(57)【要約】【課題】病気の一歩手前の状態、その疾患が顕在化する直前まで客観的・他覚的に検知することは困難であり、従来の健康診断では病気の早期予防はできないという課題があった。【解決手段】酸素供給装置１より様々な酸素濃度の空気を被験者３に供給し、その濃度毎の各種生理情報(脳波・心電・血流量など)を生理情報測定装置５によって測定し、酸素濃度に対する感受性の違いから健康状態と疾患の手前の体調不良状態を評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の酸素濃度の空気を被験者が吸引できるように供給する酸素供給装置と、被験者の生理情報を測定する生理情報測定装置を備え、前記酸素供給装置より種々の酸素濃度の空気を被験者に供給し、被験者が種々の酸素濃度の空気を吸引した時に、前記種々の酸素濃度毎の被験者の生理情報を生理情報測定装置により測定し、被験者の生理情報とその時の酸素濃度から被験者の健康状態を判断する健康評価装置。
【請求項２】
前記生理情報測定装置は、脳波測定装置である請求項１記載の健康評価装置。
【請求項３】
前記生理情報測定装置は、心電測定装置である請求項１記載の健康評価装置。
【請求項４】
前記生理情報測定装置は、血流測定装置である請求項１記載の健康評価装置。
【請求項５】
前記生理情報測定装置は、体温測定装置である請求項１記載の健康評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、客観的生理情報から人の健康を判断する健康評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の健康評価（診断）の方法は、体温、血圧、心電など物理情報の測定、あるいは尿検査や血液検査など生化学情報の測定によってなされてきた（例えば、特許文献１参照）。図３は特許文献１に示される健康管理装置で、静的心拍数から動的心拍数までのあらゆる状況での心拍数データを測定する心拍数測定手段１１、１２、１３と前記心拍数データに基く健康情報を出力する健康情報出力手段１４を備え、健康情報出力手段１４は前記心拍数データから健康状態を推論する健康状態推論手段１５と、前記心拍数データ及び健康状態推論手段１５の論理結果を出力する表示手段１６とを有するものである。
【０００３】
また、糖尿病の検査などでは、ブドウ糖を投与し、その後の血糖値の変動によって糖尿病かどうか診断するブドウ糖負荷試験などもある。
【特許文献１】特開平５−１５４１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の健康評価方法は、被験者のそのままの状態（安静時や低ストレス時）を評価するだけのものが殆どであり、人の恒常性維持機能（正常であろうと調節する能力；ホメオスタシス）の発揮された状態で、潜在的な病気を見つけ出すのは困難と思われるのである。
【０００５】
つまり、何らかの疾患があるとき、安静な状態や低ストレスな状態で、体温や血圧の測定や血液検査などを行っても、体内の恒常性維持機能がある程度発揮され、体温や血圧など正常時に近づくよう調節され、正常時と同じ値を示す場合が多いのである。その疾患の程度が低ければ、よりその傾向は高まるはずである。病気の一歩手前の状態、その疾患が顕在化する直前まで従来の方法で検知することは困難であった。言い換えると、従来の健康評価方法では、病気が病気であるとはっきりわかるまで検知することはできなかったという課題があった。
【０００６】
なかには、ブドウ糖負荷試験のように、低ストレス時でない、負荷時の試験もあるが、糖尿病に限った評価方法であり、本試験を行うということはある程度糖尿病とわかった段階で行うものなので、潜在化している疾患を見つけ出すという意味合いは少ないのである。
【０００７】
上記従来の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、日常生活の中での疾患の前兆を捉えられる健康評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の健康評価装置は、任意の酸素濃度の空気を被験者が吸引できるように供給する酸素供給装置と、被験者の生理情報を測定する生理情報測定装置を備え、前記酸素供給装置より種々の酸素濃度の空気を被験者に供給し、被験者が種々の酸素濃度の空気を吸引した時に、前記種々の酸素濃度毎の被験者の生理情報を生理情報測定装置により測定し、被験者の生理情報とその時の酸素濃度から被験者の健康状態を判断するものである。
【０００９】
これによって、通常とは異なる酸素濃度の空気を被験者は吸引しながら、その生理情報を測定するので、異なる酸素濃度という負荷に対する生体の反応が、微妙な非健康状態の場合に生理情報に現れ、程度の低い疾患でも見つけ出すことが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の健康評価装置は、通常とは違う酸素濃度の空気という比較的低い負荷で疾患の前兆を捉えることができ、日常生活の健康管理に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第1の発明は、任意の酸素濃度の空気を被験者が吸引できるように供給する酸素供給装置と、被験者の生理情報を測定する生理情報測定装置を備え、前記酸素供給装置より種々の酸素濃度の空気を被験者に供給し、被験者が種々の酸素濃度の空気を吸引した時に、前記種々の酸素濃度毎の被験者の生理情報を生理情報測定装置により測定し、被験者の生理情報とその時の酸素濃度から被験者の健康状態を判断する健康評価装置としたものである。
【００１２】
通常、われわれは酸素濃度２０．９％の空気を吸っているが、３０％の中濃度酸素を吸うと様々な生理的効果が現れる（縄間他「酸素濃度３０％の空気吸引による快適性の評価」日本建築学会講演会(2004)、pp897-898、など）ことがわかっている。発明者らの試験においても、酸素濃度５０％をピークに、集中力や自律神経機能指標に効果を見出している。
【００１３】
ただし、それらの効果は、誰にでも現れるものではなく、疲れを感じている者など、身体の調子が若干悪いと感じている者ほど顕著に現れる傾向があることを本発明者らは見出したのである。つまり、健常者は吸う空気の酸素濃度の変化に対し鈍感であるが、体調の不調な者は吸う空気の酸素濃度に対し敏感ということである。逆を言えば、健常者は酸素の濃度が多少変化しても、身体の恒常性維持機能が正常に働くので、生理情報に変化が現れない。体調不調者は、吸う空気の酸素濃度の変化が身体の恒常性維持機能に影響を与えやすいということである。
【００１４】
一方、さらに吸う空気の高い酸素濃度は体にとって毒であることが知られている。酸素濃度が１００％の純酸素空気を吸うと数時間で酸素中毒が起こり、呼吸困難、意識の混濁などの症状が見られるようになる。一般に７０％の酸素濃度の空気は体に危険とされている。このような高濃度酸素の空気を吸うと、集中力や自律神経機能指標に現れていた諸効果はなくなり、逆に負の影響を及ぼすことを本発明者らは見出した。
【００１５】
この７０％以上の高い酸素濃度の空気による影響も、健常者と体調不調者では若干異なる傾向にあることも本発明者らは見出した。今度は逆に、健常者ほど酸素濃度に対して敏感になり、体調不調者ほど鈍感になるという結果であった。つまり、健常者は毒である高濃度酸素に対し、生体防御機能がうまく働くが、体調不調者はうまく働かないということである。
【００１６】
以上のように、吸う空気の酸素濃度によって健常者と体調不調者では生体の影響が異なるので、得られる生理情報が異なってくる。これを利用し本発明のように、酸素供給装置から通常とは異なる酸素濃度の空気を吸引し、そのときの脳波を測定することによって、健康状態と、明確な疾患になる手前の体調不良状態の差を明確にすることができるのである。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明の生理情報測定装置を脳波測定装置としたものである。脳は身体で最も酸素を消費する器官である。また一方で、自律機能を調節するための各種ホルモンを産出する器官でもある。つまり、吸う空気の酸素濃度に最も敏感な器官であり、身体の恒常性機能を司る中枢でもある。したがって、酸素濃度に対する変化に鋭敏で、それによる影響が直接現れることになるので、酸素濃度に対して影響があれば脳波の変化となって現れ易いのである。よって本発明のように、酸素供給装置から通常とは異なる酸素濃度の空気を吸引し、そのときの脳波を測定することによって、健康状態と、明確な疾患になる手前の体調不良状態の差を明確にすることができるのである。
【００１８】
第３の発明は、第１の発明の生理情報測定装置を心電測定装置としたものである。心臓の鼓動を解析すると、ストレス状態や自律神経機能の働きを知ることができる。例えば、拍と拍の間隔（ＲＲ間隔）の変動係数（ＣＶＲＲ）は、ストレス状態を表し、心拍の周波数成分のＨＦやＬＦから導き出される値などは自律神経機能を表しているとされている。
【００１９】
これらの指標は吸う空気の酸素濃度に影響され、その影響の度合は被験者の健康状態によって違うことを本発明者らは見出した。よって、本発明のように、酸素供給装置から通常とは異なる酸素濃度の空気を吸引し、そのときの心電の諸指標を測定することによって、健康状態と、明確な疾患になる手前の体調不良状態の差を明確にすることができるのである。
【００２０】
第４の発明は、第１の発明の生理情報測定装置を血流測定装置としたものである。血流は自律神経機能に影響を受ける。例えば、血圧や血流量、加速度脈波などである。これらの指標は吸引する酸素濃度に影響され、その影響の度合は被験者の健康状態によって違うことを本発明者らは見出した。よって、本発明のように、酸素供給装置から通常とは異なる酸素濃度の空気を吸引し、そのときの血流の諸指標を測定することによって、健康状態と、明確な疾患になる手前の体調不良状態の差を明確にすることができるのである。
【００２１】
第５の発明は、第１の発明の生理情報測定装置を体温測定装置としたものである。体温調節機能も生体の恒常性維持機能の1つであり、環境温度が変化しても体内の温度を一定に保つ機能は生体の最も重要な調節機能の1つである。この体温調節機能は吸引する空気の酸素濃度に影響され、その影響の度合は被験者の健康状態によって違うことを本発明者らは見出した。よって、本発明のように、酸素供給装置から通常とは異なる酸素濃度の空気を吸引し、そのときの体温の諸指標を測定することによって、健康状態と、明確な疾患になる手前の体調不良状態の差を明確にすることができるのである。
【００２２】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第1の実施の形態における健康評価装置のブロック構成図で、図２は、本発明の第1の実施の形態における健康評価装置で処理した生理情報のグラフである。
【００２４】
図１において、酸素供給装置１は内部に酸素イオン伝導性を有する素子（図示せず）があって、その素子に電流を流すと取り込んだ空気中の酸素が濃縮される構成となっており、前記電流の大きさによって発生する酸素量も変えられる構成であり、前記濃縮とは反対側の空気を用いれば逆に空気の酸素濃度を減ずることもできる機能を持つものである。
【００２５】
また酸素供給装置１内部には送風手段（図示せず）があり、酸素が濃縮された空気は流量計４を通り、被験者３の口元近傍、つまり被験者３が吸引できるように供給される構成である。また、酸素濃度計２は流量計４を通じて、供給される空気の酸素濃度を測定し、使用者が任意の酸素濃度を発生させるためにある。
【００２６】
なお、酸素供給装置１は、任意の酸素濃度を発生させる機能があれば良く、酸素ボンベとポンプ、あるいは酸素透過膜とポンプなどで構成しても良い。ただし、酸素ボンベでは低濃度酸素を発生させることはできないので、窒素ボンベを併用することが望ましい。
【００２７】
被験者３には生理情報測定装置５が繋がれており、被験者３の生理情報（脳波、心電、血流、血圧、体温など）を測定し、その生理情報であるデータはパソコン（パーソナルコンピューター）６に取り込まれ処理される。パソコン６は、前記データを処理する生理情報処理手段６ａと処理データを表示する表示手段６ｂと前記データを格納しているものである。
【００２８】
以上のように構成された健康評価装置について、以下その動作、作用などを説明する。まず、使用者は酸素供給装置１の酸素濃縮をオフとし、通常の酸素濃度（２０．９％）の空気を被験者に供給する。酸素濃度計２の値が２０．９％であることを確認し、流量形４により流量を３〜５（L/min）に合わせ、被験者３の口元近傍へ空気を吐出させる。
【００２９】
このときの被験者３の生理情報を生理情報測定装置５によって約３分間測定する。この生理情報測定装置５は、脳波計であると有用な情報が得られやすい。なぜなら、脳は酸素に対して鋭敏な器官であるからである。脳波を測定する場合、例えばα波の平均周波数や出現頻度などが有効である。また脳波計でなく、脳内の血流を測定できるｆＭＲＩなど脳内マッピングのできる測定装置であっても良い。
【００３０】
生理情報測定装置５は、心電測定装置であっても良い。心電からは自律神経機能の影響を受けやすい情報が得られるからである。あるいは、血流や加速度脈波、血圧、体温など自律神経機能を表す指標なら有効であり、それらを複合的に測定する方がさらに望ましい。このようにして得られた生理情報はパソコン６に記録される。
【００３１】
次に使用者は、酸素供給装置１の酸素濃縮を動作させ、例えば酸素濃度３０％の空気を被験者３に供給する。以下上記したと同じ要領で、生理情報測定装置５によって脳波を約３分間測定し、その情報をパソコン６に記録する。
【００３２】
次に使用者は、酸素供給装置１の酸素濃縮の出力を上げ、例えば酸素濃度５０％の空気を被験者３に供給する。以下上記したと同じ要領で、生理情報測定装置５によって脳波を約３分間測定し、その情報をパソコン６に記録する。
【００３３】
次に使用者は、酸素供給装置１の酸素濃縮の出力を上げ、例えば酸素濃度７０％の空気を被験者３に供給する。以下上記したと同じ要領で、生理情報測定装置５によって脳波を約３分間測定し、その情報をパソコン６に記録する。
【００３４】
次に使用者は、酸素供給装置１の酸素濃縮の出力を上げ、例えば酸素濃度９０％の空気を被験者３に供給する。以下上記したと同じ要領で、生理情報測定装置５によって脳波を約３分間測定し、その情報をパソコン６に記録する。
【００３５】
次に使用者は、酸素供給装置１の酸素濃縮の向きを逆転し低酸素濃度側の空気を供給するよう動作させ、例えば酸素濃度１０％の空気を被験者３に供給する。以下上記したと同じ要領で、生理情報測定装置５によって脳波を約３分間測定し、その情報をパソコン６に記録する。
【００３６】
このようにして得られた生理情報は、例えばパソコン６を使って縦軸に生理情報指標値、横軸に空気中の酸素濃度を示すグラフにして表示手段６ｂに表すと図２のようなグラフＡ、Ｂの傾向を示すことができる。被験者が健康な状態であれば、グラフＡのような傾向を示すことが多い。すなわち、酸素濃度が３０〜５０％の場合、酸素濃度２０．９％の通常時とあまり変わらないが、濃度が高くなると徐々に生理指標が悪い方向へ低下する傾向がある。一方、被験者が若干体調不良を訴えている場合は、図２のグラフＢのような傾向を示すことが多い。すなわち、酸素濃度が３０〜５０％の場合に生理指標は良化する方向へ上昇し、さらに濃度が上昇してもグラフＡに比べ、低下の傾向が鈍いのである。
【００３７】
すなわち、被験者を本発明のような方法で評価し、グラフＡのようなパターンであれば、ほぼ健康とみなすことができ、グラフＢのようなパターンを示すと健康から非健康の状態にあると判断できるので、被験者３に生活の改善を促すなり、さらなる精密な検査を勧めることができるのである。
【００３８】
また、被験者ごとに日頃から本発明の方法で測定しておくとなお良い。なぜなら、図２に示すグラフＡ、Ｂのようなパターンは個人差があり、一度の測定では正確な判断が難しいからである。従って、日常生活を通じて被験者は、生理情報のデータを生理情報処理手段６ａに蓄積するとともに、前記データを処理して被験者の特有のグラフＡ及びグラフＢを確立することで、次からはこれらのグラフとの比較で健康状態を適切に判断することが可能になる。
【００３９】
以上のように本発明は酸素供給装置１より様々な酸素濃度の空気を被験者３に供給し、その濃度毎の各種生理情報(脳波・心電・血流量など)を生理情報測定装置５によって測定し、この測定した前記生理情報を生理情報処理手段６ａにより処理するとともに、その処理した結果を表示手段６ｂに表示し健康状態と疾患の手前の体調不良状態等の非健康状態を、酸素濃度に対する感受性の違いから評価する方法であり、そして本実施の形態は前記健康評価方法を実施する健康評価装置を提供し、疾患の前兆を捉えて日常生活の健康管理に役立てることが可能になる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では生理情報のデータを生理情報処理手段で処理して健康状態のグラフＡと非健康状態のグラフＢの両方を表示手段に表しているが、これらの一方のグラフを基準にし、これと測定した生理情報を処理して得られたグラフとの比較で類似傾向、または類似しない傾向より、健康状態及び非健康状態を判断するようにしてもよいものである。また、上記実施の形態では生理情報のデータとして脳波を使用したが、これに限定されるものではなく、心電、血流、血圧、体温などでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係わる健康評価装置は、人の健康診断、体調チェック、健康管理に用いることができるので、人命を預かる職業の安全管理にも役立つ可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における健康評価装置のブロック構成図
【図２】本発明の実施の形態１における健康評価装置で処理した生理情報のグラフ
【図３】従来の技術における健康管理装置のブロック構成図
【符号の説明】
【００４３】
１  酸素供給装置
３  被験者
５  生理情報測定装置
６  パソコン（生理情報処理手段６ａ、表示手段６ｂ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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