日時を計時する。具体的には、取得した時刻に計時部２９５で計時した時間を加算して、現在の年月日及び時刻を管理する。

なお、無線端末５０と接続が取れないなど、現在日時が不明な期間は、制御部２９６は、処理を進めない。例えば、所定時間、日時を得られなければ、マイクロコンピュータ２９の動作を停止させてもよい。そして、無線端末５０の準備が整った後に、操作ボタンＢ１を利用者が操作すると、動作を再開させ、無線端末５０との接続を試み、接続できたら、無線端末５０から現在日時を取得してもよい。

次に、制御部２９６は、スタンド２から尿糖計１が取り出された否かを判定する(ステップＳ３)。具体的には、制御部２９６は、リードスイッチ１５のオン・オフ状態に基づいて、スタンド２から尿糖計１が取り出された否かを判定する。ステップＳ３の判定条件が充足された場合、制御部２９６は処理をステップＳ４に進め、尿糖検知動作を開始する。スタンド２から取り出された直後の尿糖センサ１３には、まだ、尿がかかっていない。制御部２９６は、この状態において、尿糖センサ１３の出力電流の値をベース電流値として、ＲＡＭ２９１に保存する。さらに、制御部２９６は尿糖センサ１３の出力電流を監視し(ステップＳ５)、尿糖センサ１３の出力電流値を順次、ＲＡＭ２９１に保存していく。

次に、制御部２９６は尿糖センサ１３の出力電流値がベース電流値に対し、所定値以上（例えば0.5nA）大きくなったかを否かを判定する(ステップＳ６)。判定条件が充足されず、所定値未満の場合、制御部２９６は処理をステップＳ５に戻し、判定条件が充足されるまで、ステップｓ５及びＳ６の処理を繰り返す。そして、判定条件が充足されると、制御部２９６は、処理をステップＳ７に進め、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は尿がかかってから安定するまでの時間に設定され、例えば、６秒である。

所定時間が経過すると、制御部２９６は、尿糖センサ１３の出力電流値とベース電流値との差分である差分電流値を算出する(ステップＳ８)。差分電流値は尿糖による変化を示している。この後、制御部２９６は、差分電流値に基づいて尿糖値を算出し、尿糖値を表示部２６に表示する(ステップＳ９)。具体的には、制御部２９６は、不揮発性記憶部２５の較正テーブルＴＢＬ１にアクセスして、差分電流値に対応する尿糖値変換係数を読み出し、差分電流値に尿糖値変換係数を乗算して尿糖値を算出する。なお、較正テーブルＴＢＬ１に差分電流値と尿糖値とを対応付けて記憶してもよい。

次に、制御部２９６は、不揮発性記憶部２５に、今回の尿糖値と計測時刻とを対応付け記憶させる(ステップＳ１０)。これにより、尿糖計１から電池を抜いても、未送信の全尿糖値と、その計測時刻が保持される。この後、制御部２９６は、尿糖計１がスタンド２に収納されたか否かを判定し(ステップＳ１１)、尿糖計１がスタンド２に収納されていなければ、収納されるまで待ち、収納された場合は、処理をステップＳ３に戻す。

一方、ステップＳ３の判定条件が充足されず、尿糖計１がスタンド２に収納されている場合、制御部２９６は、操作ボタンＢ１で無線接続の入力操作がなされたか否かを判定する(ステップＳ１２)。なお、この尿糖計１では、操作ボタンＢ１が１個となっている。このため、尿糖計１の使い勝手上、操作ボタンＢ１に対し複数の機能を持たせる場合が多い。例えば、スタンド２に収納状態で操作ボタンＢ１を押した場合は、前回の尿糖値の履歴を見られるようにする、などである。そのため、「無線接続操作」は、単純な操作ボタンＢ１の押下ではなく、３秒間、操作ボタンを押し続ける、など特殊な操作をした場合とすることが好ましい。このため、ステップＳ１２では、制御部２９６は、利用者が無線接続の為の特殊な操作ボタンＢ１の押し方をしたか否かを判定するものとする。

ステップＳ１２の判定結果が否定である場合、制御部２９６は処理をステップＳ３に戻す。一方、ステップＳ１２の判定結果が肯定である場合、制御部２９６は、所定時間内（例えば３０秒）に無線接続が可能か否かを判定する(ステップＳ１３)。ステップＳ１３の判定結果が否定となり、無線端末５０と接続が取れなければ、制御部２９６は処理をステップＳ３に戻す。一方、ステップＳ１３の判定結果が肯定となり、無線端末５０と接続が取れた場合、制御部２９６は、不揮発性記憶部２５に記録された、尿糖値及びその計測時刻で、未送信のものがあるかチェックをし、全ての未送信の尿糖値及びその計測時刻を、無線インターフェース部２７を介して無線端末５０に送信する。未送信のものがない場合は、未送信データがない旨の情報を無線端末５０に無線インターフェース部２７を介して送信する(ステップＳ１４)。この後、制御部２９６は、処理をステップＳ３に戻す。

次に、無線端末５０の動作を図１６に示すフローチャートを参照して説明する。利用者が無線端末５０を操作して食後血糖値推定プログラムを起動させると、制御部５４は、以下に説明する処理を実行する。まず、制御部５４は、表示入力部５２に初期画面を表示させる(ステップＳ２０)。初期画面には、例えば、図１７に示すように、個人情報を入力するための個人情報入力ボタン５２１、入力した個人情報を確認するための個人情報確認ボタン５２２、食事日時を入力するための食事日時入力ボタン５２３が表示され、さらに食事日時入力ボタン５２３の下部には、前回の計測日時が表示されるようになっている。

次に、制御部５４は、表示入力部５２から出力される位置検出信号の示すタッチ位置が個人情報入力ボタン５２１の表示領域内であるか否によって、個人情報入力ボタン５２１が操作されたか否かを判定する(ステップＳ２１)。この判定結果が肯定である場合、制御部５４は、例えば、図１８に示す個人情報入力画面を表示入力部５２に表示させる。図１８に示す個人情報入力画面は、初回起動時のものであり、HbA1c、体重、年齢、性別、及び氏名の各々に対応する入力ボックス５３０〜５３４が空欄となっている。
入力ボックス５３０〜５３４に情報を入力し、設定ボタン５３５をクリックすると、制御部５４は個人情報を記憶部５１に記憶し(ステップＳ２２)、初期画面に移行させる。既に入力済みの場合は、各入力ボックスに入力済みの情報が表示される。なお、２回目以降の起動の場合に個人情報を変更する場合は、該当する入力ボックスに情報を入力し、設定ボタン５３５をクリックすればよい。一方、初期画面に戻る場合は、戻るボタン５３６をクリックすればよい。

ステップＳ２１の判定結果が否定であるか、ステップＳ２２の処理が終了すると、制御部５４は、食事日時入力ボタン５２３が操作されたか否かを判定する(ステップＳ２３)。
なお、初回起動時において、個人情報を入力することなく、食事日時入力ボタン５２３が操作されることが起こり得るが、個人情報が入力済に限り、食事日時入力ボタン５２３の操作が受け付け可能となる。受付可能な状態において、制御部５４は、表示入力部５２から出力される位置検出信号の示すタッチ位置が食事日時入力ボタン５２３の表示領域内であるか否によって食事日時入力ボタン５２３が操作されたか否かを判定する。食事日時入力ボタン５２３が操作された場合、制御部５４は、食事日時入力画面を表示入力部５２に表示し、利用者に食事日時の入力を促す。図１９に食事日時入力画面の一例を示す。利用者が入力ボックス５５０に食事日時を入力して設定ボタン５３５を操作すると、制御部５４は、入力された食事日時を記憶部５１の食事テーブルＴＢＬ４に記憶する(ステップＳ２４)。

次に、制御部５４は、摂取カロリー入力画面を表示入力部５２に表示させる(ステップＳ２５)。図２０に摂取カロリー入力画面の一例を示す。摂取カロリー入力画面には、摂取カロリーを入力するための入力ボックス５６０が設けられている。この後、制御部５４は、摂取カロリーが入力されたか否かを判定する(ステップＳ２６)。より具体的には、制御部５４は、利用者が入力ボックス５６０に摂取カロリーを入力し、設定ボタン５３５が操作されたか否かを判定する。摂取カロリーが入力された場合には、ステップＳ２６の判定結果が肯定となり、制御部５４は、入力された摂取カロリーを記憶部５１に記憶する(ステップＳ２７)。

次に、制御部５４は、食後血糖値推移関数を推定する(ステップＳ２８)。この場合、制御部５４は、記憶部５１から摂取カロリー及びHbA1c（糖尿病の程度を示す指標の一例）を読み出すことによって、取得部５４１として機能する。また、制御部５４は、取得部５４１で取得した、摂取カロリー及びHbA1cに基づいて、利用者の食後血糖値推移関数を推定する糖排出閾値推定部５４３として機能する。記憶部５１には、多数の被験者の臨床データに基づいて生成された、摂取カロリー、HbA1c及び時間を変数とする食後血糖値推移関数が予め記憶されている。糖排出閾値推定部５４３は、記憶部５１から読み出した食後血糖値推移関数の変数として摂取カロリー及びHbA1cを代入することによって、経過時間のみを変数とする食後血糖値推移関数を推定する。

次に、制御部５４は、食事開始の後に行った２回の排尿の時刻及び２回目の排尿における尿糖値が記憶されているか否かを判定する(ステップＳ２９)。具体的には、制御部５４は、食事テーブルＴＢＬ４にアクセスして最先の食事日時を読み出す。次に、制御部５４は、尿糖テーブルＴＢＬ２にアクセスして、読み出した食事日時より後に行った２回の尿糖値及び計測時刻が記憶されているか否かを判定する。図１５を参照して説明したように、尿糖計１をスタンド２に収納して、操作ボタンＢ１を操作すると、無線端末５０に尿糖値及び計測時刻が送信され(ステップＳ１４)、尿糖テーブルＴＢＬ２に記憶される。尿糖計１による尿糖値の計測の後に、食事日時を入力することも起こり得る。このため、制御部５４は、ステップＳ２９において判定を実行する。

ステップＳ２９の判定結果が肯定である場合、制御部５４は、糖排出閾値の算出及び記憶を実行する(ステップＳ３０)。具体的には、制御部５４は、ステップＳ２９で読み出した計測時刻と食事日時との差分を演算して、食事開始から尿糖値の計測までの経過時間を１回目の排尿と２回目の排尿の各々について算出する。また、制御部５４は、２回目の排尿の尿糖値並びに１回目及び２回目の排尿の経過時間に基づいて、１回目の排尿から２回目の排尿までの間に糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定する糖排出閾値推定部５４３として機能する。尿糖値と累算値とは一定の関係があるので、上述した式２及び式３に示すように（例えば、比例関係）、尿糖値及び経過時間から累算値を推定する。この際、多数の臨床データによって得られた係数Ａを用いる。そして、制御部５４は、ステップＳ２８で推定した食後血糖値推移関数と、推定した累算値とに基づいて糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部５４３として機能する。

例えば、図９に示す例においては、経過時間６０分における尿糖値がＵ（１）であり、
経過時間１５０分における尿糖値はＵ（２）である。尿糖値Ｕ（２）に対応する累算値ＡＵＣ（２）は、ＡＵＣ（２）＝Ａ×Ｕ（２）で算出できる。食後血糖値推移関数Ｂ（ｔ）は既知であるから、上述した式４が成り立つ。

式４において変数は糖排出閾値Ｍのみであるので、糖排出閾値推定部５４３はAUC(2)＝A×U(2)からＭを算出する。
制御部５４は、このようにして算出した糖排出閾値Ｍを記憶部５１に記憶する。

次に、制御部５４は、食後血糖値の推定及び表示を実行する(ステップＳ３１)。この場合、制御部５４は、ステップＳ２８で推定した食後血糖値推移関数を用いて、食後血糖値の推定を行う食後血糖値推定部５４２として機能する。ここで、食後血糖値は、食事開始から所定時間が経過した時点での血糖値であってもよいし、あるいは、食後血糖ピーク値や、食後平均血糖値であってもよい。要は食後血糖値推移関数を用いて得られる血糖値であればどのようなものであってもよい。また、食後血糖値推移関数はステップＳ２８で推定したものだけでなく、後述するステップＳ３３で推定した食後血糖値推移関数であってもよい。また、推定した食後血糖値は、血糖テーブルＴＢＬ３に格納するとともに、表示入力部５２に表示させる。

次に、上述したステップＳ２６の判定結果が否定であった場合、制御部５４は、記憶部５１に糖排出閾値、食事開始後の尿糖値及び計測時刻が記憶されているか否かを判定する
(ステップＳ３２)。上述した「1-2-3：摂取カロリーを必要としない食後血糖値推移関数の推定」で述べたように、摂取カロリーが不明であっても、糖排出閾値、食事開始後の尿糖値及び計測時刻が既知であれば、食後血糖値推移関数を推定することができる。ステップＳ３２は、そのような条件を充足するか否かを判定するためのものである。食事開始後の尿糖値及び計測時刻が記憶されているか否かについては、制御部５４は、ステップＳ２９と同様に動作する。また、糖排出閾値の記憶については、制御部５４は、記憶部５１にアクセスして糖排出閾値が記憶されているか否かを判定する。

ステップＳ３２の判定結果が否定である場合は、食後血糖値推移関数を推定不能であるので、制御部５４は処理を終了する、一方、ステップＳ３２の判定結果が肯定である場合は、食後血糖値推移関数の推定を実行する(ステップＳ３３)。

図２１にステップＳ３３で制御部５４が実行する食後血糖値推移関数の推定処理のフローチャートを示す。まず、制御部５４は、尿糖値Ｕから累算値ＡＵＣを算出する(ステップＳ４０)。この後、制御部５４は、摂取カロリーＣを初期値Ｃiniに設定する(ステップＳ４１)。摂取カロリーＣは十分小さい値に選ばれている。

次に、制御部５４は、摂取カロリーＣ、個人情報として記録されているHbA1cに基づいて、食後血糖値推移関数Ｂ（ｔ）を仮に設定し、記憶部５１から読み出した糖排出閾値Ｍを用いて、累算値ＡＵＣｘを算出する(ステップＳ４２)。
次に、制御部５４は、累算値ＡＵＣと累算値ＡＵＣｘとの差分が所定範囲内であるか否かを判定する(ステップＳ４３)。所定範囲は、誤差として許容される範囲として予め設定されている。

ステップＳ４３の判定結果が否定である場合、制御部５４は、摂取カロリーＣをΔＣだけインクリメントして(ステップＳ４４)、処理をステップＳ４２に戻す。そして、ステップＳ４３の判定結果が肯定されるまで処理を繰り返し、累算値ＡＵＣと累算値ＡＵＣｘとの差分が所定範囲内となり判定結果が肯定になると、制御部５４は、処理をステップＳ４５に進める。
ステップＳ４５において、制御部５４は、その時点で得られている摂取カロリーＣ及び
食後血糖値推移関数Ｂ（ｔ）を推定結果とする。

これにより、摂取カロリーが不明な食事を利用者が摂取して、尿糖値を計測すれば、食後血糖値を知ることができ、さらには、食事の摂取カロリーも知ることができる。このように利用者が自己の食後血糖値や摂取カロリーを知ることは、糖尿病の予防や、血糖状態の管理に有用である。また、食事開始から決められた時間が経過したタイミングで尿糖値を計測する必要がないので、利用者が容易に使用することができる。さらに、利用者ごとに腎臓の糖排出閾値を推定するので、血糖状態をより正確に推定することができる。さらに、標準摂取カロリーとなる標準食を食べなくても食後血糖値を推定することができる。

＜2.第２実施形態＞
上述した第１実施形態においては、食事時間の入力は、無線端末５０で行った。これに対して、第２実施形態では尿糖計１Ａでも食事時間の記録を可能とし、尿糖計１Ａにおいて食後血糖値推定プログラムを実行する。このため、第２実施形態の尿糖計１Ａは、利用者の食後血糖値を推定する情報処理装置の一例に該当する。

図２２に第２実施形態に係る尿糖計１Ａの外観を示す。同図に示すように尿糖計本体２１には、利用者が食事開始を記録するための食事ボタンＢ２が設けられている。
図２３に、第２実施形態に係る尿糖計１Ａの電気的な構成を示す。尿糖計１Ａが図３を参照して説明した第１実施形態の尿糖計１と相違するのは、マイクロコンピュータ２９に接続される食事ボタンＢ２が設けられる点、不揮発性記憶部２５に第１実施形態で説明した食後血糖値推定プログラム、尿糖テーブルＴＢＬ２、血糖テーブルＴＢＬ３、食事テーブルＴＢＬ４、糖排出閾値、及びHbA1Cが格納されている点、制御部２９６は食後血糖値推定プログラムを実行することによって、取得部５４１、食後血糖値推定部５４２、糖排出閾値推定部５４３として機能する点である。なお、取得部５４１、食後血糖値推定部５４２、及び糖排出閾値推定部５４３は、第１実施形態で説明した取得部５４１、食後血糖値推定部５４２、糖排出閾値推定部５４３と同様に機能する。

図２４に、尿糖計１Ａの動作を説明するためのフローチャートを示す。尿糖計１Ａの動作は、第１実施形態の尿糖計１のステップＳ１４の替わりにステップＳ１４ａを採用する点、ステップＳ１０ａ、Ｓ１０ｂ、Ｓ１５及びＳ１６を追加して点を除いて同じである。

マイクロコンピュータ２９の制御部２９６は、ステップＳ１２において操作ボタンＢ１で無線接続の入力操作がされていないと判定すると、食事ボタンＢ２が操作されたか否かを判定する(ステップＳ１５)。食事ボタンＢ２が操作された場合は、判定結果は肯定となり、制御部２９６は食事開始日時を食事テーブルＴＢＬ４に記憶する。ステップＳ１６の処理が終了した場合、及びステップＳ１５の判定結果が否定を示す場合に、制御部２９６は処理をステップＳ３に戻す。

次に、ステップＳ１４ａにおいて、制御部２９６は、無線端末５０に未送信の尿糖値、計測時刻及び食事開始時間を全て送信する。また、制御部２９６は、最新の腎臓の糖排出閾値、最新の食事開始時間、摂取カロリー及びHbA1cを無線端末５０から取得し、不揮発性記憶部２５に記憶させる。

次に、ステップＳ１０ａにおいて、制御部２９６は最新の食事から１時間以上経過しているか否かを判定する。具体的には食事テーブルＴＢＬ４を参照して、最新の食事日時を読み出し、読み出した最新の食事日時と計時部２９５で管理する現在日時とを比較して、現在日時が最新の食事日時から１時間以上経過しているか否かを判定する。判定結果が否定を示す場合、制御部２９６は処理をステップＳ１１に進める。一方、判定結果が肯定を示す場合、制御部２９６は血糖値の推定及び表示を実行する(ステップＳ１０ｂ)。

より具体的には、最新の食事の摂取カロリーが食事テーブルＴＢＬ４に記憶されているのであれば、制御部２９６は、摂取カロリーとHbA1cとに基づいて食後血糖値推移関数を推定し、推定した食後血糖値関数を用いて、食後血糖値ピーク、平均血糖値、現在の血糖値などを算出し、表示部２６に表示させる。また、最新の食事の摂取カロリーが食事テーブルＴＢＬ４に記憶されておらず不明な場合、制御部２９６は、尿糖値及び経過時間から糖排出閾値を超える血糖値の累算値を算出し、そのような累算値に対応する食後血糖推移関数及び摂取カロリーを推定する。そして、制御部２９６は、推定した食後血糖推移関数を用いて、上述した食後血糖値を算出し、表示部２６に表示させる。また、摂取カロリーを表示部２６に表示させてもよい。

これにより、利用者は、食後血糖値を知ることができるので、健康管理や糖尿病の予防や改善に役立てることができる。さらに、摂取カロリーが不明な食事をした場合でも、利用者は摂取カロリーを知ることできる。

次に、第２実施形態に係る無線端末５０の動作について、図２５に示すフローチャートを参照して説明する。第２実施形態では、無線端末５０及び尿糖計１Ａで食後血糖値推定プログラムが実行される。このため、尿糖計１Ａに各種の情報を送信する必要がある。この点で、第２実施形態の無線端末５０の動作は、第１実施形態の無線端末５０の動作と相違する。具体的には、制御部５４は、ステップＳ２２の替わりにステップＳ２２ａ、ステップＳ２４の替わりにステップＳ２４ａ、ステップＳ２７の替わりにステップＳ２７ａ、ステップＳ３０の替わりにステップＳ３０ａを実行する。

まず、ステップＳ２２ａにおいて、制御部５４は、個人情報を記憶部５１に記憶するとともに、無線インターフェース部を介して尿糖計１Ａに送信する。これにより、尿糖計１Ａは、HbA1cなどの個人情報を取得することができる。
次に、ステップＳ２４ａにおいて、制御部５４は、食事日時を記憶部５１に記憶するとともに、無線インターフェース部を介して尿糖計１Ａに送信する。これにより、尿糖計１Ａは、食事日時を取得することができる。
次に、ステップＳ２７ａにおいて、制御部５４は、摂取カロリーを記憶部５１に記憶するとともに、無線インターフェース部を介して尿糖計１Ａに送信する。これにより、尿糖計１Ａは、摂取カロリーを取得することができる。
次に、ステップＳ３０ａにおいて、制御部５４は、糖排出閾値を記憶部５１に記憶するとともに、無線インターフェース部を介して尿糖計１Ａに送信する。これにより、尿糖計１Ａは、糖排出閾値を取得することができる。
以上説明した第２実施形態によれば、尿糖計１Ａで食後血糖値を知ることができる。食後血糖値を推定するのには、尿糖値の計測が必須であるところ、尿糖値を計測する尿糖計１Ａで食後血糖値を推定するので、利用者は直ぐに食後血糖値を知ることができる。
また、摂取カロリーが既知の食事を一回して食後に２回目の排尿の尿糖値を計測すれば、糖排出閾値を推定するので、その後は、摂取カロリーが不明な食事であっても、尿糖値を計測すれば食後血糖値や摂取カロリーを推定できる。このように利用者が自己の食後血糖値や摂取カロリーを知ることは、糖尿病の予防や、血糖状態の管理に有用である。また、食事開始から決められた時間が経過したタイミングで尿糖値を計測する必要もない。

＜3.第３実施形態＞
図２６に第３実施形態に係る食後血糖値推定システム１００Ａの構成を示す。食後血糖値推定システム１００Ａは、尿糖計１、無線端末５０Ａ、入力表示端末６０、通信網ＮＥＴ、及び食後血糖値推定プログラムを実行するサーバ装置７０を備える。サーバ装置７０は利用者の食後血糖値を推定する情報処理装置の一例に該当する。

尿糖計１は、第１実施形態で説明したものと同じ構成である。上述した第１実施形態においては、無線端末５０で食後推定プログラムを実行した。これに対して、第３実施形態に係る無線端末５０Ａは食後推定プログラムを実行せず、尿糖値及び計測時刻をサーバ装置７０にアップロードする装置として機能する。

サーバ装置７０は、ＲＡＭ７２、インターフェース部７３、フラッシュメモリやハードディスクで構成される不揮発性記憶部７４、及びＣＰＵ７５を備える。不揮発性記憶部７４には、食後血糖値推定プログラムが格納されている。ＣＰＵ７５は、食後血糖値推定プログラムを実行することにより、第１実施形態で説明した取得部５４１、食後血糖値推定部５４２及び糖排出閾値推定部５４３として機能する。なお、不揮発性記憶部７４は、ハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成することができる。

入力表示端末６０は、利用者が個人情報や食事日時を入力してサーバ装置７０に送信する機能と、サーバ装置７０にアクセスして摂取カロリーや食後血糖値を閲覧する機能を有する。なお、入力表示端末６０は、無線端末５０Ａと兼用されてもよい。
第３実施形態によれば、サーバ装置７０において、食後血糖値を算出するので、尿糖計１、無線端末５０、及び入力表示端末６０の処理負荷を軽減することができる。

＜4.変形例＞
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。また、以下の述べる変形例及び各実施形態は適宜、組み合わせることができる。
上述した実施形態において、腎臓の糖排出閾値は、摂取カロリーが既知の食事の後の１回の尿糖値から推定した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、複数回の摂取カロリーが既知の食事の後の１又は複数回の尿糖値から算出してもよい。この場合、腎臓の糖排出閾値は、最小２乗法を用いて算出することが好ましい。

上述した各実施形態では、糖尿病の程度を示す指標として、HbA1cを採用したが、本発明はこれに限定されるのではなく、糖尿病の程度を示すのであれば、どのような指標を採用してもよい。例えば、グルコアルブミン、フルクトサミンであってもよい。

上述した各実施形態の食後血糖値推定システム１００,１００Ａでは、摂取カロリーが既知である食事の後に２回の排尿を行い、１回目及び２回目の排尿について食事開始からの経過時間と２回目の排尿に尿糖値に基づいて、糖排出閾値を推定した。これにより、空腹時血糖が糖排出閾値を超える場合にも適用可能となったが、空腹時血糖が糖排出閾値以下の被験者であれば、摂取カロリーが既知である食事の前に排尿し、食事の後に１回の排尿をし、食事後の排尿について食事開始からの経過時間と尿糖値とに基づいて、糖排出閾値を推定してもよい。

くわえて、摂取カロリーが既知である食事を２回摂取した場合には、２回目の食事前の第１回排尿と、第１回排尿から２回目の食事までの時間、２回目の食事から第２回排尿までの時間、及び第２回排尿で計測した尿糖値に基づいて、糖排出閾値を推定することができる。
図２７を参照して、この点について説明する。まず、図１２に示す例では、時刻０で、摂取カロリーが既知な２回目の食事がされたものとする。また、摂取カロリーが既知な１回目の食事による食事後血糖値推移関数B'(t)を求める。
第１回排尿は、第２回目の食事より３０分前に行われている。第１回排尿から２回目の食事開始まで、血糖値はほぼ空腹時血糖値であるから、その間のAUC(1)（食事30分前から食事開始まで）は、以下に示す式8で与えられる。

第２回排尿は、第２回目の食事から１５０分後に行われている。第２回目の食事から第２回排尿までのAUC(2)は、以下に示す式9で与えられる。

第２回排尿で計測される尿糖値は、AUC(1)とAUC(2)に対応する。また、第１回目の食事後血糖値推移関数B(t)'は、１回目の食事の摂取カロリーが既知であるので、特定することができる。また、第２回目の食事後血糖値推移関数B(t)も、２回目の食事の摂取カロリーが既知であるので、特定することができる。したがって、第２回排尿で尿糖値を計測すれば、これに対応する糖排出閾値Mを推定することが可能となる。
したがって、食事開始の後の２回の排尿でなくても、食事の前の排尿と食事の後の排尿によって糖排出閾値Mを推定することが可能となる。

１,１Ａ……尿糖計、１３……尿糖センサ、２８……食事ボタン、５０,５０Ａ……無線端末、６０……入力表示端末、７０……サーバ装置、７５……ＣＰＵ、５４１……取得部、５４２……食後血糖値推定部、５４３……糖排出閾値推定部、１００,１００Ａ……食後血糖値推定システム。

Claims (12)

1. 利用者の食後血糖値を推定することが可能な情報処理装置に用いられる食後血糖値推定プログラムであって、
   前記情報処理装置を、
   前記利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び前記尿糖値を取得するための取得部と、
   前記取得部で取得した、前記指標、前記経過時間、及び前記尿糖値に基づいて、前記食事の摂取カロリーを用いることなく前記利用者の食後血糖値を推定する食後血糖値推定部として、
   機能させる食後血糖値推定プログラム。
2. 前記食後血糖値推定部は、
   前記取得部で取得した前記尿糖値を用いて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記利用者の腎臓の糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、
   推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する、
   請求項１に記載の食後血糖値推定プログラム。
3. 前記食後血糖値推定部は、
   推定した前記累算値に基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、前記取得部で取得した前記指標及び推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、
   推定した前記食後血糖値推移関数を用いて前記利用者の食後血糖値を推定する、
   請求項２に記載の食後血糖値の推定プログラム。
4. 前記食後血糖値推定部は、
   推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定するとともに、推定した前記累算値に対応する前記利用者の摂取カロリーを推定する、
   請求項３に記載の食後血糖値の推定プログラム。
5. 前記取得部は、前記利用者の食事の摂取カロリーを取得することが可能であり、
   前記取得部で取得した、前記摂取カロリー、前記指標、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、前記利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部とを備える、
   請求項２乃至４のうちいずれ１項に記載の食後血糖値推定プログラム。
6. 前記糖排出閾値推定部は、
   前記取得部で取得した、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、
   前記取得部で取得した、前記摂取カロリー及び前記指標に基づいて、前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、
   推定した食後血糖値推移関数と推定した前記累算値とに基づいて前記糖排出閾値を推定する、
   請求項５に記載の食後血糖値推定プログラム。
7. 利用者の食後血糖値を推定する情報処理装置であって、
   前記利用者の糖尿病の程度を示す指標、食事の開始から尿糖値を計測するまでの経過時間、及び前記尿糖値を取得するための取得部と、
   前記指標、前記経過時間、及び前記尿糖値に基づいて、前記食事の摂取カロリーを用いることなく前記利用者の食後血糖値を推定する食後血糖値推定部と、
   を備える情報処理装置。
8. 前記食後血糖値推定部は、
   前記取得部で取得した前記尿糖値を用いて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、
   推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する、
   請求項７に記載の情報処理装置。
9. 前記食後血糖値推定部は、
   推定した前記累算値と前記利用者の腎臓の糖排出閾値とに基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、前記取得部で取得した前記指標及び推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、
   推定した前記食後血糖値推移関数を用いて前記利用者の食後血糖値を推定する、
   請求項８に記載の情報処理装置。
10. 前記食後血糖値推定部は、
    推定した前記累算値に基づいて前記利用者の食後血糖値を推定する場合に、推定した前記累算値に対応する前記利用者の食後血糖値推移関数を推定するとともに、推定した前記累算値に対応する前記利用者の摂取カロリーを推定する、
    請求項９に記載の情報処理装置。
11. 前記取得部は、前記利用者の食事の摂取カロリーを取得することが可能であり、
    前記取得部で取得した、前記摂取カロリー、前記指標、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、前記利用者の腎臓の糖排出閾値を推定する糖排出閾値推定部とを備える、
    請求項８乃至１０のうちいずれ１項に記載の情報処理装置。
12. 前記糖排出閾値推定部は、
    前記取得部で取得した、前記尿糖値及び前記経過時間に基づいて、当該尿糖値の計測に伴う排尿から直前の排尿までの間に前記糖排出閾値を超えた時間当たりの血糖値についての累算値を推定し、
    前記取得部で取得した、前記摂取カロリー及び前記指標に基づいて、前記利用者の食後血糖値推移関数を推定し、
    推定した食後血糖値推移関数と推定した前記累算値とに基づいて前記糖排出閾値を推定する、
    請求項１１に記載の情報処理装置。

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