2020 Fiscal Year Research-status Report
舌骨上筋群表面筋電位パタン解析を用いた市販食品分類
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18K11033
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| Research Institution | Seirei Christopher University |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 誠 岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 表面筋電 / 舌骨上筋群 / 嚥下 / 食物物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は多チャンネルの舌骨上筋群表面筋電位を用いて、異なる食物物性によって表面筋電位パタンが異なるか否か、またその分類化について検討し、舌骨上筋群の筋活動パタンによって食品分類する研究である。最終的には、舌骨上筋群の筋電位パタンを通じて摂取食品の適正化を図ることを目標としている。
2020年度は、多チャンネル筋電計を用いて舌骨上筋群の活動パタン解析を通じて①口腔への取り込み、②咀嚼、③食物移送、④嚥下反射の活動を検出可能かを異なる物性の食物で計測をした。食品は、10種類とし6種類は嚥下調整食2013の各コード(段階)から選択し、4種類は通常の食品から選択した。これらの食品を、硬さ、凝集性、付着性の3つの視点で分類した。2019年度の検討で健常者であれば結果は年齢に由来しないことを確認したため、2020年度では健常若年者12名に対して計測をした。結果については、舌骨上筋群筋活動解析で上記①～④の検出は可能であった。それぞれの特徴については、嚥下調整食のコードが低い食品の場合咀嚼に相当する筋活動パタンは検出されず取り込み・口腔移送・嚥下のみのパタンとなった。硬さのパラメータが増すごとに咀嚼に相当する筋活動が延長するパタン、凝集性や付着性が増すことが口腔処理時間の延長につながることが判明した。凝集性と付着性の関係については、凝集性が低い場合は咀嚼運動が加わることも判明した。上記①～④のパタンを総合的に捉えることで、舌骨上筋群の筋解析のみで摂取食品推定は可能という結論に至った。
今年度の検討結果から、我々の最終目標である舌骨上筋群の筋活動を用いた食品分類は、舌骨上筋群の筋活動によって口腔運動を4つに分割しそのパタン調査で推定可能と考えることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度は最終年度として、コンビニエンスストアで販売中の食物100種類を用いて、データベース化までの計画していた。しかし、COVID-19の影響で実験の進捗が思うように進まず、食物10種類を用いた解析にとどまった。それが「やや遅れている」と判断した理由である。しかし、実績の概要で述べたように、硬さ、凝集性、付着性それぞれのパラメータの食物物性特徴と舌骨上筋群の筋活動情報から、①口腔への取り込み、②咀嚼、③口腔内移送、④嚥下の活動情報の可視化に成功するなど、わが国初となる知見を得ることができ研究成果は着実に残すことができている。2020年度の研究成果から次年度の実施計画を立案することができた。このように、次年度に向けた活動も併せてできていることから、解析食品数がやや遅れているものの今後の進展は着実に進められると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、食品90種類の計測を行う計画である。その後、2020年度に計測した10種類と合わせ100種類の食品での筋活動結果をデータベース化する計画である。2019年度と2020年度で筋電パタンの着眼点を捉え終えていることから、2021年度は食品ごとに食物物性情報と筋電パタン解析で得られる4つの運動推定分類情報から食物物性推定と同時に食品分類を行う計画である。食品分類にあたっては、データベース化された筋電データと運動推定分類情報から可視化(画像化)し機械学習手法を用いる方法にて行う。最終的には、食物物性値を入力することによって求められる筋活動や口腔運動が推定できるまでを検討する。
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| Causes of Carryover |
2020年度は当初100種類の食品を購入しデータ収集を計画していた。COVID-19の影響により、研究実施計画を縮小した関係で食品を10種類とした。計画変更によって、データ解析方法検討を重点にしたため、当初予定していた物品費、人件費、その他費用に変更が生じた。2020年度の対象者12名は協力者を対象者としたことにより謝金が発生しなかった。加えて、関連学会が現地開催されなかったことで旅費が不要となった。これら理由により、計画額と使用額に差額が生じた。2021年度は、90種類の食品データ収集、データ分析、筋電パタンから食物物性を推定するシステムと食物物性から筋電パタンを推定するシステム開発に係る費用を使用する計画である。また、研究成果を関連学会で口頭発表や論文発表する費用も使用する計画である。
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Research Products
(14 results)
