JP5131637B2 - 腸内状態測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、腸内の健康状態を非接触で推定することのできる腸内状態測定装置に関する。

人の腸内の健康状態を知るために非接触で排泄物中の成分を測定あるいは推定することが行われている。

非接触で排泄物中の成分を推定する技術としては、たとえば特許文献１がある。特許文献１は、臭いセンサを用いて定性的に便の状態を推定するもので、定量的に計測するものではない。

一方、排泄物とともに排出されるガス成分（以下排泄ガスと呼ぶ）を利用して、腸内状態を知る技術としては特許文献２がある。特許文献２は、腸内状態報知装置およびその方法に関する本出願人の発明である。この装置では、排泄ガス中の水素ガスをガスセンサで測定し、ガスセンサから出力された信号値に対応した腸内状態情報を腸内健康度判定用付属情報から抽出してユーザに報知するものである。腸内状態情報としては、腸内に存在する種々の菌の総数、ビフィズス菌の数、悪玉菌の数、腸内菌の総数のうちのビフィズス菌数の割合、又は、腸内菌の総数のうちの悪玉菌数の割合等を採用している。

特許文献３に開示される排泄ガス測定装置及び方法も本出願人の発明であり、排泄ガス中の水素ガスあるいはメタンガスをガスセンサで検出し、ビフィズス菌数を推定して腸内健康度を判定するものである。

特許３５８２１７２号公報。 特開２００５−３１５８３６号公報。 特開２００５−２９２０４９号公報。

ところで、腸内状態を表す指標として便ｐHがある。一般に便のｐＨは酸性に傾いているほうが良いといわれており、ｐＨが低い方が腸内の健康状態が良いとされている。本発明者らは排泄ガスの成分のうち二酸化炭素に注目し、二酸化炭素ガスの濃度と便のｐHとの間に相関関係があり、すなわち二酸化炭素ガスの濃度が高いほうが便のｐHが低いことを発見し、排泄ガスの二酸化炭素濃度が高いほうが腸内の健康状態が良いと判断できることを見出した。
そこで、本発明は便の状態を加味して的確な健康判断ができる腸内状態測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る腸内状態測定装置は、排便時に併
発されるガス中の所定成分の濃度を測定するガスセンサと、前記ガスセンサで測定された所定成分濃度から便のｐH推定値を演算する第一演算部と、前記便のｐH推定値から腸内状態指標推定値を演算する第二演算部とを備え、前記便のｐH推定値が所定値以下である場合に使用者に報知する報知部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る腸内状態測定装置は、前記ガスセンサで測定された所定成分濃度から便の水分推定値を演算し、前記便の水分推定値が所定値以上である場合に使用者に報知することもできる。

本発明の腸内状態測定装置によれば、非接触で排便ガスにもとづく腸内の健康状態を推測すると同時に、排泄ガスにもとづいて推測される便の状態も加味して健康状態を判断するようにしたので、今まで以上に的確な健康判断ができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明するに先立って、本発明の作用効果について説明する。

本発明に係る腸内状態測定装置は、排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度を測定するガスセンサと、前記ガスセンサで測定された所定成分濃度から便のｐH推定値を演算する第一演算部と、前記便のｐH推定値から腸内状態指標推定値を演算する第二演算部とを備え、前記便のｐH推定値が所定値以下である場合に使用者に報知する報知部を備えることを特徴とする。

下痢便の場合には、便のｐＨが非常に低下しているケースが多い。本発明によれば、排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度から便のｐH値を推定し、その便のｐH推定値が所定値以下である場合に使用者に報知するので、ガス中の所定成分の濃度から便のｐＨ値を推測して腸内状態指標推定値としての健康状態指標を推定する際に生じる健康状態の判定において、便そのものの状態に関してもガス濃度を利用して推測するので、今まで以上に的確な健康判断ができる。

また、本発明に係る腸内状態測定装置は、排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度を測定するガスセンサと、前記ガスセンサで測定された所定成分濃度から便の水分推定値を演算する第三演算部と、前記便の水分推定値から腸内状態指標推定値を演算する第四演算部とを備え、前記便の水分推定値が所定値以上である場合に使用者に報知する報知部を備えることを特徴とする。

下痢便の場合には、便の水分量が非常に多く90%以上であるケースが多い。本発明によれば、排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度から便の水分量を推定し、その水分量推定値が所定値以上である場合に、使用者に報知するので、ガス中の所定成分の濃度から便の水分量を推測して腸内状態指標推定値としての健康状態指標を推定する際に生じる健康状態の判定において、便そのものの状態に関してもガス濃度を利用して推測するので、便の状態を加味したトータルの健康判断ができるので今まで以上に的確な健康判断ができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に好適な実施形態について詳細に説明する。尚、図面の説明において同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の腸内状態測定装置は、例えば洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置に内蔵したり、洋式便器の便座に内蔵したり、あるいは、既設の洋式便器に後付けすることができる。

図１は、本発明の腸内状態測定装置Ｍを内蔵した洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置の一例を示す（部分透視）外観図である。便器１に付設された腸内状態測定装置Mを内蔵した衛生洗浄便座装置２と便鉢３周縁の頂部との間に設けたスペースを利用して脱臭ファン用排気通路４が設置されている。脱臭ファン用排気通路４内に二酸化炭素センサ５が取り付けられている。また、センサ出力を記憶する記憶部、第一演算部、第二演算部、判断部、センサを制御する制御部は一体化して衛生洗浄便座装置２の後部内に組み込まれ、さらに、判断結果を報知する伝達部および腸内状態指標を表示する腸内状態指標表示部は、衛生洗浄便座装置の操作部１１に組み込まれている。

すなわち、腸内状態測定装置Ｍの構成は、二酸化炭素センサ５、記憶部、第一演算部、第二演算部、制御部、判断部、伝達部および腸内状態指標表示部からなる。なお、二酸化炭素センサ５と制御部とのデータ交換は結線により、また制御部と伝達部および腸内状態指標表示部とのデータ交換は赤外線により行っている。

図２は本発明の腸内状態測定装置Mの一例を示す構成の概略図である。脱臭ファン用排気通路４内では、風上側から、脱臭ファン１２、脱臭カートリッジ１３、二酸化炭素センサ５の順に並べられている。二酸化炭素センサ５や脱臭ファン１２は制御部９によって動きを制御される。記憶部６は二酸化炭素センサ５の出力や演算結果および判断部１４での判断結果を記憶する。第一演算部７はセンサ出力から便のｐＨ値を推定し、第二演算部８は便のｐＨ推定値から腸内状態指標推定値を演算する。ここで報知部２０は記憶部６と、判断部１４と制御部９と、伝達部１０を備えている。判断部１４は第一演算部７より推定された便のｐH値が記憶部６に記憶されている閾値と比べ高いか低いかを判断する。制御部９は判断結果を伝達部１０に伝え、伝達部１０は判断部１４により判断された判断結果をユーザに報知する。腸内状態指標表示部２２は第二演算部で推定された腸内状態指標をユーザに報知する。

図３は、本発明の腸内状態測定装置M（衛生洗浄便座装置に搭載）を使用し、健康状態を報知する方法の手順を示す一例である。

以下、本図を説明する。ユーザはトイレ内に入室し排便をして退室するのであるが、このトイレには本発明の腸内状態測定装置Ｍが取り付けてあるため、退室する前にはその日の体調を知り、あるいは継続的に測定していた場合は経時的な体調の変化を知ることができる。

ユーザの入出を検知すると二酸化炭素センサ５のスイッチが入り、ユーザが着座すると着座センサが着座を検知し、二酸化炭素センサ５の記録および記憶が開始される。ユーザが排便を終了するまで、二酸化炭素センサ５は一定時間ごとにデータを検出し、それらは記憶部６に書き込まれる。排便終了後、ユーザがおしり洗浄を開始するときにセンサの記録は終了する。

記憶の終了後、制御部９は記憶された時間の範囲で二酸化炭素濃度の最大値Ｖｍａｘを検索しその値を測定値（ピーク値Ｖｐ）として記憶部６に記録する。第一演算部７は第１の対応データであるセンサ信号値−酢酸、第２の対応データである酢酸−ｐHの対応に基づいて、記憶部６に記憶された測定値から便のｐH値を推測する。

次いで判断部１４は第一演算部７で推測されたｐH推定値が記憶部６に記憶されているｐH推定値の閾値よりも低いかどうか判断する。ｐH推定値が閾値よりも低い場合、判断部１４は便の状態が「下痢便である」と判断し、伝達部１０は判断部１４で判断された結果をうけて、判断結果をユーザに報知する。ｐH推定値が記憶部６に記憶されているｐH推定値の閾値よりも高い場合、判断部１４は便の状態が「普通便である」と判断し、第二演算部８はその結果を受けて、第３の対応データであるｐH―腸内年齢の対応に基づいて、ｐH推定値に対応する腸内状態指標推定値を同定する。ここで腸内状態指標推定値とは腸内年齢である。同定結果は制御部９を通じて腸内状態指標表示部２２に伝えられ、腸内状態指標表示部２２は同定結果をユーザに報知する。

以下、詳細な動作を説明する。
第一演算部７は図４に示したような第１の対応データに基づいて、記憶部６に記憶されているピーク値Ｖｐに対応する酢酸濃度Brを同定し、次いで図５に示したような第２の対応データに基づいて、酢酸濃度Brに対応するｐＨ推定値を同定する。、制御部９は同定したｐＨ推定値（ｐＨ１）を記憶部６に書き込む。

図６は便の状態すなわち下痢便の場合の判断を示すグラフのモデルである。判断部１４は第一演算部７で同定されたｐH推定値（ｐH１）が、記憶されている閾値（ｐHL）よりも低いかどうか比較する。ｐH１≦ｐＨＬであった場合は、便の状態が「下痢便である」と判断する。判断した結果は記憶部６に書き込まれ、制御部９経由で伝達部１０に伝えられる。伝達部１０は判断部１４での判断結果を受けて、ユーザに測定不能であることを告げる。 便の状態は下痢便、普通便、便秘便というように区別され、下痢便、便秘便は腸内の健康状態が悪い便である。便秘便は便のｐHが高くかつ併発される二酸化炭素ガス濃度も低いので、ガスの濃度から腸内の状態を判断できる。しかしながら下痢便の場合には、腸内の異常発酵により便のｐHが異常に低下し、排便時に高濃度の二酸化炭素ガスが排出されることがある。すなわち排泄ガスのガス濃度からのみ腸内健康度を判断しようとすると、下痢便の場合でも腸内の状態が良いと判断される可能性があるが、便の状態も加味することでより的確に腸内状態を判断できる。

一方で、ｐH１＞ｐＨＬであった場合は、判断部１４は便の状態が「普通便」であると判断する。その結果をうけ、第二演算部８は図７に示すような第三の対応表に基づいてｐＨ１に対応する腸内状態推定値である腸内年齢Ａｇを同定する。同定した腸内年齢は記憶部６に書き込まれ、制御部９経由で腸内状態指標表示部２２に伝えられる。腸内状態指標表示部２２は判断部１４での判断結果を受けて、ユーザに腸内状態指標推定値である腸内年齢を告げる。
ここで、腸内状態指標推定値である腸内年齢とは腸内の状態により決定された年齢であり、例えば腸内のｐＨ（ここでは便のｐH推定値から推測）に基づいて決定される年齢である。例えばある腸内年齢に対応した腸内の状態（ここでは腸内ｐＨ）は、その腸内年齢と実際の年齢とが同じである複数の使用者の平均的な腸内状態（ここでは腸内ｐＨ）である。使用者は腸内ｐＨという科学的な数値ではその意味がわかりずらいこともあるが、年齢との対応をさせることで自分の年齢とのずれを実感できるので、より健康状態がわかりやすくなる。

図８はユーザが測定結果を知るために操作する操作パネルを示しているが、判断結果をユーザに報知する伝達部１０の実施例である。操作パネル２１は個人認識が出きるボタン１５、表示開始のボタン１６および液晶パネル１７がついている。尚、この液晶パネルは判断部１４が図６に示す閾値（この場合、ｐH＝５．５）よりもｐH値が低いと判断した場合には、判断結果を報知する伝達部１０として機能する。一方、判断部１４が図６に示す閾値（この場合、ｐH＝５．５）よりもｐH値が高いと判断した場合には、腸内状態指標推定値を表示する腸内状態指標表示部２２として機能する。ユーザは排便終了後に表示ボタン１６を押して、結果を見ることができる。判断部１４が図６に示す閾値（この場合、ｐH＝５．５）よりもｐH値が高いと判断した場合、液晶パネル１７は腸内状態指標表示部２２として機能し、第二演算部８で推定された「腸内年齢」を表示する。判断部１４が閾値よりも低いと判断した場合には、液晶パネル１７は伝達部１０として機能し、液晶パネル１７示すような「ソクテイハンイガイ デス」などの判断結果を表示する。

図９はユーザが測定結果を知るために操作する操作パネルを示しているが、判断結果をユーザに報知する伝達部１０の別の実施例である。操作パネル２１には個人認識が出来るボタン１６、表示開始のボタン１７および判断結果を示す、本発明の伝達部である赤色（異常値を示す）LED１８および腸内状態指標表示部である青色（正常値を示す）LED１９が搭載されている。ユーザは排便終了後に表示ボタン１６を押して、結果を見ることができる。判断部１４が図６に示す閾値（この場合、ｐH＝５．５）よりもｐHが高いと判断した場合には、第二演算部８で推定された推定された「腸内年齢」が示す年代、例えば「腸内年齢が３５歳」と推定された場合は、腸内状態指標表示部である「３０代」の青色のLED１９が点灯し、腸内の状態を報知する。一方で、判断部１４がｐHが閾値よりも低いと判断した場合には、伝達部１０である赤色LED１８が点灯し、測定範囲外であったことを報知する。本実施例の伝達部１０は衛生洗浄便座装置の操作部と別体であるが衛生洗浄便座装置の操作部に組み込まれていても良い。また音声によって測定結果を報知しても良い。

本実施例では、便の状態すなわち下痢便の場合の判断を示すグラフとして閾値としての所定値以下の値も記憶しているグラフを利用したが、下限として所定値としての閾値までを記憶しているグラフを利用しても良い。この場合、所定値よりも小さい値はグラフに記憶されていないので、第二演算部８での演算が出来ないので、伝達部に測定値を表示しない。すなわち、それが報知ということになる。

本発明の腸内状態測定装置Mを使用し、健康状態を報知する方法の手順を示す別の実施例を示す。装置の動きはほぼ実施例１と同様であり、ここでは実施例１と異なる便の状態の判断方法についてのみ記載する。尚、第一演算部のかわりにセンサ出力から便の水分量を推定する第三演算部と、第二演算部のかわりに便の水分量推定値から腸内状態指標推定値を演算する第四演算部を備えている。

ユーザが排便を開始して終了するまで二酸化炭素センサ５により検出されたデータは記憶部６に記憶される。記憶の終了後、制御部９は記憶された時間の範囲で二酸化炭素濃度の最大値Ｖｍａｘを検索しその値を測定値（ピーク値Ｖｐ）として記憶部６に記録する。第三演算部は図１０に示したような第一の対応データに基づいて、記憶部６に記憶されているピーク値Ｖｐに対応する水分推定値Ｍｓ１を同定する。、制御部９は同定した水分推定値（Ｍｓ１）を記憶部６に書き込む。図１１は便の状態すなわち下痢便の場合の判断を示すグラフのモデルである。判断部１４は第三演算部で同定された水分推定値（Ｍｓ１）が、記憶されている閾値（ＭｓＬ）よりも高いかどうか（この場合、ＭｓＬ＝９０％）を比較する。ＭｓＬ≦Ｍｓ１であった場合は、便の状態が「下痢便である」と判断する。判断した結果は記憶部６に書き込まれ、制御部経由で伝達部１０に伝えられる。伝達部１０は判断部１４での判断結果を受けて、ユーザに測定不能であることを告げる。一方で、ＭｓＬ＞Ｍｓ１であった場合は、判断部１４は便の状態が「普通便」であると判断する。その結果をうけ、第四演算部は図１２に示すような第三の対応表に基づいてＭｓ１に対応するｐＨ推定値を同定し、次いで図７に示すような第三の対応表に基づいてｐＨ１に対応する腸内状態推定値である腸内年齢Ａｇを同定する。同定した腸内年齢は記憶部６に書き込まれ、制御部９経由で腸内状態指標表示部２２に伝えられる。腸内状態指標表示部２２は判断部１４での判断結果を受けて、ユーザに腸内状態推定値である腸内年齢を告げる。

本実施例では、ガスセンサとして二酸化炭素センサを用いたが、二酸化炭素センサの代わりにアンモニアセンサを用いても良い。以上の実施例によれば排泄ガスのガス濃度からのみ腸内健康度を判断しようとすると、下痢便の場合でも腸内の状態が良いと判断される可能性があるが、便の状態を加味することで的確に腸内状態を判断できる。

本発明の腸内状態測定装置（衛生洗浄便座装置に搭載）の一例を示す（部分透視）外観図 本発明の腸内状態測定装置に係る脱臭ファン用の排気通路内の構成の一例を示す配置図。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順を示す図。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る推定されたｐH値の閾値の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための判断結果をユーザに報知するための表示部の一例を示す正面図 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための判断結果をユーザに報知するための表示部の一例を示す正面図 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る推定された水分量の閾値の一例を示す換算グラフ。 本発明に係る検出されたガス濃度から腸内健康指標を推定するための手順の一例を示す換算グラフ。

符号の説明

１…便器、２…衛生洗浄便座装置、３…便鉢、４…脱臭ファン用排気通路、５…二酸化炭素センサ、６…記憶部、７…第一演算部、８…第二演算部、９…制御部、１０…伝達部、１１…衛生洗浄便座装置操作部、１２…脱臭ファン、１３…脱臭カートリッジ、１４…判断部、１５…個人認識ボタン、１６…表示ボタン、１７…液晶画面、１８…伝達部（LED）、１９…腸内状態指標表示部（LED）、２０…報知部、２１…操作パネル、２２…腸内状態指標表示部、Ｍ…腸内状態測定装置

Claims (2)

1. 腸内状態測定装置であって、
   排便時に併発されるガス中の二酸化炭素の濃度を測定するガスセンサと、
   前記ガスセンサで測定された二酸化炭素濃度から便のpH推定値を演算する第一演算部と、
   前記便のpH推定値から腸内年齢を演算する第二演算部とを備え、
   前記便のpH推定値が所定値以下である場合に使用者に報知する報知部を備えることを特
   徴とする腸内状態測定装置。
2. 腸内状態測定装置であって、
   排便時に併発されるガス中の二酸化炭素の濃度を測定するガスセンサと、
   前記ガスセンサで測定された二酸化炭素濃度から便の水分推定値を演算する第三演算部と、
   前記便の水分推定値から腸内年齢を演算する第四演算部とを備え、
   前記便の水分推定値が所定値以上である場合に使用者に報知する報知部を備えることを特徴とする腸内状態測定装置。

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