(57)【要約】  個人の相関係数を判定し、当該個人の相関係数を使用して、当該個人のカロリー摂取量を判定するための、システム及び方法が提供される。個人の相関係数を判定する方法は、較正期間に渡り身体組成を判定し、当該身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして当該相当するエネルギー値を、同一の較正期間における正味のカロリー値で割ることを含み、当該正味のカロリー値は、カロリー消費量からカロリー摂取量を引いた値を含む。その後のカロリー摂取量を判定する方法は、身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして当該相当するエネルギー値を個人の相関係数で割り、そしてこの商に、当該個人のカロリー消費量を加えることを含み、ここで各工程は、プロセッサーを使用して実行される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
カロリー摂取量を測定する工程；
カロリー消費量を測定する工程；
身体組成の変化を測定する工程；
コンピューターを使用して、当該カロリー摂取量、カロリー消費量、及び身体組成の変化に基づいて個人の相関係数を判定する演算を実行する工程；そして
アウトプットとして個人の相関係数を報告する工程；
を含む方法。
【請求項２】
前記演算が、以下：
前記身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして
当該相当するエネルギー値を、前記測定されたカロリー摂取量から前記測定されたカロリー消費量を引いた値で割ること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に、前記個人の相関係数を用いてその後のカロリー摂取量を判定する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カロリー摂取量が主要栄養素の摂取量を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更に、コンピューターを使用して、個人の身体組成の変化に対する主要栄養素の関与を判定する工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
更に、所定のカロリー量を有する第一の食事計画を提供し、ここで前記測定されたカロリー摂取量は、当該第一の食事計画のカロリー量を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
更に、前記第一の食事計画のカロリー量よりも少ないカロリー量の第二の食事計画を提供して、身体組成の測定可能な変化をもたらす、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
以下：
コンピューターに基づく入力デバイスを提供する工程；
当該コンピューターに基づく入力デバイスに個人の生体測定データを受け入れる工程；及び
当該コンピューターに基づく入力デバイスを使用して、当該生体測定データ及びコンピューター読み取りメモリー中に保存された参照テーブルに基づいて個人の相関係数を導き出す工程；
を含む方法。
【請求項９】
前記個人の生体測定データが、個人の年齢、性別、運動計画、血糖値、食生活、身長、遺伝マーカー、体重、喫煙習慣、アルコール摂取量、処方薬の使用、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
更に以下；
個人のカロリー消費量を測定する工程：
個人の身体組成の変化を測定する工程；及び
当該測定したカロリー消費量、測定した身体組成の変化、及び個人の相関係数に基づいて、カロリー摂取量を判定する工程；
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記カロリー消費量の測定が、加速度計を使用して実施される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記身体組成の変化の測定が、生体インピーダンスの測定を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記身体組成の変化が、脂肪量又は除脂肪量の減少を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
更に、カロリー摂取量の判定に応じて活動又は運動を推奨する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
更に、カロリー摂取量の判定に応じて食生活の変更を推奨する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
以下：
カロリー消費量を測定する工程；
身体組成の変化を測定する工程；及び
当該測定されたカロリー消費量、及び測定された身体組成の変化、及び個人の相関係数に基づいて、カロリー摂取量を判定する工程；
を含む、カロリー摂取量を判定する方法。
【請求項１７】
前記カロリー消費量の測定が、歩行動作の測定を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記カロリー消費量の測定が、腕の動作の測定を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記カロリー消費量の測定が、加速度計を使用して実施される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記身体組成の変化の測定が生体インピーダンスの測定を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記身体組成の変化が、脂肪量又は除脂肪量の減少を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記個人の相関係数が、以前のカロリー欠乏と以前の身体組成の変化との比率に基づく、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記以前のカロリー欠乏が、所定の期間での以前のカロリー消費量から以前のカロリー摂取量を引いた値を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
更に、前記カロリー摂取量の判定に応じて活動又は運動を推奨する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
更に、カロリー摂取量の判定に応じて食生活の変更を推奨する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
以下：
インプットを検出するように構成されたセンサー；及び
当該センサーと電気的に協働し、以前のカロリー摂取量を判定するように適合されたプロセッサー；
を備え、当該以前のカロリー摂取量の判定が、センサーインプットと個人の相関係数に基づく、装着デバイス。
【請求項２７】
前記センサーが、エネルギー消費を測定するように適合されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記センサーが、１つ以上の歩数計及び加速度計を含む、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記センサーが、生体インピーダンスを測定するように適合されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記センサーが、測定された生体インピーダンスに基づいて身体組成を判定するように適合されている、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記個人の相関係数が、以前のカロリー欠乏及び以前の身体組成の変化の比率に基づく、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記以前のカロリー欠乏が、所定の期間での以前のカロリー消費量から以前のカロリー摂取量を引いた値を含む、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記身体組成の変化が、脂肪量又は除脂肪量の減少を含む、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記プロセッサーが、カロリー摂取量の判定に応じて推奨される活動又は運動を選択するように適合されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記プロセッサーが、カロリー摂取量の判定に応じて推奨される食生活の変更を選択するように適合されている、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３６】
以下：
個人のカロリー消費量に関する第一のインプット、個人の身体組成の変化に関する第二のインプット、及び個人の含水量に関する第三のインプットを検出するように構成されている複数のセンサー；及び
当該複数のセンサーと電気的に協働し、当該複数の各センサーにおけるインプット及び個人の相関係数に基づいて当該個人に関する生理的情報を判定するように適合されたプロセッサー；
を備えるシステム。
【請求項３７】
前記生理的情報が、１つ以上のカロリー摂取量、カロリー消費量及び身体組成を含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記プロセッサーが、無線通信によって前記複数の各センサーと協働している、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】
前記プロセッサーが、前記複数のセンサーから隔離されている、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４０】
前記第一の複数のセンサーが、１つ以上の歩数計、加速度計及び生体インピーダンスセンサーを含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４１】
以下：
第一の個人の生理情報に関する第一の複数のインプットを検出するように構成されている第一の複数のセンサー；
第二の個人の生理情報に関する第二の複数のインプットを検出するように構成されている第二の複数のセンサー；及び
当該第一及び第二の複数のセンサーと電気的に協働し、当該第一及び第二の個人におけるカロリー摂取量を判定するために当該第一及び第二の個人によってその後に使用される個人の相関係数を判定するように適合されているプロセッサー；
を備えるシステム。
【請求項４２】
前記プロセッサーが、無線通信によって前記第一及び第二の複数のセンサーと協働している、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記第一及び第二の複数の各センサーが、歩数計、加速度計及び生体インピーダンスセンサーを含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記第一の個人の生理情報が、当該第一の個人のカロリー摂取量、カロリー消費量及び身体組成を含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第二の個人の生理情報が、当該第二の個人のカロリー摂取量、カロリー消費量及び身体組成を含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４６】
更に、参照テーブルを含むコンピューター読み取りメモリーを備え、当該参照テーブルが、個人の相関係数を含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記プロセッサーが、コンピューター読み取りメモリー中に保存された個人の相関係数を参照して、第三の個人のカロリー摂取量を判定するように適合されている、請求項４６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人の相関係数を使用して個人のカロリー摂取量を判定するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
健康的な生活における公衆の関心の増大は、個人のフィットネス補助における市場の成長をもたらしている。例えば、いわゆるポケット歩数計はフィットネス愛好者の間でかなり一般的になっており、運動の過程で消費したカロリー量及び燃焼した脂肪量が推定されるものがある。また、歩数計は、スマートフォンやタブレットコンピューターにダウンロードして利用出来るものもある。これらのフィットネス補助は、追加で運動ログを提供し、有酸素運動及び様々な運動ルーチンを示唆出来るものもある。
【０００３】
また、現在のフィットネス補助製品は、手動の食物ログに基づいて個人のカロリー摂取量の推定値を提供するものもある。しかしながら、食物ログの入力忘れや誤入力が、しばしばカロリー摂取量を低い推定値をもたらし得る。その結果、個人は、燃焼したカロリーの合計量よりもカロリー摂取量が少なく記録されていて体重減少が期待されるにも拘らず、体重の増加を経験し得る。
【０００４】
従って、個人のカロリー摂取量の改善された判定方法の需要は、継続的に存在したままである。特に、体重減少プログラム、体重管理プログラム、並びに一般的健康及びフィットネスプログラムにおいて測定されたエネルギー消費量と協働して使用できる個人のカロリー摂取量の改善された判定方法の需要は、継続的に存在したままである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カロリー摂取量を判定するためのシステム及び方法が提供される。当該システム及び方法は、個人の相関係数を判定し、当該個人の相関係数を使用して、当該個人のカロリー摂取量を判定することを含む。カロリー摂取量は、体重減少又は体重管理プログラムと協働して使用されてもよく、他の目的で使用されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの態様において、個人において、当該個人の相関係数を判定する方法が提供される。当該方法は、較正期間に渡り身体組成を判定し、当該身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして当該相当するエネルギー値を、同一の較正期間における正味のカロリー値で割ることを含み、当該正味のカロリー値は、カロリー消費量からカロリー摂取量を引いた値を含む。
【０００７】
他の態様において、前記身体組成の変化は、生体インピーダンスセンサーを使用して判定され、前記カロリー消費量は歩数計を使用して判定される。カロリー摂取量は較正期間のみにおける食物ログに基づいて測定されてもよい。その後、個人の相関係数を使用して、食物ログの使用を要さずに、カロリー摂取量を間接的に測定することが出来る。
【０００８】
尚も他の態様において、装着デバイスが提供される。当該装着デバイスは、個人の相関係数を使用して、カロリー摂取量を判定し、活動の調整及び／又は食生活の調整を示唆する。当該装着デバイスは、装着者のカロリー消費量を測定するように構成されている第一のセンサー、装着者の身体組成を測定するように構成されている第二のセンサー、装着者の個人の相関係数を保存するように構成されているメモリー、及び当該第一及び第二のセンサーと電気的に協働し、個人のカロリー摂取量を判定するためのコンピューター処理を実行するように構成されているプロセッサーを備える。第一のセンサーは、歩数計又は加速度計を含み、第二のセンサーは、生体インピーダンスセンサーを含む。当該装着デバイスは、ハウジング内に内蔵されており、装着者の手首、足首、尻等に装着される。
【０００９】
尚も他の態様において、個人の相関係数を使用して、当該個人のカロリー摂取量を判定する方法が提供される。当該方法は、身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして当該相当するエネルギー値を個人の相関係数で割り、そしてこの商に、当該個人のカロリー消費量を加えることを含み、ここで、各工程はプロセッサーを使用して実行される。当該方法は、追加で、カロリー摂取量を、任意で目標値を参照して、報告することを含み得る。尚も更に、当該方法は、任意で、判定されたカロリー摂取量に応じて、食生活の変更を推奨すること、及び／又は運動計画を推奨することを含み得る。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び長所は、以下の本発明の説明と、付随する図面及び請求項から一層明確になり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、生体インピーダンス分光測定の過程での身体を流れる電流の流れを示す。
【００１２】
【図２】図２は、個人の相関係数の導出に使用される数式を示す。
【００１３】
【図３】図３は、本発明の態様における個人の相関係数の判定方法を示すフローチャートである。
【００１４】
【図４】図４は、個人の相関係数を判定するための４週間の較正ログを示す。
【００１５】
【図５】図５は、年齢、性別及び運動頻度による、個人の相関値の参照テーブルの例を示す。
【００１６】
【図６】図６は、本発明の一つの態様における個人の相関係数を使用したカロリー摂取量の判定方法を示すフローチャートである。
【００１７】
【図７】図７は、図６の方法を実施するための装着デバイスの模式図である。
【００１８】
【図８】図８は、身体組成及び活動測定の装着デバイスからの情報のコンピューターへの移動を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書中で想定され開示される発明は、個人の相関係数を判定し、当該個人の相関係数を使用して、当該個人のカロリー摂取量を判定するシステム及び方法を含む。パートＩは、カロリー摂取量、カロリー消費量、保存される体重及び個人の相関係数の間の関連性の概観を含む。パートＩＩは、個人の相関係数を判定するためのシステム及び方法を含む。パートＩＩＩは、個人のカロリー摂取量を、当該個人の相関係数を使用して判定することにより、当該個人の体重管理の目的に沿って当該個人を補助するシステム及び方法を含む。
【００２０】
Ｉ．  概要
人体中のエネルギーの管理は、下記の式（１）によってモデル化できる。ここでＩ（ｔ）は合計カロリー摂取量、Ｅ（ｔ）は合計カロリー消費量、Ｕ（ｔ）は保存されるカロリー値である。
【化１】
2016508756.tif 000003
上記式によると、カロリー摂取量からカロリー消費量を引いた値が、保存されるカロリー値と等しくなる。カロリー摂取量がカロリー消費量よりも大きい場合、保存されるカロリー値が正の値になる。カロリー摂取量がカロリー消費量よりも少ない場合、保存されるカロリー値が負の値になる。
【００２１】
上記式（１）におけるカロリー消費量Ｅ（ｔ）は、更に下記式（２）で定義されてもよく、ここでＢＭＲは基礎代謝率、ＡＩＥは運動誘導消費量、ＴＥＦは食物の産生熱量、そしてＮＥＡＴは非運動性熱産生を意味する。
【化２】
2016508756.tif 000004
ＢＭＲは、個人が完全に静止している間に測定でき、典型的には臨床的設定において実施される、臨床的測定である。個人の休息時の代謝率であるＲＭＲは、ＢＭＲの近似であり、測定中の僅かな動きに対してより寛容である。下記式（３）及び（４）は、個人のＲＭＲの予測値を提供し、上記式（２）においてＢＭＲに代えて使用される。
【化３】
2016508756.tif 000005
エネルギー消費量Ｅ（ｔ）のためにもう一度式（２）を参照すると、個人の運動誘導消費量ＡＩＥは、幾つかの物理的特性及び３軸の加速度計により収集されたデータに基づいて判定される。例えば速度は、下記式（５）を使用して計算されてもよい。
【化４】
2016508756.tif 000006
上記式（５）において、Ｈは高さ、ＮＣは個人の心臓が拍動する回数、Ａは年齢、そしてＷは個人の体重（ポンド）を意味する。
【００２２】
ＡＩＥの他の成分はＶＯ２であり、これは、個人の身体が酸素を使用又は輸送する速度の尺度である。Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｏｌｌｅｇｅ  ｏｆ  Ｓｐｏｒｔｓ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  （ＡＣＳＭ）が作成した以下の式（６）は、ＶＯ２を推定するのに使用できる。
【化５】
2016508756.tif 000007
ＶＯ２は、リットル／分で表され、又は個人の単位体重あたりの効率、例えばミリリットル／キログラム／分で表されてもよい。式（６）において、水平、垂直、及び静止の３つの部分が存在する。静止は、上記で取り上げたので省略する。水平部分は、式（６）の第一の部分である。α1定数であり、Ｓは、上記式（５）による個人が移動する速度（メートル／分）である。第二の部分は垂直の部分であり、β1は定数であり、Ｓはスピードであり、Ｇは登りの勾配である。
【００２３】
ＶＯ２を推定する他の方法において、下記式（７）が使用される。
【化６】
2016508756.tif 000008
式（７）の第一の部分は式（６）と類似しているが、いかなる速度のセグメントで個人が移動するかに依存して係数が変化する。個人が歩行している場合、これらの係数は、当該個人が走行している場合とは異なる。これらの係数は、下記式（８）及び（９）に示すように、速度の関数として表現できる。
【化７】
2016508756.tif 000009
ここで、ａ、ｂ、ｃ、及びｄは定数である。これらの等式を式（７）の第一の部分に代入すると、多変数多項式（１０）がもたらされる。
【化８】
2016508756.tif 000010
上記式（１０）において、εは誤差項であり、Ｆ（ＧＰ，  Ａ，Ｓ）は、遺伝的プロフィール、年齢及び性別の関数である。この関数は、計算を個人に特異的なものにすることが出来る。各個人は運動時の酸素の取り込み量が異なり、上記ＡＣＳＭの等式によると、同じ体重の２人の個人は、同一のＶＯ２レベルを有するはずである。しかしながら、これは典型的には当てはまらない。例えば１３０ｌｂ．の男児は、１３０ｌｂ．の女性のマラソンランナーと異なる速度でエネルギーを燃焼するであろう。
【００２４】
式（１０）は、ＡＩＥを計算するために、下記の返還式（１１）を使用する。これは、平均的な個人が１リットルのＯ２あたり５ｋｃａｌを燃焼するという前提に基づく。
【化９】
2016508756.tif 000011
【００２５】
Ｅ（ｔ）を計算するための式（２）の食物の産生熱量（ＴＥＦ）の部分は、１日に消費されるカロリーの数値に基づく。ＴＥＦの許容される推定は、以下の式（１２）によって与えられる。
【化１０】
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【００２６】
エネルギー消費量のために式（２）を再び参照すると、ＮＥＡＴは、個人の生活様式に基づく固定値である。式（１１）においてＡＩＥから何が定量化されないかは、活動コード及びＭｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｔａｓｋ  （ＭＥＴ）強度を使用するＮＥＡＴの中に巻き込まれ得る。Ｉ（ｔ）が不明である場合、ＮＥＡＴは、式（２）から無視されてもよい。
【００２７】
もう一度式（１）を参照すると、Ｕ（ｔ）は、エネルギーが身体に保存される（正）か、又は使用されるか（負）の変化である。このエネルギーは、脂肪量又は除脂肪量のいずれかとして保存される。個人の身体組成（即ち、脂肪量成分及び除脂肪量成分）を判定する一つの方法は、水中計量及び水置換試験である。この測定技術は、個人を水中に完全に沈めて、水中での重量と水中に沈めたときの水量の変化との両方を測定することを要する。これらの２つの測定は、体脂肪パーセントを計算するのに使用される。しかしながら、この方法は、訓練された人員を必要とし、簡単に実施できない。
【００２８】
体脂肪パーセントを判定する他の方法は、生体インピーダンス解析（ＢＩＡ）及び生体インピーダンス分光解析（ＢＩＳ）を含む。生体インピーダンス解析は、身体の２点に低い交流電流（〜８００μＡ）を適用し、電流の流れに対する複素インピーダンスを測定することにより実施される。複素インピーダンスは、抵抗Ｒ（オーム）及びリアクタンスＸｃ（オーム）から構成される。この種類の解析は、単一又は複数の周波数で実施され得る。単一周波数ＢＩＡは５０ｋＨｚで実施され、複数周波数ＢＩＡは、典型的には、０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ（最大１０００ｋＨｚ）間の７つの別個の周波数で実施される。
【００２９】
ＢＩＳは複数周波数ＢＩＡと類似しているが、ＢＩＳは、０ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚの間の最大で２５６個の周波数で測定が行われる。例えば、図１は、ＢＩＳ周波数掃引の間の身体を通る電流の流れを示している。ＢＩＳ周波数掃引からの生のインピーダンスデータは、Ｘｃ対Ｒプロットに変換されて、２つの特徴的な抵抗値を判定する。第一の特徴的な抵抗値Ｒ０は、周波数が０ｋＨｚまで推定される（又は直流）場合に取得される抵抗値である。第二の特徴的な抵抗値Ｒ∞は、抵抗値が∞ｋＨｚまで推定される場合に取得される抵抗値である。これらの２つの特徴的な抵抗値は、Ｈａｎａｉ混合を用いたＣｏｌｅモデルに使用されて、個人の体内総水分量（ＴＢＷ）、続いて除脂肪量（ＦＦＭ）及び脂肪量（ＦＭ）が判定される。体内総水分量は、細胞外の水分（ＥＣＷ）及び細胞内の水分（ＩＣＷ）から構成される。ＥＣＷを判定する方法として、式（１３）が使用される。この式において、ｋｅｃｆは、経験的に定義される定数であり、個人の身長及び体重は、それぞれＨｔ及びＷｔと表記され、Ｒｅｃｆは、リアクタンス対抵抗値のプロットから判定されたＲ０と等しい。
【化１１】
2016508756.tif 000013
ＩＣＷを判定する方法は、式（１４）及び式（１５）を使用する。これらの経験式において、ＥＣＷは式（１３）により判定され、ｒＩＥは、式（１５）を使用して判定される。式（１５）において、ｒＬＨは、それぞれＥＣＷ及びＩＣＷの推定される抵抗値であるＲｅｃｆ対Ｒｉｃｆの比率である。ＥＣＷの抵抗値であるＲｅｃｆは、上記に記載され、細胞内液の抵抗値は、Ｒ０及びＲ∞の線形の組み合わせであると推定され、Ｒｉｃｆと定義される。定数ｋｐは、経験的に決定される。
【化１２】
2016508756.tif 000014
【００３０】
組み合わせられたＥＣＷ及びＩＣＷは、個人のＴＢＷである。ＴＢＷは、経験的に決定されるＦＦＭ＝ＴＢＷ／０．７３の変換式を使用して、ＦＦＭに変換される。体脂肪量は、合計体重からＦＦＭを引くことにより判定される。
【００３１】
式（１）を下記のように改変して、統計的に有意な期間ｔｓｃに渡るＩ（ｔ）−Ｅ（ｔ）及びＵ（ｔ）の合計を組み込む。
【化１３】
2016508756.tif 000015
時間成分ｔｓｃは、以下のように記載され得る：１）個人がカロリー摂取量Ｉ（ｔ）、カロリー消費量Ｅ（ｔ）及び保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）のモニタリングを開始する時間をｔ０と記載し、２）モニタリング又は較正サイクルの間の身体組成の統計的な変化を観察するのに必要な時間をｔｓｃと記載する。このタイムスケールは、典型的には数日のオーダーであるが、必要に応じて時間又は週の単位であってもよい。例えば、個人が身体組成の変化のモニタリングを開始する第一日目に、ｔ０＝１日となる。身体組成の統計的な変化を観察するのに５日を要する場合、ｔｓｃ＝５日となる。身体組成の変化がこの５日の期間を超えてモニタリングされる場合、新しいｔ０が定義され得る。この例において、新しい＝ｔ０６日で、新しいｔ０＝１０日である（身体組成の統計的な変化の判定に同一の時間を要するという前提の下）。
【００３２】
式（１６）において、統計的に有意な期間に渡るカロリー摂取量Ｉ（ｔ）とカロリー消費量Ｅ（ｔ）との間の差は、その期間中の保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）の変化と等しい。式（１６）の左辺は、本明細書中で「正味のカロリー値」と称され、その成分変数は、上記パートＩに検討されている。式（１６）の右辺は、身体組成の変化に関連する。保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）が正である場合、身体組成の増大が期待される。保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）が負である場合、身体組成の減少が期待される。
【００３３】
上記パートＩで検討するように、身体組成は、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭの両方を含む。カロリー値Ｕ（ｔ）と、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭとの間の関連性を、下記式（１７）に示す。
【化１４】
2016508756.tif 000016
上記式（１７）において、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭの変化は、個人の相関係数αにより改変された保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）と関連している。これは、全ての保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）が身体組成の変化に変換されるわけではないことを意味する。一方、一定のパーセンテージの保存されるカロリー値Ｕ（ｔ）は、身体組成の変化に変換され、当該パーセンテージは、個人の相関係数αで表される。最終的には、当該個人の相関係数αは、主要栄養素がどのように消化され、身体に吸収され、グルコース及び他のエネルギー源に変換され、そして最後に、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭに保存され、又はそこから引き出されるかを記述する。
【００３４】
上記式（１７）を再び参照するが、身体組成の変化は、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭにそれぞれのエネルギー密度ρ（ｋｃａｌ／ｇ）を掛けることにより相当するエネルギーに変換される。式（１７）の右辺において、個人の相関係数αは、個人に特異的な無次元係数であり、それ自体は、ｘ１、ｘ２、．．．．ｘｎ、及びｔｓｃで表される多くの変数の係数である。個人の相関係数αにおける独立変数の例として、以下：ｉ）年齢、ｉｉ）性別、ｉｉｉ）遺伝、ｉｖ）インスリン感受性、ｖ）体重及びｖｉ）活動レベルのいずれかが含まれてもよい。
【００３５】
個人に特異的な個人の相関係数αを判定するため、特定の期間におけるスカラー値で独立変数ｘ１，  ｘ２，…．ｘｎを固定し、ｔｓｃ，は、ＦＭ及びＦＦＭの変化を観察するのに必要な時間に設定される。独立係数ｘ１，  ｘ２，…．ｘｎ，の幾つかは個人の生活に劇的な変化があった場合に再設定されてもよい。他の独立変数は、無期限に固定されたままであってもよい。例えば、活動レベルに関連するスカラー値は、モニタリングサイクルの期間中に個人がより多くの運動をするようになった場合に再設定され得るが、年齢、性別及び人種に関連するスカラー値は無期限に固定され得る。これらの要素を考慮して、特定の個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、式（１７）を再編成することにより見出され、以下のような式（１８）がもたらされる。
【化１５】
2016508756.tif 000017
各式（１６）、（１７）及び（１８）は、図２に追加的に描写される。Ｕ（ｔ）＜０における理想的な場合において、限定されたカロリーは全てＦＭ又はＦＦＭのいずれかから除去され、α（ｔｓｃ）＝１となる。しかしながら、この関係は１対１で予想されず、カロリーが限定された状態でα（ｔｓｃ）＞１であると考えられる。
【００３６】
ＩＩ．個人の相関係数の判定
図３のフローチャートを参照して、個人の相関係数を判定する一つの方法は、一般に、工程１０で較正期間を通じてカロリー摂取量を測定し、工程１２で較正期間を通じてカロリー消費量を測定し、工程１４で較正期間を通じて身体組成の変化を測定し、工程１６で当該身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして工程１８で当該相当するエネルギー値をカロリー摂取量からカロリー消費量を引いた値で割ることを含む。
【００３７】
本明細書中で使用されるとき、「測定」は、任意の数値の直接又は関節の判定又は観察を含み、当該数値は推定、予想又は実測であってもよい。例えば、カロリー摂取量の測定は、所定の期間を通じてのカロリー摂取量を手動で追跡しても、後日カロリー摂取量を推定してもよい。また、例えばカロリー摂取量の測定は、既知の値のカロリーを規定する計画された複数の食事を有する食事計画を提供し、消費した食事の数に基づいてカロリー摂取量を定量してもよい。より具体的には、工程１０のカロリー摂取量Ｉ（ｔ）の測定は、様々な方法で実施されてもよい。例えば、ｉ）個人にコンピューター又はデバイスに食事を入力させること、ｉｉ）個人の食事の写真を撮り、ソフトウエアエンジンによりカロリー量を判定又は推定すること、ｉｉｉ）食事に付属しているバーコード又はＮＦＣタグをスキャンすること、ｉｖ）公知のカロリー量を有する包装済み食事計画を個人に提供すること、及びｖ）上記の組み合わせを含む。カロリー摂取量Ｉ（ｔ）を測定する更なる他の方法も、必要に応じて使用されてよい。
【００３８】
上記のように、カロリー消費量及び身体組成を測定する工程は、推定、予想又は実際の値の直接又は間接的な判定又は観察を含み得る。例えば、工程１２でのカロリー消費量Ｅ（ｔ）の測定は、多くの方法で実施され得る。例えばｉ）三軸加速度計を含むデバイスを装着してＮＥＡＴ  ＡＩＥを追跡すること、ｉｉ）温度センサーを装着してＴＥＦを追跡すること、及びｉｉｉ）周期的ＶＯ２／ＣＯ２測定を行いＢＭＲを測定することを含む。カロリー消費量Ｅ（ｔ）を判定するより侵襲的な方法は、窒素バランス法及び重水法（ｈｅａｖｙ  ｗａｔｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を含む。カロリー消費量Ｅ（ｔ）を測定する尚も他の方法は、必要に応じて使用され得る。工程１４における身体組成の変化の測定も、多くの方法で実施され得る。例えば、ｉ）成体インピーダンス分光測定、ｉｉ）体重情報及び／又は生体インピーダンス測定を提供し得る携帯スケール、及びｉｉｉ）水中計量及び水置換試験を含む。必要に応じて、身体組成の変化を測定する尚も他の方法が使用されてもよい。
【００３９】
工程１０〜１４でカロリー摂取量Ｉ（ｔ）、カロリー消費量Ｅ（ｔ）、及び身体組成の変化を測定した後、上記式（１８）を使用するコンピューター処理により、実際の、又は予想の個人の相関係数α（ｔｓｃ）が判定され得る。具体的には、当該コンピューター処理は、工程１６において身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換すること、及び工程１８において当該数値をカロリー摂取量Ｉ（ｔ）からカロリー消費量Ｅ（ｔ）を引いた値で割ることを含む。前記式によって実際の、又は予想の個人の相関係数α（ｔｓｃ）が提供され、これは、個人のカロリー摂取量の判定を含む、下記パートＩＩＩにより完全に記載されている多くの目的に使用され得る。
【００４０】
図４を参照すると、実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定するための４週間の較正ログが示されている。当該較正ログは、一週間ごとの脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭ、カロリー消費量Ｅ（ｔ）、含水量、及び保存されるエネルギー値Ｕ（ｔ）の入力を含む。最初の二週間の間に、個人には、既知のカロリー摂取量Ｉ（ｔ）を提供する予め計画された食事が提供される。それにより基底値が図４の各横列において開発される。第二の二週間の間に個人に異なるカロリー摂取量Ｉ（ｔ）を有する予め計画された食事が提供される。例えば、カロリー摂取量Ｉ（ｔ）は、カロリーの２０％の減少を含む。この第二の二週間の終了時点で、脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭは、週−２の身体組成から週−４の身体組成を引くことにより決定される。水和の変化も、例えば、除脂肪量ＦＦＭの測定が過剰の液体を含まないことを保証することにより、より正確な除脂肪量ＦＦＭ測定を提供するために任意で実施される。個人の実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、こうして、上記式（１８）を実行するコンピューター処理を使用して判定される。具体的には、図３の工程１６において脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭの変化を相当するエネルギー値に変換し、そして、図３の工程１８において、週３及び週４において当該数値をカロリー摂取量Ｉ（ｔ）からカロリー消費量Ｅ（ｔ）を引いた値で割ることを含み得る。
【００４１】
個人の相関係数α（ｔｓｃ）を測定する他の方法は、独立変数ｘ１，  ｘ２，    ．  ．    ｘｎの効果に関する臨床データの収集を含む。当該臨床データは、同一の生理的又は行動的パターン又は特性を共有する個人又は個人の群における特定の個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定するのに使用出来る。個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定するための方法において、個人は、例えばスマートフォン、タブレットコンピューター、ラップトップコンピューター又は他のコンピューターデバイスを含む処理エンジンに特性を入力できる。当該処理エンジンは、コンピューター読み取り可能なメモリーに保存された参照テーブルを使用して、実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定出来る。例えば、図５は、年齢、性別及び運動頻度による個人の相関係数の参照テーブルの例を示す。食習慣、遺伝的素因、及び／又は他の個人的又は生理的データを含む他の個人的又は生理的データも必要に応じて使用されてよい。更に、例えば、当該処理エンジンは、α（ｔｓｃ）における式に従って処理を実行することにより、実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定出来る。
【００４２】
繰り返すが、本発明は、実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定するシステム及び方法を提供する。そのような方法は、較正期間に渡り身体組成を判定し、当該身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、そして当該相当するエネルギー値を、同一の較正期間における正味のカロリー値で割ることを含み、当該正味のカロリー値は、個人のカロリー消費量からカロリー摂取量を引いた値を含む。他のそのような方法は、個人に関連する生理データを蓄積し、そして、参照テーブル及び／又は数値的コンピューター処理を参照して、実際又は予想される個人の係数を判定することを含む。
【００４３】
個人の相関係数α（ｔｓｃ）は多くの独立係数の関数であり得るから、当該個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、例えば個人の健康状態、体重、年齢、ストレスレベル、栄養、睡眠パターン及び他の条件等に顕著な変化があった場合等、定期的に「再較正」され得る。更に、例えば、個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、体重減少又は体重管理プログラムの標準的なインターバルで、又は特定の体重減少目標に達したとき、再較正されてもよい。更に、例えば、個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、体重減少又は体重管理プログラムの標準の進行チェックの部分として、月ベース、半年ベース又は年ベースで再較正されてもよい。更に他の再較正インターバルが必要に応じて使用され得る。
【００４４】
ＩＩＩ．カロリー摂取量の判定
個人の実際又は予想される個人の相関係数α（ｔｓｃ）を判定した後、当該個人の相関係数α（ｔｓｃ）は、個人の実際又は予想されるカロリー摂取量Ｉ（ｔ）を間接的に測定するのに使用され得る。図６のフローチャートに示すように、カロリー摂取量Ｉ（ｔ）を判定する一つの方法は、一般的に、工程２０でカロリー消費量Ｅ（ｔ）を測定し、工程２２で身体組成の変化を測定し、工程２４で当該身体組成の変化を相当するエネルギー値に変換し、工程２６で当該相当するエネルギー値を個人の実際又は予想される個人の相関係数で割り、そして工程２８で、当該式に個人のカロリー消費量Ｅ（ｔ）を加えることを含み、ここで少なくとも工程２４、２６及び２８はプロセッサーを使用して実行される。当該方法は、追加で、工程３０で、任意で標的値を参照して、カロリー摂取量を報告することを含む。尚も更に任意で、当該方法は、判定されたカロリー摂取量に応じて、工程３２で、食生活の変更を推奨すること、及び／又は運動計画を推奨することを含み得る。
【００４５】
より具体的には、工程２０でカロリー消費量Ｅ（ｔ）を測定すること、及び工程２２で身体組成の変化を測定することは、携帯デバイスを使用して実施されてもよい。ここで、図７には、携帯デバイス３４の例が示されており、当該携帯デバイス３４は、ハウジング３６、カロリー消費量を判定する第一のセンサー３８、身体組成の変化を判定する第二のセンサー４０、第一及び第二の酸さー３６及び３８のアウトプットと電気的に協働するプロセッサー４２、メモリー４４、及び個人にカロリー摂取量及び他のデータを提示するディスプレイ４６を備える。当該プロセッサーは、上方を中央ハブ又はレシーバーステーション５０に伝達する１つ以上の通信ユニット４８を追加で有し、当該情報は、個人のカロリー消費量、個人の身体組成の変化、又は他の生理的又は個人的データを含む。より具体的には、前記デバイスハウジング３６は、リストバンド、ブレスレット、アンクレット又はそれらに類似のアイテム等の装着可能なアイテムの形態であってもよい。他の例において、当該ハウジングは、運搬又は使用者の衣服に係留するのに適した形態であってもよい。いずれにしても、耐水性又は防水性のハウジングを提供するのが望ましい。
【００４６】
現在の態様において、前記第一のセンサー３８は、使用する個人の三次元的動きに関するインプットを検出するのに適合する三軸加速度計を備える。他の態様において、前記第一のセンサー３８は、代替的に、実際又は予想されるエネルギー消費量Ｅ（ｔ）を判定するための他の運動又は方向センサーを備えてもよい。第二のセンサー４０は、使用する個人の体脂肪量ＦＭ及び除脂肪量ＦＦＭに関するインプットを検出するのに適合する生体インピーダンス回路を備える。当該生体インピーダンス回路は、前記デバイスの下の使用者の皮膚と接触するように配置された内装センサー及び当該内装センサーから離れた位置の使用者の皮膚と接触するように配置され得る露出センサーを備え得る。例えば、当該個人デバイスがリストバンドである場合、１つのセンサーは１つの腕の使用者の手首と接触するように当該リストバンドの内側に配置され得て、そして他のセンサーは、それが使用者の他の手首上の皮膚と接触するように配置されるように当該リストバンドの外側に露出しており、腕−腕生体インピーダンス測定を提供する。必要に応じて、他の態様において、他の身体組成測定センサーが使用されてもよい。温度センサーや湿度センサー等の追加のセンサーが使用されてもよい。
【００４７】
上記のように、第一第二のセンサー３８、４０は、プロセッサー４２と電気的に協働する。当該プロセッサーは、集積回路、マイクロコントローラー、又はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイを含む、プログラムセットを実行するように適合した任意のプロセッサーであってもよい。例えば、プロセッサー４２は、１つ以上のセンサーインプット及び個人の相関係数に基づいて従前のカロリー摂取量を判定するように構成されてもよい。更に、例えば、プロセッサー４２は、第一及び第二のインプットに基づいて、並びに上記図６に関連して示される工程２４、２６及び２８の処理方法による個人の相関係数に基づいて、従前のカロリー摂取量を判定するように構成されていてもよい。この判定されたカロリー摂取量は、ディスプレイ４６、任意でＡＭＯＬＥＤディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、ｅ−ｉｎｋディスプレイ、又は現在知られている、又は今後開発される他のディスプレイ上に表示され得る。あるいは、当該ディスプレイ４６は、予め判定された食事、任意でより大きい体重管理又は運動計画の部分としての食事に関連して、使用する個人の進捗を提示し得る。
【００４８】
上記のように携帯デバイス３４は、プロセッサー４２と電気的に連結したオンボードメモリー４４を備える。当該オンボードメモリー４４は、例えば工程２４、２６、２８の方法の実行に使用された数値を含む１つ以上の数値を保存するのに使用され得る。これらの数値は、限定されないが、エネルギー消費量、身体組成、個人の相関係数及びカロリー摂取量を含む。当該メモリーは、現在の態様において、不揮発性メモリーを含み、例えばフラッシュメモリー又はＥＥＰＲＯＭを含むが、他の態様において、揮発性又は他の種類のメモリーを含んでもよい。
【００４９】
前記携帯デバイス３４は、プロセッサー４２と電気的に連結した通信ユニット４８を任意で備える。当該通信ユニット４８は、通信ネットワークを通じて受信ステーション５０にワイヤレス通信を送信する又はこれから受信するように適合した任意のユニットであってもよい。例えば、ネットワークはＢｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、又はＸｉｇＢｅｅネットワークであってもよい。尚も他のネットワークが、必要に応じて他の態様において使用され得る。
【００５０】
更に任意で図８に示すように、カロリー消費量及び／又は身体組成は、収集したデータを遠隔プロセッサーに押し出す類似の装着された又は担持されたセンサーを使用して測定され得る。当該遠隔センサーは、遠隔でデータを処理してカロリー摂取量が判定され、当該結果が、同一のデバイス３４又は別のデバイス、例えばスマートフォン、タブレットコンピューター又はラップトップコンピューターを通じて、使用者に送信される。加えて、体重を測定するスケール、歩数計等のエネルギー消費量デバイス、皮膚上又は皮下に適用されたセンサー、及び他の種類のセンサー等、他の遠隔センサー５２からの情報も収集される。カロリー摂取量を計算することにより、当該遠隔プロセッサーは、食事の変更、運動プログラム、栄養補給又は身体組成に好ましい変化を促す他の生活様式の変更を推奨できる。例えば、図８のシステムは、標的値を参照してカロリー摂取量を報告できる。尚も他の例において、当該システムは、判定されたカロリー摂取量に応じて食生活の変更及び／又は運動計画を推奨できる。尚も他の情報は、図８のシステムを使用して使用者に伝えられ得て、一般に、２０１２年１２月７日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ１２／６８５０３「Ｂｅｈａｖｉｏｒ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」に記載されており、当該文献の開示事項の全ては、本明細書中に参照により援用される。
【００５１】
方向に関する用語、例えば「垂直」、「水平」、「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「内側」、「内部」、「外側」及び「外部」は、図で示される態様の方向に基づいて本発明を記載するのを補助するように使用される。斯かる方向に関する用語の使用は、本発明を何らかの特定の方向に限定するように解釈されるべきではない。
【００５２】
上記記載は、本発明の現在の態様を示すものである。特許請求の範囲で規定した発明の精神及びより広い側面から逸脱せずに様々な代替及び変化がなされ得て、それらは、均等論を含む特許法の原則に従って解釈されるべきである。これらの開示は例示のみを目的とし、本発明の全ての態様の排他的な記載として、又は特許請求の範囲をこれらの態様に関連して例示又は記載されている特定の要素に限定するものと解釈されるべきではない。例えば、そして限定されず、記載される発明の個々の要素のいずれも、実質的に類似の機能を提供する、あるいは充分な実施を提供する代替要素により置き換えられてもよい。これは、例えば、現在知られている代替的要素、例えば当業者に現在知られ得るもの、及び将来開発され得る代替的要素、例えば当業者が代替物として認識し得るものを含む。更に、開示されている態様は、協調して記載されている、又は利益の収集を協調して提供し得る、多くの特徴を含む。本発明は、特許請求の範囲に明示されている場合を除いて言及されている全ての利益を提供する、又はこれらの全ての特徴を含む態様のみに限定されない。請求項中で単数で記載される事項のいずれも、当該事項が単数であると限定して解釈されるべきではない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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