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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Developping prediction system of choking for better care prevention

Research Project

Project/Area Number 18H03070
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

山村 健介  新潟大学, 医歯学系, 教授 (90272822)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 定方 美恵子  新潟大学, 医歯学系, 教授 (00179532)
白石 葉子  常葉大学, 健康科学部, 教授 (10305500)
江川 広子  明倫短期大学, 歯科衛生士学科, 教授 (10310492)
内山 美枝子  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10444184)
小野 高裕  新潟大学, 医歯学系, 教授 (30204241)
黒瀬 雅之  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (40397162)
岡本 圭一郎  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50382338)
佐藤 大祐  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (70778703)
佐々木 誠  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
長谷川 真奈  新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (90779620)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords嚥下 / 咀嚼 / 人工知能 / オプティカルフロー / センシング
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、在宅での使用を念頭においた簡易的な嚥下機能評価システムを構築することを目指している。昨年度までの基礎研究の中で、舌骨上筋活動と人工知能技術を併用したシステム開発を行い、無拘束下での筋電図モニタリングからその評価に繋げる道筋は構築出来たが、明確なボトルネックの解消に繋げることが出来なかった。そこで、本年度は昨年度半ばから着手した喉頭隆起の動きをセンシング技術を活用して可視化する取り組みを継続した。まずは、スポンジの変形によって3次元方向の動きを記録可能なセンサを活用し固定ベルトを自作するなどして記録を実現してきた。しかし、安定した記録のためには被験者に一定のベルトによる負荷を与えるなど実用化には課題があった。そこで、垂直・前後・水平方向の力を記録可能な3軸触圧センサ、さらにはモーメントの記録を加えた6軸触圧センサを採用し、それぞれ3つのセンサを頸部形状に沿わせたフレキシブル基板に固定し、健常被験者を対象に嚥下運動の記録を行った。モーメント値は、センサ面での“ずれ”を記録出来る特性から、嚥下が困難な食品嚥下時にはずれ幅並びに移動時間が変化する傾向を示した。これと並行する形で、コンピュータビジョンの分野で長く使われている技術であるオプティカルフローを活用し、喉頭隆起の動きをトラッキング可能なアルゴリズムを構築し、健常被験者を対象に嚥下運動の記録を行った。嚥下が困難な食品嚥下時には、上下方向への動きが顕著に見られるなどリアルタイムな解析の実現に繋がる結果であった。本研究計画を推進することで、筋電図・触圧センサそしてオプティカルフローという3種の技術の確立と有効性を明らかとすることが出来た。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Effects of rice fermented extracts, "Sake Lees", on the functional activity of odontoblast-like cells (KN-3 cells)2021

    • Author(s)
      Okamoto, K, Hasegawa, M, Piriyaprasath, K, Kakihara, Y, Saeki, M, Yamamura, K.
    • Journal Title

      JAPANESE DENTAL SCIENCE REVIEW

      Volume: 57 Pages: 231-241

    • DOI

      10.1007/s10266-021-00654-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 随意嚥下に頼らない多軸触圧センサを応用した嚥下機能評価システムの開発2021

    • Author(s)
      髙橋彩,熊谷美保,佐藤大祐,山村健介,黒瀬雅之
    • Organizer
      日本咀嚼学会第32回学術大会
  • [Presentation] 毎日のガム咀嚼が咀嚼関連機能と咀嚼行動にもたらす影響2021

    • Author(s)
      計良倫子,堀一浩,小野高裕,江川広子,山村健介
    • Organizer
      日本咀嚼学会第32回学術大会
  • [Presentation] 若年者のガム咀嚼による口腔機能の向上と行動変容の可能性2021

    • Author(s)
      計良倫子,堀一浩,小野高裕,江川広子,山村健介
    • Organizer
      令和3年度新潟歯学会第2回例会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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