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嚥下CTを用いた食塊の流体力学的特性と流動メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22K17608
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

勢井 洋史  山形大学, 工学部, 研究員 (40601034)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords嚥下CT / 伸長粘度 / 流体力学
Outline of Research at the Start

本研究では異なる病態の嚥下障害患者に対して嚥下CTを用いた食塊の流体力学的特性の解明を行い、『食塊の流れ』のメカニズムを明らかにすることを目的とする。
本研究により誤嚥に直結する『食塊の流れ』のメカニズムを明らかにすることで、より安全な経口摂取の実現(患者還元)と誤嚥性肺炎による死亡者数の減少(社会還元)が期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

増粘剤を混ぜた液体のとろみは、2021 年に日本摂食嚥下リハビリテーション学会が発表した嚥下調整分類 2021で「薄いとろみ」「中間のとろみ」「濃いとろみ」の 3 段階に分類されている。この分類はせん断粘度を主な指標の 1 つとしている。せん断速度 50 s-1 は、口腔内でのせん断速度の値に近いが、咽頭を通過するときのせん断速度は50 s-1 より格段に大きい。したがって、咽頭を通過するときのせん断粘度の値は学会基準の値よりも小さくなる.以上のことから、とろみの分類において粘度の指標がせん断粘度だけでは不十分であると考える。また液状食品が咽頭を通過する時、せん断流動と伸長流動の両方が存在する流れになっているので、伸長粘度も考慮することが望ましい。伸長粘度は液状食品の粘度特性として、せん断粘度と同じように重要であることが考えられているが、伸長粘度の測定には適切な測定装置がないため測定が困難であり測定例も少ない。そこでまず、伸長粘度の点からとろみの分類を検証するために、市販の増粘剤の一軸伸長粘度を測定した。今回,以下の結論が得られた。
・予備実験で作成した装置で、非ニュートン流体の伸長粘度を測定することができた. しかし、伸長粘度が非常に高い場合はその測定は困難であった。そのため別の理論を用いた実験装置が必要である。
・非ニュートン流体の伸長粘度と濃度の関係については、濃度が増すほど伸長粘度が大きくなる傾向があるが、試料によっては伸長粘度の値に上限がある。
・非ニュートン流体の伸長粘度とヘンキーひずみについては、ヘンキーひずみが大きくなる中で伸長粘度が増加、減少するという変化を示した。
・異なる試料が同様なせん断粘度特性を示しても、伸長粘度特性は異なる可能性があることがわかった。そのためとろみの段階の分類には伸長粘度も考慮するべきである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予備実験の調整に時間を要したため

Strategy for Future Research Activity

臨床データ、おもに嚥下CTのデータ解析を行う

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 喉頭摘出術後患者の合成音声を用いた代用音声の満足度調査2023

    • Author(s)
      飴矢 美里 , 三谷 壮平 , 勢井 洋史 , 木谷 卓史 , 西尾 直樹 , 羽藤 直人
    • Journal Title

      喉頭

      Volume: 35 Pages: 148-154

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    • Author(s)
      Kochi Kazutaka、Sei Hirofumi、Tanabe Yuki、Yasuda Kazunori、Kido Teruhito、Yamada Hiroyuki、Taguchi Aki、Hato Naohito
    • Journal Title

      Laryngoscope Investigative Otolaryngology

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 746-753

    • DOI

      10.1002/lio2.1082

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  • [Journal Article] Cricotracheostomy for patients with severe COVID-19: A case control study2023

    • Author(s)
      Mukai Naoki、Okada Masahiro、Konishi Saki、Okita Mitsuo、Ogawa Siro、Nishikawa Kosuke、Annen Suguru、Ohshita Muneaki、Matsumoto Hironori、Murata Satoru、Harima Yutaka、Kikuchi Satoshi、Aibara Shiori、Sei Hirofumi、et al
    • Journal Title

      Frontiers in Surgery

      Volume: 10 Pages: 01-07

    • DOI

      10.3389/fsurg.2023.1082699

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  • [Journal Article] 三谷 壮平, 木谷 卓史, 勢井 洋史, 佐藤 恵里子, 坂本 佳代, 向川 卓志, 鵜久森 徹, 脇坂 浩之, 羽藤 直人2023

    • Author(s)
      3Dコンテンツを活用した新しい頸部郭清術教材の開発
    • Journal Title

      頭頸部外科

      Volume: 33 Pages: 177-183

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      Shiori Aibara, Masahiro Okada, Kaori Tanaka‐Nishikubo, Hirofumi Sei, Norio Sato and Naohito Hato
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      Laryngoscope Investigative Otolaryngology

      Volume: 7 Pages: 1909-1914

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      飴矢 美里, 勢井 洋史, 三谷 壮平, 西尾 直樹, 羽藤 直人
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      喉頭

      Volume: 34 Pages: 51-57

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      Volume: 115 Pages: 1005-1009

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      耳鼻と臨床

      Volume: 68 Pages: 291-298

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      Volume: 41 Pages: 66-70

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      耳鼻咽喉科・頭頸部外科

      Volume: 94 Pages: 483-486

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      飴矢 美里 , 三谷 壮平 , 勢井 洋史 , 羽藤 直人
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      勢井洋史, 木村拓也, 本多伸光
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      第28回日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術大会
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  • [Presentation] 摂食・嚥下分野における新しい簡易とろみ測定器の開発2022

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      勢井 洋史, 浅山 理恵, 河内 和誉, 田中 加緒里, 飴矢 美里, 羽藤 直人
    • Organizer
      第45回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会
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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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