BCS方式による咀嚼カウンターの開発と応用

• Project/Area Number: 21K10013
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: 西川 啓介 徳島文理大学, 保健福祉学部, 教授 (10202235)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 咀嚼 / 骨伝導音 / 筋電図 / 咀嚼カウンター / 歯列接触 / 口腔機能検査

Outline of Research at the Start

本研究は骨伝導音(Bone Conduction Sound、BCS)を利用することで、スピーカーとマイクロフォンのみをセンサシステムとして用いた、簡便な構造の咀嚼カウンターを開発し、咀嚼回数を定量的に評価方法する確立するとともに、健常被験者及び高齢者群を対象として日常生活動作における咀嚼状況を評価することを目的とする。
本研究ではこの目的を達成するために、１．BCS方式による咀嚼カウンターの測定条件の確立、２．開発した咀嚼カウンターによる口腔機能検査法の確立、3．咀嚼カウンターの簡便化と咀嚼評価用スマートフォンアプリの開発について検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

咀嚼は、摂食・嚥下の過程で行われる動作としてのみでなく、肥満予防や認知機能の向上、がん予防など様々な効用が知られている。近年、日常生活における咀嚼の状態を評価する目的で、食事などにおける咀嚼回数を計測する咀嚼カウンターが用いられその成果が報告されている。本研究は骨伝導音(Bone Conduction Sound、BCS)を利用することで、スピーカーとマイクロフォンのみをセンサシステムとして用いた、簡便な構造の咀嚼カウンターを開発し、咀嚼回数を定量的に評価方法する確立するとともに、健常被験者及び高齢者群を対象として日常生活動作における咀嚼状況を評価することを目的とする。
本年度はこれまでに計測を行った咀嚼中の骨伝導音記録、咬筋筋電図信号から、コンピュータを用いて咀嚼動作を推定するためのアルゴリズムについて検討を行った。解析にはMATLAB(MathWorks)を利用した信号処理プログラムを利用した。また解析結果の妥当性について、同時に測定を行った携帯型咀嚼計bitescan(SHARP)による食事時間、咀嚼回数、咀嚼スピードの記録と比較することで確認した。
また解析の結果得られた、被験者の食事中の咀嚼回数と口腔機能の関係を調査する目的で、口腔機能低下症の診断に用いる、舌答の付着程度、口腔乾操、残存歯数、オーラルディアドコキネシス、最大舌圧、咀解能力検査値、嚥下スクリーニング検査結果の7項目との相関について検討を行った。特に今回は舌機能について注目し、低位舌と呼ばれる症状とその弊害や、これを改善するためのトレーニング方法などについて、文献などによる基礎的な知見の調査を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに蓄積した記録について、新たに解析を加えることで開発を行った咀嚼カウンターの有効性について確認することができた。さらに被験者の口腔機能を多角的に評価する口腔機能低下症の検査項目との関係について調査を行うことで、咀嚼回数を検査することの意義をより明確にすることが可能となった。

Strategy for Future Research Activity

今後は被験者をさらに追加することで、咀嚼計として完成度を高めるとともに、咀嚼数と口腔機能に関係する他の検査項目との関係を調査することにより、口腔機能を評価することに加えて、これを維持・向上させるための装置としての咀嚼計の活用方法について検討を行うよう予定している。