JP2021065714A - 生理的反応を改善するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】主体における免疫状態または免疫サイクルを決定するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】主体から生理的データを取得するための試料採取構成要素が、主体から取得された生理的データを記憶するためのデータ記憶構成要素とともに提供される。生理的データを分析し、それによって、主体の免疫状態または免疫サイクルの周期性および免疫サイクルを決定する処理構成要素が提供される。主体の免疫状態もしくは免疫サイクルの周期性、および免疫サイクル、ならびに/または被検者の将来の状態もしくは免疫サイクルを出力するための出力構成要素が提供される。【選択図】図３
Description
本発明は、生理的データおよび他のデータの記録およびモニタリングのためのシステムおよび方法に関する。
個体は、身体活動を含む規則正しく定期的な(トレーニング)療法に関わり、特に、健康、体力を改善するためにトレーニングする個体は、スポーツイベントまたはスポーツもしくは運動に関連した負傷のリハビリテーションに参加する。このトレーニングの多くは、身体的ワークアウト期間と、その後に続く休息期間を含む。成功したトレーニングは、パフォーマンス改善という結果になる。トレーニングは、身体の負荷および回復への個体の適応を支援することができる栄養(トレーニング前および後の組成を含む)などの他の側面の考慮も含む。さらに、遺伝子構成などの固定要因、ならびに最近の負傷または身体的傷害、感染症などの他の変動要因、および環境要因も、成功したトレーニングに役割を果たし得る。他の療法は、身体トレーニングおよび一般的な健やかさ(well-being)を支援するための、カルシウム錠材およびオメガ3カプセルなどの栄養補助食品、またはグルコサミン、コンドロイチン、クレアチンなどの他の補助食品の摂取を含み得る。
個体は、健康もしくはウェルネス(wellness)を増進するために、または病気もしくは疾患から守るための予防的措置として、他の規則正しい活動および不規則な活動または1回限りの活動にも関わる。例としては、疾患に対するワクチン接種、アレルギーに対するワクチン接種、形成外科手術およびまたは美容外科手術などの随意の手術、人工股関節置換術、ホルモン補充療法、歯科介入、および薬物リハビリテーションなどの緊急でない医療介入などのアクションがある。規則正しい活動および不規則な活動または1回限りの活動は、栄養補助食品および/または他の補助食品または鎮痛剤もしくは抗炎症薬などの薬剤の摂取も含み得る。
現在、個体のアクションまたはアクションプランは、主に、個体がどのように感じているかに基づいた観察およびまたは主観的反応、ならびに健康についての質問に対する反応に基づく。さらに、アクションは、現在、トレーナーまたは医師の都合がつくこと(availability)、診療所またはトレーニング施設の診療時間およびまたは営業時間などの外部から制御される要因と一致するように計画され得る。さらに、アクションは、他の個人的コミットメントに関して計画されてよい。
さらに、トレーニングの強度は、イベントの準備をするための時間、および個体の開始時の身体状態によって指示され得る。
説明される活動の多くが、個体の免疫反応に対する活動後の影響に関して研究されていることは、当業者によく知られている。活動が行われる前の個体の免疫状態に関する調査は、非常に少ない。さらに、最近になって、慢性疾患状況において、個体の免疫系が周期的挙動を示すことが説明されている。そのような情報が、個体に合わせた活動の管理に関する予測分析および推奨を提供するために使用され得るように、個体の免疫状態または免疫サイクルについてより理解することが必要とされている。
文献、法令、材料、デバイス、物品などへの言及を含む本明細書における本発明の背景の記述は、本発明の場面を説明することを意図したものである。これは、言及される材料のいずれも、請求項のいずれかの優先日時点で公開された、知られた、または共通の一般的な知識の一部であったという承認または示唆として見なされるべきではない。
本発明は、バイオマーカの連続測定を分析することによって取得される個体の免疫状態または免疫サイクルの知識を使用して、個体に合わせた活動の管理に関する予測分析および推奨を提供する。
免疫反応は、感染症と戦うなど、健康を維持するうえで、重要であることが知られている。免疫反応は、自己免疫および癌などの慢性疾患状況の一因となり、ならびに、負傷後、および運動または手術からの回復中に、関係していることも知られている。免疫系は、いくつかの異なる構成要素および細胞応答と生得的反応とを含むプロセスおよび炎症などのプロセスを含む複雑なシステムである。免疫反応は、傷害または負傷によって開始されることがよく知られており、最終的に約2週間の期間にわたって恒常的に終了する協調された生理的プロセスである。
さまざまな要因が、個体の免疫状況、反応、または反応する能力に影響を及ぼし得る。たとえば、栄養要因、ホルモン要因、ビタミン欠乏、高いストレス、高いコルチゾールレベル、ならびに睡眠不足、遺伝要因、および激しい身体トレーニング。健康な免疫状況を維持することは、健やかさの一般的な状況を維持するうえで重要であることが認識されよう。
免疫反応は、感染症または負傷または手術の後で発生する。これは、当業者によく知られているプロセスのカスケードを含む初期フェーズを含む。免疫系および免疫反応の活動は、限定するものではないが、C反応性タンパク質(CRP)、IL-6、血清アミロイドA(SAA)、ハプトグロビン、プロカルシトニン、および赤血球沈降速度(ESR)を含むバイオマーカを介してモニタリングされ得る。さらに、免疫系および免疫状況の活動は、代替マーカとして働くことができ、体温計、心拍数モニタ、および血圧モニタなどの適切なモニタリングデバイスを介してモニタリング可能な、体温上昇、心拍数の変動、および血圧の変動などの全身作用によって明らかにされ得る。免疫反応の初期急性フェーズに続いて、通常の低レベルへのマーカの恒常性復帰が見られる。これらのプロセスは、手術の結果としての誤った負傷および/または負傷を含む感染症、ワクチン接種、ならびに傷に関して、十分に特徴付けられている。個体間で、そのようなイベントに対する免疫反応の変動がある。変動は、限定するものではないが、個体の遺伝構成、年齢、栄養状況、疾患状況、薬剤、環境要因、身体負傷、または既存の外傷およびストレスを含むいくつかの要因に起因する。
驚くべきことに、今回発見したことは、元気または健康な個体(正常)における、すなわち非慢性疾患状況における免疫系は、本明細書では正常免疫サイクルと定義される連続的に反復するパターンにおける免疫活性の上昇および低下を示す。この活性は、病的な状況において見られることが多いレベルよりも低いレベルではあるが、同じ免疫マーカを使用して識別される。驚くべきことに、それは、これらの揺れが今や正確に識別可能である高感度C反応性タンパク質および超高感度C反応性タンパク質などの、感度の上昇を有する新世代の試薬の出現のみによるものであった。
驚くべきことに、免疫バイオマーカは当分野で有用であると十分に認識されているが、本発明者らは、体温が正常な個体における免疫サイクルの特徴であることも見出した。健康な個体または非慢性的に罹患した個体において免疫サイクルを検出するために、免疫系を連続的にモニタリングすることは、あまり知られていない、または日常的なことではない。
本発明者らは、健康な個体または非慢性的に罹患した個体において、特定のバイオマーカにおける上昇として識別される免疫活性の上昇があり(および、本明細書では、炎症促進フェーズと呼ばれる)、これに続いて、これらのバイオマーカにおける低下によって識別される免疫活性の低下がある(および、本明細書では、抗炎症フェーズと呼ばれる)ことを見出した。さらに、それは、個体における免疫反応の変動のうちのいくらかを説明し得る、感染症、負傷、ワクチン接種、または手術などの免疫学的トリガイベントの時点における個体の免疫系の状態またはフェーズである。報告される変動性としては、ワクチン接種に対する高いもしくは低いレベルの反応または負傷もしくは手術の後の短いもしくは長い回復時間などの、反応の大きさまたは程度がある。傷害の時点における個体の免疫サイクルの個体のフェーズまたは状態は、免疫反応をトリガし、その大きさまたは程度は、炎症促進フェーズ前後で増幅され得るが、比較的に、反応は抗炎症フェーズの前後で、最小化され得る、比較的に少なくなり得る、または減少され得る。ワクチン接種イベント後の反応の高まりが望ましいが、身体運動または手術から生じる負傷または傷害に応答した反対の、すなわち低レベル反応が、より望ましい。それによって、トリガイベントの最適なタイミングが、活動の種類および所望の帰結によって指示される。たとえば、ワクチン接種に対する良好な反応または所望の反応は、炎症亢進を含む免疫反応の高まりであるが、対照的に、身体トレーニングまたは手術に対する良好または所望の反応は、炎症または苦痛の減少ならびに正常なまたは計画された活性の回復および再開における時間の短縮などの反応減少である。
本発明者らは、炎症促進状況は、抗炎症状況前後の反応よりも高められた筋損傷またはワクチン接種などの、内部トリガまたは外部トリガに対する何らかの反応を引き起こすと考慮する。反応としては、疼痛、苦痛、疲労、および正常な活動に戻る時間の長さの程度があり得、限定するものではないが、バイオマーカによって測定される反応の大きさにおける相対的増加と認識され得る。本発明者らは、個体の免疫状態および免疫サイクルに関するトリガイベントのタイミングが、個体間でおよび同じ個体において観察される反応における変動性のいくらかについて説明し得ると信じる。本発明者らは、免疫サイクルに関するタイミングは、ワクチン接種に対する反応の程度および身体的傷害の結果としての負傷からの回復時間の重要な決定要因であると考慮する。
第1の態様によれば、本発明は、主体における免疫状態または免疫サイクルを決定するためのシステムであって、主体から生理的データを取得するための試料採取構成要素と、主体から取得された生理的データを記憶するためのデータ記憶構成要素と、生理的データを分析し、それによって、主体の免疫状態または免疫サイクルの周期性および免疫サイクルを決定する処理構成要素と、主体の免疫状態もしくは免疫サイクルの周期性、前記免疫サイクル、および/または主体の将来の状態もしくは免疫サイクルを出力するための出力構成要素とを含むシステムを提供する。
本発明は、取得されたデータの分析および解釈を提供し、そのデータを個体およびまたはそのアドバイザ、トレーナー、コーチ、医師、もしくは他の任意の関係する個体に出力して、個体の免疫状態、考慮および/もしくは免疫状態に関する推奨を提供するためのサイクル、または個体の健康、ウェルネス、およびパフォーマンスを改善する活動を計画もしくは着手し、回復を最大にし、長い回復時間および効果がないもしくは最適以下のワクチン接種イベントなどの有害な帰結、または負傷もしくは負傷からの回復遅延もしくはトレーニング、過剰トレーニング、努力過度、ストレス、もしくは睡眠不足などの軽度の傷害のリスクを低下/緩和するためのサイクルについての情報を提供する方法およびシステムの一部として、主体の生理的データを考慮に入れる。出力は、印刷されてもよいし画面に表示されてもよいレポートという形をとり得る。
将来の状態は、一般的に、次の1〜10日における主体の予測される状態または主体の次に予測される免疫サイクルであり、将来の状態を知った結果として、主体または他の任意の関係する個体は、その情報に基づいて判断またはライフスタイルの選定を行うことができる。
すべての潜在的な関連する免疫学的イベントまたは感染症への曝露および偶然の負傷などのトリガを制御することは可能であるが、本発明のシステムおよび方法は、制御および免疫系と同期可能な環境に適用可能である。例としては、補助食品の摂取身体運動、スポーツトレーニング、リハビリテーション、理学療法、随意の手術もしくは緊急でない手術を含むトレーニング療法、および/またはストレスもしくは睡眠不足などの他の潜在的な傷害を含むアクションまたはアクションプランの一部として生じるものなどの予防的ワクチン接種のタイミングまたは身体的傷害もしくは負傷への曝露がある。
好ましくは、処理構成要素は、主体の免疫サイクルおよび/または状態を活動データベースと比較し、個体の免疫サイクルの知識に基づいて、個体の現在の免疫状態およびまたは予測される将来の免疫状態に関して特定の時間において主体に対する活動に関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含む。
第2の態様によれば、本発明は、活動に対する主体の生理的反応を改善するためのシステムであって、活動および/または主体に関するデータを取得するための入力構成要素と、主体から生理的データを取得するための試料採取構成要素と、主体から取得された生理的データを記憶するためのデータ記憶構成要素と、生理的データを分析し、それによって、主体の免疫サイクルの周期性または状態を決定する処理構成要素と、主体の免疫サイクルの周期性、過去および将来の免疫サイクルおよび状態、ならびに主体の免疫系および/またはサイクルの現在または将来の状態を出力するための出力構成要素とを含むシステムを提供する。
本発明は、個体のパフォーマンスおよび健康を改善するためにアクションを行うまたは推奨の形でアクションプランを考案するうえで出力および考慮のために取得されたデータの分析、報告、およびまたは解釈を提供し、回復を最大にし、負傷または回復遅延などの有害な帰結を低下または軽減する方法およびシステムの一部として、主体の免疫サイクルを考慮に入れる。有利には、本発明は、スポーツ、フィットネス、医学、美学、健康および健やかさおよび予防的介入を含むいくつかの分野において、活動に対する主体の生理的反応を改善するために使用され得る。本発明は、エリートアスリート、プロアスリートおよびセミプロアスリート、アマチュアアスリート、健康およびフィットネスに熱心な人、または自分の健やかさ、パフォーマンス、ならびに活動および手術を含む負傷からの回復に関心のある個体などの、個体、チーム、または個体のグループへの適用を有し得る。
好ましくは、処理構成要素は、活動データと主体の免疫サイクルおよび/または状態を比較し、個体に合わせた主体に関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含む。
活動は、トレーニングスケジュール、フィットネス体制、ワクチン接種、リハビリテーション、随意の手術もしくは緊急でない手術、食事および食べ物の摂取、補助食品の摂取、免疫反応を変調させる薬剤の摂取、免疫状態に関する特定の時には望ましくないもしくは免疫反応の高まりを誘発する睡眠不足もしくは努力過度などのライフスタイルの判断およびストレスの多い活動のうちの1つまたは複数を含み得る。
推奨は、限定するものではないが、特定の活動を行うのに最適な時間/日を含み得る。トレーニングおよび/または運動に関する推奨の一実施形態は、活動をいつ行うべきかと、特定の日に行われるトレーニング活動の強度(たとえば、負荷)とを含み得る。負荷は、一般に、ボリューム、頻度、強度のうちの1つまたは任意の組合せを増加することを意味し、負荷除去は、活動のボリューム、頻度強度のうちの1つまたは任意の組合せを減少することを意味する。さらに、推奨は、休息および回復措置または活動を含み得る。たとえば、アイスバス、マッサージ、瞑想、補助食品および/または栄養の摂取、抗炎症薬などの医薬品摂取、水治療法、有酸素活動、理学療法、ならびに他の筋骨格治療。ライスタイルの判断に関するさらなる推奨は、特定の時間における睡眠不足が、他の時間においてよりもストレスが多くなる、大きい影響または回復するための時間を有する場合、睡眠などの特定の活動の影響に関する情報またはアドバイスを提供することを含み得る。
好ましくは、入力構成要素は、推論エンジンが活動のタイミング、活動データと主体の免疫サイクルおよび/または状態を比較し、個体に合わせた主体に関する推奨を生成するように、活動の日に関連するデータをさらに取得する。
たとえば、アスリートは、特定の日にスポーツイベントをスケジュールすることがあり、アクションプランは、特定の日付に最適なレベルで実行することを可能にすることを要求する修正を含むことがあり、推奨は、主体の免疫サイクル状態が最適な負荷フェーズであるにもかかわらず前日に休息することであることがある。トレーニングおよび/または健康フィットネス活動の例としては、ウォーキング、ジョギング、短距離競走、およびウェイトトレーニングがあり得る。推奨は、そのような活動の強度およびまたは継続時間を増加または減少させることであり得る。活動データに応答した別の推奨は、免疫系の炎症促進フェーズにおいてなどの、摂取に対するより高い要求可能性がある時間においてなどの、補助食品およびまたは栄養の摂取からの利益を最適化することであり得る。
さらに、活動が随意の手術または緊急でない手術である場合、そのような介入に対する反応の変動があるので、随意の手術もしくは緊急でない手術をいつ受けるべきかまたは手術を受けるのをいつ回避するべきかに関して、推奨が生成される。同様に、予防的ワクチン接種の場合、推奨は、免疫反応を高めるのに最適な時間に関して提供され得る。免疫系の状態は、炎症促進状況であろうと抗炎症状況であろうと、ワクチン接種などの特定の努力の有効性、トレーニング、過剰なトレーニング、または手術の結果として負傷または傷害からの回復に影響を及ぼす。有利には、免疫状態を知っていることによって、有益な帰結を最適化、最大化、もしくは改善する、および/または回復期間の延長などの望ましくないもしくは有害な帰結を(たとえば、薬剤によって)最小化、回避、もしくは管理するようにアクションが行われるような、取得および分析された活動およびまたは生理的データに基づく推奨が可能になる。
一代替形態では、処理構成要素は、主体の免疫サイクルおよび/または状態を比較し、主体に関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含む。有利には、これは、活動データを参照しない推奨であり、使用者は、行う活動を指定する必要はない。この場合、主体は、免疫サイクルおよび状態を決定し、本発明のシステムおよび方法は、免疫系および/またはサイクルの状態に基づいて、実行されてよい(または、実行されるべきではない)可能な活動の推奨のリストを提供する。
好ましくは、入力構成要素は、主体および/または活動に関する人体計測データおよび生物測定データをさらに取得する。入力構成要素は、アクションプランに関するより包括的な推奨を提供するように、栄養摂取、好み、および生活習慣(すなわち、身長、体重、年齢、喫煙状態など)に関するデータを主体からさらに取得し得る。
好ましくは、生理的データは、免疫系マーカ、基礎体温または安静時体温のような免疫サイクルおよび/または状態が識別され得る代替バイオマーカまたは特性を含む。
好ましくは、推奨は、活動を実行すること、活動を回避すること、ある期間にわたって活動を延期すること、または活動を早めること(すなわち、明後日ではなく明日活動を行う推奨)に関連する情報を提供する。
好ましくは、推奨は、身体運動または睡眠不足などの社会的ライフスタイル活動の強度、継続時間(たとえば、深夜からのより重度の結果およびより長い回復時間)に関連する情報を提供する。
好ましくは、免疫サイクルおよび/または状態は、生理的データの連続的な時間に依存した変動によって決定される。
好ましくは、生理的データの連続的な時間に依存した変動は、個体の免疫活動力および免疫状態を決定する生理的データの少なくとも2つ以上の実例を含む。2回の測定では、免疫マーカの増加または減少が決定可能である。そうでない場合、3回以上の測定が必要とされ得る。免疫サイクルは、活動力および免疫サイクルの周期性を解決するのに十分な時間期間にわたって生理的データの3つ以上の実例を取得することによって決定され得る。
たとえば、十分な時間期間にわたって生理的データの2つ以上の実例を取得することによって決定される免疫状態は、個体が、マーカの上昇によって示される免疫サイクルの炎症促進状況であるか、マーカの減少によって示される抗炎症フェーズであるかを解決し得る。
2つの連続的測定は、状態を与えることができ、すなわち、マーカの上昇は炎症促進フェーズを示し、マーカの減少は抗炎症フェーズを示す。3つ以上の連続的測定は、サイクルを決定する(すなわち、少なくともトラフまたはピークを決定する)ために要求される。ワクチン接種または単一のストレスイベントなどの単発の活動の場合、状態情報は十分な情報であり得るが、療法または長期にわたって計画された活動は、サイクル関連情報を要求することがある。
好ましくは、生理的データの2つ、3つ、またはそれ以上の連続的な毎日またはほぼ毎日(1日おきなど)の測定が、免疫状態またはサイクル、その周期性、および振幅を正確に解決するために、主体から行われる。生理的データが取得される頻度は、測定されている変数に依存する。血液試料が使用される場合、試料は、試料を採取するのに実際的または好都合である、毎日または隔日または週に3回採取され得る。指刺しによる血液試料では、試料を頻繁に採取することが好都合であり得る。体温の場合、特にセンサデバイスが主体に装着されている場合、任意の数の試料が採取され得る。好ましくは、試料およびデータは、非免疫関連変数に関する変数と既知の日中変動に関する変数を混同することを回避するように、同じ時刻に、同じ身体的状況で、たとえば休息時に、採取/取得される。一例として、体温に関する好ましいデータは、同じ時刻における基礎測定または安静時測定である。
試料採取構成要素は、生理的情報を測定する1つまたは複数のデバイスを含み得る。好ましくは、試料採取構成要素は、限定するものではないが、接触式または非接触式の体温センサ、血液試料採取デバイス、血液バイオマーカセンサ、血液検査ユニットまたは唾液収集ユニット、血圧モニタおよび心拍数モニタなどの代替マーカに対する尿または汗の検知およびモニタリングデバイスのうちの1つまたは複数を含む。
一代替形態では、試料採取構成要素は、手動で入力されたパラメータを受け取る入力デバイスであってよい。パラメータは、主体の体温であってもよいし、主体によって容易に測定または取得される任意のパラメータであってもよい。たとえば、主体は、血液検査の結果、バイオマーカレベル、体温、血圧、およびまたは心拍数を入力してよい。
第3の態様によれば、本発明は、主体における免疫状態または免疫サイクルを決定するための方法であって、主体から生理的データを取得するステップと、この生理的データを分析し、それによって、主体の免疫状態および免疫サイクルを決定するステップと、主体の免疫状態もしくは免疫サイクルの周期性、および免疫サイクル、ならびに/または被検者の将来の状態もしくは免疫サイクルを出力するステップとを含む方法を提供する。
第4の態様によれば、本発明は、主体において活動に対する主体の生理的反応を最適化するための方法であって、活動に関するデータおよび/または生理的データを主体から取得するステップと、活動および主体の免疫サイクルにおける現在または将来の状態に基づいて、1つまたは複数の推奨を行うステップとを含む方法を提供する。
好ましくは、将来の免疫状態および免疫サイクルは、本発明の第3の態様による方法を使用することによって決定される。
第5の態様によれば、本発明は、活動に対する主体の生理的反応を改善するための方法であって、活動に関するデータを取得するステップと、主体から生理的データを取得するステップと、生理的データを分析し、それによって、主体の免疫サイクルおよび/または免疫状態を決定するステップと、活動データおよび主体の免疫サイクルにおける現在または将来の状態に基づいて、推奨を行うステップとを含む方法を提供する。
好ましくは、方法は、活動データと主体の免疫サイクルおよび/または状態を比較して、生理的データおよび活動データの組合せに基づいた1つまたは複数の推奨を生成するステップをさらに含む。前記活動またはアクションプランが、トレーニング、リハビリテーション、随意の手術および緊急でない手術、健やかさおよび健康、ライフスタイルまたはワクチン接種の判断のうちの任意の1つまたは複数であってよい。
本発明は、パフォーマンス、健康を改善するためにアクションを行うまたはアクションプランもしくは推奨を考案するうえでの考慮のための取得されたデータの分析および解釈および報告を提供し、回復を最大にし、負傷または個体の回復遅延などの有害な帰結を低下/軽減する方法およびシステムの一部として、主体の免疫状態およびサイクルを考慮に入れる。免疫系に影響を及ぼすことが知られているいくつかの環境要因は予測不能であるが(すなわち、感染症、ウイルス、負傷への曝露)、本発明のシステムおよび方法を使用する主体は、免疫同期によってそのような問題に対処するために、個体の身体/免疫系にとって最適でない時間に、負荷、過剰なトレーニング、または身体を過度のストレスにさらす(または、手術または感染症/病人などの負傷に対する曝露を制限する)を回避することによって、感染症または負傷のリスクを軽減するための措置を講じ得る。
有利には、本発明は、生理的データ(たとえば、生物学的マーカおよびバイオメトリクスまたは変数または生理的マーカ)の測定を利用して、計画された活動の帰結、ならびにその結果として、主体の健康、パフォーマンス、および回復を高め、改善する。活動としては、限定するものではないが、トレーニングがあり得、トレーニングはそれ自体、回復、負荷、負荷除去、漸減、負傷予防、負傷管理、負傷治療、アスリートのメンテナンス、過剰なトレーニングの防止、アスリートのパフォーマンスの長さ、および/または負傷もしくは回復延長のリスクの軽減を含む。チームまたは班内などのグループの場では、情報は、個体、コーチ、またはチームリーダーによって使用され得る。情報はまた、パフォーマンスさせるまたはパフォーマンスさせないアスリートを選択するためにコーチによって使用されてもよい。有利には、これらの措置は、過剰なトレーニングを防止し、アスリートの長さおよびパフォーマンスを増加させ、および/または予防可能な負傷または回復延長のリスクを軽減し、ならびにイベントに関するアスリートまたはチームのより多くの情報を与えられた選択を支援するデータを提供する。
本発明の一実施形態では、アクションまたはアクションプランは、主体自身の免疫状態またはサイクルに同期され、これに合わせられる。アクションプランは、エネルギーの摂取、免疫またはビタミン補助食品、瞑想、ならびに運動の他の回復プロセスおよびタイミングなどの有益な活動を最適化すること、および睡眠不足、努力過度、または感染症への曝露のリスクなどの不都合または有害な傷害に対する曝露を最小化することを含む、トレーニング計画、リハビリテーション計画、健康およびウェルネスを改善することを支援する一般的な健康またはウェルネス計画を包含し得る。アクションプランは、食事の種類(パターンおよび量)、エネルギーの摂取、免疫またはビタミン補助食品、瞑想、ならびに運動の他の回復プロセスおよびタイミングを含み得る。本発明のシステムおよび方法によって提供されるアクションプランに関する推奨は、そのようなアクションの利益を改善するように、主体が、免疫状態またはサイクルに関して上記で言及された活動などの特定の活動をいつ行うかについてアドバイスまたは推奨する。たとえば、パフォーマンス、健康、健やかさ、負傷の軽減見込み、負傷の解消または治癒を支援すること、および回復を支援すること。さらに、そのような推奨は、最大限に役立たないときに補助食品を一度に消費することなどのアクションを行わないことを含んでよく、それによって、個体および/またはチームのための、そのような補助食品の費用を抑える。
アクションプランは、体力、筋量、スピード、持久力、柔軟性、爆発性などの身体的属性を増加させるためのトレーニングを含んでよく、負荷、負荷除去、休息、栄養、マッサージ、水治療法、瞑想、理学療法、および他の筋骨格治療などの回復方法、ならびに当業者に知られている他の方法を含むいくつかの要因も組み込んでよい。さらに、活動は、過剰なトレーニング、負傷、免疫低下、感染症のリスク、および心理的燃え尽きを回避するためにさらに合わされ得る、トレーニング、リハビリテーション計画に関連し得る。さらに、アクションプランは、ワクチン接種および/または随意で緊急でない介入もしくは手術または随意の医療処置に最適な時間に関する推奨を含み得る。さらに、個体が、免疫状態の知識を持っている場合、アクションプランは、回避不能または計画されていない傷害または負傷からの回復を改善または最適化するための、すなわち、イベントの時点での状態および潜在的な負傷に基づいてスケジュールされたスポーツイベントに参加したことの結果として、推奨を含み得る。そのような推奨は、限定するものではないが、主体の免疫サイクルまたは状態において、傷害または負傷がいつ持続されたかまたは持続される可能性が高いかに基づいた栄養補助食品または抗炎症性薬剤などの免疫変調薬剤の服用を含み得る。
本発明は、生理的データを主体から取得することによって、主体の個人的免疫状態またはサイクルを識別する。このデータから、十分な測定が行われている場合、免疫サイクルの周期性が確立され得る。これによって、個体の免疫サイクルの活動力、個体の現在の免疫状態、ならびに主体の免疫状態を識別するサイクルの予測、すなわち、いつ主体が近い将来に免疫サイクルに入る予定であるかの確認が可能になる。本発明のシステムおよび方法は、個人的免疫サイクルにおいて活動データと個体の現在のおよびまたは予測される状態を相関させる特定の活動の帰結を改善/最適化するように推奨を行う。たとえば、サイクル中の主体の免疫状態が2日間点Xにあることが知られており、特定の活動の場合、休息が点Xに最も適している場合、システムは、休息するように個体に対して推奨を行う。
そのうえ、本発明は、個体が認識していないまたは個体の免疫系が主体に対して正常または許容できるレベルの外側(これよりも上)にあることを検出することによって識別可能であり得る感染症または疾患の無症状性出現などの免疫系における早期の変化を検出することができ、入力された生理的データに基づいて計画された活動、トレーニング療法アクションプランに対する変化を推奨し得る。無症状性体温上昇、血圧または心拍数の増加などの免疫マーカまたは代替免疫マーカは、感染症または診断未確定の基礎疾患の早期兆候を与えることができる。
本発明のシステムまたは方法は、主体のデータがいつ自身のサイクルに従って追跡されていないかまたは普通パラメータもしくは正常パラメータの外側にあるかをさらに識別し、何かが起こっている、たとえば栄養枯渇、代謝オーバーロード、過剰なトレーニングなどの、差し迫ったもしくはやってくる感染症、無症状性負傷、または異常な心理状況兆候を(初期に)与え得る。その結果、主体は、休息などの異常を正す措置を探し求める、治療を探し求める、補助食品を摂取する、睡眠不足およびストレスなどの感染症または免疫活性への曝露などのリスク要因に対する曝露を回避するようにアドバイスされ得る。アドバイスは、以前に生成されたアクションプランに従うのをやめるアラートとしてシステムによって提供されてもよいし、およびまたは更新されたバージョンのアクションプランを備えてもよい。
有利には、トレーニング、リハビリテーション、および理学療法に関するアクションプランの場面において、本発明は、(i)主体の身体的負荷に適応する能力を改善する、(ii)身体的負荷から回復する主体の能力を最適化する、(iii)物理的負荷および/または負荷解除を行うために利用される強度、頻度、ボリューム(および身体的負荷に関連付けられた他の要因)について主体が慎重であるべき期間を決定する、(iv)主体が身体的負荷を抑制する期間を決定する、および(v)回復方法に対する主体の反応が最適である期間を決定する、推奨を提供し得る。
健康またはウェルネスに関するアクションプランの場面において、本発明は、限定するものではないが、(i)ワクチン接種、緊急でない手術、補助食品および栄養の摂取、薬剤、感染症または負傷、睡眠不足、努力過度、および他のストレス因子などのリスクの回避などの予防的介入に関する主体のアクションプランを最適化することを含む推奨を提供し得る。
好ましくは、主体の免疫サイクルおよび状態の分析は、任意の活動が始められる前に行われる。有利には、健康計画の場面において、本発明は、(i)ワクチンに反応する主体の能力を改善する、(ii)手術から回復する主体の能力を最適化する、(iii)栄養補助食品に関する組成をいつ取得するかを最適化する、(iv)リハビリテーションおよび理学療法および薬剤を含む他の回復措置に反応する主体の能力を最適化する、および(v)診断未確定の基礎疾患に対する洞察を提供する、推奨を提供し得る。
本発明は、バイオマーカの連続測定を分析することによって取得される個体の免疫状態または免疫サイクルの知識を使用して、個体に合わせた活動の管理に関する予測分析および推奨を提供する。
次に、本発明について、添付の図面を参照しながら、さらに詳しく説明する。図面の詳細は、本発明の上述の説明の一般性に取って代わるものではないことを理解されたい。
定義:
連続的測定は、主体の免疫状態およびまたは免疫サイクル活動力を決定するために生理的データの2つ以上の測定を行うことを意味する。
連続的測定は、主体の免疫状態およびまたは免疫サイクル活動力を決定するために生理的データの2つ以上の測定を行うことを意味する。
活動は、健康、ウェルネス、フィットネス、および/または身体能力またはパフォーマンスを持続または改善する目的のために行われる措置を含む。活動は、ワクチン接種、負傷、傷害などの免疫反応を引き起こすことによって、または過剰なトレーニングもしくはストレスなどの免疫抑制につながることによって、のどちらかを含む、免疫系に影響を及ぼし得る措置をさらに含む。
活動としては、以下の非限定的な例がある。
体力およびパフォーマンスを含む身体活動を必要とするまたはこれを強化するトレーニング、運動、または他の活動、外観を良くし、したがって身体的健やかさと心理的健やかさの両方を提供するために行われる形成外科手術または美容外科手術、身体の可動性を高め、疼痛を減少させる、人工股関節置換術などの緊急でない医療介入。
疼痛および苦しみを改善および防止するために適切に訓練された人によって実行される、抜歯、根管治療、および清掃を含む歯科手技。
感染症の結果としての病気または疾患に対する抵抗を高めるまたはこれを防止する予防的ワクチン接種。
傷害または負傷からの回復を高める薬剤を含むリハビリテーションおよび/または回復措置。
さらに、活動は、そのような活動が、免疫学的反応または免疫反応が引き起こす結果を有するまたはこれを有することがある場合、療法、処方された計画、ルーチン、または他の繰り返されるプロセスの一部を形成してもよいし、手術手技またはワクチン接種などの単発または不規則なイベントであってもよい。
推奨およびまたはアドバイスおよびまたはアクションプランは、免疫学的イベントをトリガする活動に関連し、以下を意味する。
健康および/または身体能力を改善することに興味を抱く人が、娯楽として運動する人(ジムの使用者、ランナー、武道家など)、育成アスリートまたはエリートアスリート、プロのパフォーマー(俳優、ダンサーなど)であろうと、激しい身体運動を伴う他の活動を実行しようと(軍人、労働者、建設作業員など)、その人のための、一般的なフィットネス産業またスポーツ産業において一般に使用される運動またはトレーニング計画および/またはスケジュールなどの、運動またはトレーニング計画および/またはスケジュール。
健康介入か、審美的介入か、美容的介入か、他の緊急でない介入であるかにかかわらず、手術、歯科手技、または他の治療手段を含む随意の手術または緊急でない医療介入を行うためのスケジュールまたはアドバイス、
生物医学機能を改善しようと努める個体または専門家によって利用されるリハビリテーションを行うためのスケジュールまたはアドバイス、
以下を含む、健やかさおよび健康に関連する措置に関するスケジュールまたはアドバイス、
食物、補助食品、ビタミンなどの摂取からの利益を改善または最適化するための栄養または食事計画。たとえば、補助食品は、身体がそのような補助食品を最も必要とするとき、最も有用かつ有益であろう。この例では、そのような時間は、抗炎症フェーズすなわち安静フェーズではなく、免疫サイクルのアクティブフェーズすなわち炎症促進フェーズ中などの、要求の増加する時間である。
免疫変調薬剤を服用するための推奨。たとえば、抗炎症薬は、望ましくない免疫反応が高まる可能性があるとき、指示され得る。
睡眠不足および/または身体的努力過度などのストレスを提供し得るライフスタイルまたは社会的活動に関する推奨(「ストレスまたは休息」という概念)。
予防的ワクチン接種のタイミングに関する推奨。
免疫状態またはサイクルに基づいた推奨またはアクションプランが、活動データの入力の結果として、システムによって指定され得る。あるいは、システムは、使用者によって選択可能ないくつかの推奨を指定し得る。さらに、推奨またはアクションプランは、免疫サイクル中の特定の時間において特定の活動を行うまたはこれを行うことを回避するアドバイスを含み得る。
改善される生理的反応は、上記の推奨またはアクションプランにおいて説明された活動のうちの1つまたは複数に対する反応を意味する。改善される反応は、活動に依存する。たとえば、改善される反応は、ワクチン接種イベントに対する反応の高まりであるが、改善される反応は、回復時間を短くするための手術の後で低下した反応である。
健康、ウェルネス、および健やかさは、身体的健やかさまたは心理的健やかさの状況の強化を達成することを含む、健やかさまたはウェルネスを促進することを意味する。
個体は、活動を実行するまたはこれを実行しようと努め、エリートアスリート、プロアスリートおよびセミプロアスリート、アマチュアアスリート、健康およびフィットネスに熱心な人、または自分の健やかさに関心のある個体を含む、単一の個体または個体のグループもしくはチームの一部である個体を含む、主体を意味する。個体は、フットボールチーム、バスケットボールチーム、または結果を求める複数の個体の努力に依拠する軍人および警察および他の団体などの他のグループなどの、チームの一部である個体を含み得る。
個体または主体は、限定するものではないが、ヒト、ウマ、イヌ、ウシ、ネコを含む動物およびまたは哺乳類を含み、適切な場合には、「個体」という用語と同義で使用されてもよいし、個体のチームを含んでもよい。
傷害または負傷は、活動から生じる、生理学的損傷、筋損傷、骨格の損傷を含み、限定するものではないが、苦痛、疲労、乳酸蓄積、または活動の他の副産物などの症状を含む結果をもたらすことがある。ワクチン接種も同様に、「正常な」毎日の活動の外側のものであり、結果をもたらす。この例では、免疫系を刺激することは、感染症からの保護などの有益な最終結果を生むことがあるが、苦痛、疲労、および倦怠感などの症状ももたらすこともある。手術は、有益な帰結をもたらすが、同様に、正常な活動でなく、個体によって異なる、苦痛、疲労、および回復時間を含む結果をもたらす。あらゆるこれらの活動は通常、有益な帰結を求めて行われ、通常、必要性ではなく選定によるものである、すなわち、緊急または生命を脅かすものではなく、すべては通常、所望の帰結と関連付けられ、「回復」がウェルネス、フィットネス、または健康の「正常」または最適化されたレベルまたは強化されたレベルであることを必要とする影響を有することが知られている。
傷害または負傷は、自動車事故、救命手術などの回避不能もしくは計画外のイベントもしくは活動、またはスケジューリングが個体の完全コントロールの範囲外であり、他者の都合がつくことに依存し、随意の手術または歯科介入を含むイベント、から生じた負傷を含む。傷害または負傷は、予防可能な負傷も含む。予防可能な負傷とは、回避できた可能性のあるアクションの結果として負った負傷を意味する。たとえば、過剰なトレーニングと、筋負傷ならびに疲労、倦怠感、疲労困憊、燃え尽き、免疫抑制、および回復時間の延長などの症状を含む、結果として生じる負傷。予防可能な負傷は、睡眠不足または身体的努力過度またはストレスも含む。
正常または疾患でないは、それ以外の点では、癌、自己免疫、慢性感染症、または他の重篤な病気などの重篤な病気または慢性病気を有すると認識されない、母集団からの個体を含む。体重過多または肥満であることはよくあるが、それは一般的には、個体が病的に肥満でない限り、重篤な疾患と見なされない。同様に、関節炎に起因し得る鈍痛および疼痛は、それらが正常活動の妨げを招き、医療介入を必要としない限り、重篤な病気と見なされない。
トレーニングは、活動を実行する、またはこれを実行することから除外することを意味し、限定するものではないが、回復、負荷、負荷除去、漸減、または不変、または活動の静的なレベルもしくは強度、負傷予防、負傷管理、負傷治療、アスリートのメンテナンス、過剰なトレーニング予防、アスリートのパフォーマンスの管理、およびまたは負傷もしくは回復延長のリスクの軽減を含む。そのような用語は、トレーニングの当業者によく知られている。
負荷は、ボリューム、頻度、強度のうちの1つまたは任意の組合せを増加させることを意味する。
負荷除去は、活動のボリューム、頻度、強度のうちの1つまたは任意の組合せを減少させることを意味する。
本明細書全体を通して、「正常体温」という用語は、一般に37.0℃とすることが受け入れられるが、36.1℃から37.2℃の間で変化してよく、依然として正常と見なされる正常体温を指す。正常体温の変動は、運動、喫煙、摂食、および飲酒などの活動から生じることができる。さらに、個体の正常体温は通常、午前の早い時間における低レベルの活動により、午後と比較して午前中の方が低い。正常体温の他の変動は、体温が得られた場所に起因され得る。標準的な接触式体温計を使用して個体の体温を確かめる3つの一般的なやり方は、口腔測定、直腸測定、および腋窩測定である。正常口腔測定は、35.99℃から36.99℃にわたることが報告されており、これは、直腸の表示度数よりも0.5℃低いが、概して、腋窩測定よりも0.5℃高い。他の場所から個体の体温を得るための他のデバイスとしては、ウェアラブルパッチ、摂取可能デバイス、非接触式体温計(赤外線放射体温計など)があり得る。
好ましくは、免疫サイクルと関連付けられた個体の体温の連続的揺れを確かめるために、測定は、身体の同じ場所から、好ましくは同じデバイスを使用して、行われる。同じデバイスを使用することによって、デバイス間の規格および感度の違いに関連付けられた変動が克服される。好ましくは、測定は、基礎体温または安静時体温を決定するために行われ、同じ時刻に、好ましくは起床前に、行われ、または連続的にモニタリングされる。
本明細書全体を通して、「循環」もしくは「サイクル」もしくは「免疫サイクル」という用語またはそれらの変形は、免疫バイオマーカの反復的な揺らぎを指す。サイクルは正弦波に似ており、波の期間は、サイクルを完了するのにかかる時間(すなわち、この場合、サイクルの波におけるあるポイントから次の波における対応する点までの時間の長さ)である。期間の半分にわたって行われる測定は、主体における免疫サイクルの周期性を決定するのに十分であり得ることが諒解されるであろう。バイオマーカの2回の測定は、サイクルの周期性の知識または免疫状態の将来の予測が必要とされないいくつかの例では十分であり得る、個体の炎症促進状況または抗炎症状況などの状態を決定するのに十分であり得ることが諒解されるであろう。
たとえば、サイクルバイオマーカは、バイオマーカおよび個体に応じて、一般的には約3日から約15日、より一般的には約7日から約14日である所与の時間の長さにわたって、最大値から最小値へ、さらに最大値に戻るように周期的に変化する。
本明細書全体を通して、「免疫系マーカ」という用語は一般に、免疫系の状況および/または活動の標識を提供する任意の分子または因子を指す。これらのマーカは、免疫系の特定の成分に直接結び付けられる、たとえば、限定するものではないが、CRP、ESRなどの炎症のマーカおよび体温を含む自然免疫系に結び付けられ得る。他の生得的なシステムマーカとしては、C3およびC4などの補体因子、ならびにまたはマクロファージおよび多形核(PMN)細胞、好中球および好酸球および好塩基球(総称して、多形核(PMN)細胞)のマーカおよび/もしくは数などの生得的な細胞マーカがあり得る。適応免疫系のバイオマーカとしては、CD8陽性、CD4陽性などのT細胞およびB細胞のマーカ、ならびに/またはCD38およびIgDなどの分化されたサブセットのマーカがある。バイオマーカは、自然免疫系と適応免疫系の両方の成分によって産生され得るサイトカインも含み得る。これらは、限定するものではないが、IL2、IL6、IL10、TGF-β、およびインターフェロン-γを含む。免疫系の全体的な状態のより一般的な標識を提供するあらゆるバイオマーカは、適切なマーカである。適切な免疫系マーカの例としては、C反応性タンパク質および血清アミロイドAなどの急性フェーズ炎症性マーカがある。免疫系マーカには、免疫系の全身症状から生じ、体温、心拍数、および血圧を含む、代替マーカまたは生理的マーカがある。
本明細書全体を通して、「モニタリング」という用語または連続的測定またはその変形は、免疫系の免疫循環または免疫状態の周期性およびまたは活動力を適切に特徴付けるのに十分な期間すなわち時間の長さにわたっての、バイオマーカのレベルの分析を指す。免疫状態またはサイクルの他のインジケータとしては、バイオマーカの量および/またはレベルにおけるピークまたは最下点に到達するための増加または減少の割合があり得る。適切なモニタリング時間および分析の頻度の例が、本明細書に説明されている。一般に、モニタリングまたは分析は、主体から取得された試料に対して実行される。しかしながら、いくつかの例では、モニタリングまたは分析は、体温の決定など、主体に対して直接実行される。
本明細書全体を通して、「試料」という用語は、バイオマーカを含む材料を指す。試料は、源から直接的に、または(部分的)精製の少なくとも1つのステップに続いて、取得されるように使用可能である。試料は、本発明の方法に干渉しない任意の好都合な媒体中で準備可能である。一般的に、試料は、以下でより詳細に説明される水溶液または生物学的流体である。試料は、血液、血清、血漿、唾液、喀痰、口腔スワブ、汗、尿、乳汁、粘液、滑液流体、経皮性滲出液、咽頭滲出液、気管支肺胞洗浄、気管内吸引、***、頸管粘液、膣分泌物、または尿道分泌物などを含む生理学的流体などの任意の源から得ることができる。好ましくは、試料は、血液またはその一部である。前処理は、たとえば、血液から血漿を準備すること、粘着性のある流体を希釈することなどを含み得る。処理の方法は、濾過、蒸留、分離、濃縮、妨げとなる成分の不活性化、および試薬の追加を含むことができる。検査前の生物学的試料の選択および前処理は、当技術分野でよく知られており、さらに説明する必要はない。いくつかの実施形態では、現在の技術により、指刺しからの一滴の血液が十分な試料となるであろう。たとえば、急性フェーズ炎症性マーカレベルを検査すること。
上記で提供された定義は網羅的でないことが諒解されるであろう。
驚くべきことに、本発明者らは、主体の基礎体温および/または安静時体温の連続的測定も、その他の点では健康な非慢性的に罹患した個体における免疫サイクルおよび/または状態の良好なマーカであることを見出した。体温は、炎症、したがって疾患状況における免疫活性のインジケータに関連付けられることが知られており、たとえば、感染症の間に上昇することが知られている。体温は、女性における生殖サイクルの既知のインジケータでもある。さらに、体温は、異なる時刻に異なる活動の後で変動が生じる日周リズムを有することも知られている。驚くべきことに、本発明者らは、体温が免疫サイクルおよび状態のインジケータであることを見出し、このことは、以前は知られていなかった。体温が健康な非慢性的に罹患した個体における免疫サイクルまたは状態のインジケータであることは、以前は知られていなかった。一実施形態では、個体の基礎体温は、毎日記録される。別の実施形態では、試料採取構成要素またはデバイスは、主体によって装着されることがあり、試料採取構成要素は、体温を常にモニタリングし、それをサーバに送信し、サーバは、免疫サイクルまたは免疫状態を決定する。
別の実施形態では、試料採取構成要素は、主体によって装着されることがあり、試料採取構成要素は、体温を常にモニタリングし、それをサーバに送信するデバイスである。免疫系のバイオマーカのいずれかの非侵襲的モニタリングの他の例では、血液酸素レベルおよびグルコースなどの他の血液成分に適用される技術または心拍数およびまたは血圧を測定する既知の技術などの類似の技術が使用される。
本発明が、活動に対する改善される生理的反応が望ましく、個体の免疫サイクルおよび状態をガイドとして使用する任意の分野において使用されてよいことが諒解されるであろう。一態様では、本発明は、たとえば、運動を行うことによって健康を改善するためのフィットネス療法に関連して、ジム、トレーニング施設、医療施設、屋外、または使用者の自宅において使用され得る。本発明はまた、リハビリテーションのための身体運動に関連して使用され得る、すなわち、主体が病状、負傷、外傷、または傷害による身体機能を改善するまたは取り戻す助けとなることを意図する身体リハビリテーションサービスによって使用され得る。本発明のシステムおよび方法は、リハビリテーションにおいて、重篤な病状、疾患、負傷、外傷、または傷害(すなわち、脊髄損傷、四肢の喪失、心臓発作、脳損傷、脳卒中など)から回復するために使用され得る。別の態様では、本発明は、免疫サイクルおよび状態に基づいて主体に推奨を支援するように、一般的な健康およびライフスタイルの活動にも適用してよい。別のライフスタイル活動は、たとえば、睡眠パターンおよび睡眠時間、食事の種類、パターン、および量を最適化すること、エネルギー、免疫、またはビタミン補助食品の最適な摂取、薬剤、睡眠の欠如および過剰なトレーニングなどの潜在的に有害な活動をいつ回避するべきかに関するアドバイス、ならびに他のストレスの多い活動またはストレス因子に関連する。さらに、ライフスタイル活動は、休息、アイスバスなどの回復プロセス、薬剤、マッサージ、および瞑想などの潜在的に有益な活動をいつ行うべきかに関するアドバイスを提供し得る。さらに、本発明のシステムおよび方法は、免疫サイクル内のある時点では有益なことがあるが他の時点では有害なことがある、およびある時点では有害なことがあるが他の時点では有益なことがある、特定の活動をいつ回避するべきかをアドバイスし得る。
本発明は、(i)プロおよびアマチュアスポーツの試合(チームであろうと個体であろうと)、(ii)身体スキルをさらに発達させる、身体的属性を改善する、もしくは試合の準備をするためのチームまたは個体の練習セッション、および/または任意のチームもしくは個体の身体的ワークアウト、身体運動、アスリートのコンディショニングもしくはトレーニングセッション(試合に備えてであろうとなかろうと)、(iii)身体運動を伴うエンターテインメント活動、(iv)個体のフィットネス、身体的属性の発達、脂肪成分の減少のために、または個体の健康および健やかさのために行われる任意の活動などの、スポーツトレーニングおよびまたはスポーツイベント、(負傷または傷害からの)リハビリテーションにおいて使用されてよい。本発明は、免疫状態、すなわち、免疫サイクルにおける位置に基づいて、イベントまたは試合に対する個体またはチームメンバの準備および/または選択を支援するためにも使用されてよい。たとえば、特定の選手を選択すること、または、その時点で免疫サイクルにおける状態に基づいて、イベントの当日に駆り立てることがどれほど困難であるかをアスリートもしくは個体に教えること。さらに、トレーニング療法またはアクションプランは、イベントの日付と同期されてよく、たとえば、イベントまでの作業療法またはトレーニング療法を計画してよい(たとえば、休息期間がイベント前準備と確実に一致するようにする)。免疫サイクルおよび状態は、活動に対するアスリートまたは個体の反応を決定する助けとなるであろう。一態様では、免疫サイクルに関する個体の状態の知識は、回復延長またはイベント後の負傷を回避するために行われるまたはさらされる活動の発揮およびまたはレベルの可能性を示す。
本発明の実施形態は、ネットワーク115上で実現可能であり、その一例が図1に示されている。
図1は、活動に対する主体の生理的反応を改善するための分散システム100を示す。システム100は、主体から生理的データを取得し、そのデータを処理して、主体の免疫サイクルおよび/または状態を決定する。活動に対する主体の生理的反応および主体の健康を改善するためのシステム100は、1つまたは複数の電子デバイス105、110と1つまたは複数のサーバ処理システム120とを含むネットワーク115上で実行され得る。電子デバイスは、1つまたは複数の試料採取構成要素130に接続されてよい。電子デバイスは、1つまたは複数のモバイル通信デバイス105と、1つまたは複数のパーソナルコンピュータ(PC)110とを含む。試料採取構成要素130は、主体の生理的データを測定および取得する、または主体が生理的データを手動で入力してもよいし、別の関係者が生理的データをシステムに入力してもよい(すなわち、医師、トレーナー、コーチ、看護師、アドバイザなど)。取得された生理的データは、インターネット115などのワイドエリア通信ネットワークを介してサーバ処理システム120に通信される。試料採取構成要素130は、主体内で生理的データを測定し、たとえば、体温測定デバイス(たとえばウェアラブルセンサまたは体温計)、血液分析デバイス(CRP、高感度CRP(hs-CRP)および超高感度CRP(Us-CRP)検査を可能にするデバイスなど)、唾液試料採取デバイスなどがあり得る。
サーバ処理システムは、データベース125に接続されたサーバ120を含む。電子デバイス105、パーソナルコンピュータ110、およびサーバ120は、インターネットなどのネットワーク115を介して接続される。データが使用者によって電子デバイス105、110に直接入力される場合、試料採取デバイス130が必要とされないことがあることが諒解されるであろう。たとえば、使用者は、体温計を用いて自分の体温を測り、結果を電子デバイス105、110に関連付けられたスマートフォンアプリケーションまたはウェブサイトまたはソフトウェアに入力することがある。あるいは、別の関係者が、生理的データをシステムに入力してもよい(すなわち、医師、トレーナー、コーチ、看護師など)。
ネットワーク上での情報および/またはデータの伝達は、有線通信手段または無線通信手段を使用して達成可能である。本発明の実施形態は、MAN(メトロポリタンエリアネットワーク)、WAN(ワイドエリアネットワーク)、またはLAN(ローカルエリアネットワーク)などのさまざまなネットワーク上で実現され得ることが諒解されるであろう。また、実施形態は、ネットワーク上で行われる必要はなく、方法ステップは、クライアントまたはサーバ処理システム上で完全に行われてもよい。たとえば、デバイスは、皮膚チップインプラント下に、センサを有するウェアラブルコンピュータなどの試料採取構成要素と電子デバイスの組合せ(すなわち、内蔵体温計を持つ腕時計など、Fitbit(商標)/Jawbone(商標) UP、Olive(商標)、Duofertility(商標))、CorTemp Ingestible Core Body Thermometer Pillなどの体温を測定する摂取可能ピルを含み得る。分析を完了するために試料採取構成要素が試料採取構成要素および電子デバイスならびに処理構成要素の組合せを含むデバイス全体の一部を形成し得ることが諒解されるであろう。試料採取構成要素は、正常な接触式体温計または赤外線体温計の形もとり得る。この点に関して、体温計は主体によって使用されてよく、生理的データは手動で入力される。
サーバ120において、生理的データが、データベース125から受け取られるまたは取り出され、免疫状態を決定するまたは生理的データの循環の周期性(図3を参照してさらに説明される)を推定するために分析される。次いで、推定された生理的データの循環の周期性から、サーバ120が、免疫サイクルにおける主体の現在の状態および/または将来の予測される状態を決定する。次いで、システムが、使用者が結果を解釈し得るように、免疫サイクルおよび/または状態を表示し得る。一代替形態では、推奨は、活動に関して行われ、ネットワーク115を介して電子デバイス105、110に提供され得る。これは、図6を参照してさらに説明される。生理的データおよび決定された免疫サイクルおよび主体から取得された状態は、主体によって見られる必要はなく、情報は、システムの使用者(コーチまたは医師など)に直接返送されてよいことが諒解されるであろう。さらに、生理的データおよび決定された免疫サイクルおよび主体から取得された状態は、誰によっても見られる必要はなく、出力は、単なるアドバイスであってもよいし、ユーザに通知してもよいことも諒解されるであろう。一代替形態では、出力は、どのアクションが所与の日に最も適しているかについての推奨であることもある(図6を参照してさらに説明される)。
モバイル通信デバイス105、パーソナルコンピュータ110、サーバ120、および試料採取構成要素130は、図2に示される処理システム200を含んでよい。
処理システム200は、プロセッサ202(または処理ユニット)と、メモリ204と、少なくとも1つの入力デバイス206と、少なくとも1つの出力デバイス208と、通信ポート222とを含む。図示のように、プロセッサ202、メモリ204、入力デバイス206、出力デバイス208および通信ポート222は一般的に、バスまたはバスのグループ210を介して互いに結合される。いくつかの実施形態では、たとえば、コンピュータグラフィックスディスプレイ、またはタッチスクリーンを搭載したタブレットもしくはモバイル通信デバイスなどのハンドヘルドデバイスの場合など、入力デバイス206と出力デバイス208は同じデバイスであってよい。試料採取構成要素130の場合、入力デバイスは、主体に関する生理的データを捕捉するためにセンサを含み得る。
インタフェース212も、処理システム200を1つまたは複数の周辺デバイスに結合するために設けられ得る。たとえば、インタフェース212としては、PCIカードまたはPCカードがあり得る。少なくとも1つのデータベース216を収容する少なくとも1つの記憶デバイス214も設けられ得る。
メモリ204は、任意の適切なメモリデバイスを含み、たとえば、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリ、ソリッドステート記憶デバイス、磁気デバイスなどがあり得る。メモリ204は一般的に、処理システム200に機能を提供するオペレーティングシステムを記憶し得る。ファイルシステムおよびファイルも、一般的に、記憶デバイス214および/またはメモリ204上に記憶される。メモリ204は、1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムデータも含み得る。
メモリ204内で実行されるアプリケーションとしては、読むまたは見直すために電子文書を表示し、本発明の方法およびシステムを実行するためにネットワーク115にアクセスするのに適したウェブブラウザまたはアプリケーションがあり得る。
プロセッサ202は、たとえば処理システム200内でさまざまな機能を処理するために、複数の処理デバイスを含み得る。入力デバイス206は入力データ218を受け取り、たとえば、センサ、キーボード、ペンに似たデバイスまたはマウスなどのポインタデバイス、タッチスクリーン、マイクロホン、モデムまたは無線データアダプタなどのデータ受信機またはアンテナなどの音声制御起動のためのオーディオ受信デバイス、データ収集カードなどがあり得る。入力デバイス206は、入力データ218を入力するために使用者によって動作可能であってもよいし、別の入力データ源からデータを受け取ってもよい。したがって、入力データ218は、さまざまな入力デバイス206によって提供され得る。たとえば、一実施形態では、入力データ218は、ネットワークを介して受信されたデータと共に、使用者によって入力されたキーボードまたはマウスの命令を含み得る。好ましくは、入力デバイス206は、電子通信デバイスに関連付けられたタッチスクリーンを含む。
出力デバイス208は、出力データ220を生じさせるまたは生成する。一実施形態では、出力デバイス208としては、出力データ220を視覚的な形で提供するためのディスプレイデバイス(コンピュータグラフィックスディスプレイなど)がある。別の実施形態では、出力デバイス208としては、オーディオスピーカのセットとともにディスプレイデバイスまたはモニタがあり、その場合、出力データ220は、オーディオビジュアルな形で提供され得る。
ポート(たとえばUSBポート)、周辺構成要素アダプタ、モデムまたは無線ネットワークアダプタなどのデータ送信機またはアンテナなどの他のタイプの出力デバイス208も使用され得ることが諒解されるであろう。
出力データ220は、たとえば、ネットワークに送信されるデータと共にモニタ上の表示装置などのさまざまな異なる出力デバイス208から出力され得ることも諒解されるであろう。そのような一実施形態では、使用者は、たとえばモニタ上で、またはプリンタを使用して、データ出力、またはデータ出力の解釈を見てよい。
記憶デバイス214は、たとえば、揮発性メモリまたは不揮発性メモリ、ソリッドステート記憶デバイス、磁気デバイスなどの、任意の形のデータまたは情報記憶手段を含むことができる。
通信ポート222によって、処理システム200は、図1におけるネットワーク115などの有線ネットワークまたは無線ネットワークを介して、他のデバイスと通信することができる。
使用に際して、処理システム200は、データまたは情報を、有線通信手段または無線通信手段を介して、少なくとも1つのデータベース216内に記憶するおよび/またはこれから取り出すことを可能にするように適合可能である。インタフェース212は、処理ユニット202と専門的な目的を果たす周辺構成要素との間で、有線通信および/または無線通信を可能にし得る。プロセッサ202は、入力デバイス206を介して入力データ218として命令を受け取ることがあり、出力デバイス208を利用することによって、処理された結果または他の出力を使用者に表示することができる。複数の入力デバイス206および/または出力デバイス208も設けられ得る。
処理システム200は、任意の形の端末、サーバ処理システム、専用ハードウェア、コンピュータ、コンピュータシステムもしくはコンピュータ化されたデバイス、パーソナルコンピュータ(PC)、モバイル電話もしくはセルラー電話、モバイルデータ端末、ポータブルコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、ページャ、または他の任意の類似のタイプのデバイスであってよいことを諒解されたい。
図3は、活動に対する主体の生理的反応を改善するための本発明の方法300である。
ステップ305では、試料採取構成要素130は、主体から生理的データを取得し、それを、サーバ120を介してデータベース125上に記憶する。生理的データとしては、たとえば、バイオマーカ、生物測定データ、および主体の体温、または免疫系マーカがあり得る。これらは、さまざまな試料採取デバイスを介して取得されてよいし、体温の場合、たとえば、体温は、主体によって手動で入力されてよく、またはCRPの場合、結果は、主体または医師によって入力されてよい(たとえば随意の手術または緊急でない手術に関して)。
生理的データが取得されると、ステップ310では、サーバ120内の処理構成要素が、生理的データを分析して、免疫状態を決定する、ならびにまたは主体の免疫サイクルの周期性およびもしくは活動力を解決する。特に、サーバ120は、次いで、生理的データを分析して、状態およびまたは免疫サイクルを推定し、これは、免疫サイクルを推定する十分なデータが入力される前に初期データを送ることを含み得る。すなわち、初期データは、増加または減少、したがって免疫状態を示し得るが、バイオマーカの完全なサイクルは示さないことがある。ステップ315では、サーバ120内の出力構成要素は、免疫サイクルまたは状態に関する情報を、ネットワーク115を介して電子デバイス105、110に送る。
ステップ310では、システムの使用者は、活動に対する主体の生理的反応を改善するように、主体が活動を実行するべきかどうかに関する決定を、経験を通じて行うことがある。たとえば、システムの使用者が主体自身であることがあり、主体は、トレーニングに関して負荷をいつ加えるべきか、その晩は早く就寝するべきか遅く就寝するべきかなどの、休息するべきか「ストレスを加える」べきか、補助食品をいつ摂取するべきか、ワクチン接種をいつ受けるべきかを決定しているところかもしれない。免疫サイクルを決定するのに十分なデータが受け取られると、システムは、免疫サイクルが、落ち着いている場合、近い将来、たとえば次の1から7日に特定の傾向に沿うことを示し、したがって、主体は、情報に基づいて、判断またはライフスタイルの選定を行うことができる。システムの使用者は、医師またはコーチなどの専門家であってもよく、専門家は、次いで、個体にアドバイスする。
一代替形態では、ステップ305の前に、データが、活動に関して使用者から取得され得る。たとえば、活動は、トレーニング、リハビリテーション、随意の手術もしくは緊急でない手術、一般的な健康および健やかさ、またはワクチン接種であってよい。これは、メニューまたは類似物から選択されてもよいし、手動で入力されてもよい。活動に関するデータは、使用者から手動で取得されてもよいし、特定の活動に関してあらかじめ決定されてもよい。たとえば、活動は、ワクチン接種または手術前システムまたはトレーニングシステムであってよく、その場合、活動データはあらかじめ決定されてもよい。いずれにしても、いくつかのデータが、たとえば、実行される運動の種類、実行される回復措置のタイプなどの活動に関して、入力されることが求められる。この任意選択のステップにおけるデータは、キーボードなどの電子入力デバイスを介して、電子デバイス105、110を介して、取得されてよい。特に、取得されるデータは、主体が参加している活動(たとえば、健康療法、手術、リハビリテーション)に関係し得る。
人体計測データおよびまたは個体の生物測定データも取得されてよく、栄養および食べ物の摂取、年齢、ならびに生活習慣などの他の情報に加えて、主体の体重、身長、および性別があり得る。
図4Aから図4Dは、主体の免疫サイクルおよび/または状態を決定する、本発明のシステム100のグラフである。本発明のシステム100は、好ましくは、実行されることになっている活動を予想して使用され、または、手術またはスポーツにおけるトレーニングの場合、活動が実行された後にも使用され得る。好ましくは、これらの場合、システム100は、活動が行われる前と行われた後の両方で使用される。有利には、本発明のシステムおよび方法は、活動が主体の免疫サイクル内の適切な時点で行われることを保証することによって、活動に対する主体の生理的反応を改善する。たとえば、アスリートがスポーツイベントに参加している場面において、たとえば、アスリートが日曜日にゲームを終え、本発明のシステムおよび方法を使用して、たとえば、翌日の月曜日にトレーニングすることが適切であるかどうかかどうかを決定することができることがあり得る。
図4Aに示すように、Us-CRP mg/L 405のグラフ400が、2014年7月29日から2014年8月8日の期間にわたって日付410に対してプロットされる。グラフ400に示すように、主体の免疫系活動は揺れる。このグラフでは、主体から取得されるデータポイント415の解釈がない。データポイント415は、以下の通りである。
生理的データが取得され、サーバ120上でデータベース125内に記憶される。
図4Bに示すように、グラフ400は、サーバ120内の処理構成要素によって、免疫サイクルの周期性および活動力を解決するように解釈される。線420に沿ってデータポイント415を線で結ぶことによって、この配置を使用してこの良好なデータを解釈することは可能であるが、連続データが取得されない限り、周期解析が実行されるのでなければ、データを解釈することは困難であることが諒解されるであろう。
同様に、図4Cでは、グラフ400は、直線傾向分析425が実行されるが、やはり適切な場面および分析なしに個体の免疫サイクルを識別することができないことが欠点であるポイント415を含む。
好ましくは、以前に言及されたシステムおよび方法は、最良適合曲線430を使用して、図4Dのグラフ400に示されるデータを分析する。そこにおいて、多項傾向分析(polynomial trend analysis)(曲線430として示される)がデータポイント415に適用されるこの例では、約7日の期間435は、最良適合曲線を使用して認められる。
免疫サイクルの周期性は、適切な場合には、他の任意の数学的モデルから導き出され得る。この例では、それは、多項傾向分析(曲線430として示される)によって実行されている。他の分析方法としては、限定するものではないが、多項傾向分析、サイン関数およびコサイン関数などの三角法分析、調和関数、周期的に訪れること(periodic frequentation)(または、サイクルの波における1つのポイントから次の波における同じポイントまでの、たとえばピークからピークまで、またはトラフからトラフまで時間期間を測定し、もしくは期間の半分の場合はピークからトラフまでに対する時間期間を測定してそれを拡張することによって、手動で計算される)があり得ることが諒解されるであろう。要するに、任意の数の数学的モデルが、データに対する最良適合曲線を決定し、したがって、主体の免疫サイクルの周期性を強調するように適用されてよいことが諒解されるであろう。
図4Eは、将来的に個体の予測される免疫状態およびサイクルの外挿を可能にするように重ね合わされた同じ周期性とともに適用される関数440のような正弦波を有するグラフ400である。わかるように、個体の免疫サイクルは、将来的にどのポイントにおいて主体の免疫状態およびサイクルがそうである決定するように、多項傾向分析430によってデータポイント415から外挿可能である。
図4Eでは、時間期間にわたって、免疫活性におけるピークおよびトラフがあり、それらのデータポイント415を外挿することによって、主体の免疫活性の標識が近い将来提供されることがわかる。この時点では、主体またはシステム100を使用する人は、主体が「休息またはストレス」活動に従事すべきかどうかに関してシステムを使用する特定の日に基づいて、決定を行い得る。たとえば、2014年8月2日から2014年8月4日の場合、免疫活性は減少しており、免疫系は抗炎症フェーズであり、したがって、特定の活動を実行しないように、これらの日に判断が行われ得るが、2014年8月6日に、炎症促進フェーズにおいて、特定の活動を実行することが最適であり得る。
図4Aから図4Eは、血液示度およびUs-CRPは免疫活性に関係するので、血液示度、特に主体におけるUs-CRPの例であるが、他のバイオマーカが使用可能であることが諒解されるであろう。
図5Aは、2014年9月1日から2014年10月1日の期間にわたって、Us-CRP505対時間および体温(BT)515 v時間のグラフを示す。グラフでわかるように、最良適合曲線がデータに適用されて、免疫サイクルの周期性および活動力を解消するとき、主体の体温とUs-CRPの両方は、約7日間の周期性535を持って循環する。わかるように、十分であるが必ずしも連続的でない測定が、最良適合曲線周期性モデルを使用してサイクルを決定する分析を可能にするために必要である。以下は、図5Aにおいて使用されるデータセットの表である。
動作時、試料採取構成要素130は、主体によって装着される。試料採取構成要素130は、体温を常にモニタリングし、それをサーバ120に送るデバイスである。図5Aにおいて提供される免疫サイクルのグラフは、試料採取構成要素130によって取得されたデータの結果である。試料採取構成要素130は、体温計であってもよいし、Duofertility(商標)デバイスなどに類似したデバイス(すなわち、日/夜全体にわたって多数の体温測定を行って、主体の真の基礎体温を確かめるデバイス)であってもよい。本発明のシステム100は、このデータを処理構成要素内で利用して、この生理的データを分析し、それによって、主体の免疫サイクルの周期性および活動力を決定する。
図5Bは、24歳、非喫煙者で、平均で週に5日ジムに通い、その他の点では元気で健康な人である(が、プロのアスリートではない)女性である主体のUs-CRP mg/L505対時間/日付505のグラフを示す。
グラフ500においてわかるように、主体のUs-CRP505は、データポイント520の多項傾向分析530によって示される約7日の期間535にわたって循環する。表のデータを、以下のTable 3(表3)に示す。
図5Cは、28歳男性であり喫煙者でジムに通わない主体のUs-CRP505対日付510のグラフ500である。この場合も、7日の期間535にわたって、関数540に似た正弦波に対して示される免疫サイクルの周期性があることが、多項分析530を適用したデータポイント520からわかる。
図5Cのデータを以下に示す。
図5Dは、男性、28歳、非喫煙者で、ジムに毎週約3回とよく行く主体のUs-CRP505対日付510のグラフ500である。この場合も、7日の期間535にわたって、関数540に似た正弦波に対して示される免疫サイクルの周期性があることが、多項分析530を適用したデータポイント520からわかる。
図5Dのデータを以下に示す。
図5Eは、男性、28歳、喫煙者で、ジムに不規則に通う主体のUs-CRP505対日付510のさらなるグラフ500である。この場合も、7日の期間535にわたって、関数540に似た正弦波に対して示される免疫サイクルの周期性があることが、多項分析530を適用したデータポイント520からわかる。
図5Eのデータを以下に示す。
図5Fは、男性、28歳、非喫煙者で、ジムに不規則に通う主体のUs-CRP505対日付510のさらなるグラフ500である。この場合も、7日の期間535にわたって、関数540に似た正弦波に対して示される免疫サイクルの周期性があることが、多項分析530を適用したデータポイント520からわかる。
図5Fのデータを以下に示す。
図5Gは、男性、28歳、喫煙者で、ジムに規則的に通う主体のUs-CRP505対日付510のさらなるグラフ500である。この場合も、7日の期間535にわたって、関数540に似た正弦波に対して示される免疫サイクルの周期性があることが、多項分析530を適用したデータポイント520からわかる。
図5Gのデータを以下に示す。
使用されるバイオマーカ(Us-CRP)の測定値の範囲が個体間で変化するが、すべて、検定のために許容可能な「正常」範囲内にあることがわかる。測定値の精度は、マーカの選定およびデバイスの感度およびまたは測定値を決定するために使用される検定に依存する。理論によって制限されるものではないが、範囲のこれらの変動は、遺伝要因または環境要因によるものである可能性がある。個体間でのバイオマーカの範囲の変動に関係なく、免疫状態およびまたは免疫サイクルは、検査されるすべての個体において認められる。
図6は、本発明の代替実施形態、すなわち、活動に対する主体の生理的反応を改善し、推奨を提供するための方法600を示す。ステップ605では、電子デバイス105または110を介してデータが取得される。取得されるデータは、主体が参加している活動に関係する。たとえば、活動は、トレーニング、リハビリテーション、随意の手術もしくは緊急でない手術、一般的な健やかさまたは健康アクションプランであってよい。これは、メニューまたは類似物から選択されてもよいし、手動で入力されてもよい。活動に関するデータは、システムの使用者入力構成要素から手動で取得されてもよいし、特定の活動に関してあらかじめ決定されてもよい。たとえば、システムは、手術前システムまたはトレーニングシステムであってよく、その場合、活動データはあらかじめ決定されてもよい。いずれにしても、いくつかのデータが、たとえば、実行される運動の種類およびまたは強度または量などの活動に関して、入力されることが求められる。ステップ605におけるデータは、キーボードなどの電子入力デバイスを介して、電子デバイス105、110を介して、取得されてよい。特に、取得されるデータは、主体が参加している活動(たとえば、健康療法、随意で緊急でない手術、リハビリテーション)に関係する。たとえば、デバイス105および110を介して取得され得るデータとしては、実行されている活動のタイプ、たとえば、トレーニング、リハビリテーション、特定のスポーツ、活動が関係する哺乳動物の種類(たとえば、人間、ウマ、またはイヌ)があり得る。人体計測データおよびまたは生物測定データも取得されてよく、これには、主体の年齢、体重、身長、民族的背景、さらに栄養および食べ物の摂取、生活習慣などの他の情報があり得る。次いで、制御は、試料採取構成要素130が主体から生理的データを取得し、それを、サーバ120を介してデータベース125上に記憶するステップ610に移る。生理的データとしては、たとえば、バイオマーカ、または免疫系マーカ、生物測定データ、または主体の基礎体温もしくは安静時体温などの生理的データがあり得る。これらは、さまざまな試料採取デバイスを介して取得されてよく、すなわち、たとえば体温の場合、体温は、主体によって手動で入力されてよい。CRPなどの血液検査結果も、医師またはコーチまたはトレーナーによって手動で入力されてよい。たとえば、試料採取デバイスを介して生理的データを自動的に取得することは、主体によって装着されたウェアラブルデバイスを介してであってよい。試料採取デバイスを介して生理的データを手動で取得することは、使用者が値(体温など)を手動で入力することであってよい。
生理的データが取得されると、ステップ615では、サーバ120内の処理構成要素が、生理的データを分析して、免疫サイクルの周期性および活動力または免疫状態を決定および解決する。具体的には、サーバ120は、次いで、生理的データを分析して、免疫状態およびまたは免疫サイクルを推定する。サーバ120は、次いで、免疫状態およびまたはサイクルに関する情報を、ネットワーク115を介して電子デバイス105、110に送る。
主体の免疫状態およびまたはサイクル(および、特に、免疫サイクルにおいて主体が現在どこにいるか(免疫状態))を決定した後、ステップ620では、ステップ605において取得された活動データが、推論エンジンを使用して主体の免疫状態およびまたは免疫サイクルに対して比較され、事実と知識データベースに含まれる規則から結論を導き出す。本発明は、データの分析の結果を使用して、主体の免疫状態またはサイクルを導き出し、特定の活動を実行するのに最適な時間または近い将来の活動のスケジュールを決定するように、活動に関連する推奨を作成する。あるいは、この推奨は、現在の状態に関連する活動のリストを提供してもよい。
次いで、制御は、推奨がデバイス105、110を介して提供されるステップ625に移る。
図7は、主体に対して手術を実行する活動に関する本発明の概略図である。動作時、主体は、随意の手術または緊急でない手術を受けるように計画またはスケジュールされてよく、手術が、主体の免疫サイクルまたは免疫状態を考慮して回復を高めるまたは手術の影響の重大度を確認するのに最適な時間に実行されることを保証するように、本発明のシステム100が利用される。1つまたは複数の試料採取構成要素130が、主体の生理的データを測定および取得するために、デバイス105、110に関連して使用される。図1を参照して説明されるように、生理的データは、通信ネットワーク115を介してサーバ120に通信される。随意の手術または緊急でない手術の場面では、試料採取構成要素130は、血液分析デバイス、唾液試料採取デバイスなどを含み得る。試料採取構成要素130は携帯式であってもよいし、または、手術は病院内で行われる可能性が高いので、試料採取構成要素130は、スタンドアロン型の非携帯機器であってもよい。システム100は、電子デバイス105、110を介して、システムの使用者に入力画面705を提供して、活動に関する情報を提供する。手術の場面では、スクリーンショット705は、適切な時間であるかどうかをシステム100が決定する助けとなる、または回復を高めるもしくは主体に対して実行される手術の時間に関して主体の免疫サイクルおよび状態を考慮して手術の影響の重大度を確認する助けとなる、任意の数のパラメータを含んでよい。たとえば、提案された手術の日付または時間がわかっている場合、それが挿入される。提案される手術の時間は、外科医の都合がつくことなどの条件に基づいてよく、手術に利用可能な1つまたは複数の時間窓またはオプションを有してよい。あるいは、いくつかの潜在的な日付が選択に利用可能な場合、これらは入力可能であり、それらの入力に基づいて推奨が行われてよい。
システム100は、この活動データを生理的データならびに主体の免疫サイクルおよび状態とともに使用して、適切な推奨を決定する。サーバ120において、生理的データが、それが記憶されているデータベースから取り出され、生理的データの循環の周期性を推定し、それによって、現在または近い将来の主体の免疫サイクルの状態を決定するために分析される。免疫サイクルを、デバイス105、110上のディスプレイ705を介して集められた活動に関連する情報と比較することによって、システム100は、サーバ120上に配置された推論エンジンを使用して、主体の免疫サイクルを考慮して回復を高めるまたは手術の影響の重大度を確認するように、主体に対して手術が実行されるのに適切な時間はいつかを決定する。たとえば、主体が、免疫サイクルにおける炎症促進フェーズであり、スクリーンショット705を介して受け取られる情報によれば、手術が即時に実行されるべきである場合、システム100は、この例では、手術が最適でない、または実行されるべきではないと決定し、このことは、デバイス105または110上のスクリーン710上に表示されてよい。別の態様では、システム100は、この例では、手術の影響を決定し、腫脹および苦痛などの炎症性反応の増強を低下させるために抗炎症薬を服用するなどのアクションを推奨し、これは、デバイス105または110上のスクリーン710上に表示されてよい。
図8は、アドバイスが「休息させる」ことまたは「ストレスを加える」ことであり得る、主体におけるライフスタイル選定の活動に関する本発明の概略図である。休息は、早く就寝すること、激しい身体活動またはトレーニングはしないまたは控えめにすることを示してよく、「ストレス」は、より激しい活動に適切な時間を示してよい。これは、このときはあまり重度の結果にならず、同じまたはより激しい活動からの回復時間が最小にされるからである。動作時、主体は、人づき合いをするように計画またはスケジュールされてよく、「休息させるべきかストレスを加えるべきか」を(主体の免疫状態またはサイクルに基づいて)決定するように、本発明のシステム100が利用される。1つまたは複数の試料採取構成要素130が、主体の生理的データを測定および取得するために、デバイス105、110に関連して使用される。図1を参照して説明されるように、生理的データは、通信ネットワーク115を介してサーバ120に通信される。ライフスタイル選定の場面では、試料採取構成要素130は、体温または唾液試料採取デバイスなどを含み得る。
システム100は、電子デバイス105、110を介して、システムの使用者に入力画面805を提供して、活動に関する情報を提供する。ライフスタイル選定の場面では、スクリーンショット805は、活動を行うのに適切な時間かどうかをシステム100が決定する助けとなる任意の数のパラメータを含んでよい。たとえば、主体が運動すべきかどうか、またはワークアウトの強度。この場合、活動は運動であり、本発明のシステムおよび方法は、推奨を決定する。活動のタイプまたは強度などの他の情報が取得されてよく、提案された活動の時間が取得されてもよい。
システム100は、この活動データを生理的データならびに主体の免疫サイクルおよび状態とともに使用して、適切な推奨を決定する。サーバ120において、生理的データが、それが記憶されているデータベースから取り出され、生理的データの循環の周期性を推定し、それによって、主体の免疫サイクルおよび状態を決定するために分析される。免疫サイクルおよび状態を、デバイス105、110上のディスプレイ805を介して集められた活動に関連する情報と比較することによって、システム100は、サーバ120上に配置された推論エンジンを使用して、主体が特定の活動を行う場合、主体にとって適切な時間または結果かどうかを決定する。たとえば、主体が免疫サイクルにおける炎症促進フェーズにあり、スクリーンショット805を介して受け取られた情報によれば、活動が身体トレーニングなどの炎症性の刺激的な活動、システム100は、この例では、主体は「休息する」またはより軽度もしくは激しくない活動を行うべきであると決定する、または、活動から生じる可能性の高い腫脹および苦痛などの炎症性反応の増強を低下させるために、抗炎症薬を服用する、アイスバスなどの回復措置を推奨する。これは、デバイス105または110上のスクリーン810上に表示されてよい。この例では、810は、主体の免疫サイクルまたは状態に基づいた、日付、活動のタイプ、推奨を出力する。さらに、810は、たとえば、免疫サイクルおよび状態を仮定した推奨された運動の強度などの特定のパラメータ、回復措置が適切であるべきか、示唆された回復活動を表示または出力し得る。活動が、免疫反応を刺激するために使用されるワクチン接種などの活動であり、その活動から望まれる反応が、増強された免疫反応である場合、システムは、現在または近い将来の個体の免疫サイクルの状態により最善の日付などの異なる推奨を送る。
図7および図8の例はそれぞれ、随意の手術または緊急でない手術およびライフスタイル選定という活動に関するものであるが、本発明のシステムおよび方法は、主体のための、活動に関する推奨の提供と、主体における負傷および回復延長のリスクを最小にすることを可能にすることが諒解されるであろう。具体的には、本発明は、主体のアスリートの可能性に対する免疫系の影響を評価し、ならびに、その結果、チームを構築し、それによって、最も有効および/または最も理想的なチームを作り出すことを可能にする能力を、コーチならびにアスリートに提供する。次いで、コーチングの判断は、所与の日または将来の日付に主体が免疫サイクル内のどこにいるかに基づき得る。たとえば、現在のトレーニング療法は、主体がトレーニング、パフォーマンス、回復、および負傷に対して最適に反応する可能性が高いかどうかを決定することができない。個体の免疫状態の知識は、トレーニング、パフォーマンス、負傷の可能性、および回復を管理する助けとなる。本発明のシステムおよび方法は、たとえば、選手の免疫状態を考慮して、選手の選択を支援する。
有利には、本発明のシステムおよび方法は、回復時間を最小にする/早める、過剰なトレーニングを予防する、既存の負傷の悪化およびさらなる負傷の見込みを予防する、適切な時間に休息および回復する、ならびにトレーニングおよびリハビリテーションの効率を増加させるように、活動がリハビリテーションである推奨の提供を可能にする。
さらに、本発明のシステムおよび方法は、主体のトレーニングおけるおそらく小さいが重大な相違およびまたは競技スケジュールを作成するべきかを誰にいつ認識させるかの助けとなる。たとえば、本発明のシステムおよび方法を介して、個体の免疫状態ならびにトレーニングおよび/または負傷後の主体の回復時間における可能性の高い効果に基づいて、トレーニングするのに適切な時間、トレーニングのタイプ、または休息および回復を選択する。
本発明のシステムおよび方法からの、処理された生物測定データおよび生理的データおよび推奨を使用して、物理的帰結に影響を与えるさまざまな個体またはコーチング判断がなされ得る。たとえば、コーチは、必要とされるまたは理想的なレベルを実行する、反応する、またはそのレベルに回復できるまたはできないことを示すアスリートの免疫状態に応じて、あるアスリートを起用することを選択すると判断してもよいし(「アスリートを起用する」)、アスリートを起用しないまたはプレー時間を減少させる「アスリートをベンチに控えさせる」ことを選択してもよい。あるいは、コーチは、システムから提供される情報および/または提供される推奨を検討して、その推奨に基づいてコーチング判断を下してもよい。このコーチングステップは、スポーツイベントの前またはその間に実施され得る。たとえば、提供された生理的データに基づいて、コーチは、特定のアスリートが十分にプレーすることができない/そうすることを回避することを希望する、アスリートを負傷にさらす(負傷が続く場合、回復時間が長いことがある)、または選手に過剰なストレスを与えると決定し得る。次いで、コーチは、アスリートが休息し、試合に戻る準備ができるまで、アスリートを休息させるまたはアスリートをスポーツイベントから一時的に外すと判断してもよいし、有害な結果を最小にするように、全く戻さないと判断してもよい。さらに、コーチは、アスリートがイベント全体で最適にパフォーマンスを発揮するおよび/またはリスクの高まりや負傷からの有害な免疫学的結果がないことを保証するために、イベント中に選手をローテーションさせることを判断してもよい。
本発明のシステムおよび方法は、ワクチンに対する反応を最大にするように、活動がワクチン接種である推奨の提供を可能にする。
本発明のシステムおよび方法は、限定するものではないが、リハビリテーション、理学療法、およびトレーニングを受けることが多い、心臓発作または脳卒中または自動車事故、脊髄損傷、四肢の喪失、および脳損傷などの外傷イベントから生じた負傷または傷害などの、重篤な性質の負傷または傷害、ならびに、限定するものではないが、この場合もリハビリテーション、理学療法、およびトレーニングを受けることが多い、骨折、筋肉の断裂、牽引(pull)、挫傷、および靱帯断裂を含む非重篤な性質の負傷または傷害を含む身体の負傷または傷害を負った主体にさらに適用されてよい。これらの主体は、回復時間を最小にするまたは早め、過剰なトレーニングを予防し、既存の負傷の悪化およびさらなる負傷の見込みを予防する、ならびにトレーニングおよびリハビリテーションの効率を増加させるように免疫サイクルおよび状態を考慮に入れたトレーニングまたはリハビリテーションアクションプランから恩恵を受ける。同じ活動を行い得る個体において、苦痛および回復の変動があることが知られている。個体の免疫状態の知識は、活動に対する反応に対する洞察を提供する。たとえば、個体が、炎症促進状況である場合、これは、免疫反応の増幅およびまたは回復時間の長期化につながることがある。回復措置に関する推奨が与えられる。あるいは、個体が抗炎症フェーズにある場合、回復時間および苦痛がより短くなる。
本発明の実施形態の上記の説明は、説明の目的で当業者に提供される。上記の説明は、網羅的であることを意図したものでも、単一の開示された実施形態に本発明を制限することを意図したものでもない。さまざまな変更および修正が、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書において説明される実施形態に対して加えられ得ることを諒解されたい。したがって、本発明は、本明細書において論じられた本発明のすべての代替形態、修正形態、および変形形態、ならびに上記で説明された発明の趣旨および範囲に含まれる他の実施形態を包含することを意図したものである。
100 分散システム、システム
105 電子デバイス、デバイス、モバイル通信デバイス
110 電子デバイスデバイス、パーソナルコンピュータ
115 通信ネットワーク、ネットワーク
115 インターネット
120 サーバ、サーバ処理システム
125 データベース試料採取サンプリングデバイス
200 処理システム
202 プロセッサ、処理ユニット
204 メモリ
206 入力デバイス
208 出力デバイス
210 グループ
212 インタフェース
214 記憶デバイス
216 データベース
218 入力データ
220 出力データ
222 通信ポート
400 グラフ
410 日付
415 データポイント、ポイント
425 直線傾向分析
430 最良適合曲線、多項傾向分析
435 期間
440 関数
500 グラフ
505 日付
510 Us-CRP
520 データポイント
530 多項傾向分析、多項分析
535 期間、周期性
540 関数
705 ディスプレイ、スクリーンショット、入力画面
710 スクリーン
805 ディスプレイ、スクリーンショット、入力画面
810 スクリーン
105 電子デバイス、デバイス、モバイル通信デバイス
110 電子デバイスデバイス、パーソナルコンピュータ
115 通信ネットワーク、ネットワーク
115 インターネット
120 サーバ、サーバ処理システム
125 データベース試料採取サンプリングデバイス
200 処理システム
202 プロセッサ、処理ユニット
204 メモリ
206 入力デバイス
208 出力デバイス
210 グループ
212 インタフェース
214 記憶デバイス
216 データベース
218 入力データ
220 出力データ
222 通信ポート
400 グラフ
410 日付
415 データポイント、ポイント
425 直線傾向分析
430 最良適合曲線、多項傾向分析
435 期間
440 関数
500 グラフ
505 日付
510 Us-CRP
520 データポイント
530 多項傾向分析、多項分析
535 期間、周期性
540 関数
705 ディスプレイ、スクリーンショット、入力画面
710 スクリーン
805 ディスプレイ、スクリーンショット、入力画面
810 スクリーン
Claims (29)
- 主体における免疫状態または免疫サイクルを決定するためのシステムであって、前記主体は、健康な個体または非慢性的に罹患した個体であり、前記システムは、
2日以上である時間の長さにわたる前記主体の免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温データに関する免疫系における変化に関連付けられた生理的データを前記主体から取得するための試料採取構成要素と、
前記主体から取得された前記生理的データを記憶するためのデータ記憶構成要素と、
前記時間の長さにわたって捕捉された生理的データを分析し、それによって、それに基づいて前記主体の前記免疫状態または前記免疫サイクルの周期性および前記免疫サイクルを決定し、前記取得された免疫サイクルを外挿し、それによって、将来の免疫状態および/または免疫サイクルを決定する処理構成要素と、
前記主体の前記免疫状態もしくは前記免疫サイクルの周期性、および前記免疫サイクル、ならびに/または前記主体の将来の状態もしくは免疫サイクルを出力するための出力構成要素と
を含むシステム。 - 前記処理構成要素が、主体の前記免疫サイクルおよび/または状態を活動データベースと比較し、前記主体に対する活動に関するスケジューリングまたはタイミングに関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 活動に対する主体の生理的反応を改善するためのシステムであって、前記主体は、健康な個体または非慢性的に罹患した個体であり、前記システムは、
前記活動および/または前記主体に関するデータを取得するための入力構成要素と、
2日以上である時間の長さにわたる前記主体の免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温データに関する免疫系における変化に関連付けられた生理的データを前記主体から取得するための試料採取構成要素と、
前記主体から取得された前記生理的データを記憶するためのデータ記憶構成要素と、
前記時間の長さにわたって捕捉された生理的データを分析し、それによって、それに基づいて前記主体の免疫サイクルの周期性および前記免疫サイクルまたは状態を決定し、前記取得された免疫サイクルを外挿し、それによって、将来の免疫状態および免疫サイクルを決定する処理構成要素と、
前記主体の前記免疫状態、前記免疫サイクルの周期性、前記免疫サイクル、将来の免疫状態、または将来の免疫サイクルについての情報を出力し、前記主体に対する前記活動のデータに基づいて個々の推奨を生成するための出力構成要素と
を含むシステム。 - 前記処理構成要素が、活動データと主体の前記免疫サイクルおよび/または状態を比較し、前記主体に関する活動のスケジューリングまたはタイミングに関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 活動が、トレーニングスケジュール、フィットネス体制、ワクチン接種、リハビリテーション、随意の手術または緊急でない手術、食事および食べ物の摂取、補助食品の摂取、薬剤、健やかさおよび健康およびライフスタイルの判断のうちの1つまたは複数を含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 入力構成要素が、前記主体に関する人体計測データおよび生物測定データをさらに取得することを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記入力構成要素が、前記活動に関する人体計測データをさらに取得することを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 前記入力構成要素が、前記主体の栄養摂取、好み、および生活習慣に関するデータをさらに取得することを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 前記入力構成要素が、推論エンジンが前記活動のタイミング、活動データ、および主体の前記免疫サイクルおよび/または状態を比較し、前記主体に関する推奨を生成するように、活動の日に関連するデータをさらに取得することを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 前記処理構成要素が、主体の前記免疫サイクルおよび/または状態を比較し、前記主体に関する推奨を生成する推論エンジンをさらに含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記生理的データが、免疫系マーカ、または、基礎体温または安静時体温のような前記免疫サイクルおよび/もしくは状態が識別可能なバイオマーカレベルもしくは特性であることを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記推奨が、前記活動を実行するスケジュールまたは時間、前記活動を回避すること、前記活動の強度、ある期間にわたって前記活動を延期すること、または前記活動の時間を繰り上げることを含むことを特徴とする、請求項4に記載のシステム。
- 前記推奨が、個体の免疫状態を考慮した前記活動に関連する回復手段のスケジューリングまたはタイミングを含むことを特徴とする、請求項4に記載のシステム。
- 前記免疫サイクルおよび/または状態が、前記生理的データの変動によって決定されることを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記生理的データの連続的な時間に依存した変動が、個体の免疫活動力および/または免疫状態を決定する生理的データの少なくとも2つ以上の実例を含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記生理的データの連続的な時間に依存した変動は、個体の前記免疫サイクルの前記周期性および/または状態を決定する生理的データの3つ以上の実例を含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記試料採取構成要素が、生理的データを測定する1つまたは複数のデバイスを含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 前記試料採取構成要素が、生理的データを手動で受け取る入力デバイスを含むことを特徴とする、請求項1または3に記載のシステム。
- 手動で入力された生理的データが、免疫系マーカ、バイオマーカレベル、または体温のうちの1つまたは複数を含むことを特徴とする、請求項18に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数のデバイスが、接触式または非接触式の体温センサ、血液バイオマーカセンサ、血液検査ユニット、または唾液収集ユニットを含むことを特徴とする、請求項17に記載のシステム。
- 請求項1に記載のシステムを用いて主体における免疫状態および/または免疫サイクルを決定するための方法であって、
少なくとも2日である時間の長さにわたる前記主体の免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温データに関する免疫系における変化に関連付けられた生理的データを前記主体から取得するステップと、
前記時間の長さにわたって捕捉された生理的データを分析し、それによって、前記主体の前記免疫状態および/またはサイクルを決定するステップと、
前記主体の前記免疫状態もしくは前記免疫サイクルの周期性、および前記免疫サイクル、ならびに/または前記主体の将来の状態もしくは将来の免疫サイクルを出力するステップと
を含む方法。 - 主体において活動に対する主体の生理的反応を最適化するための方法であって、前記主体は、健康な個体または非慢性的に罹患した個体であり、前記方法は、
少なくとも2日である時間の長さにわたる前記主体の免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温データに関する免疫系における変化に関連付けられた活動に関するデータおよび生理的データを前記主体から取得するステップと、
前記時間の長さにわたって捕捉された生理的データを分析し、それに基づいて前記主体の免疫状態または免疫サイクルを決定するステップと、
前記活動および前記主体の免疫サイクルにおける現在または将来の状態に基づいて、1つまたは複数の推奨を行うステップと
を含む方法。 - 免疫状態および/または免疫サイクルが、請求項21に記載の方法によって決定される、請求項22に記載の方法。
- 請求項1から20のいずれか一項に記載のシステムを用いて活動に対する主体の生理的反応を改善するための方法であって、
前記活動に関するデータを取得するステップと、
少なくとも2日である時間の長さにわたる前記主体の免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温データに関する免疫系における変化に関連付けられた生理的データを前記主体から取得するステップと、
前記生理的データを分析し、それによって、前記主体の免疫サイクルおよび/または状態を決定するステップと、
活動データおよび前記主体の免疫サイクルにおける現在または将来の状態に基づいて、活動のスケジューリングまたはタイミングに関する推奨を行うステップと
を含む方法。 - 前記取得された免疫サイクルを外挿し、それによって、将来の免疫状態および免疫サイクルを決定するステップを含む、請求項21または23に記載の方法。
- 活動データと前記主体の前記免疫サイクルおよび/または状態を比較して、前記生理的データおよび活動データの組合せに基づいて1つまたは複数の推奨を生成するステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の方法。 - 前記活動またはアクションプランが、トレーニング、リハビリテーション、随意の手術および緊急でない手術、健やかさおよび健康、ライフスタイルまたはワクチン接種の判断に関連する任意の1つまたは複数であることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 前記生理的データが、免疫系マーカ、バイオマーカ、および/または体温のうちの1つまたは複数を含むことを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 主体において免疫状態もしくは免疫サイクルを決定する、または活動に対する主体の生理的反応を改善するための方法であって、請求項1から20のいずれか一項に記載のシステムの使用を含む方法。
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