Monitoring of residual food in hypopharynx using near-infrared fluorescence: aspiration risk detection and treatment with electrical stimulation

• Project/Area Number: 24K03305
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related; Basic Section 90140:Medical technology assessment-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section90130:Medical systems-related , Basic Section90140:Medical technology assessment-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 小池 卓二 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10282097)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 吾朗 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (30218193) ; 中川 量晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (60585719) ; 香取 幸夫 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20261620) ; 森本 韻 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (50993945)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2024: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 誤嚥 / 嚥下障害 / 食物残留 / 近赤外蛍光 / 電気刺激

Outline of Research at the Start

本申請研究では、人体に無害で生体組織透過性の高い近赤外域の蛍光を用いた、食物の咽頭残留検知や嚥下機能評価を可能とする技術を開発する。更に、安全かつ低コストで嚥下障害を軽減する手法として、脊髄背側を表面電極により電気刺激することにより大脳一次体性感覚野を活性化させ、延髄に存在する嚥下パターン形成器 (Central Pattern Generator, CPG) を間接的に刺激することで誤嚥改善を目指す。またその改善効果を蛍光計測によりモニターし評価する新たな方法を検証する。