2020 Fiscal Year Final Research Report

Study of noninvasive aspiration detection using fluorescence food

Research Project

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Project/Area Number	18K18448
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Studies on the Super-Aging Society
Research Institution	The University of Electro-Communications
Principal Investigator	YAMADA YUKIO 電気通信大学, 脳・医工学研究センター, 客員教授 (10334583)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小池卓二電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10282097) 丹羽治樹電気通信大学, 脳・医工学研究センター, 特任教授 (20135297) 牧昌次郎電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20266349) 西村吾朗北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (30218193) 道脇幸博昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (40157540)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords	誤嚥 / 非侵襲検査法 / 近赤外光 / 蛍光 / 蛍光食品 / 高感度蛍光検出 / 梨状窩食物滞留
Outline of Final Research Achievements	For the purpose of evaluating pulmonary aspiration, we have developed a technology to inspect food residue in the piriform sinus noninvasively and easily. When fluorescence food is remained in the piriform sinus, it can be detected by an optical probe attached to the skin for measuring fluorescence emitted from the food. Selection of fluorescence agent emitting near-infrared light with high penetration depth, development of an instrument having high sensitivity to near-infrared fluorescence as well as an optical probe, preliminary experiments using phantoms, and measurements for healthy elderly subjects were conducted. It was confirmed that fluorescence from the depth of about 25 mm was detectable, and fluorescence from fluorescence food remained in the piriform sinus of healthy elderly subjects were detected. Consequently, we have established the fundamental technology for inspecting food residue in the piriform sinus noninvasively and easily.
Free Research Field	生体医工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	誤嚥性肺炎は，日本人高齢者の死因の上位にあり，誤嚥性肺炎を防ぐことは喫緊の課題である。誤嚥の危険性を検査する主な手法は嚥下造影（レントゲン）検査と嚥下内視鏡検査であるが，どちらも簡便ではなく，自宅や高齢者施設などで簡便に実施できる検査方法が望まれている。咽頭部の梨状窩への食物滞留を簡便に検出できれば，誤嚥のリスクを評価できる。本研究では，蛍光食品と高感度蛍光検出装置により，簡便に梨状窩への食物滞留を検知する技術の開発に成功した。この技術により自宅や高齢者施設において日常的に誤嚥のリスクが評価できれば，誤嚥性肺炎を防ぐことに大いに貢献すると考えられ，社会的意義が大きい。