Research and development of online chewing and swallowing detecting system by contactless vital sensing camera
| Project/Area Number |
22K10276
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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 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
橋口 真紀子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (10457658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 秀夫 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (40507125)
山本 祐士 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (50878270)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 非接触型バイタルセンシング技術 / オンライン嚥下機能診断システム / 小型３Dカメラ / 遠隔歯科医療 / 口腔内うがい / 口角変位量 / 特許取得 / スマートフォンアプリ / 顔面動態 |
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| Outline of Research at the Start |
非接触型バイタルセンシングカメラから得られる体表面動態情報のうち、嚥下障害者の① 咀嚼嚥下時の経時的頭位、口唇動作および喉頭隆起変位量ならびに、②同時撮影をする嚥下透視検査から得られる画像から、準備期、口腔期、咽頭期、食道期における液体、固形食品の咀嚼、食塊形成、移送の内部嚥下動態を把握する。①、②データを同期して解析を行い、体表面動態情報と内部嚥下機能に関する相関性を導き出し、アルゴリズムデータを確立する。同データを活用して遠隔地からの嚥下機能情報を転送・解析する実証実験を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
非接触型バイタルセンシング技術を備えた小型３Dカメラを使用して、成人と小児における口腔内うがいの動態の違いに関して研究を実施した。小型３Dにより口角の３次元的動態および変動周期を非接触方式にて測定し、小児と成人の違いを比較検討した。検討の結果、小児の口角変位量および変動周期は成人よりも小さいことが判明した。過去の口腔内うがいに関する研究においては５歳時において、うがいの動きが完成すると報告されていたが、本研究においては平均７歳の小児の口腔内うがい動態は成人と違うことが示された。非接触型バイタルセンシング技術を活用することで、より微細な口腔顔面動態の検出可能性を示した。この研究成果はJ Oral Rehabil.2023;50:70-86.にて報告済みである。
現在、スマートフォンに搭載されている非接触型バイタルセンシングカメラ（LiDAR）を活用した咀嚼検査アプリケーションの開発および研究を企業と共同で進めており、咀嚼の検出アルゴリズムの確立に取り組んでいる。従来の研究では日本人の平均咀嚼回数を算出した報告は見当たらないため、本アプリケーションを用いて食形態および残存歯数と咀嚼の関連性を解明する研究を実施中である。さらに、嚥下障害を有する患者に嚥下造影検査を実施する際に同時に本アプリケーションを用いて咀嚼を検出し、両データを同期させることで、体外動態から体内動態を推測、診断するシステムの開発を実行中である。同システムは特許第6952365号（３Dカメラを用いた摂食嚥下機能検査システム）として登録が完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究テーマである非接触型バイタルセンシング技術を活用した、新規嚥下機能検査方法は特許第6952365号（３Dカメラを用いた摂食嚥下機能検査システム）として登録が完了しており、当初の計画通り順調に進展している。さらに、口腔内うがいに関する研究成果を英文誌として発表し、成果を挙げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、開発中のスマートフォンアプリを用いた、咀嚼実態に関する研究を実施すると同時に、同アプリを上市し、新規検査デバイスとしての開発を進める予定である。さらに、嚥下障害を有する患者に嚥下造影検査を実施する際に同時に本アプリを用いて咀嚼を検出し、両データを同期させることで、体外動態から体内動態を推測、診断するアルゴリズムを開発を実施予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
