系统、信息处理装置及程序的制作方法

1.本发明涉及一种系统、信息处理装置以及程序。


背景技术：

2.近年来，随着医学等领域的发展，各种疾病的原因逐渐被探明。但是，对于特定疾病的患病与否的诊断有时需要花费时间，例如，检查新型冠状病毒感染症(covid-19)的感染的pcr(polymerase chain reaction：聚合酶链反应)法需要数小时到一天的时间(2020年5月末)。
3.然而，目前已知能通过狗来识别患有大肠癌的患者或者检测血糖值的异常，特别是后者，作为低血糖警报犬被推广培养。这些检测被推测认为是基于狗的敏锐嗅觉而实现。
4.另一方面，关于
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气味
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的各种研究也在推进，已有技术提出了一种使用多个石英振子传感器来特定香味品质的系统(例如，见专利文献1)。现有技术文献专利文献
5.专利文献1：国际公开第2019/117099号公报


技术实现要素：

发明所要解决的问题
6.但是，在通过气味来判定患病与否的情况下，如果不能特定对象疾病的患者特有的气味成分，则无法有效地进行狗的培育，另外也可以设想普及这些方法需要花费大量的时间。
7.鉴于上述情况，本发明提供一种能够基于就诊者的气味来辅助判定对象疾病的患病与否的系统、信息处理装置及程序。用于解决课题的方案
8.根据本发明的一个方面，提供一种系统。所述系统包括第一测定装置、第一终端、信息处理装置、第二测定装置、以及第二终端。第一测定装置包括第一检测部。第一检测部包括气味传感器，并且构成为使用气味传感器来检测被检者的呼气的气味。第一终端包括第一测定信息生成部和测定信息通知部。第一测定信息生成部构成为基于第一检测部的检测结果和患病信息来生成第一测定信息。患病信息是表示被检者针对预定疾病的患病与否的信息。测定信息通知部构成为向信息处理装置通知由第一测定信息生成部生成的第一测定信息。信息处理装置包括测定信息取得部、特征信息生成部、以及特征信息提供部。测定信息取得部构成为取得由第一终端通知的第一测定信息。特征信息生成部构成为基于测定信息取得部取得的患病信息表示患病的第一测定信息以及测定信息取得部取得的患病信息表示未患病的第一测定信息，来生成表示针对疾病的呼气的特征的特征信息。特征信息提供部构成为将特征信息生成部生成的特征信息提供至第二终端。第二测定装置包括第二检测部。第二检测部包括气味传感器，并且构成为使用气味传感器来检测就诊者的呼气的
气味。第二终端包括第二测定信息生成部、特征信息保持部、以及判定部。第二测定信息生成部构成为基于第二检测部的检测结果来生成第二测定信息。特征信息保持部构成为保持由信息处理装置所提供的特征信息。判定部构成为基于第二测定信息和特征信息来判定就诊者患上疾病的可能性。
9.根据本发明的一个方面，能够在相对较短的时间内检查是否患有对象疾病，从而能够辅助医生进行诊断。
附图说明
10.图1是用于说明本发明的实施方式的系统的概况的图。图2是表示系统100的结构的概况的图。图3是表示信息处理装置1的结构的图。图4是表示终端2的结构的图。图5是表示测定装置3的结构的图。图6是表示系统100的功能结构的框图。
具体实施方式
11.以下将结合附图对本发明的实施例进行说明。以下所示实施例中的各种特征事项均可互相组合。
12.用于实现本实施例中出现的软件的程序可以作为由计算机读取的非暂时存储介质(non-transitory computer readable medium)进行提供，也可以由外部服务器下载提供，还可以由外部计算机启动该程序，在客户终端上实现功能(即所谓的云计算)。
13.在本实施例中，
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部
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可以是包含了例如广义上的电路实现的硬件资源和由这些硬件资源具体实现的软件信息处理的组合的概念。此外，在本实施例中涉及了各种信息，这些信息可通过例如表示电压或电流的信号值的物理值，或是作为由0或1所组成的二进制位集的信号值的高低，又或者是量子叠加(即所谓的量子比特)来表示，并且可以在广义的电路上执行通信及计算。
14.此外，广义上的电路是通过至少适当地组合电路(circuit)、电路类(circuitry)、处理器(processor)、以及存储器(memory)等来实现的电路。即，包含了面向特定用途的集成电路(asic：application specific integrated circuit)，可编程逻辑设备(例如简单可编程逻辑设备(spld：simple programmable logical device)、复合可编程逻辑设备(cpld：complex programmable logic device))以及现场可编程门阵列(fpga：field programmable gate array)等等。
15.1.系统的概述图1是用于说明本发明的实施方式的系统的概况的图。在所述系统中，将对象疾病的非患者的呼气npe与患者的呼气pe进行比较，确定仅在患者的呼气pe中含有的气味成分s。然而，气味成分s的物质名或由来(发生原因)可以不明确，患病与否的判定根据呼气中是否含有气味成分s来进行。以下，对将就诊者的呼气作为测定对象的示例进行说明，但也可以代替就诊者的呼气将就诊者的汗水或排泄物的气味作为测定对象。
16.2.系统的结构
图2是表示系统100的结构的概况的图。如该图所示，系统100构成为信息处理装置1和终端2经由网络4连接。另外，测定装置3连接至终端2。
17.测定装置3将被检者或就诊者的呼气中包含的气味转换为电信号并输出。被检者是针对对象疾病的气味数据的提供协助者，分别包括该疾病的患者和非患者。就诊者是寻求诊断是否患有该疾病的人。
18.终端2将由测定装置3测定的被检者的测定信息通知至信息处理装置1。此外，终端2利用从信息处理装置1取得的特征信息，判定由测定装置3测定的就诊者患病与否。终端2可以使用个人计算机、智能手机、平板电脑等。
19.信息处理装置1处理从被检者收集的测定信息，生成在判定就诊者患病与否时使用的测定信息。另外，信息处理装置1可以使用服务器等计算机。
20.网络4是包含互联网的网络，能够实现信息处理装置1和终端2之间的通信。
21.3.信息处理装置1的结构图3是表示信息处理装置1的结构的图。如该图所示，信息处理装置1包括处理部11、存储部12、临时存储部13、外部装置连接部14、以及通信部15，这些构成要素在信息处理装置1的内部经由通信总线16进行电连接。
22.处理部11由例如中央处理器(central processing unit：cpu)实现，根据存储部12中存储的预定程序来运行并且实现各种功能。
23.存储部12是存储各种信息的非易失性存储介质。这可以通过例如硬盘驱动器(hard disk drive：hdd)或固态驱动器(solid state drive：ssd)等存储设备来实现。存储部12还可以配置在能够与信息处理装置1通信的其他装置中。
24.临时存储部13是易失性的存储介质。这可以通过例如随机存取存储器(random access memory：ram)等存储器来实现，存储处理部11运行时临时需要的信息(参数、排列等)。
25.外部装置连接部14例如是符合通用串行总线(universal serial bus：usb)或高精细度多媒体接口(high-definition multimedia interface：hdmi)这样的标准的连接部，能够连接键盘等输入装置或监视器等显示装置。
26.通信部15例如是符合局域网(local area network：lan)标准的通信手段，实现信息处理装置1与局域网或经由该局域网的互联网等的网络4之间的通信。
27.信息处理装置1能够利用面向通用服务器的计算机或个人计算机等，也能够使用多个计算机来构成信息处理装置1。
28.4.终端2的结构图4是表示终端2的结构的图。如该图所示，终端2包括处理部21、存储部22、临时存储部23、外部装置连接部24、通信部25、输入部26、以及显示部27，这些构成要素在终端2的内部经由通信总线28进行电连接。
29.处理部21例如由中央处理器实现，根据存储部22中存储的预定程序来运行并且实现各种功能。
30.存储部22是存储各种信息的非易失性存储介质。
31.临时存储部23是易失性的存储介质。这可以通过例如随机存取存储器等存储器来实现，存储处理部21运行时临时需要的信息(参数、排列等)。
32.外部装置连接部24是符合例如通用串行总线(universal serial bus：usb)或蓝牙(bluetooth(注册商标))这样的标准的连接部，能够连接测定装置3等。
33.通信部25例如是符合局域网(local area network：lan)标准的通信手段，实现信息处理装置1与局域网或经由该局域网的互联网等的网络之间的通信。此外，通信部25还包括能够经由移动电话网进行通信的通信手段。
34.输入部26接受操作输入。显示部27对信息等进行画面显示。另外，输入部26和显示部27也可以作为触摸面板而一体化。
35.终端2可以使用通用的智能手机或平板终端等。
36.5.测定装置3的结构图5是表示测定装置3的结构的图。如该图所示，测定装置3包括流入口31、流出口32、气体传感器组33、石英振子传感器组34、转换部35、以及连接部36。在此对使用了气体传感器组33和石英振子传感器组34的测定装置3进行说明，但传感器可以使用氧化物半导体式、有机半导体式这样的半导体式的传感器、将环氧树脂膜、醋酸乙烯酯树脂膜、朗缪尔
·
普罗泽特膜等用于感应膜的石英振子式、使用了表面弹性波(surface acoustic wave：saw)滤波器或体弹性波(film bulk acoustic resonator：fbar)滤波器等的各种传感器。
37.流入口31是使被检者或就诊者的呼气流入测定装置3内的部分，安装有吸嘴等。在将呼气以外的汗或排泄物的气味作为对象的情况下，利用泵等使包含气味的空气从流入口31流入测定装置3内。另外，流出口32是排出从流入口31流入测定装置3内的呼气等的部分。
38.气体传感器组33由多个气体传感器构成，是检测二氧化碳、一氧化碳、甲烷、丁烷、氨等气体的传感器。
39.石英振子传感器组34由多个石英振子传感器构成，各个石英振子传感器包含由具有非特异性吸附性的薄膜形成的石英振子，分别蒸镀有不同的化合物。蒸镀的化合物例如为d苯丙氨酸、d-酪氨酸、dl-组氨酸、d葡萄糖、腺嘌呤、聚乙烯等。它们都是由于气味成分的附着而导致共振频率变化的，气味成分的附着状况因化合物而异，因此各个石英振子传感器能够检测不同的气味。关于气体传感器组33以及石英振子传感器组34的详细情况，在专利文献1中已有描述，因此在此省略说明。
40.转换部35将从气体传感器组33及石英振子传感器组34输出的模拟电信号转换为数字电信号。连接部36是符合例如通用串行总线(universal serial bus：usb)或蓝牙(bluetooth(注册商标))这样的标准的连接部，与终端2可通信地连接。
41.另外，也可以在测定装置3中配设温度计、湿度计、气压计等，将从它们得到的温度、湿度、气压等与气体传感器组33以及石英振子传感器组34的输出一并通知至终端2。关于温度、湿度、气压等将在以下的说明中省略，但可以在测定信息或特征信息中包含这些信息。
42.6.系统100的功能结构接下来将说明系统100的功能。图6是表示系统100的功能结构的框图。
43.如该图所示，系统100包括作为第一测定装置的测定装置301、作为第一终端的终端201、信息处理装置101、作为第二测定装置的测定装置302、以及作为第二终端的终端202。测定装置301和测定装置302、即第一测定装置和第二测定装置可以相同，也可以采用不同的结构，因而在此区别说明。同样地，终端201和终端202、即第一终端和第二终端可以
具有同等的功能，也可以具有不同的功能，因而在此进行区别说明。
44.作为第一测定装置的测定装置301包括作为第一检测部的检测部311。检测部311构成为能够使用至少包含石英振子传感器的气味传感器来检测被检者的呼气的气味。所述气味传感器可例如为所述气体传感器组33和石英振子传感器组34。
45.作为第一终端的终端201包括作为第一测定信息生成部的测定信息生成部211和测定信息通知部212。
46.测定信息生成部211构成为能够生成基于检测部311的检测结果和患病信息的第一测定信息。具体而言，测定信息生成部211将因气味成分附着于检测部311的石英振子传感器组34的各个石英振子传感器而导致各个石英振子传感器的共振频率开始变化后经过预定时间在共振频率稳定时的共振频率的值作为检测结果，其中将包含表示被检者针对预定疾病的患病与否的信息即患病信息作为第一测定信息。在存在共振频率没有变化的石英振子传感器的情况下，即存在没有附着气味成分的石英振子传感器的情况下，在检测结果中包含表示该情况的信息。
47.测定信息通知部212构成为能够将由测定信息生成部211生成的第一测定信息通知至信息处理装置101。测定信息通知部212可以将检测部311的检测结果按照原本的状态通知给信息处理装置101，而无需在测定信息生成部211选择稳定的共振频率。
48.信息处理装置101包括测定信息取得部111、蓄积部112、特征信息生成部113、以及特征信息提供部114。信息处理装置101通过使作为计算机的信息处理装置1作为信息处理装置101运行的程序来实现，通过使所述程序运行，信息处理装置101具备测定信息取得部111、蓄积部112、特征信息生成部113、以及特征信息提供部114。
49.测定信息取得部111构成为能够获取来自终端201所通知的第一测定信息。具体而言，测定信息取得部111构成为能够取得包含使用至少包含石英振子传感器的气味传感器检测被检者的呼气的气味而得到的检测结果以及表示被检者针对预定疾病的患病与否的患病信息的测定信息。另外，测定信息取得部111取得测定信息，所述测定信息包含自检测开始起经过预定时间后的气味传感器所包含的多个石英振子传感器各自的共振频率作为检测结果，但也可以将检测部311的检测结果按照原本的状态来取得。
50.蓄积部112蓄积由测定信息取得部111所取得的测定信息(第一测定信息)。此外，蓄积部112还蓄积由特征信息生成部113所生成的特征信息。
51.特征信息生成部113构成为，能够根据测定信息取得部111取得的测定信息(第一测定信息)中的患病信息显示患病的第一测定信息以及患病信息显示非患病的第一测定信息，来生成表示针对疾病的呼气的特征的特征信息。即，特征信息生成部113构成为能够基于患病信息包含在表示患有疾病的测定信息中的检测结果、以及患病信息包含在表示未患有疾病的测定信息中的检测结果，来生成表示针对疾病的呼气的特征的特征信息。
52.例如，特征信息生成部113对测定信息取得部111取得的多个测定信息进行统计处理，在检测结果中特定患病信息仅出现在表示对疾病患病的测定信息所包含的检测结果中的特征。另外，特征信息生成部113也可以基于患病信息和检测结果的组合进行机器学习，生成将检测结果作为输入而输出患病信息的已学习信息作为特征信息。
53.特征信息提供部114构成为向作为第二终端的终端202提供由特征信息生成部113生成的特征信息。
54.作为第二测定装置的测定装置302包括作为第二检测部的检测部321。检测部321构成为能够使用至少包含石英振子传感器的气味传感器来检测就诊者的呼气的气味。所述气味传感器例如是所述气体传感器组33和石英振子传感器组34。所述测定装置302可以是与测定装置301相同的结构，但在进行针对作为诊断对象的疾病的患病与否的判定时，在明确不需要气体传感器组33和石英振子传感器组34的一部分的情况下，即，在包含不对诊断结果造成影响的传感器的情况下，可以省略该传感器。
55.作为第二终端的终端202包括作为第二测定信息生成部的测定信息生成部221、特征信息保持部223以及判定部224。
56.测定信息生成部221构成为能够基于检测部321的检测结果来生成第二测定信息。具体而言，测定信息生成部221构成为能够生成基于使用至少包含石英振子传感器的气味传感器检测出就诊者的呼气的气味而得到的检测结果的测定信息。测定信息是从检测开始经过预定时间后的气味传感器中包含的多个石英振子传感器各自的共振频率的值。
57.特征信息保持部223构成为能够保持从信息处理装置101提供的特征信息。在特征信息生成部113通过统计处理生成该特征信息的情况下，特征信息是表示包含使用气味传感器检测出患有预定疾病的患者的呼气的气味时的共振频率的范围的信息。另外，在特征信息生成部113通过机器学习生成了特征信息的情况下特征信息是通过基于患有预定疾病的患者的呼气的气味以及未患病的非患者的呼气的气味的机器学习，将测定信息作为输入而输出患病与否的已学习信息。
58.判定部224构成为基于测定信息(第二测定信息)和特征信息来判定就诊者患病的可能性。在特征信息生成部113通过统计处理生成了特征信息的情况下，判定部224对照测定信息和特征信息，判定就诊者患病的可能性。另外，在特征信息生成部113通过机器学习生成了特征信息的情况下，判定部224基于测定信息和特征信息判定就诊者患病的可能性。具体而言，判定部224将测定信息作为输入，将是否患有对象疾病的判定作为输出。
59.另外，由于终端202具有特征信息保持部223，因此即使在不能与信息处理装置101进行通信的所谓离线状态下也能够使用，可以作为诊断装置来使用，而且所述诊断装置能够通过使作为计算机的智能手机、平板电脑、个人计算机通过程序运行来实现，通过使计算机作为诊断支援装置运行的程序实现的诊断支援装置具备测定信息生成部221、特征信息保持部223、以及判定部224。
60.另外终端201和终端202也可以通过同一程序来实现还可以提供具备测定信息生成部211或测定信息生成部221、测定信息通知部212、特征信息保持部223、以及判定部224的终端。
61.7.其他在图6中，作为系统100的功能结构，表示了终端201和终端202与信息处理装置101连接的结构，但是在收集被检者的呼气的测定信息的阶段，不需要终端202和测定装置302。另外，在基于充分收集到的被检者的呼气的测定信息来生成特征信息之后测定就诊者的呼气来进行诊断，但此时不需要终端201和测定装置301。
62.另外，终端201和终端202均无需始终与信息处理装置101进行通信，终端201在将测定信息通知给信息处理装置101时进行通信即可，终端202在从信息处理装置101取得特
征信息时进行通信即可。因此，如果能够收发测定信息或特征信息，则也可以经由通信以外的手段例如存储器等存储介质进行测定信息或特征信息的收发。
63.本发明还可通过以下各种方式来提供。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一检测部包括的气味传感器包含石英振子传感器，所述第二检测部包括的气味传感器包含石英振子传感器。3.一种信息处理装置，其特征在于，包括：测定信息取得部、特征信息生成部、以及特征信息提供部；所述测定信息取得部构成为能够取得测定信息，所述测定信息包含使用气味传感器检测被检者呼气的气味而得到的检测结果和表示所述被检者针对预定疾病的患病与否的患病信息；所述特征信息生成部构成为，能够基于所述患病信息包含在表示针对所述疾病患病的测定信息中的检测结果以及所述患病信息包含在表示针对所述疾病未患病的测定信息中的检测结果，来生成表示针对所述疾病的呼气特征的特征信息；所述特征信息提供部构成为能够向终端提供所述特征信息。4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其特征在于，所述气味传感器包括石英振子传感器，所述测定信息取得部获取测定信息，所述测定信息包括从检测开始起经过预定时间之后的包含在所述气味传感器中的多个石英振子传感器各自的共振频率作为所述检测结果。5.根据权利要求3或4所述的信息处理装置，其特征在于，所述特征信息生成部对所述测定信息取得部取得的多个测定信息进行统计处理，在所述检测结果中特定所述患病信息仅出现在表示针对所述疾病患病的测定信息所包含的检测结果中的特征。6.根据权利要求3或4所述的信息处理装置，其特征在于，所述特征信息生成部基于所述患病信息和所述检测结果的组合进行机器学习，并且生成将检测结果作为输入而输出患病信息的已学习信息作为所述特征信息。7.一种使计算机作为信息处理装置运行的程序，其特征在于：所述信息处理装置包括测定信息取得部、特征信息生成部、以及特征信息提供部；所述测定信息取得部构成为能够取得测定信息，所述测定信息包含使用气味传感器检测被检者呼气的气味而得到的检测结果和表示所述被检者针对预定疾病的患病与否的患病信息；所述特征信息生成部构成为，能够基于所述患病信息包含在表示针对所述疾病患病的测定信息中的检测结果以及所述患病信息包含在表示针对所述疾病未患病的测定信息中的检测结果，来生成表示针对所述疾病的呼气特征的特征信息；所述特征信息提供部构成为能够向终端提供所述特征信息。8.一种使计算机作为诊断支援装置运行的程序，其特征在于：所述诊断支援装置包括测定信息生成部、特征信息保持部、以及判定部；所述测定信息生成部构成为能够基于使用至少包含石英振子传感器的气味传感
器检测就诊者的呼气的气味而得到的检测结果来生成测定信息，其中所述测定信息是从检测开始起经过预定时间之后的所述气味传感器所包含的多个石英振子传感器各自的共振频率的值；所述特征信息保持部构成为能够保持特征信息，其中所述特征信息是表示在使用所述气味传感器检测出患有预定疾病的患者的呼气的气味的情况下包含所述共振频率的范围的信息；所述判定部构成为能够对照所述测定信息和所述特征信息来判定所述就诊者患上所述疾病的可能性。一种使计算机作为诊断支援装置运行的程序，其特征在于：所述诊断支援装置包括测定信息生成部、特征信息保持部、以及判定部；所述测定信息生成部构成为能够基于使用至少包含石英振子传感器的气味传感器检测就诊者的呼气的气味而得到的检测结果来生成测定信息，其中所述测定信息是从检测开始起经过预定时间之后的所述气味传感器所包含的多个石英振子传感器各自的共振频率的值；所述特征信息保持部构成为能够保持特征信息，其中所述特征信息是通过基于患有预定疾病的患者的呼气的气味以及未患有所述疾病的非患者的呼气的气味的机器学习将所述测定信息作为输入而输出是否患有所述疾病的已学习信息；所述判定部构成为能够基于所述测定信息和所述特征信息来判定所述就诊者患上所述疾病的可能性。当然，并非仅限于此。
64.此外，还可以提供为用于存储所述程序的计算机可读非临时存储介质。符号简单说明
65.1：信息处理装置2：终端3：测定装置4：网络11：处理部12：存储部13：临时存储部14：外部装置连接部15：通信部16：通信总线21：处理部22：存储部23：临时存储部24：外部装置连接部25：通信部26：输入部27：显示部28：通信总线31：流入口
32：流出口33：气体传感器组34：石英振子传感器组35：转换部36：连接部100：系统101：信息处理装置111：测定信息取得部112：蓄积部113：特征信息生成部114：特征信息提供部201：终端202：终端211：测定信息生成部212：测定信息通知部221：测定信息生成部223：特征信息保持部224：判定部301：测定装置302：测定装置311：检测部321：检测部npe：呼气pe：呼气s：成分