2017 Fiscal Year Annual Research Report
Advancement of tongue motion estimation technique and its application to evaluation and training support system for swallowing function
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15K01450
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
佐々木 誠 岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴本 勇 聖隷クリストファー大学, リハビリテーション学部, 教授 (30458418)
中山 淳 一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70270212)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 舌運動 / 舌骨上筋群 / 動作識別 / 機械学習 / 嚥下障害 / 嚥下リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに開発した口腔運動識別法により，リハビリテーションゲームの操作に十分な識別精度を得た．一方，本手法は，22チャンネル表面電極の装着位置によって観測される舌骨上筋群の表面筋電位が異なるため，電極装着ごとに表面筋電位と各運動との関連付け（機械学習による識別モデルの作成）を行う必要があり，キャリブレーションの煩わしさという課題が残されていた．そこで本年度は，複数の電極位置での筋活動パターンを学習モデルに加えることで，電極装着直後から，キャリブレーションフリーで口腔運動を識別できるロバストな口腔運動識別法を開発した．また，本識別法を，間接訓練における口腔運動だけではなく，直接訓練における嚥下動作へと適用したところ，随意嚥下の強度や一回嚥下量の違いについても，同様に識別できることが確認された．
また，前年度までに，ゲーム操作を通して舌機能を評価・訓練可能なシステムを開発したが，舌の口蓋への押し付け動作しか評価・訓練できない課題が残されていた．そこで本年度は，左右上下前方など，任意方向に発揮可能な舌力の発揮特性を評価・訓練できるシステムへと発展させた．本システムを用いた舌機能評価では，嚥下障害者の舌機能（最大筋力，瞬発力，巧緻性，持久力など）が，健常者より劣ることや，左右差などの麻痺の影響を見える化できることが示された．さらに，一般的な口腔機能の評価指標である最大舌圧，RSST，オーラルディアドコキネシスと比較したところ，従来法では十分に検知できない機能改善を，本システムにより評価できる可能性が示唆された．
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