In vivo flow evaluation of thickening foods -4D measurements using MRI movie-

Research Project

Project/Area Number	22K02105
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
Research Institution	Soai University
Principal Investigator	品川英朗相愛大学, 人間発達学部, 教授 (60551067)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords	咀嚼・嚥下 / MRI / 生理学 / 栄養学 / 生体医用工学 / 摂食・嚥下 / 生体医用画像工学
Outline of Research at the Start	今回の目的は、MRI動画記録法を用いて、時間軸も含めた4次元計測に挑み、有用なデータを採得することである。嚥下内視鏡検査やX線ビデオ嚥下咽頭食道造影検査を利用した口腔咽頭領域における嚥下調整食やとろみ食の流動特性についての研究は多々あるが、被曝等の問題から、健常成人を被検者として実験を行うことは、倫理上、好ましくないとされている。本研究では、非侵襲的で被曝の問題もないMRI動画記録法を用いて、ゲル化剤・とろみ剤によるとろみ食の物性変化や流動特性に関して、in vivoで可視化するとともに、MR画像を立体構築することにより、時間軸も含めた4次元計測を試みたい。
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、実際に実験で使用するためのとろみ調整食の定性、定量評価を行った。特に、MRI撮像の際に、とろみ調整食が口腔咽頭領域をどのように流動するかについて4次元的に評価するためには、とろみ調整食自身の画像の信号強度（S/N）を上げる必要があるため、検討を行った。また嚥下時のMRI画像を立体構築するための検討も行った。特に立体構築で問題となるのが、各断面が異なるセッションでの撮像となるため、モーションアーチファクトや嚥下のタイミングなど、その打開策を検討した。具体的な内容については下記に列挙する。 ①とろみ調整食の評価：様々なとろみ剤・ゲル化剤を用いた3タイプ（とろみ１、とろみ２、とろみ３）のとろみ調整食について、LST（line spread test）測定を行い、物性評価も行った。②画像の信号強度（S/N）を上げるために、鉄（Fe）あるいはマグネシウム（Mg）を含む飲料水に、とろみ剤・ゲル化剤でとろみをつけて、どのような物性変化があるのかを検討した。③1回嚥下時の適量に関する評価を行った。被験者により1回嚥下量が違うため、できるだけ1回嚥下量が多い被験者をMRI実験での被験者とするのが良いと判断した。④MRI動画を用いて嚥下時の様子を可視化するために、画像解像度および画像枚数について再考し、最大撮像枚数（25.6fps）での撮像を検討した。また矢状断面および左右断面による立体構築のために、以前撮像した発話時のデータを再構築し、嚥下でのシークエンスとして適用できるか再考した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 実際に実験を行っていく中で、様々な課題が生じたため、それらを含めて、実験測定について再考している。使用するMRI機器（3T Siemens Prisma）も混み合っており、当初の予定よりも遅れている。
Strategy for Future Research Activity	今後の研究の推進方策は、下記とする。 ①MRI実験で使用する予定のとろみ調整食について、B型粘度計やクリープメーターを用いて数値化する。 ②官能検査を行い、実際に実験で使用するとろみ調整食において、どのとろみ剤、ゲル化剤を用いた場合が、データ採得する上で、また被験者にとって、一番よいのか、比較検討を行う。 ③MRI機器（3T Siemens Prisma）にて、シークエンスや画像撮像の位置などの調整を行い、3次元および4次元での撮像を試みる。