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JP2023014057A - Cognitive function estimating device and program - Google Patents

Cognitive function estimating device and program Download PDF

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JP2023014057A
JP2023014057A JP2022113409A JP2022113409A JP2023014057A JP 2023014057 A JP2023014057 A JP 2023014057A JP 2022113409 A JP2022113409 A JP 2022113409A JP 2022113409 A JP2022113409 A JP 2022113409A JP 2023014057 A JP2023014057 A JP 2023014057A
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JP
Japan
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cognitive function
odor
subject
unit
odor component
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Application number
JP2022113409A
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Japanese (ja)
Inventor
守一 佐藤
Morikazu Sato
孝夫 今枝
Takao Imaeda
篤 寳澤
Atsushi Takarasawa
昇男 布施
Norio Fuse
俊司 麦倉
Shunji MUGIKURA
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Tohoku University NUC
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Tohoku University NUC
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】認知機能を高精度に推定する。【解決手段】認知機能推定装置10の身体データ取得部102は、被験者の年齢及び性別を示す身体データを取得する。匂い選定部104は、相関・平均情報データベース100を用いて、被験者の身体データに対応する匂い成分を選定する。嗅覚データ収集部101は、匂い選定部104で選定された匂い成分を被験者に放出し、被験者の嗅覚能力を示す嗅覚スコアを収集する。認知機能評価部108は、被験者が該当する例えば年齢及び性別のグループにおける嗅覚スコアの平均値を取得し、被験者に対する認知機能の評価値を導出する。提示部110は、認知機能に関する情報を提示する。このように、認知機能推定装置10は、相関・平均情報データベース100を用いて、認知機能を推定する。【選択図】図10An object of the present invention is to estimate cognitive function with high accuracy. A physical data acquiring unit 102 of a cognitive function estimating device 10 acquires physical data indicating the age and sex of a subject. The odor selection unit 104 uses the correlation/average information database 100 to select odor components corresponding to the physical data of the subject. The olfactory data collection unit 101 emits the odor component selected by the odor selection unit 104 to the subject and collects an olfactory score indicating the olfactory ability of the subject. The cognitive function evaluation unit 108 acquires the average value of the olfactory scores in, for example, the age and sex groups to which the subject belongs, and derives the cognitive function evaluation value for the subject. The presentation unit 110 presents information about cognitive functions. Thus, the cognitive function estimation device 10 uses the correlation/average information database 100 to estimate the cognitive function. [Selection drawing] Fig. 10

Description

本開示は、認知機能推定装置及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a cognitive function estimation device and program.

従来から、嗅覚能力の測定に関する技術が知られている。特許文献1では、正解を含む複数の画像を表示し、匂い成分を放出し、被験者の選択を受け付け、正解と選択結果とが一致しているか否かにより、嗅覚年齢を導出する。また、非特許文献1では、MMSE(認知機能検査)との相関から抽出された匂いを提示する、脳の働きに関連深い10枚の匂いカードを用いて認知症発症リスクを判定する。 Conventionally, techniques related to measurement of olfactory ability are known. In Patent Document 1, a plurality of images including correct answers are displayed, an odor component is emitted, a subject's selection is accepted, and an olfactory age is derived based on whether the correct answer matches the selection result. In addition, in Non-Patent Document 1, the risk of developing dementia is determined using 10 odor cards that are closely related to brain function, presenting odors extracted from correlation with MMSE (cognitive function test).

認知能低下リスクチェッカー「はからめ」、URL”http://hakarame-ge.com/”Cognitive decline risk checker “Hakarame”, URL “http://hakarame-ge.com/”

特開2019-180664号公報JP 2019-180664 A

上記特許文献1の技術では、匂い成分を放出して、その応答から被験者の嗅覚年齢を導出する。特許文献1の技術では、嗅覚能力が加齢と共に低下するという医学的な知見に基づく技術であり、嗅覚能力に対して認知機能の低下が発生する等の認知症リスクに関する考慮が不十分であって、認知機能を推定する場合には、改善の余地がある。 In the technique of Patent Literature 1, an odor component is released, and the olfactory age of the subject is derived from the response. The technique of Patent Document 1 is a technique based on medical knowledge that olfactory ability declines with age, and consideration of dementia risks such as deterioration of cognitive function with respect to olfactory ability is insufficient. Therefore, there is room for improvement when estimating cognitive function.

また、非特許文献1の技術では、複数の被験者の各々に対して、同じ10種類の匂いカードによる匂いを用いるため、年齢や性別に応じて匂いに対する相関関係が変化する被験者の認知能力の推定精度を向上させることは困難であり、認知機能を推定する場合には、改善の余地がある。 In addition, in the technique of Non-Patent Document 1, the same 10 types of odor cards are used for each of a plurality of subjects. Improving accuracy is difficult and there is room for improvement when estimating cognitive function.

本開示は、上記事実を考慮してなされたもので、簡易の嗅覚検査により認知機能を高精度に推定することができる認知機能推定装置及びプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above facts, and aims to provide a cognitive function estimation device and a program capable of highly accurately estimating cognitive function through a simple olfactory test.

本開示の第1態様は、認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢を含む識別情報を取得する取得部と、予め定めた認知機能検査を行った被験者を識別するための年齢を含む識別情報に対して、匂い成分と認知機能検査との相関関係、及び前記匂い成分と前記認知機能検査の検査値との相関関係を示す情報を含む相関関係情報に基づいて、前記対象者に対して相関関係を有する匂い成分を設定する匂い成分設定部と、前記設定された匂い成分を放出した場合の前記対象者の嗅覚による匂い成分の検査結果及び前記相関関係情報における前記認知機能検査の検査値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、を備えた認知機能推定装置である。 A first aspect of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires identification information including the age of the subject for identifying a subject whose cognitive function is estimated, and a predetermined cognitive function test to identify the subject. Based on the correlation information including information indicating the correlation between the odor component and the cognitive function test, and the correlation between the odor component and the test value of the cognitive function test, with respect to the identification information including the age of an odor component setting unit that sets an odor component having a correlation with a subject; and the test result of the odor component by the olfactory sense of the subject when the set odor component is emitted, and the recognition in the correlation information. and an estimating unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on test values of a function test.

第2態様は、第1態様の認知機能推定装置において、前記相関関係情報は、複数の被験者について、前記匂い成分の種類、及び当該匂い成分の検査値との相関関係を導出し、予め定めた年齢を境界とした年代別に分類し、分類された年代別に、匂い成分に対する検査結果の平均値を、前記匂い成分の検査値として導出する。 A second aspect is the cognitive function estimating device of the first aspect, wherein the correlation information derives the type of the odor component and the correlation with the test value of the odor component for a plurality of subjects. The odor components are classified according to ages with age as a boundary, and the average value of the inspection results for the odor components is derived as the inspection value of the odor components for each of the classified ages.

第3態様は、第1態様又は第2態様の認知機能推定装置において、前記推定部によって推定された前記対象者に対する認知機能の評価値を提示する提示部をさらに備え、前記推定部は、前記認知機能の評価値が、予め定めた閾値を超えた場合に、前記認知機能検査を受けることを推奨する推奨情報を提示する。 A third aspect is the cognitive function estimation device of the first aspect or the second aspect, further comprising a presenting unit that presents the cognitive function evaluation value for the subject estimated by the estimating unit, wherein the estimating unit If the cognitive function evaluation value exceeds a predetermined threshold value, recommendation information recommending that the cognitive function test be taken is presented.

第4態様は、第1態様から第3態様の何れか1態様の認知機能推定装置において、前記識別情報は、前記対象者の年齢及び性別を含む身体データ、喫煙経験の有無を含む喫煙データ、滞在位置及び滞在期間を示す滞在データ、教育に関与した教育関与時間データの少なくとも1つの情報を含む。 A fourth aspect is the cognitive function estimating device according to any one aspect of the first to third aspects, wherein the identification information includes physical data including the age and sex of the subject, smoking data including whether or not the subject has ever smoked, It includes at least one information of stay data indicating the stay position and stay period, and education involvement time data involved in the education.

第5態様は、第4態様の認知機能推定装置において、前記身体データの性別は、第1性別及び第2性別の2種類のうちの何れかを示し、前記匂い成分設定部は、前記第1性別に対しては、バニラ、雑巾臭、黄桃、及び靴下を含む匂い成分を設定し、前記第2性別に対しては、カラメル、靴下を含む匂い成分を設定する。 A fifth aspect is the cognitive function estimating device according to the fourth aspect, wherein the gender of the physical data indicates one of two types of first gender and second gender, and the odor component setting unit Odor components including vanilla, rag smell, yellow peach, and socks are set for gender, and odor components including caramel and socks are set for the second sex.

第6態様は、コンピュータを、認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢を含む識別情報を取得する取得部、予め定めた認知機能検査を行った被験者を識別するための年齢を含む識別情報に対して、匂い成分と認知機能検査との相関関係、及び前記匂い成分と前記認知機能検査の検査値との相関関係を示す情報を含む相関関係情報に基づいて、前記対象者に対して相関関係を有する匂い成分を設定する匂い成分設定部、及び、前記設定された匂い成分を放出した場合の前記対象者の嗅覚による匂い成分の検査結果及び前記相関関係情報における前記認知機能検査の検査値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部、として機能させるためのプログラムである。 A sixth aspect comprises a computer, an acquisition unit that acquires identification information including the age of the subject for identifying a subject whose cognitive function is to be estimated, and a subject that has undergone a predetermined cognitive function test. With respect to identification information including age, the subject based on correlation information including information indicating the correlation between the odor component and the cognitive function test, and the correlation between the odor component and the test value of the cognitive function test an odor component setting unit that sets an odor component that has a correlation with a subject; and when the set odor component is released, the inspection result of the odor component by the olfactory sense of the subject and the recognition in the correlation information. A program for functioning as an estimation unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on test values of a function test.

第7態様は、対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部と、前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、を備えた認知機能推定装置である。 A seventh aspect comprises an odorant component releasing section that releases each of a plurality of odorant components to a subject while changing the concentration of each odorant component in a plurality of stages, and the odorant component released from the odorant component release section. a score setting unit for setting a score corresponding to the concentration indicating the correct answer when the subject's answer indicating which odor component is correct; and the plurality of odors having the score set by the score setting unit. and an estimating unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the total value of the components.

第8態様は、第7態様の認知機能推定装置において、前記匂い成分は、バニラ、ミント、黄桃、及び靴下の各々の匂い成分である。 An eighth aspect is the cognitive function estimating device according to the seventh aspect, wherein the odor components are odor components of vanilla, mint, yellow peach, and socks.

第9態様は、第7態様の認知機能推定装置において、
前記推定部は、定数a、bを用いて、
認知機能の評価値=a×スコアの合計値+b
で表される式に基づいた認知機能の評価値を前記認知機能として推定する。
A ninth aspect is the cognitive function estimation device of the seventh aspect,
The estimation unit uses constants a and b to
Cognitive function evaluation value = a × total score + b
An evaluation value of cognitive function based on the formula represented by is estimated as the cognitive function.

第10態様は、第7態様から第9態様の何れか1態様の認知機能推定装置において、前記スコアは、正解した濃度が低くなるのに従って高い値が設定される。 A tenth aspect is the cognitive function estimation device according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the score is set to a higher value as the concentration of correct answers decreases.

第11態様は、第7態様の認知機能推定装置において、複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値と、前記複数の被験者に複数の匂い成分の各々を放出した際の匂い成分の各々の前記スコアとを対応付けた対応関係に基づいて、前記認知機能検査に対して相関関係を有しかつ、前記複数の匂い成分の成分数より少ない成分数の匂い成分を組み合わせた匂い成分群を設定する匂い成分設定部をさらに備え、前記匂い成分放出部は、前記匂い成分設定部で設定された匂い成分群を前記複数の匂い成分として放出する。 An eleventh aspect is the cognitive function estimating device of the seventh aspect, in which test values of the cognitive function test obtained by performing a predetermined cognitive function test on the plurality of subjects and releasing each of the plurality of odor components to the plurality of subjects. Based on the correspondence relationship in which each of the odor components is associated with the score, the odor components have a correlation with the cognitive function test and the number of components is less than the number of components of the plurality of odor components. and an odor component setting unit that sets an odor component group that combines the odor component groups, and the odor component release unit releases the odor component group set by the odor component setting unit as the plurality of odor components.

第12態様は、第11態様の認知機能推定装置において、前記匂い成分設定部は、前記複数の被験者に対しての前記複数の匂い成分についての合計値に対して、前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との分布を解析した判別力評価値に関する情報が予め定めた相関値を超えた組み合わせの複数の匂い成分を前記匂い成分群として設定する。 A twelfth aspect is the cognitive function estimation device according to the eleventh aspect, wherein the odor component setting unit sets the test value of the cognitive function test to the total value of the plurality of odor components for the plurality of subjects. A plurality of odor components of which the information on the discriminant power evaluation value obtained by analyzing the distribution of the subjects exceeding the predetermined test value and the subjects below the predetermined test value exceeds a predetermined correlation value is set as the odor component group.

第13態様は、第7態様の認知機能推定装置において、前記推定部は、複数の被験者に対する前記匂い成分の前記スコアの合計値と、複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との比率の相関関係に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する。 A thirteenth aspect is the cognitive function estimating device according to the seventh aspect, wherein the estimating unit calculates the sum of the scores of the odor components for a plurality of subjects, and the cognition A cognitive function evaluation value for the subject is estimated based on the correlation of the ratio of subjects whose test values in the function test exceed a predetermined test value and subjects whose test values are less than or equal to the predetermined test value.

第14態様は、第7態様から第13態様の何れか1態様の認知機能推定装置において、前記推定部によって推定された前記対象者に対する認知機能の評価値を提示する提示部をさらに備え、前記推定部は、前記認知機能の評価値が、予め定めた閾値を超えた場合に、前記認知機能検査を受けることを推奨する推奨情報を提示する。 A fourteenth aspect is the cognitive function estimation device according to any one aspect of the seventh aspect to the thirteenth aspect, further comprising a presenting unit that presents the cognitive function evaluation value for the subject estimated by the estimating unit, The estimating unit presents recommendation information that recommends taking the cognitive function test when the cognitive function evaluation value exceeds a predetermined threshold.

第15態様は、対象者の認知機能を推定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部として機能させるためのプログラムである。 A fifteenth aspect is a program for causing a computer to execute a process of estimating a cognitive function of a subject, wherein the computer controls the subject to obtain each of a plurality of odor components, A score for setting a score corresponding to the correct concentration when the subject's answer indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing part that releases the odor component in multiple stages is correct. A program for functioning as a setting unit and an estimating unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the total value of the plurality of odor components of the scores set by the score setting unit.

第16態様は、認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢及び性別を示す身体データ、並びに喫煙経験の有無を示す喫煙データを含む識別情報を取得する取得部と、対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部と、前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、前記取得部で取得された前記識別情報と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値とに基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、を備えた認知機能推定装置である。 A sixteenth aspect is an acquisition unit that acquires identification information including physical data indicating the age and sex of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated, and smoking data indicating whether or not the subject has ever smoked, and the subject An odor component releasing part for releasing each of a plurality of odor components while changing the concentration of each odor component in a plurality of steps, and which odor component is the odor component released from the odor component releasing part. a score setting unit for setting a score corresponding to the concentration indicating the correct answer when the subject's answer is correct; the identification information obtained by the obtaining unit; and the identification information set by the score setting unit. an estimating unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject, based on the total score for the plurality of odor components.

第17態様は、第16態様の認知機能推定装置において、前記推定部は、複数の被験者について、前記識別情報と、前記匂い成分の種類及び当該匂い成分の検査値と、認知機能検査の検査値との相関関係に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する。 A seventeenth aspect is the cognitive function estimating device of the sixteenth aspect, wherein the estimating unit includes, for a plurality of subjects, the identification information, the type of the odor component, the test value of the odor component, and the test value of the cognitive function test. A cognitive function evaluation value for the subject is estimated based on the correlation with.

第18態様は、第17態様の認知機能推定装置において、
前記推定部は、
A、B、C、Dを定数とし、
paを(A×スコアの合計値)とし、
pbを(B×年齢)とし、
pcを(C×性別)とし、
pdを(D×喫煙歴)とする場合に、
p=1/[1+exp{-(pa+pb+pc+pd)}]
で表される推定式を用いて、認知機能の評価値を導出する。
An eighteenth aspect is the cognitive function estimation device of the seventeenth aspect,
The estimation unit
Let A, B, C, and D be constants,
Let pa be (A × total score),
Let pb be (B x age),
Let pc be (C x gender),
When pd is (D × smoking history),
p=1/[1+exp{−(pa+pb+pc+pd)}]
The evaluation value of cognitive function is derived using the estimation formula represented by

第19態様は、第16態様の認知機能推定装置において、複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値と、前記複数の被験者に複数の匂い成分の各々を放出した際の匂い成分の各々の前記スコアとを対応付けた対応関係に基づいて、前記認知機能検査に対して相関関係を有しかつ、前記複数の匂い成分の成分数より少ない成分数の匂い成分を組み合わせた匂い成分群を設定する匂い成分設定部をさらに備え、前記匂い成分放出部は、前記匂い成分設定部で設定された匂い成分群を前記複数の匂い成分として放出する。 A nineteenth aspect is the cognitive function estimating device of the sixteenth aspect, wherein test values of the cognitive function test obtained by performing a predetermined cognitive function test on the plurality of subjects and releasing each of the plurality of odor components to the plurality of subjects. Based on the correspondence relationship in which each of the odor components is associated with the score, the odor components have a correlation with the cognitive function test and the number of components is less than the number of components of the plurality of odor components. and an odor component setting unit that sets an odor component group that combines the odor component groups, and the odor component release unit releases the odor component group set by the odor component setting unit as the plurality of odor components.

第20態様は、第19態様の認知機能推定装置において、前記匂い成分設定部は、前記複数の被験者に対しての前記複数の匂い成分についての合計値に対して、前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との分布を解析した判別力評価値に関する情報が予め定めた相関値を超えた組み合わせの複数の匂い成分を前記匂い成分群として設定する。 A twentieth aspect is the cognitive function estimation device according to the nineteenth aspect, wherein the odor component setting unit sets the test value of the cognitive function test to the total value of the plurality of odor components for the plurality of subjects. A plurality of odor components of which the information on the discriminant power evaluation value obtained by analyzing the distribution of the subjects exceeding the predetermined test value and the subjects below the predetermined test value exceeds a predetermined correlation value is set as the odor component group.

第21態様は、第16態様の認知機能推定装置において、前記匂い成分放出部から放出される匂い成分は、前記対象者が爽快感を覚える匂い成分として予め定めた第1匂い成分と、前記対象者が不快感を覚える匂い成分として予め定めた第2匂い成分との成分セットを少なくとも含む。 A twenty-first aspect is the cognitive function estimating device according to the sixteenth aspect, wherein the odor components released from the odor component releasing unit are a first odor component predetermined as an odor component that makes the subject feel refreshed; It includes at least a component set with a second odor component predetermined as an odor component that makes a person feel uncomfortable.

第22態様は、第21態様の認知機能推定装置において、前記第1匂い成分は、ミントであり、前記第2匂い成分は、雑巾臭を示す匂い成分又は靴下の匂いを示す匂い成分である。 A twenty-second aspect is the cognitive function estimating device according to the twenty-first aspect, wherein the first odor component is mint, and the second odor component is an odor component indicating a rag odor or a socks odor.

第23態様は、コンピュータを、認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢及び性別を示す身体データ、並びに喫煙経験の有無を示す喫煙データを含む識別情報を取得する取得部、対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部を制御する成分放出制御部、および、前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、前記取得部で取得された前記識別情報と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値とに基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部、として機能させるためのプログラムである。 A twenty-third aspect is an acquisition unit that acquires identification information including body data indicating the age and sex of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated, and smoking data indicating whether or not the person has ever smoked. , an odor component release control unit for controlling an odor component release unit that releases each of a plurality of odor components to a subject while varying the concentration of each odor component in a plurality of steps; a score setting unit for setting a score corresponding to a concentration indicating a correct answer when the subject's answer indicating which odor component is the identified odor component is correct; and the identification information obtained by the obtaining unit. and the total value of the plurality of odor components of the score set by the score setting unit.

本開示によれば、簡易の嗅覚検査により認知機能を高精度に推定することができる、という効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this indication, the effect that a cognitive function can be estimated with high precision by a simple olfactory test is acquired.

第1実施形態に係る認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the whole schematic structure of the cognitive function estimation system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能推定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能推定装置の学習フェーズにおける機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure in the learning phase of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能推定装置の学習処理の流れを示すフローチャートある。4 is a flowchart showing the flow of learning processing of the cognitive function estimation device according to the first embodiment; 第1実施形態に係る選択肢画面の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an option screen according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る嗅覚スコアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the olfactory score which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能検査に対し、匂い成分に関する相関の値の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of correlation values relating to odor components for the cognitive function test according to the first embodiment; 第1実施形態に係る他の認知機能検査に対し、匂い成分に関する相関の値の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of correlation values relating to odor components for another cognitive function test according to the first embodiment; 第1実施形態に係る平均嗅覚スコアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the average olfactory score which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能推定装置の推定フェーズにおける機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure in the estimation phase of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る認知機能推定装置の推定処理の流れを示すフローチャートある。4 is a flowchart showing the flow of estimation processing of the cognitive function estimation device according to the first embodiment; 第2実施形態に係る認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole schematic structure of the cognitive function estimation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る認知機能推定装置の学習フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure in the learning phase of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る認知機能推定装置の学習処理の流れを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a flow of learning processing of a cognitive function estimating device concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る匂い成分毎の嗅覚スコアと認知機能の検査結果との各データを対応付けたデータテーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a data table in which each data of the olfactory score for each odor component and the test result of cognitive function are associated with each other according to the second embodiment. 第2実施形態に係る評価指標を示すデータの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of data indicating evaluation indexes according to the second embodiment; FIG. 第2実施形態に係る嗅覚スコアと人数との対応の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of an olfactory score and the number of people which concern on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る匂いの検査結果と認知機能の検査結果との関係の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the test results of smell and the test results of cognitive function according to the second embodiment; 第2実施形態に係る認知機能推定装置の推定フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure in the estimation phase of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る認知機能推定装置の推定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the estimation process of the cognitive function estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole schematic structure of the cognitive function estimation system which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る認知機能推定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of functional composition of a cognitive function estimating device concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る認知機能推定装置の学習処理の流れを示すフローチャートある。11 is a flowchart showing the flow of learning processing of the cognitive function estimation device according to the third embodiment; 第3実施形態に係る嗅覚スコアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the olfactory score which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係るROC曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the ROC curve which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る認知機能検査に対し、匂い成分に関する相関の値の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of correlation values relating to odor components for the cognitive function test according to the third embodiment; 第3実施形態に係る認知機能検査に対し、匂い成分に関する相関の値の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of correlation values relating to odor components for the cognitive function test according to the third embodiment; 第3実施形態に係る認知機能推定装置の機能構成の他例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing another example of the functional configuration of the cognitive function estimation device according to the third embodiment; 第3実施形態に係る認知機能推定装置の推定処理の流れを示すフローチャートある。10 is a flowchart showing the flow of estimation processing of the cognitive function estimation device according to the third embodiment;

以下、図面を参照して本開示の技術を実施するための実施形態の一例を詳細に説明する。なお、動作、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を省略する場合がある。各図面は、本開示の技術を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本開示の技術は、図示例のみに限定されるものではない。また、本実施形態では、本発明と直接的に関連しない構成や周知な構成については、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an example of an embodiment for implementing the technology of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Components and processes having the same actions, actions, and functions are given the same reference numerals throughout the drawings, and overlapping descriptions may be omitted. Each drawing is only schematically shown to the extent that the technology of the present disclosure can be fully understood. Therefore, the technology of the present disclosure is not limited only to the illustrated examples. Further, in this embodiment, descriptions of configurations that are not directly related to the present invention and well-known configurations may be omitted.

[第1実施形態] [First embodiment]

<認知機能推定システムの構成>
図1は、認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る認知機能推定システムは、匂い成分放出装置20による匂い成分放出によって得られる情報から認知機能を推定する認知機能推定装置10を備えている。また、認知機能推定装置10は、認知機能検査を行った被験者の年齢等を含む識別情報と、認知機能検査に相関関係を有する匂い成分の種類、及び当該匂い成分の検査値との相関関係を示す相関関係情報を記憶した相関・平均情報データベース100を用いて、対象者の認知機能を推定する。
<Configuration of cognitive function estimation system>
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic configuration of a cognitive function estimation system. As shown in FIG. 1, the cognitive function estimating system according to this embodiment includes a cognitive function estimating device 10 that estimates cognitive function from information obtained by releasing odor components from an odor component releasing device 20 . In addition, the cognitive function estimation device 10 calculates the identification information including the age of the subject who has undergone the cognitive function test, the type of odor component that has a correlation in the cognitive function test, and the correlation with the test value of the odor component. The cognitive function of the subject is estimated using the correlation/average information database 100 that stores the correlation information shown.

なお、識別情報は、簡易の嗅覚検査により認知機能を推定する対象者を識別するための年齢等を含むデータであり、認知機能を推定する対象者についての年齢及び性別を含む身体データを適用可能である。本実施形態では、識別情報として身体データを適用した場合を説明する。なお、識別情報は、年齢及び性別を含む身体データに限定されるものではなく、喫煙経験の有無を含む喫煙データ、対象者が居住等で滞在した滞在位置及び滞在期間を示す滞在データ、対象者が教育に関与した教育関与時間データの少なくとも1つの情報を含むことが可能である。
上述した対象者が教育に関与した教育関与時間データは、対象者が教育を受けた期間(例えば年数)、及び対象者が教育の場に存在した期間(例えば年数)が一例として挙げられる。対象者が教育の場に存在した期間は、対象者が教育を主導した期間(例えば教師やリーダ等の指導期間)、及び対象者が教育中に先導者となった期間を含む。
The identification information is data that includes age, etc., for identifying subjects whose cognitive functions are to be estimated by a simple olfactory test, and physical data, including age and gender, of subjects whose cognitive functions are to be estimated can be applied. is. In this embodiment, a case where body data is applied as identification information will be described. In addition, identification information is not limited to physical data including age and gender, smoking data including whether or not the subject has ever smoked, stay data indicating the location and length of stay of the subject, and the subject includes at least one piece of educational involvement time data.
Examples of the above-mentioned education involvement time data in which the subject was involved in education include the period (e.g., years) during which the subject received education and the period (e.g., years) during which the subject was in the educational field. The period during which the subject was present in the educational setting includes the period during which the subject led the education (for example, the instruction period of a teacher, leader, etc.) and the period during which the subject became a leader during the education.

図2を参照して、本実施形態に係る認知機能推定装置10の電気的構成について説明する。図2は、認知機能推定装置10のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、認知機能推定装置10は、コンピュータ本体10Xを備えている。コンピュータ本体10Xは、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、ROM(Read Only Memory)13、及び入出力インタフェース(I/O)14を備えている。CPU11、RAM12、ROM13、及びI/O14は、相互に通信可能にバス15に接続されている。I/O14には、入力部16、表示部17、通信部18、及び記憶部19が接続されている。 An electrical configuration of the cognitive function estimation device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2 . FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the cognitive function estimation device 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the cognitive function estimation device 10 includes a computer body 10X. The computer main body 10X includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a RAM (Random Access Memory) 12, a ROM (Read Only Memory) 13, and an input/output interface (I/O) . The CPU 11, RAM 12, ROM 13, and I/O 14 are connected to the bus 15 so as to be able to communicate with each other. An input unit 16 , a display unit 17 , a communication unit 18 and a storage unit 19 are connected to the I/O 14 .

CPU11は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU11は、ROM13又は記憶部19からプログラムを読み出し、RAM12を作業領域としてプログラムを実行する。CPU11は、ROM13又は記憶部19に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ROM13又は記憶部19には、認知機能の推定処理を実行するための推定処理プログラムと、認知機能推定処理に用いる相関・平均情報データベース100を構築するための学習処理プログラムとが記憶されている。本実施形態では、推定処理プログラム及び学習処理プログラムがROM13に記憶されている場合を一例として説明する。 The CPU 11 is a central processing unit that executes various programs and controls each section. That is, the CPU 11 reads a program from the ROM 13 or the storage unit 19 and executes the program using the RAM 12 as a work area. The CPU 11 performs control of the above components and various arithmetic processing according to programs stored in the ROM 13 or the storage unit 19 . In the present embodiment, the ROM 13 or the storage unit 19 stores an estimation processing program for executing the cognitive function estimation processing, and a learning processing program for constructing the correlation/average information database 100 used for the cognitive function estimation processing. remembered. In this embodiment, a case where the estimation processing program and the learning processing program are stored in the ROM 13 will be described as an example.

また、ROM13は、各種プログラム及び各種データを記憶する。RAM12は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。記憶部19は、ストレージとして機能するものであり、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを記憶する。 Also, the ROM 13 stores various programs and various data. The RAM 12 temporarily stores programs or data as a work area. The storage unit 19 functions as a storage, is configured by a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), and stores various programs including an operating system and various data.

入力部16は、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、及び音声入力デバイスを含み、各種の入力を行うために使用される。 The input unit 16 includes a pointing device such as a mouse, a keyboard, and a voice input device, and is used for various inputs.

表示部17は、例えば、液晶ディスプレイ又はスピーカーであり、各種の情報を表示又は再生する。表示部17は、タッチパネル方式を採用して、入力部16として機能しても良い。 The display unit 17 is, for example, a liquid crystal display or a speaker, and displays or reproduces various kinds of information. The display unit 17 may employ a touch panel system and function as the input unit 16 .

通信部18は、匂い成分放出装置20等の他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI、Wi-Fi(登録商標)、LTE等の規格によるインタフェースが用いられる。 The communication unit 18 is an interface for communicating with other devices such as the odorant component emitting device 20. For example, interfaces based on standards such as Ethernet (registered trademark), FDDI, Wi-Fi (registered trademark), and LTE are used. be done.

次に、認知機能推定装置10の機能構成について説明する。本実施形態では、認知機能推定装置10は、認知機能推定処理に用いる相関・平均情報データベース100を構築する学習フェーズと、構築された相関・平均情報データベース100を用いて認知機能推定処理する推定フェーズとで、異なる機能構成を示す。 Next, the functional configuration of the cognitive function estimation device 10 will be described. In the present embodiment, the cognitive function estimation device 10 includes a learning phase that constructs the correlation/average information database 100 used for cognitive function estimation processing, and an estimation phase that performs cognitive function estimation processing using the constructed correlation/average information database 100. and show different functional configurations.

(学習フェーズ)
まず、学習フェーズとして機能する認知機能推定装置10について説明する。
図3は、認知機能推定装置10において、相関・平均情報データベース100を構築する学習フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
(learning phase)
First, the cognitive function estimation device 10 that functions as a learning phase will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration in the learning phase for constructing the correlation/average information database 100 in the cognitive function estimation device 10. As shown in FIG.

認知機能推定装置10は、学習処理プログラムの実行によって、学習フェーズとして、相関・平均情報データベース100を構築する機能を有する。すなわち、学習処理プログラムは、嗅覚データ収集機能、身体データ取得機能、認知機能検査結果取得機能、相関・平均情報導出機能、及び登録機能を有する。この学習フェーズでは、認知機能推定装置10は、被験者の年齢を含む識別情報と、所定の認知機能検査に相関関係を有する匂い成分の種類、及び当該匂い成分による認知機能検査の検査値との相関関係を示す相関関係情報を相関・平均情報データベース100に登録する。 The cognitive function estimation device 10 has a function of constructing a correlation/average information database 100 as a learning phase by executing a learning processing program. That is, the learning processing program has an olfactory data collection function, a physical data acquisition function, a cognitive function test result acquisition function, a correlation/average information derivation function, and a registration function. In this learning phase, the cognitive function estimating device 10 generates identification information including the subject's age, types of odor components that have a correlation with predetermined cognitive function tests, and correlations between the test values of the cognitive function test using the odor components. Correlation information indicating the relationship is registered in the correlation/average information database 100 .

図3に示すように、学習フェーズでは、認知機能推定装置10のCPU11は、嗅覚データ収集部101、身体データ取得部102、認知機能検査結果取得部103、相関・平均情報導出部105、及び登録部106として機能する。 As shown in FIG. 3, in the learning phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10 includes an olfactory data collection unit 101, a physical data acquisition unit 102, a cognitive function test result acquisition unit 103, a correlation/average information derivation unit 105, and a registration It functions as part 106 .

図4は、認知機能推定装置10の学習フェーズにおける学習処理の流れを示すフローチャートである。学習フェーズでは、認知機能推定装置10のCPU11が学習処理プログラムを実行することで、図4に示される学習処理が実現される。なお、後述するように学習フェーズでは、被験者毎に、嗅覚データ収集部101、身体データ取得部102、及び認知機能検査結果取得部103の各々の情報が取得される。 FIG. 4 is a flow chart showing the flow of learning processing in the learning phase of the cognitive function estimation device 10. As shown in FIG. In the learning phase, the learning process shown in FIG. 4 is realized by the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10 executing the learning process program. As will be described later, in the learning phase, information of each of the olfactory data collection unit 101, the physical data acquisition unit 102, and the cognitive function test result acquisition unit 103 is acquired for each subject.

認知機能推定装置10において、学習フェーズとして相関・平均情報データベース100の構築処理が開始されると、図4に示す学習処理プログラムが実行される。まず、ステップS100で、身体データ取得部102は、被験者の生体に関係する情報を示す身体データの入力を受け付けて、取得する。身体データは、少なくとも被験者の年齢を示す情報を含み、性別を示す情報をさらに含むことが可能である。また、身体データは、遺伝子情報(APoE)を含むことが可能である。本実施形態では、身体データが、被験者の年齢、及び性別を少なくとも含む場合を一例に説明する。身体データ取得部102で取得する身体データは、入力部16で入力された情報を用いてもよく、通信部18を介して他の機器との通信により得られた情報を用いてもよい。また、身体データ取得部102で取得された身体データは、相関・平均情報導出部105に渡される。 In the cognitive function estimating device 10, when the construction process of the correlation/average information database 100 is started as the learning phase, the learning process program shown in FIG. 4 is executed. First, in step S100, the physical data acquisition unit 102 receives and acquires physical data indicating information related to the living body of the subject. The physical data includes at least information indicating the subject's age, and can further include information indicating gender. Physical data can also include genetic information (APoE). In this embodiment, a case where the physical data includes at least the age and sex of the subject will be described as an example. As the physical data acquired by the physical data acquisition unit 102, information input by the input unit 16 may be used, or information obtained by communication with another device via the communication unit 18 may be used. Also, the physical data acquired by the physical data acquiring unit 102 is passed to the correlation/average information deriving unit 105 .

次に、ステップS102で、認知機能検査結果取得部103は、被験者に対して実施されたMMSE及びMoCA-J等の予め定めた所定の認知機能検査の結果を示す情報を取得する。認知機能検査結果取得部103で取得された予め定めた所定の認知機能検査の結果を示す情報は、相関・平均情報導出部105に渡される。認知機能検査結果取得部103で取得する情報は、入力部16で入力された情報を用いてもよく、通信部18を介して他の機器との通信により得られた情報を用いてもよい。なお、MMSEは、Mini-Mental State Examinationとして知られる認知症検査法である。また、MoCA-Jは、Japanese version of MoCA(Montreal Cognitive Assessment)として知られる認知症検査法である。 Next, in step S102, the cognitive function test result acquisition unit 103 acquires information indicating the results of predetermined cognitive function tests such as MMSE and MoCA-J performed on the subject. Information indicating the result of the predetermined cognitive function test acquired by the cognitive function test result acquisition unit 103 is passed to the correlation/average information derivation unit 105 . For the information acquired by the cognitive function test result acquisition unit 103, information input by the input unit 16 may be used, or information obtained by communication with another device via the communication unit 18 may be used. MMSE is a dementia examination method known as Mini-Mental State Examination. MoCA-J is a dementia test known as the Japanese version of MoCA (Montreal Cognitive Assessment).

上述した身体データ及び検査結果を示す情報の取得が終了すると、嗅覚データ収集部101は、被験者に対して匂い成分を放出する。そして、嗅覚データ収集部101は、放出された匂い成分に対する被験者の嗅覚能力を示すデータ(嗅覚データ)を収集する。 After the acquisition of information indicating the physical data and test results described above is completed, the olfactory data collection unit 101 emits an odor component to the subject. Then, the olfactory data collection unit 101 collects data (olfactory data) indicating the subject's olfactory ability to the released odor components.

具体的には、ステップS104で、嗅覚データ収集部101は、所定の匂い成分を正解として、当該匂い成分を示す画像を含む複数の匂いに関する画像を示す選択肢が表示部17に表示されるように制御する。 Specifically, in step S104, the olfactory data collection unit 101 selects a predetermined odor component as the correct answer, and causes the display unit 17 to display options indicating images related to a plurality of odors, including an image indicating the odor component. Control.

すなわち、嗅覚データ収集部101は、所定の匂い成分を正解とする選択肢の画像と、他の匂い成分についての選択肢の画像とを、被験者に表示する。匂い成分は、認知機能に関する物を用いる。例えば、匂い成分としては、バニラ、ミント、雑巾臭、靴下、カラメル、黄桃等を用いることができる。 That is, the olfactory data collection unit 101 displays to the subject an image of options for which a predetermined odor component is the correct answer, and an image of options for other odor components. For odor components, those related to cognitive functions are used. For example, vanilla, mint, rag smell, socks, caramel, yellow peach, etc. can be used as the smell component.

図5に、匂い成分に対応する、バニラ、ミント、雑巾、靴下、カラメル、及び黄桃の各物品を示す画像を選択肢として表示した画面を示す。なお、選択肢の表示は各物品を示す画像に限定されることはなく、文字や動画、実際の写真等、認知機能を測る際に用いられるものであれば何でもよい。また、図示は省略したが、「分からない」という選択肢を備えてもよい。 FIG. 5 shows a screen that displays images of vanilla, mint, rags, socks, caramel, and yellow peach as options, corresponding to odor components. The display of options is not limited to images showing each item, and may be anything that can be used to measure cognitive function, such as characters, moving images, and actual photographs. Also, although not shown, an option "I don't know" may be provided.

また、嗅覚データ収集部101は、ステップS104で、匂い成分を、匂い成分放出装置20において、量を段階的に変更して被験者に対して放出する制御を行う。具体的には、嗅覚データ収集部101は、匂い成分放出装置20に対し、放出対象の匂い成分と、放出する匂い成分の量を示す濃度レベルとを含む放出指示を通知する。ここで、放出対象の匂い成分は、正解である匂い成分である。また、濃度レベルは、段階的に変更する。例えば、放出開始から所定時間毎に段階的に放出量を増やしていく。本実施形態では、所定時間毎に濃度レベルを上昇させる場合を例に説明する。また、本実施形態では、濃度レベルが3段階(低/中/高)である場合を例として説明する。 Further, in step S104, the olfactory data collection unit 101 controls the odor component releasing device 20 to release the odor component to the subject while changing the amount in stages. Specifically, the olfactory data collection unit 101 notifies the odor component releasing device 20 of a release instruction including the odor component to be released and the concentration level indicating the amount of the odor component to be released. Here, the odor component to be released is the correct odor component. Also, the density level is changed step by step. For example, the release amount is increased stepwise at predetermined time intervals from the start of release. In the present embodiment, a case where the density level is raised every predetermined time will be described as an example. Also, in this embodiment, a case in which there are three levels of density (low/middle/high) will be described as an example.

嗅覚データ収集部101は、まず、放出対象の匂い成分と、濃度レベルを低濃度とする放出指示を匂い成分放出装置20に通知する。その後、所定時間が経過すると、嗅覚データ収集部101は、放出対象の匂い成分と、濃度レベルを1段階上げた中濃度とする放出指示を匂い成分放出装置20に通知する。更に、所定時間が経過すると、嗅覚データ収集部101は、放出対象の匂い成分と、濃度レベルを1段階上げた高濃度とする放出指示を匂い成分放出装置20に通知する。そして、所定時間が経過すると、嗅覚データ収集部101は、匂い成分放出装置20に放出終了指示を通知する。 The olfactory data collection unit 101 first notifies the odor component releasing device 20 of the odor component to be released and the release instruction to set the concentration level to low. Then, after a predetermined period of time has elapsed, the olfactory data collection unit 101 notifies the odorant component release device 20 of the odorant component to be released and the release instruction to increase the concentration level by one level to a medium concentration. Further, after a predetermined period of time has elapsed, the olfactory data collection unit 101 notifies the odorant component release device 20 of the odorant component to be released and the release instruction to increase the concentration level by one level to a high concentration. Then, after a predetermined period of time has elapsed, the olfactory data collection unit 101 notifies the odorant component releasing device 20 of the release end instruction.

また、嗅覚データ収集部101は、正解の匂い成分が変更されると、同様の処理を繰り返す。なお、嗅覚データ収集部101による匂い成分の放出後に、表示部17が選択肢を表示する構成としてもよく、必ずしも表示部17による選択肢の表示後に匂いを放出しなければならない訳ではない。 Moreover, the olfactory data collection unit 101 repeats the same processing when the correct odor component is changed. Note that the display unit 17 may display options after the olfactory data collection unit 101 releases the odor components, and the display unit 17 does not necessarily have to release the odor after the options are displayed.

次のステップS106では、嗅覚データ収集部101は、通知した匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、相関・平均情報導出部105に渡される。 In the next step S106, the olfactory data collection unit 101 generates an olfactory score of the odor according to the olfactory sense of the subject, which indicates the selection result in which the correct image is selected by the subject, corresponding to the notified odor component release conditions (type and concentration). is derived and recorded. The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the correlation/average information derivation unit 105 .

相関・平均情報導出部105は、ステップS107で、上述したデータ、すなわち、身体データ、認知機能の検査結果、及び匂い成分毎の嗅覚スコアを対応付けて記録する。 In step S107, the correlation/average information deriving unit 105 records the above-described data, that is, the physical data, the cognitive function test results, and the olfactory score for each odor component in association with each other.

図6に、嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアを含むデータの一例を示す。嗅覚スコアは、放出された匂い成分に対応する画像を被験者に選択させた場合に、匂い成分別に正解の度合いが高くなるのに従って点数が高くなるように導出される。図6に示す例では、嗅覚スコアは、放出された匂い成分の濃度が低濃度で正解したときに「3点」、低濃度で不正解し、かつ中濃度で正解したときに「2点」、低濃度及び中濃度で不正解し、かつ高濃度で正解したときに「1点」、そして、低濃度、中濃度及び高濃度で不正解のときに「0点」とする。また、認知機能検査として示すMMSE及びMoCA-Jの検査値は、30点を満点とした場合の例を示している。 FIG. 6 shows an example of data including the olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 . The olfactory score is derived so that the score increases as the degree of correctness for each odor component increases when the subject selects an image corresponding to the emitted odor component. In the example shown in FIG. 6, the olfactory score is "3 points" when the concentration of the emitted odor component is low and correct, and "2 points" when the concentration is low and medium concentration is correct. , "1 point" for incorrect answers at low and medium concentrations and correct answers at high concentrations, and "0 points" for incorrect answers at low, medium and high concentrations. Also, the test values of MMSE and MoCA-J shown as cognitive function tests are examples in which 30 points are the full score.

なお、上述した被験者により選択される画像が正解か否かの判別は、被験者によって入力された画像を示す番号から判別してもよく、被験者が目視した画像の位置から自動的に判別してもよい。被験者の目視による画像位置は、図示しないカメラ等の検出装置によって、被験者が注視した位置を示す注視点データを検出し、検出された注視点データの位置に対応する表示部17に表示された画像から特定可能である。 Whether or not the image selected by the subject is correct may be determined from the number indicating the image input by the subject, or may be automatically determined from the position of the image viewed by the subject. good. The position of the image visually observed by the subject is obtained by detecting point-of-regard data indicating the position gazed at by the subject using a detection device such as a camera (not shown), and the image displayed on the display unit 17 corresponding to the position of the detected point-of-regard data. can be identified from

上述した処理を、所定人数の被験者に対しての実行完了を示す終了条件に適合(ステップS108で肯定判断)するまで実行する。すなわち、CPU11は、所定人数の被験者に対する処理が未完の場合は、ステップS108で否定判断し、ステップS100へ処理を戻す。一方、ステップS108で肯定判断すると、ステップS110へ処理を移行する。 The above-described processing is executed until the end condition indicating completion of execution for a predetermined number of subjects is met (affirmative determination in step S108). That is, if the processing for the predetermined number of subjects has not been completed, the CPU 11 makes a negative determination in step S108 and returns the processing to step S100. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S108, the process proceeds to step S110.

相関・平均情報導出部105は、ステップS110で、所定の分類条件に従って、ステップS107で記憶したデータを分類する。具体的には、認知機能検査、すなわち、MMSE及びMoCA-J毎に、年齢及び性別による分類条件で被験者を分類する。本実施形態では、65歳未満及び65歳以上の2種類の年齢に関する分類条件で、かつ第1性別として男性及び第2性別として女性の2種類の性別に関する分類条件との組み合わせによる分類条件で、MMSE及びMoCA-J毎に分類する。 In step S110, the correlation/average information derivation unit 105 classifies the data stored in step S107 according to a predetermined classification condition. Specifically, for each cognitive function test, ie, MMSE and MoCA-J, subjects are classified according to age and gender classification conditions. In this embodiment, the classification condition is a combination of two types of age classification conditions, under 65 years old and 65 years old and over, and two types of gender classification conditions, male as the first gender and female as the second gender, Classify by MMSE and MoCA-J.

次に、相関・平均情報導出部105は、ステップS112で、分類されたグループ毎に、各匂い成分と各認知症検査との相関の有無の可能性を定量化する。具体的には、各匂い成分と各認知症検査との相関の有無の可能性を定量化する相関関係を示すデータとして、相関のp値を適用する。相関のp値(0~1)は、統計的仮説検定において、「相関が無い」という仮説が、有意に異なるかどうかを示す値(間違って仮説を棄却する割合)を示し、p値が有意水準以下の場合、“「相関が無い」という仮説は正しくない”、と結論付けるものである。
(参考技術文献:2変量の相関の検定 t検定 統計学入門 URL<http://www.tamagaki.com/math/Statistics605.html>)。
Next, in step S112, the correlation/average information derivation unit 105 quantifies the possibility of the presence or absence of correlation between each odor component and each dementia test for each classified group. Specifically, the p-value of correlation is applied as correlation data that quantifies the possibility of correlation between each odor component and each dementia test. The p-value (0 to 1) of the correlation indicates whether the hypothesis "no correlation" is significantly different in the statistical hypothesis test (percentage of falsely rejecting the hypothesis), and the p-value is significant If it is below the level, it concludes that "the hypothesis of 'no correlation' is incorrect."
(Reference technical literature: Bivariate correlation test t-test Introduction to statistics URL <http://www.tamagaki.com/math/Statistics605.html>).

有意水準は、Cpとして表され、10%(Cp=0.1)、5%(Cp=0.05)、1%(Cp=0.01)などの値が適用される。
(参考技術文献:URL<http://www1.meijigakuin.ac.jp/~iwamura/class/seminar_10_2012/statistics_chapter5.pdf.>
The significance level is expressed as Cp and values such as 10% (Cp=0.1), 5% (Cp=0.05), 1% (Cp=0.01) are applied.
(Reference technical document: URL <http://www1.meijigakuin.ac.jp/~iwamura/class/seminar_10_2012/statistics_chapter5.pdf.>

図7に、MMSEに関する認知症検査に対し、分類条件に従った各匂い成分に対する相関のp値の一例を示す。図8に、MoCA-Jに関する認知症検査に対し、分類条件に従った各匂い成分に対する相関のp値の一例を示す。図7及び図8では、p値が0.1未満(p<0.1)の匂い成分の対応関係が示されている。 FIG. 7 shows an example of the p-value of the correlation for each odor component according to the classification criteria for the dementia test for MMSE. FIG. 8 shows an example of the p-value of the correlation for each odor component according to the classification conditions for the dementia test for MoCA-J. 7 and 8 show the correspondence of odor components with a p value of less than 0.1 (p<0.1).

また、相関・平均情報導出部105は、ステップS112で、各グループ毎に、各認知症検査に相関のある匂いについて、第1の平均嗅覚スコア及び第2の平均嗅覚スコアを導出する。第1の平均嗅覚スコアは、認知機能検査の検査値が所定の閾値以下の被験者による嗅覚スコアの平均値を示す。認知機能検査の検査値が所定の閾値以下の被験者は、MCI(軽度認知症)の被験者の一例である。第2の平均嗅覚スコアは、認知機能検査の検査値が所定の閾値を超えた被験者による嗅覚スコアの平均値を示す。認知機能検査の検査値が所定の閾値を超えた被験者は、MCI(軽度認知症)に該当しない被験者(所謂健常者)の一例である。従って、相関・平均情報導出部105は、所定の閾値以下の検査値である被験者と、それ以外の被験者とに分類し、分類した各々の被験者についての嗅覚スコアの平均値を導出する。すなわち、予め定めた年齢(65歳)を境界とした年代別に分類し、分類された年代別に、匂い成分に対する検査結果の平均値を、匂い成分の検査値として導出する。 In step S112, the correlation/average information derivation unit 105 derives a first average olfactory score and a second average olfactory score for smells correlated with each dementia test for each group. The first average olfactory score indicates the average value of the olfactory scores of subjects whose cognitive function test values are equal to or less than a predetermined threshold. A subject whose cognitive function test value is equal to or less than a predetermined threshold is an example of a subject with MCI (mild dementia). The second average olfactory score indicates the average value of the olfactory scores of subjects whose cognitive function test values exceeded a predetermined threshold. A subject whose test value in the cognitive function test exceeds a predetermined threshold is an example of a subject (so-called healthy subject) who does not fall under MCI (mild dementia). Therefore, the correlation/average information derivation unit 105 classifies subjects into subjects whose test values are equal to or less than a predetermined threshold and other subjects, and derives an average olfactory score for each of the classified subjects. That is, the cells are classified by age with a predetermined age (65 years old) as a boundary, and the average value of the inspection results for the odor components is derived as the inspection value of the odor components for each of the classified ages.

図9に、分類条件毎に、MMSE、及びMoCA-Jの認知機能検査に相関関係を有する、第1の平均嗅覚スコア(MCIの平均嗅覚スコア)及び第2の平均嗅覚スコア(健常者の平均嗅覚スコア)の一例を示す。 In FIG. 9, for each classification condition, the first average olfactory score (MCI average olfactory score) and the second average olfactory score (average of healthy subjects) correlated with the MMSE and MoCA-J cognitive function tests. An example of olfactory score) is shown.

次に、ステップS114で、登録部106は、上述した分類条件に従った各匂い成分に対する相関のp値を示すデータ(図7、図8)を相関・平均情報データベース100に登録する。また、登録部106は、上述した分類条件毎の認知機能検査に相関関係を有する、第1の平均嗅覚スコア及び第2の平均嗅覚スコアの関係を示すデータ(図9)を相関・平均情報データベース100に登録する。 Next, in step S114, the registration unit 106 registers data (FIGS. 7 and 8) indicating the p-value of the correlation for each odor component according to the classification conditions described above in the correlation/average information database 100. FIG. In addition, the registration unit 106 stores data ( FIG. 9 ) indicating the relationship between the first average olfactory score and the second average olfactory score, which are correlated with the cognitive function test for each classification condition described above, in the correlation/average information database. Register for 100.

よって、認知機能推定装置10は、学習フェーズにおいて、上述したようにして、相関・平均情報データベース100を構築する。 Therefore, the cognitive function estimation device 10 constructs the correlation/average information database 100 in the learning phase as described above.

(推定フェーズ)
次に、推定フェーズとして機能する認知機能推定装置10について説明する。
図10は、構築済みの相関・平均情報データベース100を用いて認知機能推定処理する推定フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
認知機能推定装置10は、推定処理プログラムの実行によって、推定フェーズとして、構築済みの相関・平均情報データベース100を用いて検査対象の被験者(対象者)の認知機能を推定する機能を有する。すなわち、推定処理プログラムは、嗅覚データ収集機能、身体データ取得機能、匂い選定機能、相関・平均情報の抽出機能、認知機能評価機能、及び提示機能を有する。この推定フェーズでは、認知機能推定装置10は、相関・平均情報データベース100に基づいて、被験者の年齢及び性別を含む識別情報に対して相関関係を有する匂い成分を選定し、当該匂い成分による嗅覚データから認知機能を推定する。
(estimation phase)
Next, the cognitive function estimation device 10 that functions as an estimation phase will be described.
FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration in an estimation phase in which cognitive function estimation processing is performed using the established correlation/average information database 100. As shown in FIG.
The cognitive function estimating device 10 has a function of estimating the cognitive function of a test subject (subject) using the constructed correlation/average information database 100 as an estimation phase by executing an estimation processing program. That is, the estimation processing program has an olfactory data collection function, a physical data acquisition function, an odor selection function, a correlation/average information extraction function, a cognitive function evaluation function, and a presentation function. In this estimation phase, the cognitive function estimating device 10 selects an odor component having a correlation with the identification information including the age and sex of the subject based on the correlation/average information database 100, and generates olfactory data based on the odor component. Estimate cognitive function from

図10に示すように、推定フェーズでは、認知機能推定装置10のCPU11は、嗅覚データ収集部101、身体データ取得部102、匂い選定部104、相関・平均情報データベース100からデータを抽出する抽出部107、認知機能評価部108、及び提示部110として機能する。身体データ取得部102は本開示の取得部の一例であり、匂い選定部104は本開示の匂い成分設定部の一例であり、認知機能評価部108は本開示の推定部の一例であり、提示部110は本開示の提示部の一例である。 As shown in FIG. 10, in the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10 includes an olfactory data collection unit 101, a body data acquisition unit 102, an odor selection unit 104, and an extraction unit that extracts data from the correlation/average information database 100. 107 , a cognitive function evaluation unit 108 , and a presentation unit 110 . The physical data acquisition unit 102 is an example of the acquisition unit of the present disclosure, the odor selection unit 104 is an example of the odor component setting unit of the present disclosure, and the cognitive function evaluation unit 108 is an example of the estimation unit of the present disclosure. Portion 110 is an example of a presentation portion of this disclosure.

図11は、認知機能推定装置10の推定フェーズにおける推定処理の流れを示すフローチャートである。推定フェーズでは、認知機能推定装置10のCPU11が推定処理プログラムを実行することで、図11に示される推定処理が実現される。 FIG. 11 is a flowchart showing the flow of estimation processing in the estimation phase of the cognitive function estimation device 10. As shown in FIG. In the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10 executes the estimation processing program, thereby realizing the estimation processing shown in FIG. 11 .

認知機能推定装置10において、推定フェーズとして被験者の認知機能の推定処理が開始されると、図11に示す推定処理プログラムが実行される。まず、ステップS200で、身体データ取得部102は、被験者の生体に関係する情報を示す身体データの入力を受け付けて、取得する。ここでは、身体データとして、被験者の年齢、及び性別を示すデータが取得される。身体データ取得部102で取得する身体データは、入力部16で入力された情報を用いてもよく、通信部18を介して他の機器との通信により得られた情報を用いてもよい。また、身体データ取得部102で取得された身体データは、匂い選定部104、及び認知機能評価部108に渡される。 In the cognitive function estimation device 10, when the process of estimating the subject's cognitive function is started as the estimation phase, the estimation process program shown in FIG. 11 is executed. First, in step S200, the physical data acquiring unit 102 receives and acquires physical data indicating information related to the living body of the subject. Here, data indicating the subject's age and sex are acquired as physical data. As the physical data acquired by the physical data acquisition unit 102, information input by the input unit 16 may be used, or information obtained by communication with another device via the communication unit 18 may be used. Also, the physical data acquired by the physical data acquisition unit 102 is passed to the odor selection unit 104 and the cognitive function evaluation unit 108 .

次に、ステップS202で、匂い選定部104は、登録済みの相関・平均情報データベース100を用いて、被験者の身体データに対応する匂い成分を選定する。具体的には、匂い選定部104は、身体データ取得部102から身体データが渡されると、抽出部107に対して、登録済みの相関・平均情報データベース100から、身体データに対応する、被験者の年齢及び性別に対して相関関係を有する匂い成分を示すデータの抽出を要求する。抽出部107は、匂い選定部104からの要求への応答として、身体データに該当する分類条件に従った各匂い成分に対する相関のp値を示すデータ(図7、図8)を渡す。匂い選定部104は、抽出部107からのデータを用いて、被験者の身体データに対応する匂い成分を選定する。匂い選定部104で選択された匂い成分を示す情報は、嗅覚データ収集部101に渡される。 Next, in step S202, the odor selection unit 104 uses the registered correlation/average information database 100 to select odor components corresponding to the body data of the subject. Specifically, when the physical data is passed from the physical data acquiring unit 102, the odor selecting unit 104 supplies the extracting unit 107 with the body data corresponding to the physical data from the correlation/average information database 100 that has already been registered. Requests extraction of data showing odor components that are correlated with age and gender. As a response to the request from the odor selection unit 104, the extraction unit 107 delivers data (FIGS. 7 and 8) indicating the p-value of the correlation for each odor component according to the classification conditions corresponding to the body data. The odor selection unit 104 uses the data from the extraction unit 107 to select odor components corresponding to the physical data of the subject. Information indicating the odor components selected by the odor selection unit 104 is passed to the olfactory data collection unit 101 .

すなわち、匂い選定部104は、登録済みの相関・平均情報データベース100へのアクセスによって得られたデータから、被験者の年齢及び性別に該当するグループにおける、認知機能検査と相関の有る匂い成分を選択する。例えば、匂い選定部104では、被験者が65歳以上の女性を示す身体データが渡された場合、「カラメル」(図7)と「靴下」(図8)との匂い成分が選択される。 That is, the odor selection unit 104 selects odor components that are correlated with the cognitive function test in the group corresponding to the subject's age and sex from the data obtained by accessing the registered correlation/average information database 100. . For example, when the body data indicating that the subject is a woman aged 65 or older, the odor selection unit 104 selects odor components of "caramel" (FIG. 7) and "socks" (FIG. 8).

嗅覚データ収集部101は、匂い選定部104から渡された匂い成分を示す情報に従って、当該匂い成分を被験者に対して放出する。そして、嗅覚データ収集部101は、放出された匂い成分に対する被験者の嗅覚能力を示すデータを収集する。 The olfactory data collection unit 101 emits the odor component to the subject according to the information indicating the odor component passed from the odor selection unit 104 . Then, the olfactory data collection unit 101 collects data indicating the subject's olfactory ability for the released odor components.

具体的には、ステップS204で、嗅覚データ収集部101は、匂い選定部104から渡された匂い成分ごとに、所定の匂い成分である正解として、当該匂い成分を示す画像を含む複数の匂いに関する画像を示す選択肢が表示部17に表示されるように制御する。 Specifically, in step S204, for each odor component passed from the odor selection unit 104, the olfactory data collection unit 101 selects a plurality of odors including an image representing the odor component as a correct answer that is a predetermined odor component. Control is performed so that options indicating images are displayed on the display unit 17 .

また、嗅覚データ収集部101は、ステップS204で、匂い成分を、匂い成分放出装置20において、量を段階的に変更、例えば、3段階(低/中/高)の濃度レベルで、被験者に対して放出する制御を行う。具体的には、嗅覚データ収集部101は、匂い成分放出装置20に対し、放出対象の匂い成分と、放出する匂い成分の量を示す濃度レベルとを含む放出指示を通知する。ここで、放出対象の匂い成分は、正解である匂い成分である。 Also, in step S204, the olfactory data collection unit 101 changes the amount of the odorant component in the odorant component releasing device 20 stepwise, for example, at three levels (low/medium/high) of concentration levels for the subject. control the emission. Specifically, the olfactory data collection unit 101 notifies the odor component releasing device 20 of a release instruction including the odor component to be released and the concentration level indicating the amount of the odor component to be released. Here, the odor component to be released is the correct odor component.

次に、嗅覚データ収集部101は、ステップS206で、匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、認知機能評価部108に渡される。 Next, in step S206, the olfactory data collection unit 101 calculates the olfactory score of the odor obtained by the olfactory sense of the subject, which indicates the selection result in which the correct image is selected by the subject, corresponding to the release conditions (type and concentration) of the odor component. Derive and record. The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the cognitive function evaluation unit 108 .

認知機能評価部108は、ステップS208で、被験者に該当する分類における嗅覚スコアの平均値を取得する。具体的には、認知機能評価部108は、被験者の身体データによる分類に該当するグループにおける嗅覚スコアの平均値を示すデータの抽出を、抽出部107に対して要求する。抽出部107は、認知機能評価部108からの要求への応答として、身体データに該当する分類条件に対応するグループにおける、各認知症検査に相関のある匂いについて、第1の平均嗅覚スコア及び第2の平均嗅覚スコアを示すデータ(図9)を渡す。そして、認知機能評価部108は、抽出部107からの相関・平均情報データベース100に登録済みの第1の平均嗅覚スコア及び第2の平均嗅覚スコアを示すデータ(図9)を取得する。 In step S208, the cognitive function evaluation unit 108 acquires the average value of the olfactory scores in the classification corresponding to the subject. Specifically, the cognitive function evaluation unit 108 requests the extraction unit 107 to extract data indicating the average olfactory score in the group corresponding to the classification based on the physical data of the subject. In response to the request from the cognitive function evaluation unit 108, the extraction unit 107 extracts the first average olfactory score and the first average olfactory score and the first The data (Fig. 9) showing an average olfactory score of 2 are presented. Then, the cognitive function evaluation unit 108 acquires data ( FIG. 9 ) indicating the first average olfactory score and the second average olfactory score registered in the correlation/average information database 100 from the extraction unit 107 .

次に、認知機能評価部108は、ステップS210で、取得された嗅覚スコアの平均値を用いて、被験者に対する認知機能の評価値を導出する。認知機能評価部108で導出された指標は、提示部110に渡される。被験者の認知機能の評価値は、評価値を示す指標SRとして、次の演算式により導出可能である。演算式により導出される評価値、すなわち、指標SRは、「0」に近づくに従って認知機能が低下している虞を示す度合い(例えば、認知症のリスク)が小さくなるように演算される。 Next, in step S210, the cognitive function evaluation unit 108 derives a cognitive function evaluation value for the subject using the average value of the acquired olfactory scores. The indices derived by the cognitive function evaluation unit 108 are passed to the presentation unit 110 . The evaluation value of the cognitive function of the subject can be derived from the following arithmetic expression as an index SR indicating the evaluation value. The evaluation value derived by the arithmetic expression, that is, the index SR, is calculated so that the degree of possibility of deterioration of cognitive function (for example, the risk of dementia) decreases as it approaches "0".

SR=(Sc-Sa)/(Sc-Sn)
ただし、Snは第1の平均嗅覚スコア(MCIの平均嗅覚スコア)を示し、Scは第2の平均嗅覚スコア(健常者の平均嗅覚スコア)を示し、Saは推定対象の被験者の嗅覚スコアを示す。
SR = (Sc - Sa) / (Sc - Sn)
However, Sn indicates the first average olfactory score (average olfactory score of MCI), Sc indicates the second average olfactory score (average olfactory score of healthy subjects), and Sa indicates the olfactory score of the subject to be estimated. .

例えば、身体データが65歳以上の女性を示す被験者の場合、「カラメル」の匂い成分に対する嗅覚スコアについては、図9にMMSE判定と表記されたMMSEによる認知機能検査の平均嗅覚スコアが適用される。また、「靴下」の匂い成分に対する嗅覚スコアについては、図9にMoCA-J判定と表記されたMoCA-Jによる認知機能検査の平均嗅覚スコアが適用される。 For example, in the case of a subject whose physical data indicate a woman aged 65 or older, the average olfactory score of the cognitive function test by MMSE, labeled as MMSE judgment in FIG. . Also, for the olfactory score for the odor component of "socks", the average olfactory score of the cognitive function test by MoCA-J, labeled as MoCA-J judgment in FIG. 9, is applied.

そして、提示部110は、ステップS212で、認知機能に関する情報を提示する。例えば、提示部110は、認知機能の検査に関する情報として、指標SRを表示部17に表示する表示制御を行う。認知機能の検査に関する情報には、認知機能が低下している虞の有無を示すデータや、認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)に関するデータが適用される。認知機能が低下している虞の有無を示すデータは、指標SRが予め定めた閾値以下の場合に認知機能が低下している虞が無とし、指標SRが予め定めた閾値を超えた場合に認知機能が低下している虞が有とすることが可能である。認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)に関するデータは、指標SRが大きくなるに従って、認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)が大きくなるようにすればよい。 Then, the presentation unit 110 presents information about cognitive function in step S212. For example, the presentation unit 110 performs display control to display the index SR on the display unit 17 as information related to the test of cognitive function. Data indicating the presence or absence of the possibility of cognitive function deterioration and data regarding the degree (magnitude) of the possibility of cognitive function deterioration are applied to the information on the test of cognitive function. The data indicating whether or not there is a possibility that the cognitive function may be degraded is determined as follows: when the index SR is equal to or less than a predetermined threshold, there is no possibility of the cognitive function being degraded, and when the index SR exceeds the predetermined threshold, It is possible to assume that there is a possibility that cognitive function is declining. The data regarding the degree (magnitude) of the risk of cognitive function deterioration should be such that the degree (magnitude) of the risk of cognitive function deterioration increases as the index SR increases.

また、提示部110は、認知機能の検査に関する情報として、被験者の嗅覚スコアから推奨される認知機能検査を提示することが可能である。被験者の嗅覚スコアから推奨される認知機能検査を提示するためには、提示部110は、認知機能評価部108から、推奨される認知機能検査を示す情報(推奨情報)を取得すればよい。すなわち、認知機能評価部108は、被験者の嗅覚スコアから示される匂い成分に対応する認知機能検査を推奨する認知機能検査として導出し、提示部110へ通知すればよい。例えば、65歳未満の女性に対して「靴下」の匂い成分の放出に対する指標SRが大きかった(所定閾値以上)場合、相関・平均情報データベース100を参照して、該当する匂い成分(ここでは「靴下」の匂い成分)に相関関係を有するMoCA-Jの認知機能検査を、望ましい認知機能検査を受けることを推奨する推奨情報として被験者に提示することが可能になる。 In addition, the presentation unit 110 can present a cognitive function test recommended based on the subject's olfactory score as information related to the test of cognitive function. In order to present a cognitive function test recommended from the subject's olfactory score, the presentation unit 110 may obtain information (recommended information) indicating a recommended cognitive function test from the cognitive function evaluation unit 108 . That is, the cognitive function evaluation unit 108 may derive a cognitive function test corresponding to the smell component indicated by the subject's olfactory score as a recommended cognitive function test, and notify the presentation unit 110 of the recommended cognitive function test. For example, when the index SR for the release of the odor component of "socks" is large (equal to or greater than a predetermined threshold value) for women under the age of 65, the correlation/average information database 100 is referenced, and the corresponding odor component (here, " The cognitive function test of MoCA-J, which has a correlation with the odor component of socks), can be presented to the subject as recommended information to recommend taking a desired cognitive function test.

よって、認知機能推定装置10は、推定フェーズにおいて、上述したようにして、相関・平均情報データベース100を用いて、認知機能を推定する。 Therefore, in the estimation phase, the cognitive function estimation device 10 estimates the cognitive function using the correlation/average information database 100 as described above.

以上説明したように、本実施形態に係る認知機能装置によれば、複数の匂い成分を、濃度を変更して放出し、放出された匂い成分を被験者に選択させ、当該選択時の正解及び不正解による嗅覚スコアについて、複数の認知症検査の結果に対応させる。また、年齢及び性別で被験者を分類し、分類した各グループ毎に、各匂い成分と各認知機能検査との相関の有無の可能性を定量化する。また、各認知症検査に相関のある匂い成分について、認知機能が低下している虞のある被験者(例えば、MCI:軽度認知症の被験者)の平均嗅覚スコア、及び当該認知機能が低下している虞のある被験者より認知機能が低下している虞が小さい被験者(例えば、健常者)の平均嗅覚スコアを導出して、相関・平均情報データベースとして記憶する。この相関・平均情報データベースを用いることで、匂い成分の放出による嗅覚スコアを導出することで、認知機能が低下している虞を示す評価値(を示す指標)を導出可能になる。 As described above, according to the cognitive function device according to the present embodiment, a plurality of odor components are released with different concentrations, the subject selects the released odor components, and the correct and incorrect selections are made. Correspond to the results of multiple dementia tests for the correct olfactory score. In addition, the subjects are classified by age and sex, and the possibility of correlation between each odor component and each cognitive function test is quantified for each classified group. In addition, regarding odor components correlated with each dementia test, the average olfactory score of subjects who may have cognitive function deterioration (e.g., MCI: mild dementia subjects) and the cognitive function deterioration An average olfactory score is derived for subjects (for example, healthy subjects) who are less likely to have cognitive function decline than those who are at risk, and stored as a correlation/average information database. By using this correlation/average information database to derive an olfactory score based on the release of odor components, it becomes possible to derive an evaluation value (an index indicating the possibility of cognitive function deterioration).

また、認知機能が低下している虞のある被験者には、上述したように相関・平均情報データベースを用いることで、推奨する認知機能検査を提示することが可能になる。 In addition, it is possible to present a recommended cognitive function test to a subject who is likely to have cognitive function decline by using the correlation/average information database as described above.

このように、嗅覚の検査により、精度良く簡易に、認知症リスク等のように認知機能が低下している虞について、嗅覚スコアから推定できる。また、被験者は、放出された匂い成分に対する嗅覚の知覚結果を伝えるのみで認知機能に関する推定が可能となり、被験者の負担を抑制することが可能となる。 In this way, the olfactory test can accurately and simply estimate the possibility of a decline in cognitive function, such as the risk of dementia, from the olfactory score. In addition, the subject can estimate the cognitive function only by conveying the results of the olfactory perception of the released odor components, thereby reducing the burden on the subject.

なお、本実施形態では、認知機能推定装置10において、相関・平均情報データベース100を構築した場合(学習フェーズ)を説明したが、他の装置において学習した学習データを構築済みの相関・平均情報データベース100として取得してもよい。 In the present embodiment, the correlation/average information database 100 is constructed in the cognitive function estimation device 10 (learning phase). It may be obtained as 100.

また、本開示の技術は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 Also, the technology of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、段階的に匂い成分の放出量を増やす場合を例に説明したが、これに限定されるものでない。段階的に匂い成分の放出量を減らす構成としてもよい。 For example, in the above embodiment, the case where the release amount of the odor component is increased in stages has been described as an example, but the present invention is not limited to this. A configuration may be adopted in which the amount of released odor components is reduced in stages.

また、複数回匂いを放出する場合、正解と選択肢との組である問題の順序も考慮して、嗅覚能力を測定してもよい。これは、各問題の順序による正解の匂い成分の類似度等の相関関係を考慮することにより、より精度を高めることができるからである。 In addition, when the odor is emitted multiple times, the olfactory ability may be measured in consideration of the order of the question, which is a set of correct answers and alternatives. This is because the accuracy can be further improved by considering the correlation such as the similarity of the correct odor components depending on the order of each question.

[第2実施形態]
次に、本開示に係る第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態は第1実施形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、相違する部分を説明する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment according to the present disclosure will be described. Since the second embodiment has the same configuration as the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, detailed explanations thereof are omitted, and different parts are explained.

第1実施形態では、推定対象の被験者(対象者)の年齢及び性別を用いて当該被験者に対して認知機能の評価を行った。第2実施形態では、被験者の年齢及び性別を用いることなく、被験者に対する認知機能の評価を行う。 In the first embodiment, the age and sex of a subject to be estimated (subject) are used to evaluate the cognitive function of the subject. In the second embodiment, the cognitive function of the subject is evaluated without using the age and sex of the subject.

具体的には、第2実施形態に係る認知機能推定システムは、匂い成分放出部と、スコア設定部と、推定部と、を備える。匂い成分放出部は、対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する。スコア設定部は、前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定する。推定部は、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する。 Specifically, the cognitive function estimation system according to the second embodiment includes an odor component release section, a score setting section, and an estimation section. The odor component releasing section releases each of a plurality of odor components to the subject while varying the concentration of each odor component in a plurality of stages. The score setting unit sets a score corresponding to the correct concentration when the subject's answer indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing unit is correct. The estimation unit estimates a cognitive function evaluation value for the subject based on the total value of the scores set by the score setting unit for the plurality of odor components.

第2実施形態に係る認知機能推定システムによれば、一定の匂い成分による嗅覚検査によって高精度に認知機能を推定することが可能である。 According to the cognitive function estimation system according to the second embodiment, it is possible to estimate the cognitive function with high accuracy through an olfactory test using certain odor components.

<認知機能推定システムの構成>
図12は、本実施形態に係る認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。図12に示すように、本実施形態に係る認知機能推定システムでは、認知機能推定装置10Aは、図1に示す相関・平均情報データベース100に代えて、相関・確率情報データベース100Aを備えている。また、認知機能推定装置10Aは、相関・確率情報データベース100Aを用いて、認知機能を推定する。相関・確率情報データベース100Aには、認知機能検査を行った被験者の認知機能検査結果と、当該認知機能検査結果から定まる匂い成分の組み合わせによる当該匂い成分の検査結果との相関関係を示す相関関係情報が記憶される。なお、匂い成分放出装置20は、本開示の匂い成分放出部の一例である。
<Configuration of cognitive function estimation system>
FIG. 12 is a block diagram showing an overall schematic configuration of the cognitive function estimation system according to this embodiment. As shown in FIG. 12, in the cognitive function estimation system according to this embodiment, the cognitive function estimation device 10A includes a correlation/probability information database 100A instead of the correlation/average information database 100 shown in FIG. In addition, the cognitive function estimation device 10A estimates cognitive function using the correlation/probability information database 100A. The correlation/probability information database 100A contains correlation information indicating the correlation between the results of the cognitive function test of the subject who underwent the cognitive function test and the test results of the odor components determined by the combination of the odor components determined from the results of the cognitive function test. is stored. It should be noted that the odor component releasing device 20 is an example of the odor component releasing section of the present disclosure.

なお、本実施形態では、被験者、及び認知機能を推定する対象者の年齢及び性別を含む身体データは不要である。 In addition, in this embodiment, physical data including the age and sex of the subject and the subject whose cognitive function is to be estimated are unnecessary.

本実施形態に係る認知機能推定装置10Aの電気的構成は、上述した認知機能推定装置10と同様の構成にため、説明を省略する。 The electrical configuration of the cognitive function estimation device 10A according to the present embodiment is the same configuration as that of the cognitive function estimation device 10 described above, so description thereof will be omitted.

次に、認知機能推定装置10Aの機能構成について説明する。本実施形態では、認知機能推定装置10Aは、認知機能推定処理に用いる相関・確率情報データベース100Aを構築する学習フェーズと、構築された相関・確率情報データベース100Aを用いて認知機能推定処理する推定フェーズとで、異なる機能構成を示す。 Next, the functional configuration of the cognitive function estimation device 10A will be described. In the present embodiment, the cognitive function estimation device 10A includes a learning phase for constructing a correlation/probability information database 100A used for cognitive function estimation processing, and an estimation phase for cognitive function estimation processing using the constructed correlation/probability information database 100A. and show different functional configurations.

(学習フェーズ)
まず、学習フェーズとして機能する認知機能推定装置10Aについて説明する。
図13は、認知機能推定装置10Aにおいて、相関・確率情報データベース100Aを構築する学習フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
(learning phase)
First, the cognitive function estimation device 10A that functions as a learning phase will be described.
FIG. 13 is a block diagram showing the functional configuration in the learning phase for constructing the correlation/probability information database 100A in the cognitive function estimation device 10A.

認知機能推定装置10Aは、学習処理プログラムの実行によって、学習フェーズとして、相関・確率情報データベース100Aを構築する機能を有する。すなわち、学習処理プログラムは、上述した身体データ取得機能、及び相関・平均情報導出機能を除く、嗅覚データ収集機能、認知機能検査結果取得機能、及び登録機能を有し、新たに相関・確率情報導出機能を有する。この学習フェーズでは、認知機能推定装置10Aは、所定の認知機能検査に相関関係を有する匂い成分の組み合わせ、及び当該匂い成分による検査結果と認知機能検査の検査結果との相関関係を示す相関関係情報を相関・確率情報データベース100Aに登録する。 The cognitive function estimation device 10A has a function of constructing a correlation/probability information database 100A as a learning phase by executing a learning processing program. That is, the learning processing program has an olfactory data collection function, a cognitive function test result acquisition function, and a registration function, excluding the physical data acquisition function and correlation/average information derivation function described above, and newly derives correlation/probability information. have a function. In this learning phase, the cognitive function estimation device 10A generates a combination of odor components having a correlation with a predetermined cognitive function test, and correlation information indicating the correlation between the test result of the odor component and the test result of the cognitive function test. is registered in the correlation/probability information database 100A.

図13に示すように、学習フェーズでは、認知機能推定装置10AのCPU11は、嗅覚データ収集部101、認知機能検査結果取得部103、相関・確率情報導出部115、及び登録部116として機能する。 As shown in FIG. 13 , in the learning phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10A functions as an olfactory data collection unit 101, a cognitive function test result acquisition unit 103, a correlation/probability information derivation unit 115, and a registration unit 116.

図14は、認知機能推定装置10Aの学習フェーズにおける学習処理の流れを示すフローチャートである。学習フェーズでは、認知機能推定装置10AのCPU11が学習処理プログラムを実行することで、図14に示される学習処理が実現される。なお、後述するように学習フェーズでは、被験者毎に、嗅覚データ収集部101、及び認知機能検査結果取得部103の各々の情報が取得される。 FIG. 14 is a flowchart showing the flow of learning processing in the learning phase of the cognitive function estimation device 10A. In the learning phase, the learning process shown in FIG. 14 is realized by the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10A executing the learning process program. As will be described later, in the learning phase, each information of the olfactory data collection unit 101 and the cognitive function test result acquisition unit 103 is acquired for each subject.

認知機能推定装置10Aにおいて、学習フェーズとして相関・確率情報データベース100Aの構築処理が開始されると、図14に示す学習処理プログラムが実行される。まず、上述したステップS102と同様に、ステップS120で、認知機能検査結果取得部103は、対象の集団の被験者に対して実施された予め定めた所定の認知機能検査の結果を示す情報を取得する。本実施形態では、認知機能検査は、医師免許保有者が実施する認知症スクリーニング検査の一例として、上述したMoCA-Jを適用する場合を説明する。ステップS120では、認知機能検査結果取得部103で取得されたMoCA-Jに
よる認知機能検査結果を示す情報は、相関・確率情報導出部115に渡される。
In the cognitive function estimating device 10A, when the construction processing of the correlation/probability information database 100A is started as the learning phase, the learning processing program shown in FIG. 14 is executed. First, as in step S102 described above, in step S120, the cognitive function test result acquisition unit 103 acquires information indicating the results of a predetermined cognitive function test performed on subjects in the target group. . In this embodiment, the cognitive function test will be described as an example of a dementia screening test conducted by licensed medical practitioners, in which the MoCA-J described above is applied. In step S 120 , the information indicating the results of the cognitive function test by MoCA-J acquired by the cognitive function test result acquiring unit 103 is passed to the correlation/probability information deriving unit 115 .

検査結果を示す情報の取得が終了すると、ステップS122で、上述したステップS104と同様に、嗅覚データ収集部101は、被験者に対して匂い成分を放出して、放出された匂い成分に対する被験者の嗅覚能力を示すデータを収集する。すなわち、嗅覚データ収集部101は、所定の匂い成分を正解とする選択肢の画像と、他の匂い成分についての選択肢の画像とを、被験者に表示し(図5)、正解の匂い成分を、匂い成分放出装置20で、量を段階的に変更して放出する制御を行う。 When the acquisition of the information indicating the test result is completed, in step S122, similarly to step S104 described above, the olfactory data collection unit 101 emits an odor component to the subject, and detects the olfactory sense of the subject for the emitted odor component. Collect data that show your abilities. That is, the olfactory data collection unit 101 displays to the subject an image of options for which a predetermined odor component is the correct answer and an image of options for other odor components (FIG. 5). The component release device 20 performs control to change the amount stepwise and release it.

次に、ステップS124では、上述したステップS106と同様に、嗅覚データ収集部101は、匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、相関・確率情報導出部115に渡される。 Next, in step S124, similarly to step S106 described above, the olfactory data collection unit 101 displays a selection result in which the correct image is selected by the subject in accordance with the odor component release conditions (type and concentration). Derive and record the olfactory score of the odor by the olfactory sense of The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the correlation/probability information derivation unit 115 .

ステップS126では、上述したステップS107と同様に、相関・確率情報導出部115は、上述したデータ、すなわち、認知機能の検査結果、及び嗅覚スコアを対応付けて記録する。 In step S126, similar to step S107 described above, the correlation/probability information derivation unit 115 associates and records the data described above, that is, the test results of cognitive function and the olfactory score.

図15に、嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアを含む嗅覚データと認知機能の検査結果のデータとを対応付けたデータの一例を示す。図15は、被験者を識別する識別番号に対して、匂い成分毎の嗅覚スコアと認知機能の検査結果との各データを対応付けて記憶したデータテーブルの一例である。 FIG. 15 shows an example of data in which the olfactory data including the olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is associated with the test result data of cognitive function. FIG. 15 is an example of a data table in which each data of the olfactory score for each odor component and the test result of cognitive function is stored in association with the identification number that identifies the subject.

次に、上述したステップS108と同様に、上述した処理を、所定人数の被験者に対しての実行完了を示す終了条件に適合(ステップS128で肯定判断)するまで実行する。 Next, similarly to step S108 described above, the above-described processing is performed until the end condition indicating completion of the execution for a predetermined number of subjects is satisfied (affirmative determination is made in step S128).

相関・確率情報導出部115は、ステップS130で、匂いの検査結果(嗅覚スコアを含む嗅覚データ)と認知機能の検査結果(MoCA-Jのデータ)とのデータを用いて、後述する推定フェーズで用いる匂い成分の組み合わせを導出する。 In step S130, the correlation/probability information derivation unit 115 uses the data of the odor test results (olfactory data including the olfactory score) and the cognitive function test results (MoCA-J data) in the estimation phase described later. A combination of odor components to be used is derived.

匂い成分の組み合わせを導出する処理は、次に示す選択手順による処理を実行することで行われる。 The processing for deriving the combination of odor components is performed by executing processing according to the following selection procedure.

第1の選択手順では、複数の被験者に対して上述した検査により得られたデータ、すなわち、認知機能の検査結果であるMoCA-Jのデータ、及び嗅覚機能の検査結果を示す嗅覚スコアが対応付けられたデータを取得する。本実施形態では、バニラ、雑巾臭、カラメル、ミント、靴下、及び黄桃の6種類の匂い成分の放出による嗅覚スコアを適用した(図15参照)。 In the first selection procedure, the data obtained from the above-described test for multiple subjects, that is, the MoCA-J data, which is the test result of cognitive function, and the olfactory score indicating the test result of olfactory function are associated. get the data In this embodiment, an olfactory score based on the release of six types of odor components, vanilla, rag smell, caramel, mint, socks, and yellow peach, was applied (see FIG. 15).

第2の選択手順では、上記データ(嗅覚データとMoCA-Jのデータ)をMCIが疑われる人、MCIに該当しない人(所謂健常者)に分類する。 In the second selection procedure, the above data (olfactory data and MoCA-J data) are classified into persons suspected of having MCI and persons not corresponding to MCI (so-called healthy persons).

ところで、認知機能検査の検査値(MoCA-Jのデータ)に対して、「MCI(軽度認知症)が疑われる人」と判定する検査値として統計的な観点及び経験的な観点等の観点によって予め所定の閾値が定められる。従って、認知機能検査の検査値(MoCA-Jのデータ)が閾値を超える被験者は、MCIに該当しない所謂健常者(以下、CN者という。)と設定する。一方、認知機能検査の検査値が閾値以下の被験者は、MCIが疑われる被験者(以下、MCI者という。)と設定する。従って、相関・確率情報導出部115は、MoCA-Jのデータが閾値以下のMCI者と、閾値を超えるCN者とに分類する。例えば、MoCA-Jのデータが、0-30の値の範囲で分布する場合に、閾値を25として、値が25以下の被験者をMCI者と判定する。 By the way, for the test value of the cognitive function test (MoCA-J data), the test value to determine "a person suspected of having MCI (mild dementia)" from a statistical point of view and an empirical point of view A predetermined threshold is determined in advance. Therefore, subjects whose cognitive function test values (MoCA-J data) exceed the threshold are set as so-called healthy subjects (hereinafter referred to as CN subjects) who do not correspond to MCI. On the other hand, subjects whose test values in the cognitive function test are below the threshold are set as subjects suspected of having MCI (hereinafter referred to as MCI subjects). Therefore, the correlation/probability information derivation unit 115 classifies the MCI subjects whose MoCA-J data is below the threshold and the CN subjects whose MoCA-J data exceeds the threshold. For example, when the MoCA-J data are distributed in a value range of 0 to 30, the threshold is set to 25, and subjects with a value of 25 or less are determined to be MCI subjects.

第3の選択手順では、複数の匂い成分のうちの任意の匂い成分の組み合わせ(以下、匂い成分群という。)について、異なる匂い成分群毎に、認知機能の検査結果に対しての相関関係を評価する評価指標を導出する。 In the third selection procedure, for each combination of arbitrary odor components (hereinafter referred to as an odor component group) out of a plurality of odor components, the correlation with the test results of cognitive function is calculated for each different odor component group. Derive the evaluation index to be evaluated.

本実施形態では、匂い成分群の各々について、嗅覚スコアの合計値に対するMCI者とCN者との分布を解析し、評価指標を導出する。分布の解析には、受信者操作特性(ROC:Receiver Operating Characteristic)の解析を適用する。このROC解析から得られる判別力評価値を示すAUC(Area Under the Curve)を求めることで、評価指標を導出する。すなわち、第3の選択手順では、匂い成分群毎に複数の匂い成分の嗅覚スコアの合計値におけるMCI者とCN者との分布のROC解析を行い、評価指標であるAUCを導出する。なお、ROC解析は公知の技術のため、詳細な説明を省略する。 In this embodiment, for each of the odor component groups, the distribution of MCI and CN subjects with respect to the total olfactory score is analyzed to derive an evaluation index. For analysis of the distribution, analysis of Receiver Operating Characteristic (ROC) is applied. An evaluation index is derived by obtaining an AUC (Area Under the Curve) indicating a discrimination power evaluation value obtained from this ROC analysis. That is, in the third selection procedure, the ROC analysis of the distribution of the total value of the olfactory scores of a plurality of odor components for each odor component group between MCI and CN subjects is performed, and AUC, which is an evaluation index, is derived. Since the ROC analysis is a well-known technique, detailed description thereof will be omitted.

第4の選択手順では、予め定めた評価条件に適合する評価指標(AUC)の匂い成分群を、後述する推定フェーズで用いる匂い成分の組み合わせとして導出する。評価条件は、評価指標(AUC)が予め定めた閾値(相関値)を超えた匂い成分群の何れかを抽出して選定することが可能である。この場合、認知機能の検査に最も好ましい匂い成分の組み合わせとして、評価指標(AUC)が最大値の匂い成分群を選定することが可能である。 In the fourth selection procedure, an odor component group of evaluation indexes (AUC) that meet predetermined evaluation conditions is derived as a combination of odor components used in an estimation phase, which will be described later. The evaluation condition can be selected by extracting any of the odor component groups whose evaluation index (AUC) exceeds a predetermined threshold value (correlation value). In this case, it is possible to select the odor component group with the maximum value of the evaluation index (AUC) as the most preferable combination of odor components for the test of cognitive function.

図16に、評価指標を示すデータの一例を示す。図16は、匂い成分群と、ROC解析を行った結果におけるAUCの値を示す評価指標との対応を、AUCの値が大きい順序で配置した評価テーブルの一例である。匂い成分の組み合わせの欄には、匂い成分を識別する識別番号で示している。すなわち、「1」:バニラ、「2」:雑巾臭、「3」:カラメル、「4」:ミント、「5」:靴下、「6」:黄桃、を示している。 FIG. 16 shows an example of data indicating the evaluation index. FIG. 16 is an example of an evaluation table in which correspondences between odor component groups and evaluation indices indicating AUC values in the results of ROC analysis are arranged in descending order of AUC values. In the column of combinations of odor components, identification numbers for identifying odor components are shown. That is, "1": vanilla, "2": rag odor, "3": caramel, "4": mint, "5": socks, and "6": yellow peach.

図16に示す例では、「1」バニラ、「4」ミント、「5」靴下、「6」黄桃の4つの匂いの組合せによる匂い成分群が、最もAUCが高い結果(図16では0.649)となっている。これによって、「1」バニラ、「4」ミント、「5」靴下、「6」黄桃の4つの匂い成分の組合せによる匂い成分群が、認知機能検査の検査値に最も相関関係を有する匂い成分の組合せとなることが理解される。なお、閾値(相関値)として0.645を定めることでも、上述した順位1の上記4つの匂い成分を匂い成分群として定めることが可能である。閾値(相関値)は適宜定めておき、複数の匂い成分群が抽出された場合には上記のように最大値の成分群を選択してもよく、他の成分群より組合せ個数が少ない匂い成分を選択してもよい。 In the example shown in FIG. 16, the odor component group obtained by combining the four odors of "1" vanilla, "4" mint, "5" socks, and "6" yellow peach has the highest AUC (0.1 in FIG. 16). 649). As a result, the odor component group by combining the four odor components of "1" vanilla, "4" mint, "5" socks, and "6" yellow peach is the odor component that has the highest correlation with the test value of the cognitive function test. It is understood to be a combination of It is also possible to define the above-mentioned four odor components of rank 1 as the odor component group by setting 0.645 as the threshold value (correlation value). The threshold value (correlation value) is appropriately determined, and when a plurality of odor component groups are extracted, the component group with the maximum value may be selected as described above, and the odor component having a smaller number of combinations than the other component groups may be selected. may be selected.

なお、上述した評価指標の導出は、ROC解析を行ってAUCを導出することに限定されるものではない。例えば、MCI者とCN者との分布を解析する他の解析手法を適用してもよい。他の解析手法を適用した場合は、他の解析手法により解析結果を評価する評価手法を用いればよい。 Note that derivation of the evaluation index described above is not limited to deriving AUC by performing ROC analysis. For example, other analysis methods for analyzing the distribution of MCI and CN persons may be applied. When another analysis method is applied, an evaluation method for evaluating the analysis results by the other analysis method may be used.

このようにして、相関・確率情報導出部115は、匂いの検査結果と認知機能の検査結果とのデータを用いて、匂い成分の組み合わせ(ここでは、バニラ、ミント、靴下、黄桃)を導出する。 In this way, the correlation/probability information derivation unit 115 derives combinations of odor components (here, vanilla, mint, socks, and yellow peach) using the data of the odor test results and the cognitive function test results. do.

次に、相関・確率情報導出部115は、図14のステップS132で、匂いの検査結果(嗅覚スコアを含む嗅覚データ)と認知機能の検査結果(MoCA-Jのデータ)との相関関係を示すデータを導出する。 Next, in step S132 of FIG. 14, the correlation/probability information derivation unit 115 indicates the correlation between the odor test results (olfactory data including the olfactory score) and the cognitive function test results (MoCA-J data). Derive the data.

上記相関関係を示すデータを導出する処理は、次に示す導出手順による処理を実行することで行われる。 The process of deriving the data indicating the correlation is performed by executing the process according to the following derivation procedure.

第1の導出手順では、複数の被験者をMCI者とCN者とに分類し、匂い成分群における嗅覚データに対する各々の人数を導出する。 In the first derivation procedure, a plurality of subjects are classified into MCI subjects and CN subjects, and the number of persons for each olfactory data in the odor component group is derived.

まず、相関・確率情報導出部115は、嗅覚データ及び認知機能の検査結果のデータ(図15)を用いて、認知機能の検査結果であるMoCA-Jのデータ、及び嗅覚機能の検査結果を示す嗅覚スコアが対応付けられたデータを取得する。ここで、嗅覚機能の検査結果を示す嗅覚スコアは、上述した選択手順により導出された匂い成分群、すなわち、バニラ、ミント、靴下、及び黄桃の4種類の匂い成分に関する嗅覚スコアを適用する。 First, the correlation/probability information deriving unit 115 uses the olfactory data and the cognitive function test result data (FIG. 15) to show the MoCA-J data, which is the cognitive function test result, and the olfactory function test result. Acquire the data associated with the olfactory score. Here, the olfactory score indicating the test results of the olfactory function is the olfactory component group derived by the selection procedure described above, that is, the olfactory score for the four types of odor components: vanilla, mint, socks, and yellow peach.

次に、相関・確率情報導出部115は、複数の被験者毎に、嗅覚スコアの合計値(以下、合計スコアという。)を算出し、合計スコア毎に、MoCA-Jのデータを用いてMCI者とCN者とに分類し、分類した各々の人数を算出する。 Next, the correlation/probability information derivation unit 115 calculates the total value of the olfactory scores (hereinafter referred to as the total score) for each of a plurality of subjects, and uses the data of MoCA-J for each total score. and CN persons, and calculate the number of persons classified.

図17に合計スコアと、MCI者の人数及びCN者の人数との対応関係を示すデータの一例を示す。図17に示す例では、合計スコアの値が大きくなるに従って、CN者の人数が増加する傾向を示すのに対して、MCI者の人数はランダムな人数になっている。 FIG. 17 shows an example of data showing the correspondence relationship between the total score, the number of MCI persons and the number of CN persons. In the example shown in FIG. 17, the number of CN persons tends to increase as the value of the total score increases, while the number of MCI persons is random.

第2の導出手順では、嗅覚スコアの合計値毎に、MCI者とCN者との人数の比率(以下、MCI率という。)を、次に示す演算式に基づいて算出する。
(MCI率)=(MCI者の人数)/{(MCI者の人数)+(CN者の人数)}
In the second derivation procedure, the ratio of the number of persons with MCI and persons with CN (hereinafter referred to as the MCI rate) is calculated based on the following arithmetic expression for each total value of olfactory scores.
(MCI rate) = (number of MCI persons) / {(number of MCI persons) + (number of CN persons)}

第3の導出手順では、嗅覚スコアの合計値と、MCI者である可能性を示す確率との相関関係を導出する。MCI率は、匂い成分群による嗅覚スコアの合計値に対して、被験者がMCI者である可能性を示す確率と考えことが可能である。そこで、本実施形態では、多数の被験者に対して行った検査結果を用いて、嗅覚スコアの合計値と、MCI者である可能性を示す確率との相関関係を、MCI者である可能性を示す確率として導出する。 The third derivation procedure derives the correlation between the total olfactory score and the probability of being a person with MCI. The MCI rate can be considered as the probability that the subject is likely to have MCI with respect to the total value of the olfactory scores of the odor component group. Therefore, in this embodiment, the correlation between the total value of the olfactory score and the probability indicating the possibility of being a person with MCI is calculated using the test results of a large number of subjects. It is derived as the probability of

図18に、匂いの検査結果と認知機能の検査結果との関係の一例を示し、匂いの検査結果の合計スコアと、MCI率との2次元的関係を示す。図18に示すように、合計スコアが大きくなるのに従って、MCI率が小さくなる。第3の導出手順では、図18に示す関係における傾向を導出する。 FIG. 18 shows an example of the relationship between the odor test results and the cognitive function test results, showing the two-dimensional relationship between the total score of the odor test results and the MCI rate. As shown in FIG. 18, the MCI rate decreases as the total score increases. In the third derivation procedure, the trend in the relationship shown in FIG. 18 is derived.

具体的には、MCI率の各値のサンプル数(被験者の総人数)を係数として重み付けして、MCI率を合計スコアで、例えば単回帰分析する解析処理を行う。この解析処理の結果、合計スコアと、MCI者である可能性を示す確率との相関関係は、例えば、次に示す回帰式で表すことが可能である。
(MCI率)=-0.04275×(合計スコア)+0.6703
Specifically, the number of samples for each value of the MCI rate (the total number of subjects) is weighted as a coefficient, and the MCI rate is subjected to an analysis process of, for example, simple regression analysis using the total score. As a result of this analysis processing, the correlation between the total score and the probability of being a person with MCI can be represented by, for example, the following regression equation.
(MCI rate) = -0.04275 x (total score) + 0.6703

単回帰分析では、合計スコアと、MCI率との関係(図18)について、MCI率の計算に用いた人数と同じ数のサンプルを発生させて単回帰分析を行う。例えば、合計スコアが0のMCI者は32人であり、CN者は18人であるため、MCI率は0.64(=32/(32+18))になる。この合計スコアが0の総人数は50人であるので、合計スコアが0の結果に対して、MCI率が0.64であるサンプルを50個発生させ、単回帰を行う。すなわち、少ない人数で算出されたMCI率は、外れ値の影響を大きく受けている可能性があるため、少ない人数で算出されたMCI率を軽視し、より多い人数で計算されたMCI率を重視して回帰する。 In the simple regression analysis, the relationship between the total score and the MCI rate (Fig. 18) is analyzed by generating the same number of samples as the number of subjects used in the calculation of the MCI rate. For example, there are 32 MCI persons with a total score of 0 and 18 CN persons, so the MCI rate is 0.64 (=32/(32+18)). Since the total number of people with a total score of 0 is 50, 50 samples with an MCI rate of 0.64 are generated for the results with a total score of 0, and simple regression is performed. In other words, the MCI rate calculated with a small number of people may be greatly affected by outliers, so the MCI rate calculated with a small number of people is neglected, and the MCI rate calculated with a large number of people is emphasized. and return.

なお、上記の回帰式は、次に示す一般式に置き換えることが可能である。
f(x)=a・x+b
f(x)はMCI率を示し、xは合計スコアを示す。係数a、bは、分析によって得られる係数(定数)である。
Note that the above regression equation can be replaced with the following general equation.
f(x)=a*x+b
f(x) indicates the MCI rate and x indicates the total score. Coefficients a and b are coefficients (constants) obtained by analysis.

このようにして、相関・確率情報導出部115は、上述した回帰式に関する情報を、匂いの検査結果と認知機能の検査結果との相関関係を示すデータとして導出する。 In this manner, the correlation/probability information derivation unit 115 derives the information on the regression equation as data indicating the correlation between the odor test results and the cognitive function test results.

次に、図14に示すステップS134で、登録部116は、上述した匂い成分の組み合わせを示すデータを相関・確率情報データベース100Aに登録する。また、登録部116は、上述した匂いの検査結果と認知機能の検査結果との相関関係を示すデータも相関・確率情報データベース100Aに登録する。 Next, in step S134 shown in FIG. 14, the registration unit 116 registers the data indicating the above-described combination of odor components in the correlation/probability information database 100A. In addition, the registration unit 116 also registers data indicating the correlation between the above-described odor test results and cognitive function test results in the correlation/probability information database 100A.

以上のようにして、認知機能推定装置10Aは、上述した学習フェーズにおいて、相関・確率情報データベース100Aを構築する。 As described above, the cognitive function estimation device 10A constructs the correlation/probability information database 100A in the learning phase described above.

(推定フェーズ)
次に、推定フェーズとして機能する認知機能推定装置10Aについて説明する。
図19は、構築済みの相関・確率情報データベース100Aを用いて認知機能推定処理をする推定フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
(estimation phase)
Next, the cognitive function estimation device 10A that functions as an estimation phase will be described.
FIG. 19 is a block diagram showing a functional configuration in an estimation phase in which cognitive function estimation processing is performed using the constructed correlation/probability information database 100A.

認知機能推定装置10Aは、推定処理プログラムの実行によって、推定フェーズとして、構築済みの相関・確率情報データベース100Aを用いて検査対象の被験者(対象者)の認知機能を推定する機能を有する。すなわち、推定処理プログラムは、嗅覚データ収集機能、匂い選定機能、相関・確率情報の抽出機能、認知機能評価機能、及び提示機能を有する。この推定フェーズでは、認知機能推定装置10Aは、相関・確率情報データベース100Aに基づいて、相関関係を有する匂い成分を選定し、当該匂い成分による嗅覚データから認知機能を推定する。 The cognitive function estimating device 10A has a function of estimating the cognitive function of a test subject (subject) using the constructed correlation/probability information database 100A as an estimation phase by executing an estimation processing program. That is, the estimation processing program has an olfactory data collection function, an odor selection function, a correlation/probability information extraction function, a cognitive function evaluation function, and a presentation function. In this estimation phase, the cognitive function estimation device 10A selects an odor component having a correlation based on the correlation/probability information database 100A, and estimates the cognitive function from the olfactory data of the odor component.

図19に示すように、推定フェーズでは、認知機能推定装置10AのCPU11は、嗅覚データ収集部101、匂い選定部104、相関・確率情報データベース100Aからデータを抽出する抽出部117、認知機能評価部118、及び提示部120として機能する。嗅覚データ収集部101は本開示のスコア設定部の一例であり、匂い選定部104は本開示の匂い成分設定部の一例であり、認知機能評価部118は本開示の推定部の一例であり、提示部120は本開示の提示部の一例である。 As shown in FIG. 19, in the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10A includes an olfactory data collection unit 101, an odor selection unit 104, an extraction unit 117 that extracts data from the correlation/probability information database 100A, and a cognitive function evaluation unit. 118 and presentation unit 120 . The olfactory data collection unit 101 is an example of the score setting unit of the present disclosure, the odor selection unit 104 is an example of the odor component setting unit of the present disclosure, the cognitive function evaluation unit 118 is an example of the estimation unit of the present disclosure, Presentation unit 120 is an example of the presentation unit of the present disclosure.

図20は、認知機能推定装置10Aの推定フェーズにおける推定処理の流れを示すフローチャートである。推定フェーズでは、認知機能推定装置10AのCPU11が推定処理プログラムを実行することで、図20に示される推定処理が実現される。 FIG. 20 is a flowchart showing the flow of estimation processing in the estimation phase of the cognitive function estimation device 10A. In the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10A executes the estimation processing program, thereby realizing the estimation processing shown in FIG.

認知機能推定装置10Aにおいて、推定フェーズとして検査対象の被験者(対象者)の認知機能の推定処理が開始されると、図20に示す推定処理プログラムが実行される。まず、ステップS220で、匂い選定部104は、相関・確率情報データベース100Aから複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータを取得する。具体的には、匂い選定部104は、抽出部117に対して、相関・確率情報データベース100Aから複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータの抽出を要求する。抽出部107は、匂い選定部104からの要求への応答として、複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータを渡す。 In the cognitive function estimation device 10A, when the process of estimating the cognitive function of the test subject (subject) is started as the estimation phase, the estimation process program shown in FIG. 20 is executed. First, in step S220, the odor selection unit 104 acquires data representing a combination of multiple odor components (odor component group) from the correlation/probability information database 100A. Specifically, the odor selection unit 104 requests the extraction unit 117 to extract data representing a combination of multiple odor components (a odor component group) from the correlation/probability information database 100A. As a response to the request from the odor selecting unit 104, the extracting unit 107 delivers data indicating a combination of multiple odor components (an odor component group).

次に、ステップS222で、匂い選定部104は、ステップS220で取得した複数の匂い成分(匂い成分群)を、検査に用いる複数の匂い成分(匂い成分群)として選定する。匂い選定部104は、選定した複数の匂い成分を示す情報を、嗅覚データ収集部101に渡す。ここでは、匂い選定部104は、バニラ、ミント、靴下、黄桃の4種類の匂い成分を選定する。 Next, in step S222, the odor selection unit 104 selects the plurality of odor components (the odor component group) acquired in step S220 as the plurality of odor components (the odor component group) to be used for inspection. The odor selection unit 104 passes information indicating the plurality of selected odor components to the olfactory data collection unit 101 . Here, the odor selection unit 104 selects four types of odor components: vanilla, mint, socks, and yellow peach.

嗅覚データ収集部101は、上述したステップS204と同様に、ステップS224で、匂い選定部104から渡された匂い成分を示す情報に従って、当該匂い成分を被験者に対して放出する。そして、嗅覚データ収集部101は、放出された匂い成分に対する被験者の嗅覚能力を示すデータを収集する。 The olfactory data collection unit 101 emits the odor component to the subject according to the information indicating the odor component passed from the odor selection unit 104 in step S224, as in step S204 described above. Then, the olfactory data collection unit 101 collects data indicating the subject's olfactory ability for the released odor components.

次に、嗅覚データ収集部101は、上述したステップS206と同様に、ステップS226で、匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、認知機能評価部118に渡される。 Next, in step S226, similarly to step S206 described above, the olfactory data collection unit 101 selects a correct image according to the release conditions (type and concentration) of the odor component. Derive and record the olfactory score of the odor by the olfactory sense of The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the cognitive function evaluation unit 118 .

認知機能評価部118は、ステップS228で、嗅覚スコアと、認知機能検査結果との相関関係を示すデータを取得する。具体的には、認知機能評価部118は、上述した回帰式を示すデータの抽出を、抽出部117に対して要求する。抽出部117は、認知機能評価部118からの要求への応答として、回帰式を示すデータを渡す。そして、認知機能評価部118は、抽出部117からの相関・確率情報データベース100Aに登録済みの回帰式を示すデータを取得する。 Cognitive function evaluation unit 118 acquires data indicating the correlation between the olfactory score and the cognitive function test results in step S228. Specifically, the cognitive function evaluation unit 118 requests the extraction unit 117 to extract data representing the regression equation described above. The extraction unit 117 delivers data representing the regression equation as a response to the request from the cognitive function evaluation unit 118 . Then, the cognitive function evaluation unit 118 acquires the data representing the regression equation registered in the correlation/probability information database 100A from the extraction unit 117 .

次に、認知機能評価部118は、ステップS230で、まず、嗅覚データ収集部101で導出された匂い成分毎の嗅覚スコアを合計し、合計スコアを導出する。なお、合計スコアは、嗅覚データ収集部101で導出して取得してもよい。次に、合計スコア、及び回帰式を用いて、被験者に対する認知機能の評価値、すなわち、MCI率(確率)の値を導出する。認知機能評価部118で導出された指標は、提示部120に渡される。 Next, in step S230, the cognitive function evaluation unit 118 first totals the olfactory scores for each odor component derived by the olfactory data collection unit 101 to derive a total score. Note that the total score may be derived and acquired by the olfactory data collection unit 101 . Next, using the total score and the regression equation, the cognitive function evaluation value for the subject, that is, the MCI rate (probability) value is derived. The indices derived by the cognitive function evaluation unit 118 are passed to the presentation unit 120 .

そして、提示部120は、ステップS232で、認知機能に関する情報を提示する。例えば、提示部120は、認知機能の検査に関する情報として、指標であるMCI率(確率)の値を表示部17に表示する表示制御を行う。表示部17に表示するデータは、指標が予め定めた閾値以下の場合に認知機能が低下している虞が無とし、指標SRが予め定めた閾値を超えた場合に認知機能が低下する虞が有とすることが可能である。認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)に関するデータは、指標であるMCI率の値が大きくなるに従って、認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)が大きくなるようにすればよい。また、MCI率を確率として表示してもよい。 Then, the presentation unit 120 presents information about cognitive function in step S232. For example, the presentation unit 120 performs display control to display the value of the MCI rate (probability), which is an index, on the display unit 17 as information related to testing of cognitive function. The data displayed on the display unit 17 indicates that there is no possibility of cognitive function deterioration when the index is equal to or less than a predetermined threshold value, and that there is no possibility of cognitive function deterioration when the index SR exceeds the predetermined threshold value. Yes. The data on the degree (magnitude) of the possibility of cognitive function decline is such that the degree (magnitude) of the possibility of cognitive function decline increases as the value of the MCI rate, which is an index, increases. Just do it. Also, the MCI rate may be displayed as a probability.

よって、認知機能推定装置10Aは、推定フェーズにおいて、上述したようにして、相関・確率情報データベース100Aを用いて、認知機能を推定する。 Therefore, in the estimation phase, the cognitive function estimation device 10A estimates the cognitive function using the correlation/probability information database 100A as described above.

以上説明したように、本実施形態に係る認知機能装置によれば、複数の匂い成分を、濃度を変更して放出し、放出された匂い成分を被験者に選択させ、当該選択時の正解及び不正解による嗅覚スコアについて、認知機能検査の結果に対応させる。また、各認知機能検査に相関のある複数の匂い成分について、嗅覚スコアの合計値(合計スコア)を用い、匂いの検査結果と認知機能の検査結果との相関関係を示す回帰式を導出して、回帰式を相関・確率情報データベースとして記憶する。この相関・確率情報データベースを用いて、認知機能に関係する匂い成分の放出による嗅覚スコアの合計値を導出することで、認知機能が低下している虞を示す評価値(を示す指標)を導出可能になる。 As described above, according to the cognitive function device according to the present embodiment, a plurality of odor components are released with different concentrations, the subject selects the released odor components, and the correct and incorrect selections are made. Correspond to the result of the cognitive function test for the correct olfactory score. In addition, for multiple odor components that are correlated in each cognitive function test, the total value of the olfactory scores (total score) was used to derive a regression formula that shows the correlation between the odor test results and the cognitive function test results. , the regression formula is stored as a correlation/probability information database. By using this correlation/probability information database to derive the total olfactory score from the release of odor components related to cognitive function, we derive an evaluation value (indicator) that indicates the possibility that cognitive function is declining. be possible.

[第3実施形態]
次に、本開示に係る第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態は第1実施形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、相違する部分を説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the present disclosure will be described. Since the third embodiment has the same configuration as the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, detailed explanations thereof are omitted, and different parts are explained.

第1実施形態では、推定対象の被験者(対象者)の年齢及び性別を用いて当該被験者に対して認知機能の評価を行った。第3実施形態では、被験者の喫煙歴をさらに用いて被験者に対する認知機能の評価を行う。すなわち、本実施形態では、識別情報は、年齢及び性別を示す身体データと、喫煙歴の一例としての喫煙経験の有無を示す喫煙データとを含む。 In the first embodiment, the age and sex of a subject to be estimated (subject) are used to evaluate the cognitive function of the subject. In the third embodiment, the subject's smoking history is further used to evaluate the cognitive function of the subject. That is, in the present embodiment, the identification information includes physical data indicating age and sex, and smoking data indicating the presence or absence of smoking experience as an example of smoking history.

<認知機能推定システムの構成>
図21は、第3実施形態に係る認知機能推定システムの全体概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る認知機能推定システムは、推定対象の被験者(対象者)の喫煙データをさらに用いて、匂い成分放出装置20による匂い成分放出によって得られる情報から認知機能を推定する認知機能推定装置10Bを備えている。すなわち、認知機能推定装置10Bは、認知機能検査を行った被験者の年齢、性別及び喫煙歴を含む識別情報と、認知機能検査に相関関係を有する匂い成分の種類、及び当該匂い成分の検査値とを対応付けた情報を記憶した相関・回帰情報データベース100Bを用いて、認知機能を推定する。
<Configuration of cognitive function estimation system>
FIG. 21 is a block diagram showing an overall schematic configuration of a cognitive function estimation system according to the third embodiment. The cognitive function estimation system according to the present embodiment is a cognitive function estimation device that further uses smoking data of a subject to be estimated (subject) and estimates cognitive function from information obtained by odor component release by the odor component release device 20. 10B. That is, the cognitive function estimating device 10B includes identification information including the age, sex, and smoking history of the subject who has undergone the cognitive function test, the type of odor component that correlates with the cognitive function test, and the test value of the odor component. Cognitive function is estimated using a correlation/regression information database 100B that stores information associated with .

なお、識別情報に含まれる喫煙データは、喫煙経験の有無を含むデータを適用可能であり、また所定期間以上又は所定本数以上の喫煙経験を有する場合に、喫煙経験が有とし、所定期間未満又は所定本数未満の場合に、喫煙経験が無とすることができる。 The smoking data included in the identification information can be applied to data including the presence or absence of smoking experience, and if you have a smoking experience of a predetermined period or more or a predetermined number of cigarettes If the number of cigarettes is less than the predetermined number, the smoking experience can be judged as null.

認知機能推定装置10Bでは、ROM13又は記憶部19(図2)に、詳細を後述する認知機能の推定処理を実行するための推定処理プログラムと、認知機能推定処理に用いる相関・回帰情報データベース100Bを構築するための学習処理プログラムとが記憶される。 In the cognitive function estimation device 10B, the ROM 13 or the storage unit 19 (FIG. 2) stores an estimation processing program for executing a cognitive function estimation process, the details of which will be described later, and a correlation/regression information database 100B used for the cognitive function estimation process. A learning processing program for construction is stored.

認知機能推定装置10Bの電気的構成は、上述した認知機能推定装置10と同様の構成のため、説明を省略する。 Since the electrical configuration of the cognitive function estimation device 10B is the same configuration as the cognitive function estimation device 10 described above, the description thereof will be omitted.

次に、認知機能推定装置10Bの機能構成について説明する。認知機能推定装置10Bは、認知機能推定処理に用いる相関・回帰情報データベース100Bを構築する学習フェーズと、構築された相関・回帰情報データベース100Bを用いて認知機能推定処理する推定フェーズとで、異なる機能構成を示す。 Next, the functional configuration of the cognitive function estimation device 10B will be described. Cognitive function estimation device 10B has a learning phase in which correlation/regression information database 100B used for cognitive function estimation processing is constructed, and an estimation phase in which cognitive function estimation processing is performed using constructed correlation/regression information database 100B. Show configuration.

(学習フェーズ)
まず、学習フェーズとして機能する認知機能推定装置10Bについて説明する。
図22は、認知機能推定装置10Bにおいて、相関・回帰情報データベース100Bを構築する学習フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
(learning phase)
First, the cognitive function estimation device 10B that functions as a learning phase will be described.
FIG. 22 is a block diagram showing the functional configuration in the learning phase for constructing the correlation/regression information database 100B in the cognitive function estimation device 10B.

認知機能推定装置10Bは、学習処理プログラムの実行によって、学習フェーズとして、相関・回帰情報データベース100Bを構築する機能を有する。すなわち、学習処理プログラムは、嗅覚データ収集機能、データ取得機能、認知機能検査結果取得機能、相関・回帰情報導出機能、及び登録機能を有する。この学習フェーズでは、認知機能推定装置10Bは、被験者の年齢、性別及び喫煙歴を含む識別情報と、所定の認知機能検査に相関関係を有する匂い成分の種類、及び当該匂い成分と認知機能の検査結果との相関関係を示す相関関係情報を相関・回帰情報データベース100Bに登録する。 The cognitive function estimation device 10B has a function of constructing a correlation/regression information database 100B as a learning phase by executing a learning processing program. That is, the learning processing program has an olfactory data collection function, a data acquisition function, a cognitive function test result acquisition function, a correlation/regression information derivation function, and a registration function. In this learning phase, the cognitive function estimating device 10B uses identification information including age, sex, and smoking history of the subject, types of odor components that have a correlation with a predetermined cognitive function test, and tests of the odor components and cognitive functions. Correlation information indicating the correlation with the result is registered in the correlation/regression information database 100B.

図23に示すように、学習フェーズでは、認知機能推定装置10BのCPU11は、嗅覚データ収集部101、データ取得部122、認知機能検査結果取得部103、相関・回帰情報導出部125、及び登録部126として機能する。 As shown in FIG. 23, in the learning phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10B includes an olfactory data collection unit 101, a data acquisition unit 122, a cognitive function test result acquisition unit 103, a correlation/regression information derivation unit 125, and a registration unit. 126.

図23は、認知機能推定装置10Bの学習フェーズにおける学習処理の流れを示すフローチャートである。学習フェーズでは、認知機能推定装置10BのCPU11が学習処理プログラムを実行することで、図24に示される学習処理が実現される。なお、後述するように学習フェーズでは、被験者毎に、嗅覚データ収集部101、データ取得部122、及び認知機能検査結果取得部103の各々の情報が取得される。 FIG. 23 is a flowchart showing the flow of learning processing in the learning phase of cognitive function estimation device 10B. In the learning phase, the learning process shown in FIG. 24 is realized by the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10B executing the learning process program. As will be described later, in the learning phase, information of each of the olfactory data collection unit 101, the data acquisition unit 122, and the cognitive function test result acquisition unit 103 is acquired for each subject.

認知機能推定装置10Bにおいて、学習フェーズとして相関・回帰情報データベース100Bの構築処理が開始されると、図24に示す学習処理プログラムが実行される。まず、ステップS140で、データ取得部122は、被験者の年齢と性別を示す情報を含む身体データ、及び喫煙データの入力を受け付けて、取得する。データ取得部122で取得されたデータは、相関・回帰情報導出部125に渡される。 In the cognitive function estimating device 10B, when the building processing of the correlation/regression information database 100B is started as the learning phase, the learning processing program shown in FIG. 24 is executed. First, in step S140, the data acquisition unit 122 receives and acquires physical data including information indicating the age and sex of the subject and smoking data. The data acquired by the data acquisition unit 122 is passed to the correlation/regression information derivation unit 125 .

ステップS142では、ステップS102と同様に、認知機能検査結果取得部103は、被験者に対して実施されたMMSE及びMoCA-J等の予め定めた所定の認知機能検査の結果を示す情報を取得する。認知機能検査結果取得部103で取得された予め定めた所定の認知機能検査の結果を示す情報は、相関・回帰情報導出部125に渡される。 In step S142, similarly to step S102, the cognitive function test result acquisition unit 103 acquires information indicating the results of predetermined cognitive function tests such as MMSE and MoCA-J performed on the subject. Information indicating the result of the predetermined cognitive function test acquired by the cognitive function test result acquiring unit 103 is passed to the correlation/regression information deriving unit 125 .

ステップS144では、上記ステップS104と同様に、嗅覚検査に関するデータを収集する嗅覚データ収集部101は、所定の匂い成分を正解として、当該匂い成分を示す画像を含む複数の匂いに関する画像を示す選択肢が表示部17に表示されるように制御する。匂い成分は、上述した例と同様に、バニラ、ミント、雑巾臭、靴下、カラメル、黄桃等を用いることができる。 In step S144, as in step S104 above, the olfactory data collection unit 101 that collects data related to the olfactory test selects a predetermined odor component as the correct answer, and selects a plurality of odor-related images including an image representing the odor component. It is controlled to be displayed on the display unit 17 . Similar to the above examples, vanilla, mint, rag smell, socks, caramel, yellow peach, etc. can be used as the odor component.

ステップS146では、上記ステップS106と同様に、嗅覚データ収集部101は、通知した匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、相関・回帰情報導出部125に渡される。 In step S146, as in step S106 above, the olfactory data collection unit 101 selects the correct image by the subject in accordance with the notified odor component release conditions (type and concentration). Derive and record the olfactory score of the odor by The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the correlation/regression information derivation unit 125 .

相関・回帰情報導出部125は、ステップS147で、上述したデータ、すなわち、身体データと喫煙データ、認知機能の検査結果、及び嗅覚スコアを対応付けて記録する。 In step S147, the correlation/regression information derivation unit 125 associates and records the data described above, that is, the physical data, the smoking data, the cognitive function test results, and the olfactory score.

図24に、嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアを含むデータの一例を示す。嗅覚スコアは、図6に示す例と同様に、放出された匂い成分に対応する画像を被験者に選択させた場合に、匂い成分別に正解の度合いが高くなるのに従って点数が高くなるように導出される。また、認知機能検査の値も上述した30点を満点とした場合の例を示している。 FIG. 24 shows an example of data including the olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101. As shown in FIG. As in the example shown in FIG. 6, the olfactory score is derived so that the score increases as the degree of correctness for each odor component increases when the subject selects an image corresponding to the emitted odor component. be. In addition, an example of a case where the above-mentioned 30 points is the full score is shown for the value of the cognitive function test.

上述した処理を、所定人数の被験者に対しての実行完了を示す終了条件に適合(ステップS148で肯定判断)するまで実行する。すなわち、CPU11は、所定人数の被験者に対する処理が未完の場合は、ステップS148で否定判断し、ステップS140へ処理を戻す。一方、ステップS148で肯定判断すると、ステップS150へ処理を移行する。 The above-described processing is executed until the end condition indicating completion of execution for a predetermined number of subjects is met (affirmative determination in step S148). That is, if the processing for the predetermined number of subjects has not been completed, the CPU 11 makes a negative determination in step S148 and returns the processing to step S140. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S148, the process proceeds to step S150.

相関・回帰情報導出部125は、ステップS150で、所定の分類条件に従って、ステップS147で記憶したデータを分類する。本実施形態における所定の分類条件とは、認知機能検査を受けた被験者がMCI者かCN者かを判別するための判別条件である。認知機能検査では、検査値についてMCI者かCN者かを判別する閾値が予め設定される。これは、認知機能検査の種類によって、MCI者かCN者かを判別する検査値の基準が異なると考えられるためである。 In step S150, the correlation/regression information deriving unit 125 classifies the data stored in step S147 according to predetermined classification conditions. The predetermined classification condition in the present embodiment is a determination condition for determining whether a subject who has undergone a cognitive function test is an MCI person or a CN person. In the cognitive function test, a threshold value for determining whether the test value is a person with MCI or a person with CN is set in advance. This is because the standard of the test value for determining whether a person is an MCI person or a CN person is considered to differ depending on the type of cognitive function test.

例えば、MoCA-Jでは、0から30点の範囲で分布する検査値に対して、25点を閾値として予め設定される。よって、MoCA-Jの検査値で25点以下の被験者はMCI者である可能性が高く、25点を超える被験者はMCI者である可能性が低く、CN者である可能性が高い。なお、MoCA-Jで閾値として設定する25点の検査値は一例であり、この点数に限定されるものではない。一方、MMSEでは、0から30点の範囲で分布する検査値に対して、27点を閾値として予め設定される。よって、MMSEの検査値で27点以下の被験者はMCI者である可能性が高く、27点を超える被験者はMCI者である可能性が低く、CN者である可能性が高い。なお、MMSEで閾値として設定する27点の検査値も一例であり、この点数に限定されるものではない。 For example, in MoCA-J, a threshold value of 25 points is set in advance for test values distributed in the range of 0 to 30 points. Therefore, a subject with a MoCA-J test score of 25 or less is highly likely to be a person with MCI, and a subject with a score of over 25 is less likely to be a person with MCI and more likely to be a person with CN. Note that the 25 inspection values set as thresholds in MoCA-J are an example, and the number is not limited to this number. On the other hand, in MMSE, a threshold value of 27 points is set in advance for inspection values distributed in the range of 0 to 30 points. Therefore, a subject with an MMSE test score of 27 or less is highly likely to be a person with MCI, and a subject with a score of over 27 is less likely to be a person with MCI and more likely to be a person with CN. Note that the 27 inspection values set as thresholds in MMSE are also an example, and are not limited to this number.

よって、ステップS150では、第1段階として、認知機能検査の種類であるMMSE及びMoCA-J毎に、被験者のデータが分類される。すなわち、被験者の識別情報、および嗅覚スコアのデータが、MCI者とCN者とに分類される。 Therefore, in step S150, as a first step, subject data is classified for each type of cognitive function test, MMSE and MoCA-J. That is, the subject's identification information and olfactory score data are classified into MCI and CN subjects.

次に、相関・回帰情報導出部125は、ステップS152で、分類されたデータを用いて、被験者のデータ、匂い成分、及び匂い成分と認知機能検査の相関関係を示すデータを導出する。ステップS152は、データの分布を解析して認知機能検査の種類に応じた匂い成分の組み合わせを導出する処理を含む。 Next, in step S152, the correlation/regression information deriving unit 125 uses the classified data to derive the subject's data, the odor component, and data indicating the correlation between the odor component and the cognitive function test. Step S152 includes a process of analyzing the data distribution and deriving a combination of odor components according to the type of cognitive function test.

まず、上記のように分類されたデータを用いて、データの分布を解析して、認知機能検査の種類に応じた匂い成分の組み合わせを導出する。この匂い成分の組み合わせは、回帰モデルを用いて解析した結果のAUCを用いて行われる。本実施形態では、回帰モデルとしてロジスティック回帰モデルを適用する。 First, using the data classified as described above, the distribution of the data is analyzed to derive a combination of odor components according to the type of cognitive function test. This combination of odor components is performed using the AUC of the results analyzed using the regression model. In this embodiment, a logistic regression model is applied as the regression model.

具体的には、被験者のデータによるロジスティック回帰を、匂い成分の複数の異なる組合せにおける合計スコアに対して実施し、AUCを導出する。ロジスティック回帰は、公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、0か1の何れかをとる変数に対して、当該変数が1となる確率を、複数の説明変数によって予測する解析方法である。本実施形態では、ロジスティック回帰として、被験者のデータについて、被験者の識別情報に含まれる身体データと喫煙データによる年齢、性別及び喫煙歴を示すデータと、当該被験者の嗅覚スコアを説明変数とし、MCI者を「1」及びCN者を「0」とする2値変数を目的変数とする。ここでは、MCI者かCN者を示す変数(すなわち、0か1を示す2値変数)に対して、MCI者(すなわち、2値変数が1を示す被験者)である確率pxを、複数の説明変数によって予測する解析を行う。 Specifically, a logistic regression with the subject's data is performed on the total scores for different combinations of odor components to derive the AUC. Logistic regression is a well-known technique, so a detailed explanation is omitted, but for a variable that takes either 0 or 1, the probability that the variable will be 1 is an analysis method that predicts with a plurality of explanatory variables. be. In this embodiment, as logistic regression, the data of the subject, the body data and smoking data included in the subject's identification information, and the data indicating the age, gender and smoking history of the subject, and the olfactory score of the subject as explanatory variables, MCI subjects is "1" and CN is "0". Here, for a variable indicating MCI or CN (that is, a binary variable indicating 0 or 1), the probability px of being an MCI person (that is, a subject whose binary variable indicates 1) is expressed by multiple explanations. Perform predictive analysis by variables.

ロジスティック回帰モデルは、次の推定式で表すことが可能である。
px=1/[1+exp{-(pa+pb+pc+pd)}]
上記の式中、
A、B、C、Dを定数とする場合に、
paは(A×スコアの合計値)を示し、
pbは(B×年齢)を示し、
pcは(C×性別)を示し、
pdは(D×喫煙歴)を示す。
A logistic regression model can be represented by the following estimation formula.
px=1/[1+exp{-(pa+pb+pc+pd)}]
In the above formula,
When A, B, C, and D are constants,
pa indicates (total value of A × score),
pb indicates (B × age),
pc indicates (C x gender),
pd indicates (D x smoking history).

上記の定数A、B、C、Dは、ロジスティック回帰の係数である。ロジスティック回帰の係数である定数A、B、C、Dは、最尤法(MLE:Maximum Likelihood Estimation)を用いて推定することが可能である。最尤法は、公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、サンプルデータ、すなわち、被験者のデータから得られる確率が最も高くなるように最適化したパラメータ(ロジスティック回帰の係数)の値を導出する方法である。 The constants A, B, C, D above are the logistic regression coefficients. Constants A, B, C, and D, which are coefficients of logistic regression, can be estimated using the maximum likelihood method (MLE: Maximum Likelihood Estimation). Since the maximum likelihood method is a well-known technique, detailed description is omitted, but the sample data, that is, the value of the parameter (logistic regression coefficient) optimized so that the probability obtained from the subject data is the highest It is a method of derivation.

従って、被験者の識別情報(身体データと喫煙データ)による年齢、性別及び喫煙歴を示すデータと、当該被験者の嗅覚スコアを用いて、MCI者である被験者のデータによる確率pxが高くなるように、また、CN者である被験者のデータによる確率pxが低くなるように、定数A、B、C、Dを導出する。この定数A、B、C、Dは、認知機能検査の種類であるMMSE及びMoCA-Jの各々に対して導出する。また、当該定数A、B、C、Dは、上述した6種類の匂い成分のうちの1以上で取り得る全ての組み合わせの各々について導出する。導出した定数A、B、C、Dは、認知機能検査の種類と匂い成分の組み合わせに対応付けて、登録部126に渡され、相関・回帰情報データベース100Bに登録される。 Therefore, using the data indicating age, sex and smoking history by the subject's identification information (physical data and smoking data) and the olfactory score of the subject, so that the probability px based on the data of the subject who is an MCI person is high, Also, the constants A, B, C, and D are derived so that the probability px based on the data of the CN subjects is low. The constants A, B, C, and D are derived for each of the cognitive function test types MMSE and MoCA-J. Also, the constants A, B, C, and D are derived for each of all possible combinations of one or more of the six types of odor components described above. The derived constants A, B, C, and D are passed to the registration unit 126 in association with the combination of the type of cognitive function test and the odor component, and registered in the correlation/regression information database 100B.

次に、匂い成分の組み合わせによる認知機能の推定に関する評価を行う。当該評価は、上述したROC解析によるAUCを評価指標として適用する。 Next, we evaluate the estimation of cognitive function by combining odor components. For the evaluation, the AUC obtained by the ROC analysis described above is applied as an evaluation index.

上述した推定式で、被験者がMCI者と予測される確率pxを計算することが可能である。この予測した確率pxが高い被験者が、MCI者で、確率pxが低い被験者がCN者であれば上記推定式による予測精度が高いことになる。カットオフ値と呼ばれる閾値を設定することで、MCI者かCN者かを判別することが可能である。しかし、一般に、MCIが疑われる被験者をMCI者と予測する精度を高くする閾値を設定すると、MCIが疑われない被験者をCN者と予測する精度が低くなる。一方、MCI者が疑われない被験者をCN者と予測する精度が高くする閾値を設定すると、MCIが疑われる被験者をMCI者と予測する精度が低くなる。そこで、実施形態では、特定の閾値に限定するのではなく、予測精度を総合的に評価するために、ROC曲線を用いる。具体的には、被験者のデータを用いて、ROC解析におけるROC曲線を導出し、AUCを導出する。 Using the estimation formula described above, it is possible to calculate the probability px that the subject is predicted to have MCI. If a subject with a high predicted probability px is an MCI subject and a subject with a low probability px is a CN subject, the prediction accuracy of the above estimation formula is high. By setting a threshold value called a cutoff value, it is possible to determine whether a person is an MCI person or a CN person. However, in general, when a threshold is set to increase the accuracy of predicting a subject suspected of MCI as a person with MCI, the accuracy of predicting a subject not suspected of having MCI as a person with CN generally decreases. On the other hand, if a threshold value is set to increase the accuracy of predicting a subject who is not suspected of having MCI as a CN subject, the accuracy of predicting a subject suspected of having MCI as having MCI decreases. Therefore, in the embodiment, the ROC curve is used to comprehensively evaluate the prediction accuracy instead of limiting to a specific threshold. Specifically, using subject data, an ROC curve in ROC analysis is derived, and AUC is derived.

図25に、ROC曲線の一例を示す。図25は、感度を縦軸に設定し、(1-特異度)を横軸に設定した図である。感度は、MCIが疑われる被験者のうち、MCI者と予測された被験者の比率を示す。特異度は、MCIではない被験者のうち、CN者と予測された被験者の比率を示す。AUCはROC曲線を境界として図の下方側の面積に対応する。 FIG. 25 shows an example of the ROC curve. FIG. 25 is a diagram in which sensitivity is set on the vertical axis and (1-specificity) is set on the horizontal axis. Sensitivity indicates the proportion of subjects with suspected MCI who are predicted to have MCI. Specificity indicates the proportion of subjects without MCI who were predicted to be CN. AUC corresponds to the area on the lower side of the figure bounded by the ROC curve.

AUCの値は、大きくなるにしたがって被験者がMCI者であると予測する予測精度が向上する。よって、ここでは、予め定めた評価条件に適合する評価指標(AUC)の匂い成分群を、後述する推定フェーズで用いる匂い成分の組み合わせとして導出する。評価条件は、評価指標(AUC)が予め定めた所定値を超えた匂い成分群の何れかを抽出して選定することである。本実施形態では、認知機能の検査に最も好ましい匂い成分の組み合わせとして、評価指標(AUC)が最大値の匂い成分群を選定する。 As the AUC value increases, the accuracy of predicting that the subject is a person with MCI improves. Therefore, here, an odor component group of an evaluation index (AUC) that meets predetermined evaluation conditions is derived as a combination of odor components used in the estimation phase, which will be described later. The evaluation condition is to extract and select any of the odor component groups whose evaluation index (AUC) exceeds a predetermined value. In this embodiment, a group of odor components having the maximum value of the evaluation index (AUC) is selected as the combination of odor components that is most preferable for the test of cognitive function.

図26及び図27に、評価指標(AUC)を示すデータの一例を示す。図26は、MoCA-Jによる認知機能検査の検査結果について、匂い成分群に対するAUCの値を、AUCの値が大きい順序で配置した評価テーブルの一例である。図27は、MMSEによる認知機能検査の検査結果について、匂い成分群に対するAUCの値を、AUCの値が大きい順序で配置した評価テーブルの一例である。匂い成分の組み合わせの欄には、匂い成分を上述した識別番号で示している。 26 and 27 show an example of data indicating the evaluation index (AUC). FIG. 26 is an example of an evaluation table in which the AUC values for the odor component group are arranged in descending order of the AUC values for the test results of the cognitive function test by MoCA-J. FIG. 27 is an example of an evaluation table in which the AUC values for the odor component group are arranged in descending order of the AUC values for the test results of the cognitive function test by MMSE. In the column of combination of odor components, the odor components are indicated by the identification numbers described above.

図26に示すように、MoCA-Jによる認知機能検査の検査結果に対しては、「4」ミントと「5」靴下の2つの匂いの組合せによる匂い成分群が、AUCが最も高い結果となっている。よって、「4」ミントと「5」靴下の2つの匂い成分の組合せによる匂い成分群が、MoCA-Jによる認知機能検査の検査値に最も強い相関関係を有する匂い成分の組合せとなることが理解される。また、図27に示すように、MMSEによる認知機能検査の検査結果に対しては、「2」雑巾臭と「4」ミントの2つの匂いの組合せによる匂い成分群が、AUCが最も高い結果となっている。よって、「2」雑巾臭と「4」ミントの2つの匂い成分の組合せによる匂い成分群が、MMSEによる認知機能検査の検査値に最も強い相関関係を有する匂い成分の組合せとなることが理解される。 As shown in FIG. 26, in the results of the cognitive function test by MoCA-J, the odor component group with the combination of two odors, "4" mint and "5" socks, had the highest AUC. ing. Therefore, it is understood that the combination of two odor components, "4" mint and "5" socks, is the combination of odor components that has the strongest correlation with the test values of the cognitive function test by MoCA-J. be done. In addition, as shown in FIG. 27, in the test results of the cognitive function test by MMSE, the odor component group with the combination of two odors, "2" rag odor and "4" mint, has the highest AUC. It's becoming Therefore, it is understood that the odor component group of the combination of the two odor components of "2" rag odor and "4" mint is the combination of odor components having the strongest correlation with the test values of the cognitive function test by MMSE. be.

上述したミントの匂い成分は、被験者が爽快感を覚える匂い成分として予め定めた第1匂い成分の一例である。また、雑巾臭及び靴下の匂い成分は、被験者が不快感を覚える匂い成分として予め定めた第2匂い成分の一例である。また、ミントおよび雑巾臭の匂い成分、並びにミントおよび靴下の匂い成分の組み合わせは、第1匂い成分と、第2匂い成分との成分セットの一例である。 The mint odor component described above is an example of a first odor component predetermined as an odor component that makes the subject feel refreshed. Also, the odor of rags and the odor of socks are examples of the second odor components predetermined as the odor components that make the subject feel uncomfortable. A combination of mint and rag odor components and mint and socks odor components is an example of a component set of a first odor component and a second odor component.

このように、相関・回帰情報導出部125は、被験者のデータ(年齢、性別、喫煙歴)、匂い成分の検査結果、及び認知機能の検査結果のデータを用いて、匂い成分の組み合わせ(ここでは、ミントと靴下、ミントと雑巾臭)を導出する。また、被験者のデータ、匂い成分、及び匂い成分と認知機能検査の相関関係を示すデータを導出する。 In this way, the correlation/regression information derivation unit 125 uses the data of the subject (age, sex, smoking history), test results of odor components, and data of test results of cognitive function to obtain combinations of odor components (here, , mint and socks, mint and rag smell). In addition, subject data, odor components, and data showing correlations between odor components and cognitive function tests are derived.

なお、上述したロジスティック回帰モデルは、一般化線形モデルの一例であり、本開示は、解析手法としてロジスティック回帰モデルを用いることに限定されるものではなく、他の解析モデルを用いてもよい。また、上述した評価指標の導出は、ROC解析を行ってAUCを導出することに限定されるものではないことは勿論である。 Note that the logistic regression model described above is an example of a generalized linear model, and the present disclosure is not limited to using the logistic regression model as an analysis method, and other analysis models may be used. Moreover, the above-described derivation of the evaluation index is not limited to derivation of AUC by performing ROC analysis.

次に、ステップS154で、登録部126は、認知機能検査の種類に応じた匂い成分の組み合わせ(例えば、ミントと靴下、及びミントと雑巾臭)を示すデータを、相関・回帰情報データベース100Bに登録する。また、登録部126は、上述した相関関係を示すデータ、すなわち、上記推定式における定数A、B、C、Dを、認知機能検査の種類と匂い成分の組み合わせに対応付けて、相関・回帰情報データベース100Bに登録する。 Next, in step S154, the registration unit 126 registers data indicating combinations of odor components (for example, mint and socks, and mint and rag odor) according to the type of cognitive function test in the correlation/regression information database 100B. do. Further, the registration unit 126 associates the data indicating the above-described correlation, that is, the constants A, B, C, and D in the above estimation formula with the combination of the type of cognitive function test and the odor component, to obtain correlation/regression information. Register in the database 100B.

よって、認知機能推定装置10は、学習フェーズにおいて、上述したようにして、相関・回帰情報データベース100Bを構築する。 Therefore, in the learning phase, the cognitive function estimation device 10 constructs the correlation/regression information database 100B as described above.

(推定フェーズ)
次に、推定フェーズとして機能する認知機能推定装置10Bについて説明する。本実施形態では、説明を簡単にするため、認知機能検査は、医師免許保有者が実施する認知症スクリーニング検査の一例として、上述したMoCA-Jに対する推定への適用を説明する。
(estimation phase)
Next, the cognitive function estimation device 10B that functions as an estimation phase will be described. In this embodiment, to simplify the explanation, the cognitive function test will be described as an example of a dementia screening test conducted by licensed medical practitioners and applied to the estimation of MoCA-J described above.

図28は、構築済みの相関・回帰情報データベース100Bを用いて認知機能推定処理する推定フェーズにおける機能構成を示すブロック図である。
認知機能推定装置10Bは、推定処理プログラムの実行によって、推定フェーズとして、構築済みの相関・回帰情報データベース100Bを用いて被験者の認知機能を推定する機能を有する。すなわち、推定処理プログラムは、嗅覚データ収集機能、被験者に関するデータ取得機能、匂い選定機能、相関・回帰情報の抽出機能、認知機能評価機能、及び提示機能を有する。この推定フェーズでは、認知機能推定装置10Bは、相関・回帰情報データベース100Bに基づいて、被験者の年齢、性別、及び喫煙歴を含む識別情報と、認知機能検査の種類とに対して相関関係を有する匂い成分を選定し、当該匂い成分による嗅覚データから認知機能を推定する。
FIG. 28 is a block diagram showing a functional configuration in an estimation phase in which cognitive function estimation processing is performed using the constructed correlation/regression information database 100B.
The cognitive function estimating device 10B has a function of estimating the subject's cognitive function as an estimation phase by executing an estimation processing program using the constructed correlation/regression information database 100B. That is, the estimation processing program has an olfactory data collection function, a subject data acquisition function, an odor selection function, a correlation/regression information extraction function, a cognitive function evaluation function, and a presentation function. In this estimation phase, the cognitive function estimating device 10B has a correlation between identification information including age, sex, and smoking history of the subject and the type of cognitive function test based on the correlation/regression information database 100B. An odor component is selected, and cognitive function is estimated from the olfactory data of the odor component.

図28に示すように、推定フェーズでは、認知機能推定装置10BのCPU11は、嗅覚データ収集部101、データ取得部122、匂い選定部124、相関・回帰情報データベース100Bからデータを抽出する抽出部127、認知機能評価部128、及び提示部130として機能する。 As shown in FIG. 28, in the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10B includes an olfactory data collection unit 101, a data acquisition unit 122, an odor selection unit 124, and an extraction unit 127 that extracts data from the correlation/regression information database 100B. , the cognitive function evaluation unit 128 and the presentation unit 130 .

図29は、認知機能推定装置10Bの推定フェーズにおける推定処理の流れを示すフローチャートである。推定フェーズでは、認知機能推定装置10BのCPU11が推定処理プログラムを実行することで、図29に示される推定処理が実現される。 FIG. 29 is a flow chart showing the flow of estimation processing in the estimation phase of the cognitive function estimation device 10B. In the estimation phase, the CPU 11 of the cognitive function estimation device 10B executes the estimation processing program, thereby realizing the estimation processing shown in FIG. 29 .

認知機能推定装置10Bにおいて、推定フェーズとして被験者の認知機能の推定処理が開始されると、図29に示す推定処理プログラムが実行される。まず、ステップS240で、データ取得部122は、被験者のデータの入力を受け付けて、取得する。ここでは、被験者のデータとして、被験者の年齢、及び性別を示す身体データと、喫煙歴を示す喫煙データとが取得される。データ取得部122で取得するデータは、入力部16で入力された情報を用いてもよく、通信部18を介して他の機器との通信により得られた情報を用いてもよい。データ取得部122で取得されたデータは、匂い選定部124、及び認知機能評価部128に渡される。 In the cognitive function estimation device 10B, when the estimation process of the subject's cognitive function is started as the estimation phase, the estimation process program shown in FIG. 29 is executed. First, in step S240, the data acquisition unit 122 receives and acquires the subject's data input. Here, physical data indicating the subject's age and sex, and smoking data indicating the smoking history are acquired as the subject's data. The data obtained by the data obtaining unit 122 may be information input by the input unit 16 or information obtained by communication with another device via the communication unit 18 . The data acquired by the data acquisition unit 122 are passed to the odor selection unit 124 and the cognitive function evaluation unit 128 .

次に、ステップS242で、匂い選定部124は、相関・回帰情報データベース100Bから複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータを取得する。具体的には、匂い選定部124は、抽出部117に対して、相関・回帰情報データベース100Bから複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータの抽出を要求する。抽出部127は、匂い選定部124からの要求への応答として、上述した登録済みの複数の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)を示すデータを渡す。ここでは、匂い選定部124は、ミントおよび靴下の2種類の匂い成分の組み合わせである匂い成分群を示すデータを取得する。 Next, in step S242, the odor selection unit 124 acquires data representing a combination of multiple odor components (odor component group) from the correlation/regression information database 100B. Specifically, the odor selection unit 124 requests the extraction unit 117 to extract data representing a combination of multiple odor components (odor component group) from the correlation/regression information database 100B. As a response to the request from the odor selecting unit 124, the extracting unit 127 delivers data indicating a combination of the plurality of registered odor components (a group of odor components). Here, the odor selection unit 124 acquires data representing an odor component group that is a combination of two types of odor components, mint and socks.

次に、ステップS244で、匂い選定部124は、ステップS242で取得した複数の匂い成分(匂い成分群)を、検査に用いる複数の匂い成分(匂い成分群)として選定する。匂い選定部124は、選定した複数の匂い成分を示す情報を、嗅覚データ収集部101に渡す。ここでは、ミントおよび靴下の2種類の匂い成分が選定される。 Next, in step S244, the odor selection unit 124 selects the plurality of odor components (the odor component group) acquired in step S242 as the plurality of odor components (the odor component group) used for the inspection. The odor selection unit 124 passes information indicating the selected odor components to the olfactory data collection unit 101 . Two types of odor components are selected here: mint and socks.

嗅覚データ収集部101は、上述したステップS204と同様に、ステップS244で、匂い選定部124から渡された匂い成分を示す情報に従って、当該匂い成分を被験者に対して放出する。そして、嗅覚データ収集部101は、放出された匂い成分に対する被験者の嗅覚能力を示すデータを収集する。 The olfactory data collection unit 101 emits the odor component to the subject according to the information indicating the odor component passed from the odor selection unit 124 in step S244, as in step S204 described above. Then, the olfactory data collection unit 101 collects data indicating the subject's olfactory ability for the released odor components.

次に、嗅覚データ収集部101は、上述したステップS206と同様に、ステップS246で、匂い成分の放出条件(種類及び濃度)に対応して、被験者によって正解画像が選択された選択結果を示す被験者の嗅覚による匂いの嗅覚スコアを導出し、記録する。嗅覚データ収集部101で導出された嗅覚スコアは、認知機能評価部128に渡される。嗅覚データ収集部101は、成分放出制御部の一例である。 Next, in step S246, similarly to step S206 described above, the olfactory data collection unit 101 selects a correct image according to the release conditions (type and concentration) of the odor component. Derive and record the olfactory score of the odor by the olfactory sense of The olfactory score derived by the olfactory data collection unit 101 is passed to the cognitive function evaluation unit 128 . The olfactory data collection unit 101 is an example of an ingredient release control unit.

認知機能評価部128は、ステップS248で、嗅覚スコアと、認知機能検査結果との相関関係を示すデータを取得する。具体的には、認知機能評価部128は、上述した推定式を示すデータを、抽出部127に対して要求する。抽出部127は、認知機能評価部128からの要求への応答として、推定式、及び推定式を示すデータを渡す。そして、認知機能評価部128は、抽出部127からの相関・回帰情報データベース100Bに登録済みの推定式、及び推定式の定数を示すデータを取得する。 The cognitive function evaluation unit 128 acquires data indicating the correlation between the olfactory score and the cognitive function test results in step S248. Specifically, the cognitive function evaluation unit 128 requests the extraction unit 127 for data indicating the estimation formula described above. In response to the request from the cognitive function evaluation unit 128, the extraction unit 127 delivers the estimation formula and data indicating the estimation formula. Then, the cognitive function evaluation unit 128 acquires the estimation formula registered in the correlation/regression information database 100B from the extraction unit 127 and the data indicating the constants of the estimation formula.

次に、認知機能評価部128は、ステップS250で、認知機能の評価値(確率px)を導出する。まず、嗅覚データ収集部101で導出された匂い成分毎の嗅覚スコアを合計し、合計スコアを導出する。次に、被験者の年齢、性別及び喫煙歴を示すデータ、合計スコア、及び推定式を用いて、被験者に対する認知機能の評価値、すなわち、確率pxの値を導出する。認知機能評価部128で導出された評価値は、提示部130に渡される。 Next, the cognitive function evaluation unit 128 derives a cognitive function evaluation value (probability px) in step S250. First, the olfactory score for each odor component derived by the olfactory data collection unit 101 is totaled to derive a total score. Next, using the data indicating the subject's age, sex and smoking history, the total score, and the estimation formula, the cognitive function evaluation value for the subject, that is, the value of probability px is derived. The evaluation value derived by the cognitive function evaluation unit 128 is passed to the presentation unit 130 .

そして、提示部130は、ステップS252で、上述したステップS212と同様に、認知機能に関する情報を提示する。例えば、提示部110は、認知機能の検査に関する情報として、評価値である確率pxの値を表示部17に表示する表示制御を行う。表示部17に表示するデータは、確率pxが予め定めた閾値以下の場合に認知機能が低下している虞が無とし、確率pxが予め定めた閾値を超えた場合に認知機能が低下する虞が有とすることが可能である。認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)に関するデータは、確率pxの値が大きくなるに従って、認知機能が低下している虞の度合い(大きさ)が大きくなるようにすればよい。 Then, in step S252, the presentation unit 130 presents information about cognitive function in the same manner as in step S212 described above. For example, the presentation unit 110 performs display control to display the value of the probability px, which is the evaluation value, on the display unit 17 as information related to the test of cognitive function. The data displayed on the display unit 17 indicates that there is no possibility of cognitive function deterioration when the probability px is equal to or less than a predetermined threshold, and that there is no possibility of cognitive function deterioration when the probability px exceeds the predetermined threshold. It is possible to have The data on the degree (magnitude) of the possibility that the cognitive function may be degraded may be such that the degree (magnitude) of the possibility that the cognitive function is degraded increases as the value of the probability px increases.

よって、認知機能推定装置10Bは、推定フェーズにおいて、上述したようにして、相関・回帰情報データベース100Bを用いて、被験者の認知機能を推定する。 Therefore, in the estimation phase, the cognitive function estimation device 10B estimates the subject's cognitive function using the correlation/regression information database 100B as described above.

なお、認知機能検査の種類に応じた推定処理を行う場合、抽出部127は、認知機能検査の種類を対応付けて匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)のデータの各々を取得すればよい。また、嗅覚データ収集部101は、認知機能検査の種類毎の匂い成分の組み合わせ(匂い成分群)に対する嗅覚スコアを導出し、当該嗅覚スコアを認知機能検査の種類に対応付けて認知機能評価部128に渡せばよい。また、認知機能評価部128は、認知機能検査の種類毎の推定式、すなわち定数を用いて、各々の評価値(確率px)を導出し、当該各々の評価値(確率px)を認知機能検査の種類に対応付けて提示部130に渡せばよい。 Note that when performing estimation processing according to the type of cognitive function test, the extraction unit 127 may acquire each data of a combination of odor components (a group of odor components) in association with the type of cognitive function test. Further, the olfactory data collection unit 101 derives an olfactory score for a combination of odor components (smell component group) for each type of cognitive function test, associates the olfactory score with the type of cognitive function test, and calculates the cognitive function evaluation unit 128. You can give it to In addition, the cognitive function evaluation unit 128 derives each evaluation value (probability px) using an estimation formula for each type of cognitive function test, that is, a constant, and calculates the evaluation value (probability px) for each cognitive function test. type, and passed to the presentation unit 130 .

以上説明したように、本実施形態に係る認知機能装置によれば、被験者の年齢、性別及び喫煙歴を示すデータ、並びに匂い成分の嗅覚スコアと、認知機能検査の結果との相関関係から、認知機能検査に相関のある匂い成分を選定する。また、当該相関関係を示す情報として推定式を導出して、推定式を相関・回帰情報データベースに登録する。この推定式を用いることで、被験者の年齢、性別及び喫煙歴を示すデータと、認知機能に関係する匂い成分の嗅覚スコアの合計値(合計スコア)とにより、認知機能が低下している虞を示す評価値(確率)を導出可能になる。 As described above, according to the cognitive function device according to the present embodiment, data indicating the subject's age, sex, and smoking history, and the correlation between the olfactory score of the odor component and the results of the cognitive function test can be used to determine cognitive function. Select an odor component that correlates with the function test. Also, an estimation formula is derived as information indicating the correlation, and the estimation formula is registered in the correlation/regression information database. By using this estimation formula, it is possible to estimate the possibility of cognitive function deterioration based on the data indicating the subject's age, sex, and smoking history, and the sum of the olfactory scores (total score) of odor components related to cognitive function. It becomes possible to derive the evaluation value (probability) indicated.

[その他の形態]
なお、上記では、本開示の技術を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能である。例えば、上記実施の形態で説明した認知機能推定装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
[Other forms]
In the above, the technology of the present disclosure has been described in detail with respect to specific embodiments, but the technology of the present disclosure is not limited to such embodiments, and various other techniques can be used within the scope of the technology of the present disclosure. Embodiments are possible. For example, the configuration of the cognitive function estimation device described in the above embodiment is merely an example, and may be changed according to circumstances without departing from the gist of the invention.

また、上記実施の形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。 Further, the flow of processing of the program described in the above embodiment is also an example, and unnecessary steps may be deleted, new steps added, or the processing order changed without departing from the scope of the invention. good too.

また、上記実施の形態では、記憶部に記憶したプログラムを実行することにより行われる処理を説明したが、プログラムの処理をハードウェアで実現してもよい。 Further, in the above embodiment, the processing performed by executing the program stored in the storage unit has been described, but the processing of the program may be realized by hardware.

また、上記各実施の形態では、プログラムがROM等のメモリに予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、およびUSBメモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 Moreover, in each of the above-described embodiments, a mode in which the program is stored (installed) in advance in a memory such as a ROM has been described, but the present invention is not limited to this. The program may be provided in a form recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and a USB memory. Also, the program may be downloaded from an external device via a network.

上記実施の形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ(例えばCPU等)や、専用のプロセッサ(例えばGPU:Graphics Processing Unit、ASIC:Application Specific Integrated Circuit、FPGA: Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス、等)を含むものである。また上記実施の形態におけるプロセッサの動作は、1つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記実施の形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。 In the above embodiments, the processor refers to a processor in a broad sense, and includes a general-purpose processor (such as a CPU) and a dedicated processor (such as GPU: Graphics Processing Unit, ASIC: Application Specific Integrated Circuit, FPGA: Field Programmable Gate Arrays, programmable logic devices, etc.). Further, the operations of the processors in the above embodiments may be performed not only by one processor but also by cooperation of a plurality of physically separated processors. Also, the order of each operation of the processor is not limited to the order described in the above embodiments, and may be changed.

10 認知機能推定装置
10X コンピュータ本体
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 入出力インタフェース
15 バス
16 入力部
17 表示部
18 通信部
19 記憶部
20 匂い成分放出装置
100 相関・平均情報データベース
101 嗅覚データ収集部
102 身体データ取得部
103 認知機能検査結果取得部
104 匂い選定部
105 相関・平均情報導出部
106 登録部
107 抽出部
108 認知機能評価部
110 提示部
10 cognitive function estimation device 10X computer main body 11 CPU
12 RAMs
13 ROMs
14 Input/output interface 15 Bus 16 Input unit 17 Display unit 18 Communication unit 19 Storage unit 20 Odor component release device 100 Correlation/average information database 101 Olfactory data collection unit 102 Physical data acquisition unit 103 Cognitive function test result acquisition unit 104 Odor selection unit 105 correlation/average information derivation unit 106 registration unit 107 extraction unit 108 cognitive function evaluation unit 110 presentation unit

Claims (23)

認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢を含む識別情報を取得する取得部と、
予め定めた認知機能検査を行った被験者を識別するための年齢を含む識別情報に対して、匂い成分と認知機能検査との相関関係、及び前記匂い成分と前記認知機能検査の検査値との相関関係を示す情報を含む相関関係情報に基づいて、前記対象者に対して相関関係を有する匂い成分を設定する匂い成分設定部と、
前記設定された匂い成分を放出した場合の前記対象者の嗅覚による匂い成分の検査結果及び前記相関関係情報における前記認知機能検査の検査値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、
を備えた認知機能推定装置。
an acquisition unit that acquires identification information including the age of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated;
The correlation between the odor component and the cognitive function test, and the correlation between the odor component and the test value of the cognitive function test, with respect to identification information including age for identifying a subject who has undergone a predetermined cognitive function test. an odor component setting unit that sets an odor component having a correlation with the subject based on correlation information including information indicating a relationship;
Estimate the evaluation value of the cognitive function of the subject based on the test results of the odor component by the olfactory sense of the subject when the set odor component is emitted and the test value of the cognitive function test in the correlation information. an estimator that
Cognitive function estimation device with.
前記相関関係情報は、複数の被験者について、前記匂い成分の種類、及び当該匂い成分の検査値との相関関係を導出し、
予め定めた年齢を境界とした年代別に分類し、分類された年代別に、匂い成分に対する検査結果の平均値を、前記匂い成分の検査値として導出する
請求項1に記載の認知機能推定装置。
The correlation information derives the type of the odor component and the correlation with the test value of the odor component for a plurality of subjects,
2. The cognitive function estimating device according to claim 1, further comprising: classifying by age with a predetermined age as a boundary, and deriving an average value of test results for odor components for each classified age as the test value for the odor component.
前記推定部によって推定された前記対象者に対する認知機能の評価値を提示する提示部をさらに備え、
前記推定部は、前記認知機能の評価値が、予め定めた閾値を超えた場合に、前記認知機能検査を受けることを推奨する推奨情報を提示する
請求項1に記載の認知機能推定装置。
further comprising a presentation unit that presents the cognitive function evaluation value for the subject estimated by the estimation unit;
The cognitive function estimation device according to claim 1, wherein the estimation unit presents recommendation information that recommends taking the cognitive function test when the evaluation value of the cognitive function exceeds a predetermined threshold.
前記識別情報は、前記対象者の年齢及び性別を含む身体データ、喫煙経験の有無を含む喫煙データ、滞在位置及び滞在期間を示す滞在データ、教育に関与した教育関与時間データの少なくとも1つの情報を含む
請求項1に記載の認知機能推定装置。
The identification information includes at least one of physical data including the subject's age and gender, smoking data including whether or not he or she has ever smoked, stay data indicating the location and length of stay, and education participation time data involved in education. Cognitive function estimation device according to claim 1.
前記身体データの性別は、第1性別及び第2性別の2種類のうちの何れかを示し、
前記匂い成分設定部は、前記第1性別に対しては、バニラ、雑巾臭、黄桃、及び靴下を含む匂い成分を設定し、前記第2性別に対しては、カラメル、靴下を含む匂い成分を設定する
請求項4記載の認知機能推定装置。
The gender of the physical data indicates one of two types of first gender and second gender,
The odor component setting unit sets odor components including vanilla, rag smell, yellow peach, and socks for the first gender, and sets odor components including caramel and socks for the second gender. The cognitive function estimating device according to claim 4.
コンピュータを、
認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢を含む識別情報を取得する取得部、
予め定めた認知機能検査を行った被験者を識別するための年齢を含む識別情報に対して、匂い成分と認知機能検査との相関関係、及び前記匂い成分と前記認知機能検査の検査値との相関関係を示す情報を含む相関関係情報に基づいて、前記対象者に対して相関関係を有する匂い成分を設定する匂い成分設定部、及び、
前記設定された匂い成分を放出した場合の前記対象者の嗅覚による匂い成分の検査結果及び前記相関関係情報における前記認知機能検査の検査値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部、
として機能させるためのプログラム。
the computer,
an acquisition unit that acquires identification information including the age of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated;
The correlation between the odor component and the cognitive function test, and the correlation between the odor component and the test value of the cognitive function test, with respect to identification information including age for identifying a subject who has undergone a predetermined cognitive function test. an odor component setting unit that sets an odor component having a correlation with the subject based on correlation information including information indicating a relationship; and
Estimate the evaluation value of the cognitive function of the subject based on the test results of the odor component by the olfactory sense of the subject when the set odor component is emitted and the test value of the cognitive function test in the correlation information. an estimator that
A program to function as
対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部と、
前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、
前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、
を備えた認知機能推定装置。
an odorant component release unit that releases each of a plurality of odorant components to a subject while varying the concentration of each odorant component in a plurality of steps;
a score setting unit for setting a score corresponding to the correct concentration when the subject's answer indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing unit is correct;
an estimating unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the total value of the scores set by the score setting unit for the plurality of odor components;
Cognitive function estimation device with.
前記匂い成分は、バニラ、ミント、黄桃、及び靴下の各々の匂い成分である
請求項7に記載の認知機能推定装置。
The cognitive function estimation device according to claim 7, wherein the odor components are odor components of vanilla, mint, yellow peach, and socks.
前記推定部は、定数a、bを用いて、
認知機能の評価値=a×スコアの合計値+b
で表される式に基づいた認知機能の評価値を前記認知機能として推定する
請求項7に記載の認知機能推定装置。
The estimation unit uses constants a and b to
Cognitive function evaluation value = a × total score + b
The cognitive function estimating device according to claim 7, wherein an evaluation value of cognitive function based on a formula represented by is estimated as the cognitive function.
前記スコアは、正解した濃度が低くなるのに従って高い値が設定される
請求項7に記載の認知機能推定装置。
The cognitive function estimation device according to claim 7, wherein the score is set to a higher value as the concentration of correct answers decreases.
複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値と、前記複数の被験者に複数の匂い成分の各々を放出した際の匂い成分の各々の前記スコアとを対応付けた対応関係に基づいて、前記認知機能検査に対して相関関係を有しかつ、前記複数の匂い成分の成分数より少ない成分数の匂い成分を組み合わせた匂い成分群を設定する匂い成分設定部をさらに備え、
前記匂い成分放出部は、前記匂い成分設定部で設定された匂い成分群を前記複数の匂い成分として放出する
請求項7に記載の認知機能推定装置。
A test value of the cognitive function test obtained by performing a predetermined cognitive function test on a plurality of subjects is associated with the score of each of the odor components when each of the plurality of odor components is released to the plurality of subjects. an odor component setting unit configured to set, based on the correspondence relationship, an odor component group in which odor components having a correlation with the cognitive function test and having a smaller number of components than the number of components of the plurality of odor components are combined; prepared,
8. The cognitive function estimation device according to claim 7, wherein the odor component release unit releases the odor component group set by the odor component setting unit as the plurality of odor components.
前記匂い成分設定部は、前記複数の被験者に対しての前記複数の匂い成分についての合計値に対して、前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との分布を解析した判別力評価値に関する情報が予め定めた相関値を超えた組み合わせの複数の匂い成分を前記匂い成分群として設定する
請求項11に記載の認知機能推定装置。
The odor component setting unit divides the total value of the plurality of odor components for the plurality of subjects into subjects whose test values in the cognitive function test exceed a predetermined test value and subjects whose test values are less than or equal to a predetermined test value. 12. The cognitive function estimating device according to claim 11, wherein a plurality of odor components in which the information on the discriminant power evaluation value obtained by analyzing the distribution of the odor components exceeds a predetermined correlation value is set as the odor component group.
前記推定部は、複数の被験者に対する前記匂い成分の前記スコアの合計値と、複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との比率の相関関係に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する
請求項7に記載の認知機能推定装置。
The estimating unit determines the sum of the scores of the odor components for a plurality of subjects, and the test value of the cognitive function test obtained by performing a predetermined cognitive function test on a plurality of subjects, and the subject and the predetermined test. The cognitive function estimating device according to claim 7, which estimates the cognitive function evaluation value for the subject based on the correlation of the ratio with the subjects below the value.
前記推定部によって推定された前記対象者に対する認知機能の評価値を提示する提示部をさらに備え、
前記推定部は、前記認知機能の評価値が、予め定めた閾値を超えた場合に、認知機能検査を受けることを推奨する推奨情報を提示する
請求項7に記載の認知機能推定装置。
further comprising a presentation unit that presents the cognitive function evaluation value for the subject estimated by the estimation unit;
The cognitive function estimation device according to claim 7, wherein the estimation unit presents recommendation information that recommends taking a cognitive function test when the evaluation value of the cognitive function exceeds a predetermined threshold.
対象者の認知機能を推定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、
前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部
として機能させるためのプログラム。
A program for causing a computer to execute processing for estimating the cognitive function of a subject,
said computer,
The response from the subject indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing unit that releases each of a plurality of odor components to the subject while changing the concentration of each odor component in a plurality of steps. a score setting unit that sets a score corresponding to the concentration indicating the correct answer when the answer is correct;
A program for functioning as an estimation unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the total value of the plurality of odor components of the scores set by the score setting unit.
認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢及び性別を示す身体データ、並びに喫煙経験の有無を示す喫煙データを含む識別情報を取得する取得部と、
対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部と、
前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、
前記取得部で取得された前記識別情報と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値とに基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部と、
を備えた認知機能推定装置。
an acquisition unit that acquires identification information including physical data indicating the age and sex of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated, and smoking data indicating whether or not the subject has ever smoked;
an odorant component release unit that releases each of a plurality of odorant components to a subject while varying the concentration of each odorant component in a plurality of steps;
a score setting unit for setting a score corresponding to the correct concentration when the subject's answer indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing unit is correct;
An estimation unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the identification information acquired by the acquisition unit and the total value of the plurality of odor components of the scores set by the score setting unit. When,
Cognitive function estimation device with.
前記推定部は、
複数の被験者について、前記識別情報と、前記匂い成分の種類及び当該匂い成分の検査値と、認知機能検査の検査値との相関関係に基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する
請求項16に記載の認知機能推定装置。
The estimation unit
For a plurality of subjects, the cognitive function evaluation value for the subject is estimated based on the correlation between the identification information, the type of the odor component, the test value of the odor component, and the test value of the cognitive function test. The cognitive function estimation device according to claim 16.
前記推定部は、
A、B、C、Dを定数とし、
paを(A×スコアの合計値)とし、
pbを(B×年齢)とし、
pcを(C×性別)とし、
pdを(D×喫煙歴)とする場合に、
p=1/[1+exp{-(pa+pb+pc+pd)}]
で表される推定式を用いて、認知機能の評価値を導出する
請求項17に記載の認知機能推定装置。
The estimation unit
Let A, B, C, and D be constants,
Let pa be (A × total score),
Let pb be (B x age),
Let pc be (C x gender),
When pd is (D × smoking history),
p=1/[1+exp{−(pa+pb+pc+pd)}]
The cognitive function estimation device according to claim 17, wherein the evaluation value of the cognitive function is derived using the estimation formula represented by.
複数の被験者に予め定めた認知機能検査を行った前記認知機能検査の検査値と、前記複数の被験者に複数の匂い成分の各々を放出した際の匂い成分の各々の前記スコアとを対応付けた対応関係に基づいて、前記認知機能検査に対して相関関係を有しかつ、前記複数の匂い成分の成分数より少ない成分数の匂い成分を組み合わせた匂い成分群を設定する匂い成分設定部をさらに備え、
前記匂い成分放出部は、前記匂い成分設定部で設定された匂い成分群を前記複数の匂い成分として放出する
請求項16に記載の認知機能推定装置。
A test value of the cognitive function test obtained by performing a predetermined cognitive function test on a plurality of subjects is associated with the score of each of the odor components when each of the plurality of odor components is released to the plurality of subjects. an odor component setting unit configured to set, based on the correspondence relationship, an odor component group in which odor components having a correlation with the cognitive function test and having a smaller number of components than the number of components of the plurality of odor components are combined; prepared,
17. The cognitive function estimation device according to claim 16, wherein the odor component release unit releases the odor component group set by the odor component setting unit as the plurality of odor components.
前記匂い成分設定部は、前記複数の被験者に対しての前記複数の匂い成分についての合計値に対して、前記認知機能検査の検査値が所定検査値を超える被験者と所定検査値以下の被験者との分布を解析した判別力評価値に関する情報が予め定めた相関値を超えた組み合わせの複数の匂い成分を前記匂い成分群として設定する
請求項19に記載の認知機能推定装置。
The odor component setting unit divides the total value of the plurality of odor components for the plurality of subjects into subjects whose test values in the cognitive function test exceed a predetermined test value and subjects whose test values are less than or equal to a predetermined test value. 20. The cognitive function estimating device according to claim 19, wherein a plurality of odor components of which the information on the discrimination power evaluation value obtained by analyzing the distribution of the odor components exceeds a predetermined correlation value is set as the odor component group.
前記匂い成分放出部から放出される匂い成分は、前記対象者が爽快感を覚える匂い成分として予め定めた第1匂い成分と、前記対象者が不快感を覚える匂い成分として予め定めた第2匂い成分との成分セットを少なくとも含む
請求項16記載の認知機能推定装置。
The odor components emitted from the odor component emitting part are a first odor component that is predetermined as an odor component that makes the subject feel refreshed, and a second odor that is predetermined as an odor component that makes the subject feel uncomfortable. 17. The cognitive function estimation device according to claim 16, comprising at least a set of components.
前記第1匂い成分は、ミントであり、前記第2匂い成分は、雑巾臭を示す匂い成分又は靴下の匂いを示す匂い成分である
請求項21記載の認知機能推定装置。
22. The cognitive function estimation device according to claim 21, wherein the first odor component is mint, and the second odor component is an odor component representing a rag odor or an odor component representing a sock odor.
コンピュータを、
認知機能を推定する対象者を識別するための前記対象者の年齢及び性別を示す身体データ、並びに喫煙経験の有無を示す喫煙データを含む識別情報を取得する取得部、
対象者に対して複数の匂い成分の各々を、各々の匂い成分の濃度を複数段階に変えて放出する匂い成分放出部を制御する成分放出制御部、および、
前記匂い成分放出部から放出された匂い成分がどの匂い成分かを示す前記対象者の回答が正解であった場合に、正解を示した濃度に対応するスコアを設定するスコア設定部と、
前記取得部で取得された前記識別情報と、前記スコア設定部で設定されたスコアの前記複数の匂い成分についての合計値とに基づいて、前記対象者に対する認知機能の評価値を推定する推定部、
として機能させるためのプログラム。
the computer,
an acquisition unit that acquires identification information including physical data indicating the age and sex of the subject for identifying the subject whose cognitive function is to be estimated, and smoking data indicating whether or not the subject has ever smoked;
a component release control unit that controls an odor component release unit that releases each of a plurality of odor components to a subject while changing the concentration of each odor component in a plurality of stages;
a score setting unit for setting a score corresponding to the correct concentration when the subject's answer indicating which odor component is the odor component released from the odor component releasing unit is correct;
An estimation unit for estimating a cognitive function evaluation value for the subject based on the identification information acquired by the acquisition unit and the total value of the plurality of odor components of the scores set by the score setting unit. ,
A program to function as
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