(57)【要約】【課題】本発明は、従来の大腸がん検診における受診者の負担や不利益を軽減し、より多くの健常者が躊躇なく、簡便に検診できる機会を得られるような検査機器を提供し、大腸がんによる死亡率軽減を課題とするものである。また大腸がん患者とメチルメルカプタンとの相関関係についてはすでに報告されているが、これを利用したスクリーニング検査は行われておらず、またこれを利用した検査キットや測定装置などは実現していないので、それが可能な検査機器を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、被験者が放屁した屁の成分からメチルメルカプタンを測定するセンサと、そのセンサから得られるメチルメルカプタン濃度を演算する演算部と、その演算部で算出された数値を視覚で認識できる表示部とを備え、被験者が即座に、簡便に、安価に大腸がん罹患のリスクを推定することができる機器を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放屁時に、屁に含まれるメチルメルカプタンを計測するにおいセンサと、においセンサから送信された電気信号を数値に変換する演算部と、演算部の数値を罹患リスクの度合いで表示する画面とからなる携帯型大腸がんリスク測定機器。
【請求項２】
使用者の屁中のメチルメルカプタン濃度を即時に計測するにおいセンサによって得られた計測値を、表示部で段階的に表示することによって、使用者自身がその場で大腸がん罹患リスクをチェックすることができる再利用型計測機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、大腸がん罹患のリスクを推定するために使用者自身が屁により測定することのできる携帯型放屁測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  わが国における大腸がんの罹患率、死亡率は昭和４０年代以降、増加の一途をたどり、罹患率については、平成１１年の年齢調整罹患率（人口１０万人当たり、昭和６０年モデル人口による）において、直腸がんで男２５，７、女１２，０、結腸がんで男４３，８、女２５，９である。また平成３２年（２０２０年）の罹患数は、男性では肺がんに次いで第２位、女性では乳がんに次いで第２位になると推計されている。死亡率については、平成１５年の年齢調整死亡率において、直腸がんで男９，１、女４，１、結腸がんで男１３，８、女９，５であり、いずれも昭和５０年に比べて約１，５〜２倍と著明に増加しており、死亡率に関しても諸外国と比較して上位の水準に達している。【０００３】  大腸がんは早期に発見すれば予後の良いがんで、早期がんはほぼ治癒が可能である。また、進行がんであっても壁内に限局したＤｕｋｅｓＡ（がんが大腸壁内にとどまるもの）では５年生存率が８５〜９０％、ＤｕｋｅｓＢ（がんが大腸壁を貫くがリンパ節転移のないもの）でも７０〜８０％、ＤｕｋｅｓＣ（リンパ節転移のあるもの）でも５０〜７０％と他のがんに比べ高い。よって、大腸がん検診は大腸がん対策の重要な国の取組の一つとして推奨されている。【０００４】  大腸がん検診は広く一般を対象とするスクリーニング検査が行われている。スクリーニング検査は、主に免疫法便潜血検査２日法により実施されており、また精密検査は、▲１▼全大腸内視鏡検査、▲２▼Ｓ状結腸内視鏡検査と注腸エックス線検査の併用の２通りの方法が推奨されている。しかし、スクリーニング検査の受診率は約１８％（平成１５年度）にとどまっており、低い状況にある。このまま低い受診率が継続すれば、わが国における大腸がん死亡率の減少を実現することはできない。【０００５】  スクリーニング検査は診療と異なり、一般の健常者を対象としていることから、利益と不利益のバランスを考慮する必要がある。便潜血検査については、化学法と免疫法があるが、化学法は食事制限や薬剤制限があり、受診者にとっての不利益がある。免疫法ではそうした制限はなく受信者負担は軽減されるものの、数回にわたって検便を行い医療機関に提出しなければならず、この煩わしさが受診率低迷の一因であると推測できる。
一方、精密検査（大腸内視鏡検査、Ｓ状結腸内視鏡検査、注腸エックス線検査）については、受信者の不利益は検査に伴う偶発症、放射線被曝、感染、身体的・心理的・経済的負担などを考慮すると決して小さくない。（以上、非特許文献１参照）【０００６】  スクリーニング検査で広く推奨されている便潜血検査に用いられる検査キットは、便の容器、採取棒、保存液、郵送用の箱などをセットにしており、検体採取の工程を自宅でできるようにしたものだが、この検体を検査機関に郵送し、検査室で試薬を使って人の目で判定するという工程を踏むため、時間と費用がかかる。便を採取しなければならないという手間に加え、郵送費、試薬代、判定費用などが加算され、通常１回につき３０００円から５４００円と、高コストである。なお、検査キットは１回きりの使い捨てである。【０００７】  名古屋大大学院工学研究科の八木伸也准教授（量子工学）らの研究チームが発表した論文（２０１１年８月１１日、英国の専門誌「ＧＵＴ」電子版に掲載）によると、２２人の大腸がん患者の屁と、健常者３８人の屁を比較分析した結果、大腸がん患者には硫黄原子を持つメチルメルカプタンが平均して１０倍程度多く含まれており、また、がんの進行が進んだ患者ほど、メチルメルカプタンが多いことが報告されている。（非特許文献２参照）【０００８】  本発明に類似する技術では、放屁によるガスの成分を利用して、非接触で腸内状態を知る方法として、特許文献１〜５がある。【０００９】  特許文献１は、腸内状態報知装置およびその方法に関する発明である。この装置では、屁の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使用者（以後、「ユーザ」と呼ぶ。）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。【００１０】  特許文献２は、排出ガス（屁）測定装置及び方法の発明である。屁の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。【００１１】  特許文献３の健康測定装置は、排泄時に発生した臭気を酸化触媒で脱臭し、そのときに要した酸化電流から臭気成分濃度を検出するものである。【００１２】  特許文献４の生体モニタ装置は、布製のＴ字帯にガスセンサを装着し、肛門から放出されたガスをガスセンサで検知してデータ化し、メモリに蓄えられたデータと過去のデータとを比較し、差が大きい場合など異常が認められる場合に表示装置に警告を表示するものである。【００１３】  特許文献５の健康状態測定装置は、排便時に併発する排泄ガス（屁）中の二酸化炭素濃度を測定し、得られたガス濃度から腸内状態を推定するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】「有効性評価に基づく大腸がん検診ガイドライン」平成１６年度  厚生労働省がん研究助成金「がん検診の適切な方法とその評価法の確立に関する研究」班
【非特許文献２】Ｇｕｔ．２０１２  Ａｐｒ；６１（４）：５５４−６１．Ｅｐｕｂ  ２０１１  Ａｕｇ  １１．「Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｇａｓｅｏｕｓ  ｓｕｌｆｕｒ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ｉｎ  ｔｕｍｏｕｒ  ｔｉｓｓｕｅ  ａｎｄ  ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｇａｓ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ａｓ  ａｎ  ａｎｔｉｔｕｍｏｕｒ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ」
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−３１５８３６号公報。
【特許文献２】特開２００５−２９２０４９号公報。
【特許文献３】特開平８−２１１０４８号公報。
【特許文献４】特開平９−４３１８２号公報。
【特許文献５】特開２００９−２５０７９９号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】  大腸がんの罹患率および死亡率の増加を抑制し減少させるためには、早期発見、早期治療が重要だが、スクリーニング検査および精密検査の受診率は低迷している。その一因として推察できるのは、無症状の一般的な健常者にとっての検診に伴う身体的・心理的・経済的負担である。【００１７】  本発明は、このような従来の大腸がん検診における受診者の負担や不利益を軽減し、より多くの健常者が躊躇なく、簡便に検診できる機会を得られるような検査機器を提供し、大腸がんによる死亡率軽減を目的とするものである。とくに大腸がんは自覚症状がないケースが多く、検診で発見されることが多いため、受診率を上げることが国や関係機関の大きな課題となっている。
本発明によって、便潜血検査における心理的、経済的負担を軽減し、煩わしさを取り除くことにより、日常的な早期発見の機会を提供するものである。【００１８】  非特許文献２に示した、大腸がん患者とメチルメルカプタンとの相関関係については、これを利用したスクリーニング検査は行われておらず、またこれを利用した検査キットや測定装置などは実現していない。【００１９】  特許文献１〜５については、測定対象が水素ガスあるいはメタンガスあるいは二酸化炭素あるいは臭気で、特許文献１については腸内菌の割合を、特許文献２についてはビフィズス菌数を推定して、いずれも腸内の健康状態を判定するものである。特許文献３においては臭気成分濃度を検出するものであり、特許文献４においては過去のデータとの比較による警告表示を行うものであり、特許文献５においては二酸化炭素濃度から腸内状態を推定するものである。いずれもメチルメルカプタンに特定した大腸がん罹患リスクの推定を可能とするものではない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】  本発明は、ユーザが放屁した屁の成分からメチルメルカプタンを測定するにおいセンサと、そのにおいセンサから得られるメチルメルカプタン濃度を演算する演算部と、その演算部で算出された数値をユーザが視覚で認識できる表示部とを備える。【００２１】  本発明は、メチルメルカプタンを測定するにおいセンサと、そのにおいセンサから得られるメチルメルカプタン濃度を演算する演算部と、その演算部で算出された数値を視覚で認識できる表示部とを備えることによって、大腸がん罹患のリスクを段階別に表示し、ユーザが自身のリスクチェックを随時、簡便に行うことができるものである。【００２２】  本発明は、においセンサと演算部と表示部をひとつの機器に包含し、携帯できるように小型化したものである。【００２３】  本発明は、「便」を検体とせず「屁」を検体とする。また採取から判定までをその場で即時に行える測定機器である。
【発明の効果】
【００２４】  本発明は、「便」を検体とせず「屁」を検体とすること、また採取から判定までを即時に行える安価な検査機器であることにより、採取→送付→検査→判定→結果報告という便潜血検査キットの工程にかかる心理的、時間的、経済的負担を軽減し、またコストフリーで繰り返し利用できる機器であることにより、日常的な測定を可能にし、ユーザ自身が大腸がんのリスクチェックを行える。【００２５】  本発明は、単独自力で放屁により容易に、安価に検査を行い、即時に結果を判別できる携帯型大腸がん検査機器であることにより、大腸がん検診における受診者の負担と不利益を軽減し、大腸がん検診の受診率の低迷をカバーするとともに、より多くの健常者が大腸がんの早期発見の機会を得ることで、死亡率減少効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の放屁測定装置の試作品および最終製品の基本構成を示す図
【図２】本発明の放屁測定装置に搭載するにおいセンサの構造を示す図
【図３】本発明の放屁測定装置に搭載するにおいセンサの感度特性を示す表
【図４】本発明の放屁測定装置の最終製品予定図
【図５】本発明の放屁測定装置の作動フローを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】  以下の添付図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。まず、図１における本発明の放屁測定装置の試作品および最終製品の基本構成について説明する。
【００２８】  図において、１は測定部で、においセンサ２とヒータ及びＶｃｃリセット制御機能をもつ基板３が組み込まれて、スイッチ４と電源５が付属する。６は演算部で、ＣＰＵの基板７が組み込まれている。８は制御部及び表示部で、ｉＰｈｏｎｅアプリケーションとして実装されている。
【００２９】  測定部１と演算部６とのデータ送信は有線接続９により、また演算部６と表示部８とのデータ交換はシリアルデータケーブル接続１０により行っている。なお、演算部６はセンサのアナログ信号をデジタル信号に変換し、ガス成分を演算する演算機能を備えている。
【００３０】  スイッチを入れて測定開始の送電が行われると、においセンサ２が作動し始める。においセンサでは、ガス成分の濃度に応じた出力信号が得られる。においセンサ２で得られたセンサ出力信号が演算部のＣＰＵ基板７に送られ、デジタル信号に変換される。そして、演算部ではデジタル化されたセンサの出力信号からガス成分の濃度を計算し、その結果を制御部８に送る。制御部８では演算部から送られてきたガス濃度の波形分析を行い、腸内のメチルメルカプタン濃度を推算する。得られた腸内メチルメルカプタン濃度の値に応じて、同時に表示部８で表示される。
【００３１】  続いて、図２における放屁中のメチルメルカプタン濃度を測定するにおいセンサの計測法について説明する。
【００３２】  においセンサは、金属酸化物半導体表面でのガス吸着による熱伝導度変化及び電気伝導度変化を、白金線コイルの抵抗値変化として測定する。白金線コイルに流れる電流によって、約３００〜４５０℃に保たれた金属酸化物半導体が、還元性ガスのような電子供与性ガスを吸着すると、その電子濃度が増し半導体の熱伝導度がよくなる。その結果、放熱がよくなり半導体の温度が下がり、白金線の抵抗が低下する。この場合、白金線コイルは温度計として機能する。
【００３３】  においセンサは、におい物質の物理化学的性質と、においの種類、強度などについての定性的、定量的な研究がなされおり、これまで多くの成果が得られている。におい物質の濃度とにおいの強度との関係は、においの種類によって大きな違いがあるが、同一のにおい物質における濃度と、においセンサ感度との関係の場合は、定量化できる。におい物質の種類とセンサ感度の関係を図３に示す。
【００３４】  図３は、においセンサの出力特性を説明するための表である。この表に示すとおり、メチルメルカプタンは検査閾値０，００００７ｐｐｍで、センサ感度がもっとも高い。
【００３５】  図４は最終製品の予定図で、測定スイッチ１１とリスク表示面１２からなり、また屁は人体から排泄される量に多少があり、短時間で拡散されるため、においセンサの先端に集気カバー１３を取り付けて使用することができるように設計する。これによりガス濃度が一定であれば、量の多少にかかわらず検知できる。
【００３６】  上述演算によって得られたメチルメルカプタンの濃度から、大腸がんのリスク指標をリスク表示面１２において段階別に表示する。
【００３７】  図５は、本発明の放屁測定装置を使用した大腸がん罹患リスク測定方法の手順を示す一例である。
【００３８】  まずユーザが携帯型放屁測定装置に集気キャップを取り付け、測定スイッチを入れる。通電を確認したら、集気キャップを肛門に当てて、放屁する。
【００３９】  ユーザが放屁するとにおいセンサが屁を検知し、屁成分の濃度の測定を開始する。
【００４０】  測定された屁成分メチルメルカプタンの濃度をデジタルデータ変換し、演算部に書き込む。
【００４１】  最後に、制御部で、メチルメルカプタン値から大腸がんのリスク指標を推定し、続いて同定結果を表示部によりユーザに表示する。
【００４２】  ユーザが表示内容を確認して、スイッチを切る。
これによってユーザは、放屁の予感を得たときに、周囲の状況が許せば、任意に、手軽に自分の大腸がん罹患リスクを知ることができる。
【符号の説明】
【００４３】１…測定部、２…においセンサ、３…基板、４…スイッチ、５…電源、６…演算部、７…ＣＰＵ基板、８…制御部及び表示部、９…有線接続、１０…シリアルデータケーブル接続、１１…ヒータ、１２…センサ抵抗、１３…負荷抵抗、１４…測定スイッチ、１５…リスク表示面、１６…集気カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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