JP7435267B2 - 嗅覚能力導出装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、嗅覚能力導出装置及びプログラムに関する。

特許文献１には、ユーザが日常生活の中で感覚の異常の可能性に気づかせる感覚異常検出装置が開示されている。
特許文献２には、香料成分をマイクロカプセル化してパウダー状となし、このマイクロカプセルを、無臭で紙等に付着可能な粘性を有する固形べースに混入してスティック状に成型し、収納容器に装填してなることを特徴とするスティック型ニオイ提示具が開示されている。
特許文献３には、臭気（ニオイ）を拡散させることなく、短時間に簡便に多種類のニオイを確認することができる嗅覚検査カードキットが開示されている。
特許文献４には、より簡単な方法でしかも楽しく意欲的に香りを学び、記憶することのできる嗅覚セットが開示されている。
特許文献５には、様々な実施形態で、患者の左右の鼻孔の嗅覚検知閾値を測定および判定することによって嗅覚機能障害を検知、評価および／または監視するための装置が開示されている。
特許文献６には、定量性や総合的な嗅覚機能の検査を健康診断の一項目として適切かつ簡便に検査できる装置が開示されている。

特開２０１６－１７１９３６号公報 特許第３６９４４０９号公報 特許第５３９０８０９号公報 特開２００４－４３３号公報 特表２０１７－５２９８８５号公報 特開２０１６－１２９５７７号公報

嗅覚能力には、何のにおいかを嗅ぎ分ける識別能力と、においに気づく検知能力とがある。また、アルツハイマー型認知症では、識別能力が最初に障害されることが知られており、嗅覚能力検査は、嗅覚障害の診断だけではなく、アルツハイマー型認知症の早期診断に役立つ技術として期待されている。

嗅覚能力検査では、被験者は、提示された複数のにおいを表す絵柄や文字等の選択肢から、放出されたにおい成分に該当すると思われる選択肢を選択する。「分からない」等の選択肢もあるが、被験者は、分からないにも拘わらず、適当ににおいを選択する可能性がある。また、正解又は不正解の結果のみとなり、例えば、におい質が似ている選択肢を選んでも全くにおい質が異なる選択肢を選んでも同じく不正解として判断される。

発明者らは、不正解データの中には、嗅覚能力の導出に役立つ情報が含まれていることに着目して、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、不正解データを解析しない場合に比べて、正確に嗅覚能力を導出することができる、嗅覚能力導出装置及びプログラムを提供することにある。

本発明の嗅覚能力導出装置は、放出されるにおい成分の種類及び濃度を変更しながら嗅覚能力に関する複数回の検査を行った場合に、被験者により選択肢として提示された複数のにおい成分の中から回答として選択されたにおい成分の情報を、前記検査毎に取得する回答取得部と、におい成分毎に、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との関連性に基づいて、前記放出されたにおい成分に対する嗅覚能力を表すスコアを算出するスコア算出部と、算出された前記スコアを用いて嗅覚能力に関する指標値を導出する導出部と、を備える。

本発明によれば、不正解データを解析しない場合に比べて、正確に嗅覚能力を導出することができる。

においの類似性・非類似性を説明するための図である。 嗅覚能力導出装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 嗅覚能力導出装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 （Ａ）～（Ｆ）は各種画面を示す図である。 検知能力導出プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 スコアＳ（ｋ）の導出例を示す図表である。 識別能力導出プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 非類似度マップの一例を示す図表である。 嗅覚年齢推定プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 嗅覚年齢推定処理の結果表示画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜嗅覚能力検査＞
まず、嗅覚能力検査について説明する。
嗅覚能力検査では、後述するにおい成分放出装置からにおい成分を放出して、被験者にそのにおいを嗅がせる（図２参照）。そして、図４（Ｄ）に示すように、被験者に正解を含む複数の選択肢を提示して回答を求める。被験者は、提示された複数の選択肢の中から、放出されたにおい成分に該当すると思われる選択肢を選択して回答する。選択されたにおい成分と放出されたにおい成分とが一致していれば「正解」となり、両者が一致していなければ「不正解」となる。

しかしながら、被験者は、分からないにも拘わらず、適当ににおいを選択する可能性がある。また、放出されたにおい成分とにおい質が似ている選択肢を選んでも、全くにおい質が異なる選択肢を選んでも、等しく不正解と判断される。これでは、嗅覚能力が正確に導出されない虞がある。そこで、本実施の形態では、不正解データを解析して、解析結果を嗅覚能力の導出に利用することとした。

（不正解データの解析結果の反映）
図１はにおいの類似性・非類似性を説明するための図である。においの感じ方は、時代的、文化的な背景によって異なる。日本人のにおいの感じ方を類型化した報告（斎藤幸子「悪臭と日常生活臭を表現する」におい・かおり環境学会誌、44（6）2013）がある。この報告によれば、におい種は、「草木」、「化学的なにおい」、「食品・花」、「悪臭」の４つのクラスターに分類することができる。従って、におい種の類似度・非類似度を考える場合、同じクラスターに属する２種類のにおいは類似しており、異なるクラスターに属する２種類のにおいは非類似であると言える。

本実施の形態では、検知能力の導出時に、被験者が選択したにおい成分が、放出されたにおい成分と類似する場合は、放出されたにおいを検知できたと判断して「正解」と同様に扱う。一方、両者が非類似の場合は、放出されたにおいを検知できていないと判断して「不正解」とする。これにより、両者が類似していても「不正解」とする場合に比べて、より正確に検知能力を導出することが可能になる。

また、識別能力を表すスコアを導出する際にも、両者が類似する場合は、例えば、スコアに加点する等、結果のフィードバック方法を変更する。これにより、両者が類似していても加点しない場合に比べて、より正確に識別能力を導出することが可能になり、ひいては嗅覚年齢をより正確に推定することができるようになる。

＜第１の実施の形態＞
まず、嗅覚能力導出装置の構成について説明する。
図２は嗅覚能力導出装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、嗅覚能力導出装置１０は、情報処理部１２、表示部１４、入力部１６、記憶部１８、通信部２０、及びにおい成分放出装置２２を備えている。

情報処理部１２は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータである。ＣＰＵ１２Ａ、各種プログラムを記憶したＲＯＭ１２Ｂ、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ１２Ｃ、及び入出力部（Ｉ/Ｏ）１２Ｄを備えている。各部は、バスを介して接続されている。

表示部１４は、被験者に各種画面を表示するディスプレイ等である。入力部１６は、被験者からの入力操作を受け付けるキーボードやマウス等である。記憶部１８は、ハードディスク等の外部記憶装置である。通信部２０は、外部装置と通信を行うためのインターフェースである。なお、タッチパネルのように、表示部１４と入力部１６とを一体に構成してもよい。

本実施の形態では、後述する「検知能力導出プログラム」、「識別能力導出プログラム」、「嗅覚年齢推定プログラム」等の各種プログラムが、ＲＯＭ１２Ｂに記憶されている。なお、各種プログラムや各種データは、装置内外の他の記憶装置に記憶されていてもよく、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に記録されていてもよい。また、各種プログラムや各種データは、通信を介して取得されてもよい。

におい成分放出装置２２は、におい成分の種類及び濃度を変更しながら、被験者に対しにおい成分を放出することができるように構成されている。におい成分放出装置２２は、複数のにおい成分を別々に保持する複数の容器を備えている。容器を変更することで、におい成分の種類を変更することができる。例えば、嗅覚能力検査に使用するにおい成分を自由に変更できるように、カートリッジ等の取り換え可能な容器を用いてもよい。

次に、嗅覚能力導出装置の機能構成について説明する。
図３は嗅覚能力導出装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。嗅覚能力導出装置１０は、回答取得部３０、スコア算出部３２、及び導出部３４を備えている。

回答取得部３０は、放出されるにおい成分の種類及び濃度を変更しながら嗅覚能力の検査を行った場合に、放出されたにおい成分を嗅いだ被験者により、選択肢として提示された複数のにおい成分の中から回答として選択されたにおい成分の情報を、放出されるにおい成分の種類及び濃度に応じて取得する。

スコア算出部３２は、放出されたにおい成分と回答として選択されたにおい成分との類似性又は非類似性に基づいて、放出されたにおい成分に対する嗅覚能力を表すスコアを算出する。導出部３４は、スコア算出部３２で算出されたスコアを用いて、嗅覚能力に関連する指標値を導出する。

情報処理部１２のＣＰＵ１２Ａが、上記の「検知能力導出プログラム」、「識別能力導出プログラム」、「嗅覚年齢推定プログラム」を実行することにより、コンピュータである情報処理部１２が、各機能部として機能する。

（検知能力導出プログラム）
第１の実施の形態では、検知能力を導出する例について説明する。
図４（Ａ）～（Ｆ）は表示部１４に表示される各種画面を示す図である。嗅覚能力検査の開始前は、嗅覚能力導出装置１０の表示部１４には、デフォルトとして図４（Ａ）に示す初期画面１００が表示されている。初期画面１００は、検査項目を選択するボタン１０２～１０６と、開始を指示するボタン１０８とを含んでいる。被験者が、検査項目を選択し、開始を指示すると、図４（Ｂ）に示す設定画面１２０が表示部１４に表示される。

設定画面１２０は、におい種の数、におい放出回数、年齢等の設定項目に対する設定値を入力するボックス１２２～１２６と、登録を指示するボタン１２８、及び初期画面１００に戻ることを指示するボタン１３０を含んでいる。被験者が、各設定項目に対する設定値を入力し、入力内容の登録を指示すると、図４（Ｃ）に示す開始指示画面１４０が表示部１４に表示される。

開始指示画面１４０は、検知能力検査の開始を促すメッセージ１４２、検知能力検査の開始を指示するボタン１４４、及び前画面に戻ることを指示するボタン１４６を含んでいる。被験者は、ボタン１４４を押して、検知能力検査の開始を指示する。

図５は検知能力導出プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。検知能力導出プログラムは、被験者から検知能力検査を開始する指示を受け付けると、情報処理部１２のＣＰＵ１２Ａにより実行される。

まず、ステップＳ１００で、ＣＰＵ１２Ａは、被験者により設定された内容に基づいて、テストにおい数（Ｋ）を設定する。ＣＰＵ１２Ａは、テストにおい数（Ｋ）に応じた数のにおい成分をランダムに選択し、選択されたにおい成分を検査に用いる「テストにおい成分」としてＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。

Ｋ種類のにおい成分は、変数ｋ（＝１～Ｋ）により識別される。例えば、５種類のにおい成分は、例えば、ｋ＝１（わさび）、ｋ＝２（硫黄）、ｋ＝３（材木）、ｋ＝４（インク）、ｋ＝５（バナナ）のように、変数で識別される。

次に、ステップＳ１０２で、ＣＰＵ１２Ａは、被験者により設定された内容に基づいて、におい放出回数（Ｎ）を設定する。ＣＰＵ１２Ａは、におい放出回数（Ｎ）に応じて各回のにおい成分の濃度を設定し、設定された濃度を、放出回数と共にＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。におい成分の濃度は、最初は薄く、放出回数が増えるほど濃くなるように設定される。

何回目の放出かは、変数ｎ（＝１～Ｎ）により識別される。例えば、におい放出回数（Ｎ）を３回とすると、各回のにおい濃度は、ｎ＝１（薄い）、ｎ＝２（中間）、ｎ＝３（濃い）となる。

次に、ステップＳ１０４で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｋを１にセットする。次に、ステップＳ１０６で、ＣＰＵ１２Ａは、放出するにおい（ｋ）を設定する。まず、ｋ＝１のにおい成分が設定される。

次に、ステップＳ１０８で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｎを１にセットする。次に、ステップＳ１１０で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｎのにおい濃度（ｎ）を設定し、におい成分を放出する。１回目は、ｋ＝１のにおい成分が、ｎ＝１に対応するにおい濃度で放出される。

次に、ステップＳ１１２で、ＣＰＵ１２Ａは、被験者の選択結果を受け付けて、選択結果をＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。

におい成分が放出されると、図４（Ｄ）に示す選択画面１６０が表示部１４に表示される。選択画面１６０は、複数の選択肢１６２、回答を促すメッセージ１６３、回答を指示するボタン１６４、前画面に戻ることを指示するボタン１６６を含んでいる。複数の選択肢１６２には、正解のにおい成分に対応する選択肢（バナナ）を含む５つの選択肢（みかん、リンゴ、バナナ、メロン、キウイ）と、「分からない」と回答するための選択肢とが含まれる。

被験者は、放出されたにおい成分を嗅ぎ、複数の選択肢の中から１つの選択肢を選んで回答する。例えば、バナナのにおいであると判断した場合には、バナナを選択する。何のにおいか分からない場合は、「分からない」を選択する。

ＣＰＵ１２Ａは、被験者の回答内容に基づいて、放出したにおい成分ｋ、放出した回数ｎ、及び被験者により選択されたにおい成分の組を、選択結果としてＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。以下では、放出したにおい成分ｋを「正解のにおい成分」、被験者により選択されたにおい成分を「回答のにおい成分」という。

また、ＣＰＵ１２Ａは、選択結果に基づいて被験者の回答が正解か否かを判定し、判定結果を被験者に報知してもよい。例えば、回答のにおい成分が正解のにおい成分と一致する場合には、図４（Ｅ）に示す正解画面１８０を表示部１４に表示する。

正解画面１８０は、正解であることを示す表示１８２、残りの問題数を伝えるメッセージ１８４、選択結果１８６、次に進むことを指示するボタン１８８、前画面に戻ることを指示するボタン１９０を含んでいる。また、回答のにおい成分が正解のにおい成分と一致しない場合には、被験者に不正解画面（図示せず）を表示する。被験者は、これらの画面で判定結果を確認し、次のテストに進む。

次に、ステップＳ１１４で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｎが、におい放出回数（Ｎ）未満か否かを判断する。変数ｎがＮ未満の場合は、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２で、変数ｎを１インクリメントして、ステップＳ１１０に戻り、ｋ＝１のにおい成分が、ｎ＝２に対応するにおい濃度で放出されて、ステップＳ１１０～ステップＳ１１４の手順が繰り返される。一方、ｋ＝１のにおい成分をＮ回放出し終わり、変数ｎがＮに等しくなると、ステップＳ１１６に進む。

次に、ステップＳ１１６で、ＣＰＵ１２Ａは、におい成分ｋについてのＮ回分の選択結果から、におい成分ｋについてのスコアＳ（ｋ）を導出し、導出したスコアＳ（ｋ）をＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。初回は、ｋ＝１のにおい成分についてのＮ回分の選択結果から、ｋ＝１のにおい成分についてのスコアＳ（ｋ＝１）を導出する。

スコアＳ（ｋ）は、特定のにおい成分ｋに対する検知能力を表している。
図６はスコアＳ（ｋ）の導出例を示す図表である。回答のにおい成分が正解のにおい成分と同じクラスターに属する場合、即ち、回答のにおい成分が正解のにおい成分と一致又は類似する場合は、「〇（検知できた）」と判定する。一方、回答のにおい成分が正解のにおい成分とは異なるクラスターに属する場合、即ち、回答のにおい成分が正解のにおい成分と非類似である場合は、「×（検知できない）」と判定する。

図６に示すように、〇×で表すＮ回分の回答パターンに対応するスコアＳ（ｋ）の値が予め設定されている。放出回数が多くなるほどにおい成分の濃度が濃くなるので、放出回数が少ない段階で検知できた（〇になった）方が、スコアＳ（ｋ）の値が高くなる。

図示した例は、３回分の回答パターンの例である。ｎ＝１（〇）/ｎ＝２（〇）/ｎ＝３（〇）の場合は、スコアＳ（ｋ）＝３点である。ｎ＝１（×）/ｎ＝２（〇）/ｎ＝３（〇）の場合は、スコアＳ（ｋ）＝２点である。ｎ＝１（×）/ｎ＝２（×）/ｎ＝３（〇）の場合、又はｎ＝１（〇）/ｎ＝２（×）/ｎ＝３（〇）の場合は、スコアＳ（ｋ）＝１点である。これ以外の回答パターンの場合は、スコアＳ（ｋ）＝０点である。

ｎ＝１（〇）/ｎ＝２（×）/ｎ＝３（〇）の場合は、１回目のテストでにおい成分を検知できたのに、１回目よりにおい濃度の濃い２回目のテストでにおい成分を検知できなかった例である。この場合、１回目のテスト結果は、まぐれ当たりの可能性が高い。したがって、３回目のテストでにおい成分を検知できた場合と同様に、スコアＳ（ｋ）＝１点とする。

ＣＰＵ１２Ａは、におい成分ｋについてのＮ回分の選択結果から、Ｎ回分の回答パターンを取得し、Ｎ回分の回答パターンに対応するスコアＳ（ｋ）を、におい成分ｋについてのスコアＳ（ｋ）とする。

次に、ステップＳ１１８で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｋが、テストにおい数（Ｋ）未満か否かを判断する。変数ｋがＫ未満の場合は、ステップＳ１２４に進む。ステップＳ１２４で、変数ｋを１インクリメントして、ステップＳ１０６に戻る。そして、ステップＳ１０６でｋ＝２のにおい成分が設定されて、ステップＳ１０６～ステップＳ１１８の手順が繰り返される。一方、変数ｋがＫに等しくなると、すべてのテストにおい成分についてテストが終了したものとして、ステップＳ１２０に進む。

次に、ステップＳ１２０で、ＣＰＵ１２Ａは、検知能力値Ｅを導出して出力し、ルーチンを終了する。検知能力値Ｅは、Ｋ種類のテストにおい成分に対する総合的な検知能力を表すものであり、下記式（１）で表される。

上記式（１）で表されるように、検知能力値Ｅは、Ｋ種類のテストにおい成分についてスコアＳ（ｋ）の和を求め、得られたスコアＳ（ｋ）の和を、テストにおい数（Ｋ）とにおい放出回数（Ｎ）との積で割った値である。検知能力値Ｅは、０以上で且つ１以下の値となる。検知能力値Ｅは、数値が大きいほど検知能力が高いことを表すものであり、Ｅ＝１で検知能力が最も高くなる。

ＣＰＵ１２Ａは、得られた検知能力値Ｅを出力して、被験者に表示してもよい。ＣＰＵ１２Ａは、例えば、図４（Ｆ）に示す結果表示画面２００を、表示部１４に表示する。結果表示画面２００は、被験者の嗅覚検知能力の表示２０２、終了を指示するボタン２０４、及び前画面に戻ることを指示するボタン２０６を含んでいる。被験者は、結果表示画面２００で、自身の検知能力値Ｅを確認する。

以上の通り、本実施の形態では、不正解データを解析し、回答のにおい成分が正解のにおい成分と類似する場合は、両者が一致する場合と同様に「〇（検知できた）」と判定する一方、両者が非類似である場合は「×（検知できない）」と判定して、検知能力を表すスコアに反映させるので、両者が一致しない場合をすべて「×（検知できない）」とする場合に比べて、より正確に検知能力を導出することが可能になる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、識別能力を導出する例について説明する。プログラム以外の装置構成は、第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。

（識別能力導出プログラム）
図７は識別能力導出プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。識別能力導出プログラムは、被験者から識別能力検査を開始する指示を受け付けると、情報処理部１２のＣＰＵ１２Ａにより実行される。

ステップＳ２００～ステップＳ２１２は、図５に示す検知能力導出プログラムのステップＳ１００～ステップＳ１１２と同じであるため、説明を省略する。

次に、ステップＳ２１４で、ＣＰＵ１２Ａは、図８に示す非類似度マップから、正解のにおい成分と回答のにおい成分との非類似度ｃｏｒを検索する。両者が異なるクラスターに属する場合は、非類似度ｃｏｒ＝１、両者が同じクラスターに属する場合は、非類似度ｃｏｒ＝ｘとする。同じにおい成分同士では、非類似度ｃｏｒ＝０となる。

図８は横軸のにおい成分と縦軸のにおい成分との非類似度をマップ形式で示すものである。図１において、同じクラスターに属する異なる２種類のにおい成分の分岐点の値が、非類似度ｃｏｒの値となる。例えば、畳とわらの場合は、非類似度ｃｏｒ＝０．２５である。

次に、ステップＳ２１６で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｋのにおい成分についての変数ｎの放出回数でのスコアＳ（ｋ、ｎ）を導出し、導出したスコアＳ（ｋ、ｎ）をＲＡＭ１２Ｃに記憶しておく。まず、ｋ＝１のにおい成分が、ｎ＝１に対応するにおい濃度で放出されたときのスコアＳ（１、１）が導出される。

スコアＳ（ｋ、ｎ）は、変数ｎに対応する濃度でにおい成分を放出したときの、におい成分ｋに対する識別能力を表すものであり、下記式（２）で表される。

正解のにおい成分と回答のにおい成分が一致する場合は、スコアＳ（ｋ、ｎ）＝（Ｎ－ｎ）である。両者が類似する場合は、スコアＳ（ｋ、ｎ）＝（Ｎ－ｎ）＊（１－ｘ）である。両者が非類似である場合は、スコアＳ（ｋ、ｎ）＝０である。

係数（Ｎ－ｎ）は、変数ｎの値が小さい方が大きくなる。放出回数が多くなるほどにおい成分の濃度が濃くなるので、放出回数が少ない段階で検知できた方がスコアの値が高くなるように、上記式（２）に係数（Ｎ－ｎ）が導入されている。

例えば、Ｎ＝５、ｎ＝１の場合、即ち、５回のうち１回目のテストで検知できた場合は、４（＝５－１）が係数として掛け合わされる。また、Ｎ＝５、ｎ＝４の場合、即ち、５回のうち４回目のテストで検知できた場合は、１（＝５－４）が係数として掛け合わされる。

次に、ステップＳ２１８で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｎが、におい放出回数（Ｎ）未満か否かを判断する。変数ｎがＮ未満の場合は、ステップＳ２２４に進む。ステップＳ２２４で、変数ｎを１インクリメントして、ステップＳ２１０に戻り、ｋ＝１のにおい成分が、ｎ＝２に対応するにおい濃度で放出されて、ステップＳ２１０～ステップＳ２１８の手順が繰り返される。一方、ｋ＝１のにおい成分をＮ回放出し終わり、変数ｎがＮに等しくなると、ステップＳ２２０に進む。

次に、ステップＳ２２０で、ＣＰＵ１２Ａは、変数ｋが、テストにおい数（Ｋ）未満か否かを判断する。変数ｋがＫ未満の場合は、ステップＳ２２６に進む。ステップＳ２２６で、変数ｋを１インクリメントして、ステップＳ２０６に戻る。そして、ステップＳ２０６でｋ＝２のにおい成分が設定されて、ステップＳ２０６～ステップＳ２２０の手順が繰り返される。一方、変数ｋがＫに等しくなると、すべてのテストにおい成分についてテストが終了したものとして、ステップＳ２２２に進む。

次に、ステップＳ２２２で、におい成分毎に全放出回数の合計スコアＳ_total（ｋ）を導出して出力し、ルーチンを終了する。合計スコアＳ_total（ｋ）は、特定のにおい成分ｋに対する識別能力を表すものであり、下記式（３）で表される。

第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１２Ａは、得られた合計スコアＳ_total（ｋ）を出力して、被験者に表示してもよい。被験者は、結果表示画面（図示せず）で、自身の識別能力を表す合計スコアＳ_total（ｋ）を確認する。

以上の通り、本実施の形態では、不正解データを解析し、回答のにおい成分が正解のにおい成分と類似する場合は、スコアＳ（ｋ、ｎ）＝（Ｎ－ｎ）＊（１－ｘ）とする。このスコアＳ（ｋ、ｎ）は合計スコアＳ_total（ｋ）に加算されるので、両者が一致しない場合はすべてスコアＳ（ｋ、ｎ）＝０とする場合に比べて、より正確に識別能力を導出することが可能になる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態では、嗅覚年齢を導出する例について説明する。プログラム以外の装置構成は、第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。

図９は嗅覚年齢推定プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。嗅覚年齢推定プログラムは、被験者から嗅覚年齢推定を開始する指示を受け付けると、情報処理部１２のＣＰＵ１２Ａにより実行される。

まず、ステップＳ３００で、ＣＰＵ１２Ａは、図７に示す「識別能力導出処理」を実行する。次に、ステップＳ３０２で、ＣＰＵ１２Ａは、ステップＳ３００で得られた、におい成分ｋ（＝１～Ｋ）の合計スコアＳ_total（ｋ）から、回帰式を用いて嗅覚年齢を取得する。次に、ステップＳ３０４で、ＣＰＵ１２Ａは、取得した嗅覚年齢を出力して、ルーチンを終了する。

ＣＰＵ１２Ａは、得られた嗅覚年齢を、被験者に表示してもよい。ＣＰＵ１２Ａは、例えば、図１０に示す結果表示画面２２０を生成し、表示部１４に表示する。結果表示画面２２０は、嗅覚年齢の推定結果の表示２２２、終了を指示するボタン２２４、及び前画面に戻ることを指示するボタン２２６を含んでいる。

表示２２２は、例えば、嗅覚年齢の表示とレーダチャートとを含んでいる。レーダチャートは、におい成分毎の合計スコアＳ_total（ｋ）の大きさを同じ尺度で一覧できるようにした蜘蛛の巣状のグラフである。外側に行くほど識別能力が高いことを表している。におい成分Ｄに対する識別能力は高いが、他のにおい成分に対する識別能力は低下している。この通り、レーダチャートによれば、どのにおい成分に対する識別能力が低下しているかが一目で分かる。被験者は、結果表示画面２２０を見て、嗅覚年齢の推定結果を確認する。

嗅覚年齢を求めるための回帰式は、年齢（Age）を目的変数とし、合計スコアＳ_total（ｋ）を説明変数とする回帰式である。例えば、下記式（４）で表される回帰式を用いることができる。

上記式（４）では、β_０、β（１）、・・・β（ｋ）、・・・β（Ｋ）の各々は係数である。β_０以外に、におい成分毎に係数β（ｋ）を有している。各係数の値は、一定数のデータセット（合計スコアＳ_total（ｋ）と年齢（Age））を用いて回帰問題を解くことにより与えられる。

以上の通り、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、回答のにおい成分が正解のにおい成分とが一致しない場合は、すべてスコアＳ（ｋ、ｎ）＝０とする場合に比べて、より正確に識別能力を導出することが可能になり、嗅覚年齢の推定精度が向上する。

なお、回帰式は、上記式（４）には限定されない。例えば、下記式（５）や下記式（６）で表される回帰式を用いてもよい。

上記式（５）では、β_０以外に、Ｋ種類のにおい成分全部に対して１つの係数βを有している。

上記式（６）では、β_０以外に、クラスター毎に１つの係数β（クラスター名）を有している。本実施の形態では、４つのクラスターに応じて、（草木）、β（化学的）、β（食品・花）、β（悪臭）の４つの係数を有している。

上記式（４）の回帰式を用いる場合、テストにおい成分が、係数を求めるのに用いたにおい成分（以下、「係数算出用のにおい成分」という。）と同じである場合には、嗅覚年齢を精度よく推定することができるが、係数算出用のにおい成分とは異なるにおい成分をテストにおい成分に加えると、推定精度が低下する。

これに対し、上記式（５）では、におい成分毎に係数βを決めている訳ではないので、上記式（５）の回帰式を用いる場合、異なるにおい成分を加えても嗅覚年齢を精度よく推定することができる。上記式（６）の回帰式も、同様に、におい成分毎に係数βを決めている訳ではない。同じクラスターに属するにおい成分であれば、異なるにおい成分を加えても、嗅覚年齢を精度よく推定することができる。

また、上記式（４）～（６）では、線形回帰式を例示するが、ポワソン回帰式を用いてもよい。

＜変形例＞
上記実施の形態で説明した嗅覚能力導出装置及びプログラムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、におい成分のクラスターや類似度は一例であり、例えば、嗜好テスト、におい成分の構造類似性等の種々の基準に基づいて、におい成分のクラスターや類似度を決めることができる。また、第２の実施の形態では、正解のにおい成分と回答のにおい成分とが同じクラスターに属する場合の非類似度ｃｏｒの値ｘを、正解のにおい成分と回答のにおい成分との組合せ毎に求めているが、ｘの値を一定値としてもよい。

１０ 嗅覚能力導出装置
１２ 情報処理部
１４ 表示部
１６ 入力部
１８ 記憶部
２０ 通信部
２２ 成分放出装置
３０ 回答取得部
３２ スコア算出部
３４ 導出部
１００ 初期画面
１２０ 設定画面
１４０ 開始指示画面
１６０ 選択画面
１８０ 正解画面
２００ 結果表示画面
２２０ 結果表示画面

Claims (6)

1. 放出されるにおい成分の種類及び濃度を変更しながら嗅覚能力に関する複数回の検査を行った場合に、被験者により選択肢として提示された複数のにおい成分の中から回答として選択されたにおい成分の情報を、前記検査毎に取得する回答取得部と、
   におい成分毎に、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との関連性に基づいて、前記放出されたにおい成分に対する嗅覚能力を表すスコアを算出するスコア算出部と、
   算出された前記スコアを用いて嗅覚能力に関する指標値を導出する導出部と、
   を備え、
   前記スコア算出部は、
   各検査で得られた回答に対して、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との類似度に応じた前記スコアを付与し、
   前記導出部は、におい成分毎ににおい成分の濃度を変更して行われた複数回の検査で取得された前記スコアを加算して、得られた前記スコアの和を前記指標値として導出する、
   嗅覚能力導出装置。
2. 前記指標値が、嗅覚識別能力を表す指標値であり、
   前記スコア算出部は、
   各検査で得られた回答に対して、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分とが非類似の場合には第１の得点を前記スコアとして付与し、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分とが類似する場合には前記第１の得点より高い第２の得点を前記スコアとして付与し、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分とが一致する場合には前記第２の得点より高い第３の得点を前記スコアとして付与し、
   前記導出部は、におい成分毎ににおい成分の濃度を変更して行われた複数回の検査で取得された前記スコアを加算して、得られた前記スコアの和を、前記嗅覚識別能力を表す指標値として導出する、
   請求項１に記載の嗅覚能力導出装置。
3. 前記スコア算出部は、前記第２の得点及び前記第３の得点の各々には、前記放出されたにおい成分の濃度が低いほど得点が高くなる係数を乗算する、
   請求項２に記載の嗅覚能力導出装置。
4. 前記第２の得点は、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との類似度が高くなるほど高い値にする、
   請求項２または請求項３に記載の嗅覚能力導出装置。
5. 前記嗅覚識別能力を表す指標値が、嗅覚年齢であり、
   前記導出部は、嗅覚年齢と基準となる複数のにおい成分の各々に対応する複数のスコアとの関係を表す回帰式を用いて、検査に用いた複数のにおい成分の各々について算出された複数のスコアから被験者の嗅覚年齢を導出する、
   請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の嗅覚能力導出装置。
6. コンピュータを、
   放出されるにおい成分の種類及び濃度を変更しながら嗅覚能力に関する複数回の検査を行った場合に、被験者により選択肢として提示された複数のにおい成分の中から回答として選択されたにおい成分の情報を、前記検査毎に取得する回答取得部、
   におい成分毎に、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との関連性に基づいて、前記放出されたにおい成分に対する嗅覚能力を表すスコアを算出するスコア算出部、
   算出された前記スコアを用いて嗅覚能力に関する指標値を導出する導出部、
   として機能させるためのプログラムであって、
   前記スコア算出部は、
   各検査で得られた回答に対して、前記放出されたにおい成分と前記回答として選択されたにおい成分との類似度に応じた前記スコアを付与し、
   前記導出部は、におい成分毎ににおい成分の濃度を変更して行われた複数回の検査で取得された前記スコアを加算して、得られた前記スコアの和を前記指標値として導出する、
   プログラム。