A Study on Quantitative Evaluation of Swallowing Motion
| Project/Area Number |
21H03299
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
竹井 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (20415681)
岡本 有貴 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (40880753)
竹下 俊弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90784124)
グエン タン・ヴィン 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20773427)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 嚥下 / 誤嚥 / 筋電 / 深層学習 / 機械学習 / 力センサ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、舌を動かす舌骨筋の非常に微弱な表面筋電位を計測するための筋電計測デバイスの製作と、舌骨筋筋電から舌の動きを高精度に推定するニューラルネットワークの構築を目指す。また並行して、舌骨筋筋電による舌運動の推定の確からしさを検証するために、口腔内に貼付可能な非常に薄型の3軸力センサを作製し、食事時の実際の舌の動きを計測し、必要に応じてニューラルネットワークのパラメータの補正に活用する。今まで誰も計測ができていなかった喫食時の舌の精緻な時系列運動推定の実現により、高齢者のQOLの向上や、食品開発への活用、新しい舌を使った入力インターフェースの開発などへの展開が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、医師が舌の運動能力を診察する際に、舌が前後上下左右に動いているかを指標としていることに着目し、舌を動かす舌骨筋の非常に微弱な表面筋電位を計測するための筋電計測デバイスの製作と、舌骨筋筋電から舌が前後・上下・左右どの方向に動いているかを高精度に推定するニューラルネットワークの構築を目指す。
2年目となる2022年度は、顎の下に取り付けて、舌骨筋の筋電および嚥下音を計測可能なウェアラブルデバイスの作製に取り組んだ。100mm×50mmのフレキシブル基板上に電池、無線通信用モジュール、信号処理回路、舌骨筋の筋電計測用のゲル電極、嚥下音計測用の収音機構を集約した。製作したデバイスを被験者の頸部に装着し、水を嚥下時の舌骨筋の筋電および嚥下音を計測できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初、2022年度の試作を行い仕様を固め、2023年度に製作予定だったウェアラブル筋電計測デバイスに関して、計画を前倒して、2022年度の前期に試作を完了し、被験者実験によって得られたフィードバックを反映した改良版のデバイスを2022年度後期に完成できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、2022年度に作製したウェアラブルデバイスを活用して嚥下時の生体データを収集し、機械学習の精度を上げていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
