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2010 Fiscal Year Annual Research Report

嚥下運動を再現したヒューマノイド型ロボットの開発

Research Project

Project/Area Number 21659489
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

道脇 幸博  昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (40157540)

Keywords嚥下ロボット / 嚥下運動 / 医用工学
Research Abstract

今年度は嚥下ロボットの中咽頭部分の製作に取りくんだ。中咽頭は収縮運動と短縮運動があり、また舌骨による前方への牽引も考えられる。そこでまず、収縮運動の再現を行った。
まず高速シネMRI(15fps,2.0秒間撮影)の水平断面で、中咽頭腔をトレースした。その結果、中咽頭腔の収縮は動作量が大きい順に、(A)前壁の後進、(B)左右の側壁からの収縮、(C)後壁の前進、の3種類の動きから成ることが分かった。
次に高速シネMRIで撮影した中咽頭腔の形状を参考にし、二液混合硬化型シリコーン(信越化学工業X-32-2428-4)で中咽頭の壁を作製した。中咽頭の前壁は舌根でもあるため、中咽頭の前壁を舌表面の薄膜シリコーンヘ、後壁を口蓋へ接着した。
中咽頭壁面の動きのうち、舌根の後進(A)は、圧縮バネで表面を押す機構とスライド機構により行った。
また、咽頭には、舌骨と甲状軟骨を始点とし咽頭の後方を取り巻くように走る中咽頭収縮筋と下咽頭収縮筋があり、これらの筋肉の収縮により咽頭が締め付けられ、後壁が前進(C)する。また、側壁の収縮(B)が後壁の前進(C)と区別されるほど大きい理由は、中咽頭収縮筋より内側の咽頭側壁付近を上下に走る口蓋咽頭筋ごと、中咽頭収縮筋が咽頭を締め付けるためであると考えられる。そこでロボットでは、図21、22のように、口蓋咽頭筋としてウレタンチューブを咽頭壁に貼り付け、中咽頭収縮筋としてワイヤを配置し、このワイヤを引っ張って咽頭を締め付け、(B)と(C)の動きを再現した。
このようにして中咽頭の収縮は再現できたので、今後は中咽頭腔の短縮と下咽頭の製作、食道との連結などの課題に取り組む予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2010

All Presentation (11 results)

  • [Presentation] 入院患者さんのための口腔ケアの多施設間での標準化の取り組み その第一歩2010

    • Author(s)
      向山仁
    • Organizer
      第46回日本赤十字社医学会総会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20101111-20101112
  • [Presentation] ロボット製作を通じた嚥下時の舌運動のバイオメカニクスの解明に関する研究2010

    • Author(s)
      道脇幸博、小林宏、橋本卓弥
    • Organizer
      第37回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101100
  • [Presentation] 有限要素法による嚥下シミュレーションモデルの構築2010

    • Author(s)
      道脇幸博
    • Organizer
      第16回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20100903-20100904
  • [Presentation] CGアニメーションによる嚥下運動の可視化2010

    • Author(s)
      道脇幸博、角保徳
    • Organizer
      第16回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] 脳出血急性期患者におけるパスを使った摂食・嚥下訓練の現状と課題2010

    • Author(s)
      大木麻衣、笠原文美、江藤美佳、丹藤とも子、宮本加奈子、道脇幸博
    • Organizer
      第16回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] 口腔ケアのシステム化に向けたアセスメント・ケア一体型フローシートの作成2010

    • Author(s)
      石川真理子、大橋美甫、楠美樹、岡元弥生、愛甲勝哉、奥田悦子、道脇幸博
    • Organizer
      第16回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] Swallowing robot to clarify the swallowing mechanism2010

    • Author(s)
      Y.Midhiwaki
    • Organizer
      Food Oral Processing-Physics, Physiology and Psychology of Eating
    • Place of Presentation
      Leeds, England
    • Year and Date
      20100705-20100707
  • [Presentation] 液状食品の嚥下シミュレーション2010

    • Author(s)
      園村光弘、水沼博、道脇幸博、西成勝好
    • Organizer
      第59回理論応用力学講演会(NCTAM2010)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20100608-10
  • [Presentation] 地域医療支援病院での歯科を中心とするチーム医療2010

    • Author(s)
      道脇幸博
    • Organizer
      第25回日本病院歯科口腔外科協議会学術集会シンポジウム
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2010-10-16
  • [Presentation] 有限要素法による嚥下時の食塊のシミュレーションモデルの構築2010

    • Author(s)
      道脇幸博、角保徳
    • Organizer
      第65回日本口腔科学会総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-06-24
  • [Presentation] 3次元コンピューターグラフィックスによる嚥下運動の可視化2010

    • Author(s)
      道脇幸博
    • Organizer
      第65回日本口腔科学会総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-06-24

URL: 

Published: 2012-07-19  

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