Electromyographic and mechanomyographic analyses of hyoid motion during swallowing reflex
| Project/Area Number |
19K12213
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center |
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Principal Investigator |
伊東 保志 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害システム研究部, 主任研究員 (70268069)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 嚥下 / 顎二腹筋 / 筋音図 / 筋電図 / 加齢 / 嚥下反射 / 舌骨拳上 |
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| Outline of Research at the Start |
加齢による筋機能低下は誰もが避け得ない嚥下機能低下の一因である。嚥下時に飲食物が気管に入らないようにする機構は喉咽頭部にあり、舌骨の拳上とそれに伴う喉頭蓋の後倒がそれにあたる。本研究の目的は舌骨拳上に働く顎二腹筋の筋機能の評価方法を検討するとともに、加齢に伴う喉頭付近の形態的な変化と顎二腹筋の筋機能の関連を明らかにすることである。そのため、既に臨床現場で利用されている表面筋電図に加え、新たに注目されている筋音図を手掛かりとし、嚥下反射時の顎二腹筋の活動を様々な数理統計解析を駆使して分析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
加齢とともに我々の身体機能は低下する。喉咽頭部周辺の筋機能の低下は喉頭部の下降とそれに伴う舌骨の拳上動作の変化に繋がり、正常な嚥下動作を妨げる。加齢による筋機能低下は誰もが避け得ない嚥下機能低下の一因である。本研究は舌骨挙上に働く顎二腹筋の筋機能に注目し、その評価方法を検討するとともに、加齢に伴う喉頭付近の形態的な変化と顎二腹筋の筋機能の関連を明らかにしようとするものである。
被検者は日常的に常食の経口摂取が可能かつ臨床的観察を必要としない19歳から72歳までの健常成人であった。実験では反復唾液嚥下テストおよびフードテストを模した嚥下実験を行った。嚥下実験に用いた食物は2mLから20mLの間で量を規定された水、液状ヨーグルトおよびプリンであった。被検者にそれぞれの食物を自身のタイミングで一息に飲み込むように指示し、嚥下運動中の顎二腹筋前腹から筋電図および筋音図をそれぞれ表面電極と小型加速度計を用いて導出した。同時に、喉仏付近に設置したマイクロフォンにより咽頭音も記録した。筋電図と筋音図の分析には短時間フーリエ変換法による時間‐周波数解析法を導入した。分析の結果、食物の量・種類にかかわらず、筋電図と筋音図の振幅が嚥下反射とともに一時的な増加を示し、その期間は約2秒であることが確認された。そして、40歳未満の被検者の場合では、その期間中の両信号のピーク発生時刻が嚥下音の発生時刻と概ね一致していることが明らかとなった。その一方で、40歳以上の被検者ではピーク発生時刻が嚥下音発生時刻に先んじて生じ、その傾向は加齢とともに顕著になることも明らかであった。また、筋電図と筋音図の振幅から筋の電気・機械変換効率を反映する指標値を算出した結果、その値は、40歳未満に比べて、40歳以上で統計的に有意に低下すること、および反復唾液嚥下テストのスコアと相関することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画では、本年度は高齢群（40歳から70歳まで）の健常成人を中心に被検者を募集し、測定例を増やして、様々な量と種類の食品を嚥下した際の顎二腹筋の筋電図と筋音図の振る舞いについて、加齢による影響を明らかにするとともに、両信号から算出した筋の電気・機械変換効率の指標が嚥下機能評価に繋がる可能性を検討することであった。しかしながら、昨年度と同様に応募者が少なく、主にこれまでに得たデータの分析に終始した。現在までの進捗状況としては、予定より総被検者数・データ数は少なく、様々な手法での分析・統計解析を試みたものの、昨年度までの知見を補強するにとどまった。以上のことから、「やや遅れている」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、当初の計画に従って進める予定である。
具体的には、第一に、顎二腹筋の筋電図と筋音図の振る舞いを分析する手法について、新しい手法・技術の導入を試みつつ、筋電図・筋音図を手掛かりとした様々な指標を提案し、その中で嚥下機能評価により適した指標を検討する。第二に、可能であれば、特に高齢群を対象とした計測例を増やし、加齢に伴う喉頭付近の形態的変化と嚥下機能の関連を明らかにすることを試みる。
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Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
