(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある人（１）の身体活動によって誘発された歩行に関する加速最高値を継続的に記録する１軸又は多軸加速計（２１）と、
前記歩行に関する加速最高値を記憶するためのメモリと、
前記歩行に関する加速最高値を０.３〜０.７ｇの間の加速クラスに分類するように構成された処理ユニット（２２）と、を備える変換ユニット（２５）であって、
該変換ユニットが、さらに、
前記人（１）の前記分類された加速最高値数を、これを上回ると糖分、血中コレステロール及び脂肪の代謝障害に対して効果を有する前記加速クラス０.３〜０.５ｇ及び０.５〜０.７ｇにおける１日６５２０歩に対応する所与の加速最高値の発生数（Ｎ）の閾値と比較し、
前記人（１）の身体活動が糖分、コレステロール及び脂肪の代謝障害を防止するか否かを検査対象の人（１）に知らせるように構成されることを特徴とする、変換ユニット。
【請求項２】
実施された前記歩行に関する加速最高値の数が、１日６５２０歩に対応する加速最高値の発生数（Ｎ）の所定の閾値レベルを上回った場合、それによって総コレステロールを少なくとも０.６ミリモル／リットル、ＬＤＬコレステロールを少なくとも０.７ミリモル／リットル、トリグリセリドを少なくとも０.４ミリモル／リットル及び内臓脂肪面積を１２％減少したことを特徴とする、請求項１に記載の変換ユニット。
【請求項３】
最大加速値が加速クラス０.３〜０.５ｇ；０.５〜０.７ｇ；０.７〜０.９ｇ；０.９〜１.１ｇ及び＞１.１ｇに区分されることを特徴とする、請求項２に記載の変換ユニット。
【請求項４】
各記録された加速最高値が、前記各記録された加速最高値が属する前記加速クラスにおいて１ずつ（Ｎ＝１）歩行に関する発生数に加わることを特徴とする、請求項３に記載の変換ユニット。
【請求項５】
１日の歩行に関する加速最高値の数（Ｎ）が前記加速クラス０．３〜０．７ｇにおける１日６２５０歩に対応する１日の加速最高値の発生数（Ｎ）の所与の閾値レベルを上回った時、前記実施された身体活動が血中コレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪を減少したことを特徴とする、請求項４に記載の変換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座りがちな（sedentary）生活様式を持つ被験者において糖分、コレステロール及び脂肪の代謝を促進する身体活動閾値を測定するための方法及び装置に関する。
身体活動の強さ及びボリュームを測定するために運動センサ及び変換ユニットを使用することは、ある特許文献において提示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。健康な被験者において身体活動がコレステロール代謝を改善する方法は、また別の特許文献において提示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００２】
本明細書において説明する発明は、医療分野に属し、血中コレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪量を減少することによって糖尿病及び心臓血管疾患などの代謝疾患の危険を防止するために使用できる身体活動閾値の測定を含む。血中コレステロールを減少する身体活動に関連する健康な被験者のための以前の発明（特許文献３）は、糖尿病及び／又は心臓血管疾患の危険を持つ被験者は、健康な被験者において血中コレステロールを減少するために以前に示された既定の身体活動（ある非特許文献）を実施できないので、このような被験者には適さない（例えば、非特許文献１参照。）。
【背景技術】
【０００３】
体重超過及び代謝疾患は、高エネルギーの食品が広く使用されかつエネルギー消費が低く抑えられている工業国において著しく増加する。ＷＨＯ統計によれば、世界人口のうち１，４００，０００，０００を超える人が体重超過又は肥満体である。体重超過及び身体活動不足の結果、代謝疾患主に糖尿病及び心臓血管疾患の罹患率が増加する。現在、５００，０００，０００人が２型糖尿病を患い、２０３０年までにはこれが倍増すると推定される。更に、座りがちな生活様式によるアテローム性動脈硬化、血管の石灰化は、心臓血管疾患を死亡の危険に曝し、工業国における最も多い死因とする。死亡者は年間１５，０００，０００人であり、毎年増加している。身体活動が低水準であることも、障害調節寿命（disability-adjusted life years）の危険因子である。現在のＷＨＯ統計によれば、低水準の身体活動は、年間１，０００，０００の死亡件数及び８，０００，０００年の障害調節寿命の損失の原因となる。
【０００４】
健康を促進する身体活動の公式の指針
ＷＨＯ、米国糖尿病学会及び米国心臓学会の現在の身体活動の推奨は、健康な成人は、毎週少なくとも１５０分、５ｋｍ／時の歩行など中程度の強さの身体活動を実施すべきと述べている。この閾値は、毎日２０分で２ｋｍ又は３０００歩歩くことを示唆する。このような推奨は、被験者の身体活動レベルを精査することによって開発され、成人人口の約５０％が指針を満たすと論証している。その後、身体活動レベルを加速計によって客観的に調査した結果は、わずか成人人口の５％未満しか上記の身体活動の公式指針を満たさないことを示している。従って、個人的検査及び質問票を用いた身体活動の健康効果に関するこれまでの全ての研究には疑問がある。
【０００５】
糖尿病、心臓血管及び代謝疾患のための身体活動及び危険
血管の石灰化、高血糖、高コレステロール及びトリグリセリドは、糖尿病及び心臓血管疾患の危険因子である。これらの危険因子は、身体活動の増加及び減量プログラムによって減少できる。運動の増加は、血中ＬＤＬコレステロールを減少し、ＨＤＬコレステロールを増加し（ある非特許文献）、これら全てが心臓血管疾患の危険を減少する（例えば、非特許文献２参照。）。同様に、ある非特許文献では、週間運動の増加及び減量プログラムは、患者の６０％において２型糖尿病の発症を防止した（例えば、非特許文献３参照。）。脂肪組織特に内蔵の周りの脂肪組織は、身体のエネルギー源であり、運動時に血液循環へ放出される。ある非特許文献では、運動時に内蔵からの脂肪がまず動員されて、体重の減少を開始することが判明している（例えば、非特許文献４参照。）。
【０００６】
科学的研究の結果は、身体活動の増加が、糖尿病及び心臓血管疾患の危険因子を防止するのに効果的であり、かつ減量のための重要な手段であることを立証する。但し、上記及びその他のこれまでの研究のいずれにおいても、糖尿病又は心臓血管疾患を防止する身体活動の正確な量及び強さについては、説明していない。出願者の調査グループは、疾患の危険因子を減少するために有益な効果を見つけるための客観的方法によって身体活動を測定した唯一の調査である。その主要な目標は、糖尿病及び心臓血管疾患の危険を減少する最小量及び強さ又は閾値レベルを規定することであった。ある非特許文献では、出願者の加速計を使用することによって、５ｋｍ／時の速度での歩行に対応する２.２ｇの加速で１日の歩数が１０００歩を上回ると、血中コレステロールが健康な女性において１５％減少することを、以前立証した（例えば、非特許文献５参照。）。
【０００７】
本発明に関連する科学的調査
ある非特許文献では、本発明に直接関連する出願者の研究において、糖分バランスが異常な体重超過の被験者において、公式の身体活動の推奨において示されるレベルより明らかに低い強さの身体活動レベルが糖尿病及び心臓血管疾患の危険を減少したことが判明した（例えば、非特許文献６参照。）。歩行速度２〜３ｋｍ／時に対応する０.３〜０.７ｇの加速の歩行は、１日の歩数が６５２０歩を上回るとき、血中トリグリセリド及びコレステロール（図１（ａ））及び内臓脂肪（図１（ｂ））を減少させる。このことは、血中グルコース異常を患うほとんどの体重超過の被験者が現在の公式の推奨において要求される５ｋｍ／時の速度で歩行できないので、非常に重要な発見である。従って、これらの被験者のほとんどは、現在の推奨に従っていない。量及び強さを記録する出願者の加速計は、代謝疾患の危険因子の減少に使用される健康促進身体活動の正確な閾値を測定できるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０３１２５６０号明細書
【特許文献２】国際公開第２００５／１１７７０３号
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１０／０１３７１０７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００８／０３１２５６０号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１０／１９１１５５号明細書
【特許文献６】欧州特許第０７００６６１号
【特許文献７】米国特許出願公開第２００９／１７１６１４号明細書
【特許文献８】欧州特許第２２１０５５７号
【特許文献９】米国特許出願公開第２００１／０４９４７０号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１１／０００２１３号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｈｅｒｚｉｇ他、２０１４  Ｉｎｔ  Ｊ  Ｏｂｅｓｉｔｙ  ３８：１０８９
【非特許文献２】Ｔａｎｎｅｓｃｕ他、２００２  ＪＡＭＡ、２８８，１９９４、Ｋｒａｕｓ他、２００２、ＮＥＪＭ  ３４７，１４８３
【非特許文献３】Ｔｕｏｍｉｌｅｈｔｏ他、２００２、ＮＥＪＭ  ３０４，１３４３、Ｋｎｏｗｌｅｒ他、２００２、ＮＥＪＭ  ３４６：３９３
【非特許文献４】Ｏ’Ｌｅａｎ他、２００９、Ｊ  Ａｐｐｌ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  １００、１９５８
【非特許文献５】Ｖａｉｎｉｏｎｐａａ他、２００７、Ｍｅ  Ｓｃｉ  Ｅｘｅｒｃ  ３９，７５６
【非特許文献６】Ｈｅｒｚｉｇ他、２０１４、Ｉｎｔ  Ｊ  Ｏｂｅｓｉｔｙ  ３８：１０８９
【非特許文献７】Ｙａｔｅｓ他、２００９、Ｄｉａｂｅｔｅｓ  ｃａｒｅ  ３２：１４０４、Ｓａｉｔｏ他、Ａｎｎ  Ｉｎｔｅｒｎ  Ｍｅｄ  ２０１１、１７１，１３５２
【非特許文献８】Ｖａｉｎｉｏｎｐａａ他、２００６、Ｉｎｔｅ  Ｊ  Ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ  １７，４５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
工業国の国民において体重超過、肥満、糖尿病及び心臓血管疾患の高い発生率は、大きな健康問題である。このような健康問題に適切に対処するための正確な身体活動の指針はない。本発明は、糖尿病及び心臓血管疾患及び内臓脂肪の危険を減少する身体活動の量及び強さに関する正確な情報を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明以前には、代謝障害を患う被験者において糖尿病及び心臓血管疾患の危険因子を減少する身体活動の正確な量及び強さに関する情報は一切なかった。現在の身体活動指針（ＷＨＯ、米国糖尿病学会及び米国心臓学会）は、健康な被験者の質問票及び検査に基づいており、体重超過及び代謝障害の最も一般的な被験者には要求が過大である。ある非特許文献では、血中糖分及びコレステロール値は、これまで、血中グルコース異常の被験者においては運動センサによって追跡されていたが、センサは、健康効果の調査のためではなく身体活動の追跡のためにのみ使用されていた（例えば、非特許文献７参照。）。また、別の文献では、健康な被験者において、血中コレステロールを減少する身体活動の量及び強さ（例えば、非特許文献５及び特許文献４参照。）は、歩数及び強さ（ｇ値）を検出する加速計によって解明されてきた。別の文献では、同じ被験者において、骨粗しょう症を防止する身体活動の量及び強さが、解明された（例えば、非特許文献８及び特許文献３参照。）。どちらの研究も同じ被験者に関するものであり、被験者のコレステロールを減少し骨粗しょう症を防止する身体活動閾値は、加速度によって同時に規定できることが分かるはずである。
【００１２】
上述の発明は、代謝障害を持つ体重超過の被験者において血中コレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪を減少する身体活動閾値を管理する。このような被験者は、ある特許文献（特許文献３において提示された身体活動閾値に到達することができないので、このような被験者独自の身体活動閾値が必要である。また、例えば特許文献３及び４及び本明細書において説明する特許は、同じ特許系に属し、その身体活動閾値の測定は、新規であり、これまでに知られている技術と異なる。
【００１３】
ある特許文献に記載の加速計（例えば、特許文献６〜９参照。）及び心拍モニタ（例えば、特許文献１０参照。）は、これまで健康な被験者における身体活動の消費量を測定するため又は体重及び栄養摂取を追跡するために使用されており、心拍モニタは、アスリートのタンパク質消費及び回復力の測定のために使用されてきた。エネルギー消費を測定するための上述の全ての方法は、健康を改善する閾値を確立するためには役立たないことが分かるはずである。例えば、これまでの研究において、出願者は、０．３〜１.０ｇの加速範囲の毎日１２９８２歩の歩行は、血中コレステロールには効果を持たないが、１.１〜２.４ｇの加速範囲での毎日１０６２歩の歩行は、血中コレステロールを１５％減少したことを立証した（非特許文献５）。０.３〜１.０ｇで毎日１２９８２歩は、１０ＭＥＴ単位に相当するが、１.１〜２.４ｇで毎日１０６２歩は、１ＭＥＴ単位に相当する。従って、出願者は、上記の特許において使用されたＭＥＴ単位又はカロリーで表されるエネルギー消費量は、座りがちな被験者における身体活動の閾値あるいは健康上の利益の測定には関連しないと、結論付けた。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、多くの利点を有する。本発明は、初めて座りがちの体重超過の及び代謝障害の被験者における疾患の危険を減少する身体活動閾値の量及び強さの閾値を測定できるようにする。このような被験者は、人口の約５０％を占め、これまでは、彼らのための身体活動の推奨はなかった。本発明において説明する加速計は、連続的に簡単に使用でき、習慣的活動を含めてあらゆるタイプの身体活動を記録できるようにする。これによって、出願者の新規の身体活動推奨に合わせることを容易にする。予防医学の観点から、歩行は、身体活動の最良の形体である。歩行は、体内の最大筋肉を活性化し、そのエネルギー消費は、歩数及びステップ誘導加速（step induced acceleration）又は歩行速度を記録する加速計によって正確に測定できる。歩行能力を維持することは、事故や入院からも保護する。
【００１５】
現在の人口における体重超過、肥満及び代謝障害の高い発生率及び本明細書において説明する発明の予防的特徴及び効能に関する情報は、本発明の広範囲の使用及び商業的応用に大きい可能性を与えるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は、６８人の体重超過の被験者における様々な加速クラスにおける１日の歩数を示す。ほとんどのステップは、０.３〜０.７ｇの間に集まっている。図１（ｂ）〜１（ｅ）は、１日の歩数の四分区におけるコレステロール、ＬＤＬコレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪の変化を示す。１日の歩数が６５２０の閾値を上回った時、コレステロール、ＬＤＬコレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪は著しく減少した。
【図２】加速計（２）をウェストに装着した被験者を示す。
【図３】ＣＰＵにおける加速データの分析の概要を示す。
【図４】ＣＰＵの機能の概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ）及び（ｂ）に提示する結果は、３カ月間加速計を携帯した６８人の被験者から得ている。被験者は、体重超過の３０〜７０歳の男女であり、血中糖分異常を持っていた。被験者の半分は、毎週、監督付きの運動に参加し、他の半分は、自身の通常の生活様式を続けた。被験者は、起きている間中ウェストに加速計を携帯した。加速値、その毎日の数が、継続的に記録された。血中糖分、インシュリン、コレステロール、ＬＤＬコレステロール及びトリグリセリドを測定するために、試験の開始時及び終了時に血液標本を採取した。内蔵脂肪の量は、生体インピーダンス測定法で測定した。３か月間の加速分布は、運動が、典型的には遅い歩行２〜３ｋｍ／時に対応する加速クラス０.３〜０.７ｇにおける歩数又はインパクト数を著しく増大したことを示した。加速クラス０.３〜０.７における歩数を、その規模によって四分区（quartile）に区分した。各四分区間のコレステロール及び脂肪を分析した。結果（図１（ａ）及び（ｂ））は、第４四分区（１日に６５２０歩超え）における総コレステロール、ＬＤＬコレステロール、トリグリセリド及び内臓脂肪は、他の四分区におけるより著しく低いことを示した。１日６５２０歩は、身体活動の閾値であり、これを上回ると、総コレステロールを０.６ミリモル／リットル、ＬＤＬコレステロールを０.７ミリモル／リットル、トリグリセリドを０.４ミリモル／リットル及び内臓脂肪面積を１２％減少した。この結果は、本明細書において説明した本発明に従って測定した身体活動の量及び強さが、コレステロール及びトリグリセリド濃度及び内臓脂肪において有利な健康効果を表したことを表す。座りがちの生活様式を持つ被験者の対応する結果は、これまでの方法を用いることによって得られていない。
【００１８】
本明細書において説明する発明は、運動が糖尿病及び心臓血管疾患の危険因子の防止のために使用された際の既知の方法とは、基本的に異なる。医師は、規則的な運動の有利な効果については概ね気づいていたが、運動の量、強さ及び期間については知らなかった。本発明において、座りがちの被験者において非常に低い強さ（０.３〜０.７ｇの加速）の身体活動が糖尿病及び心臓血管疾患の主要な危険因子の濃度を減少したことは新規であり、予測されないことであった。本発明は、又、低強度の運動を考慮に入れていない他の特許及び推奨とは異なる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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