2021 Fiscal Year Annual Research Report
多元的音情報に基づく口腔機能・摂食嚥下機能評価システムの開発と検証
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18H03260
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
西村 雅史 静岡大学, 情報学部, 教授 (60740363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒岩 眞吾 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20333510)
森野 智子 静岡県立大学短期大学部, 短期大学部, 講師 (20582703)
津賀 一弘 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60217289)
西田 昌史 静岡大学, 情報学部, 准教授 (80361442)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 口腔機能評価 / 嚥下機能評価 / 摂食嚥下行動自動認識 / 口腔機能自動評価 / 嚥下音 / 咀嚼音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では音情報処理の研究者と，口腔，摂食嚥下のそれぞれの医療に関わる研究者が連携し，音情報を活用した非侵襲で簡便な摂食嚥下機能評価技術の開発を目指している．本年度も，１）摂食嚥下行動データの収集およびデータベースの構築，２）嚥下障害者の嚥下音，音声特徴分析，３）摂食嚥下に関わる行動メタ情報の自動抽出の検討などを引き続き行うとともに，新たに４）咀嚼音に基づく口腔機能の自動評価方法の開発を行った．
１）については新たに半固形物も対象食材に加え，咀嚼回数や嚥下継続時間の観点から分析を行った．結果としてこれらの指標が舌圧や口腔水分量といった既存の評価指標と関係が深いことや，食材による義歯装着の効果の違いなどが確認された．２）については嚥下造影画像と，嚥下音のデータを厳密に対応づけることで，音の産生タイミングとその特徴についての分析を行った．特にUESO（食道上部括約筋開放時点）が嚥下障害の判定に重要であると考え，その高精度な自動抽出方法を開発するとともにWaveletと主成分分析によって健常若年者，健常高齢者ならびに嚥下障害者の特徴の差異を可視化した．また，咽頭部の食物残留によって生じる音声スペクトル上の差異について解析を進めるとともに，その自動評価方法についても検討した．３）については多元的なセンサ情報を併用するとともに，Transformerの導入，データ拡張などの手段によって，大幅な認識精度改善を実現した．４）については試験用グミゼリーを20秒間咀嚼した後に10mlの水とともに吐出し，その吐出液中のグルコース濃度を指標とする評価が社会保険診療にも取り入れられて一般に普及しつつあるが，咀嚼途中のグミゼリーを吐き出さなければならない点が感染対策上も好ましくなかった．ここでは新たにグミゼリーの咀嚼音だけからグルコース濃度を自動推定する方法を考案し，その有用性を確認した．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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