2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of protocol for promoting oral feeding for patients with percutaneous endoscopic gastrostomy by bioengineering analysis
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20K19237
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
三浦 由佳 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (30791587)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超音波検査法 / 摂食嚥下 / 誤嚥性肺炎 / 人工知能 / 咽頭残留 / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
在宅・施設において胃ろう造設後の経口摂取が進まない理由として、誤嚥の要因となる摂食嚥下機能や胃食道逆流症のアセスメントが十分できず、誤嚥性肺炎を生じてしまうことが挙げられる。
そこで本研究では、看護師が胃ろう造設後の高齢者に対して実施可能な、超音波画像診断装置（エコー）を用いた胃食道逆流症のアセスメント方法を確立し、経口摂取への移行を促進するプロトコルを確立することを目指した。胃・食道からの逆流物は食道入口部近くに位置する梨状窩に残留することがあり、この部位での残留物を非侵襲的に超音波画像診断装置（エコー）を用いてアセスメントするために、今年度は次の目的で研究を行った。１．残留物の視認性を向上させるための気泡を含む検査食の検討、２．梨状窩の残留物を容易に認識できるための人工知能（AI）を用いた画像処理手法の開発。
１．について、胃ろう造設予定の患者を含む9例を対象に調査を実施した。4名の看護師が気泡を含む食品と含まない食品を用いたエコーによる残留物の有無の評価を行った。リファレンスは嚥下内視鏡検査とした。気泡を含まない食品の場合、感度は55.6%～66.7%、特異度は0%～66.7%であったが、気泡を含む食品では感度は50.0%～88.9%、特異度は50.0%～75.0%と上昇する傾向がみられた。
２．について、893枚のエコー画像を学習用データとしてU-Netを用いた残留物の自動抽出モデルを作成した。学習用データとは別の患者から得た29枚の評価用データをモデルが評価した結果、残留物検出の感度は100%、特異度は87.5%であった。
これらより、気泡を含む食品や人工知能による残留物の自動検出により初学者でもエコーを用いて残留物ならびに胃食道逆流症をアセスメントできる可能性を示した。エコーによる逆流症のアセスメントが普及することで今後、胃ろう造設後のの経口摂取の促進が期待できる。
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[Journal Article] Diagnostic accuracy of ultrasound examination in detecting aspiration and pharyngeal residue in patients with dysphagia: A systematic review and meta‐analysis2021
Author(s)
Miura Y, Tamai N, Kitamura A, Yoshida M, Takahashi T, Mugita Y, Tobita I, Arita M, Urai T, Dai M, Noguchi H, Matsumoto M, Mukai K, Nakagami G, Ota E, Sugama J, Sanada H.
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Journal Title
Japan Journal of Nursing Science
Volume: 18
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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