2019 Fiscal Year Annual Research 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小澤 惠子 滋賀県立大学, 人間文化学部, 准教授 (90747429) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 嚥下機能評価 / 嚥下音 / 深度画像 / 嚥下評価スコア / 頸部表面変化量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
簡易かつ誰でも使用できる評価手法を確立するために必要な深度画像を用いた嚥下時刻の推定と、そのときの嚥下音を用いた嚥下評価手法の開発に取り組んだ。
まず、嚥下音の特徴を様々な方法で抽出し、それらが臨床現場で用いられる嚥下評価スコアとの相関性について調べた。嚥下音からその特徴を取り出すために周波数領域および短時間フーリエ変換を用いた時間周波数領域における計算を行った。従来から知られている、周波数領域特徴だけでなく時間周波数領域におけるしきい値処理を施したスペクトログラムにおける複数のピーク位置を考慮した平均、分散、面積あるいは複数ブロックに分割されたスペクトログラムにおける四分位数を新たに提案した。嚥下評価スコアとしては兵頭らにより提案されている手法を用い、臨床医によって実際の患者と健常者をスコア分類した。得られた特徴とスコアとの相関係数を評価したところ、しきい値処理を施したスペクトログラムにおける、高い振幅領域に関連した特徴量が強い相関を持つことが分かった。
深度画像による嚥下時刻の推定手法として、頸部前面を撮影した深度画像を用いた手法を開発した。表面形状の変化から、嚥下時特有の変化量および、変化パターンを抽出し、それらをもとに嚥下が行われた時刻の推定を行った。正解時間は嚥下内視鏡検査の画像から予め決定し、その時間内に推定時刻が含まれている場合正しい推定が行われたとみなす。その結果推定精度のF値は男性被験者で0.928、女性被験者で0.837が得られた。従来喉頭隆起の小さい女性被験者では嚥下時刻を検出することが難しかったが、本手法では女性の場合も高いF値が得られた。
以上の2つの手法を組み合わせることにより、嚥下評価システム構築することが可能であることを示せた。
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Research Products
(3 results)
