2017 Fiscal Year Research-status Report
Constructing a system for evaluating swallowing function by combination of swallowing sounds with neck depth images
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17K01571
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
宮城 茂幸 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (20273469)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小澤 惠子 滋賀県立大学, 人間文化学部, 准教授 (90747429)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 嚥下音 / 誤嚥 / VE / 呼気音 / 嚥下評価 / 周波数領域解析 / 時間周波数解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
頸部装着型のマイクロフォンを使用し、嚥下嚥下音を取得できることを確認した。あらかじめ使用するマイクロフォンの特性や機器から発生する雑音を計測し、それらの影響を削除するソフトウェアを作成した。これにより嚥下音の前処理手法が確立できた。研究協力者の所属する病院でのVE検査に合わせ、嚥下障害者の嚥下音を集取し、前述の前処理手法を適用した上で、周波数領域および時間周波数領域での特徴抽出を行なった。このとき嚥下反射に対応する嚥下音と嚥下後の呼気音に分割し、特徴の違いがあるかどうかについて分析を行なった。
嚥下反射時の嚥下音に対する周波数領域の分析では周波数の分散にかかわる特徴において、健常者と嚥下障害者との間に有意な差があることが判明した。この結果を受け時間周波数領域で様々な特徴量を算出し、機械学習により健常者と嚥下障害者との嚥下音を判別させたところ80%以上の精度で判別可能であることがわかった。一方呼気音については、当初呼気再開直後2秒間での呼気音について分析を進めていたが、嚥下後の発音が含まれることもあり純粋な呼気音の分析にならない場合があった。このため呼気再開直後の0.5秒間の呼気音に対して周波数領域での分析を行った結果、2秒間の呼気音と同じ傾向が認められたので、短時間でも呼気音の特徴をとらえることが可能であることを確認した。
VE画像の解析については、目視で食塊の流入、嚥下反射開始、ホワイトアウト、呼気再開の時刻を計測し、健常者と誤嚥患者とで比較を行ったところ、食塊流入にかかる時間において有意差がみられた。このことからVE画像そのものの分析が嚥下状態を判別するために有用であることを示すことができた。
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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
嚥下音および頸部画像を取得するための手順を確立することができ、当初の予定通り嚥下音の特徴探索を開始することができた。またVE画像の分析を進めるとともに、平成30年度に向け頸部深度画像の分析にも着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
VE画像の分析については、今年度取得するデータも含め再度精査の上論文としてまとめる。嚥下音の解析についてはこれまでとは異る時間周波数解析を適用し、医師が付与した嚥下評価スコアの個別の項目と時間周波数解析結果から抽出した特徴量との関係を用い機械学習による嚥下評価の正確さを調べる。また深度画像の解析を本格的に着手し、喉頭挙上に伴う変位の検出および変位量の計測について進める。
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| Causes of Carryover |
研究協力者の1名の発表ができなかったため、そのための旅費および学会参加費が剰余となった。次年度での必要機器および人件費の一部として利用する予定である。
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Research Products
(3 results)
