2022 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of preventive program for choking with virtual reality technic and the improvement effect of feeding behavior
| Project/Area Number |
22K10345
|
|---|
| Research Institution | Meikai University |
|---|
Principal Investigator |
大岡 貴史 明海大学, 歯学部, 教授 (30453632)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野嶋 琢也 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10392870)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | 窒息予防 / VR技術 / 摂食嚥下 / 食事行動 / 喉頭挙上 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、健常成人の喉頭挙上や嚥下障害者の喉頭挙上、およびその運動障害などの差異を計測、評価することとした。
まず、嚥下運動を評価する食品の量や形状を統一することを目的に、嚥下内視鏡検査の所見と食品の量、介護食の基準（UDFを採用）との関連を検討した。その結果、食品の量は3gまたは4gが適正であり、それ以上の量になると軽度の嚥下障害者でも嚥下困難感を訴える、咽頭残留が増加するなどの影響が生じた。また、食品の形状ではUDFの「舌でつぶせる」ではほぼ全員が嚥下困難を訴えることはなく、咽頭残留などの異常所見も認められなかった。さらに、喉頭挙上を外部から計測しても「嚥下時の喉頭挙上を見落とす」などのエラーが生じることはなく、健常成人および嚥下障害者の嚥下動作の誘発に適した食品の設定が可能となった。
次に、喉頭隆起の運動を嚥下内視鏡検査、嚥下造影検査を用いず、非侵襲的に計測する方法を考案することにも着手した。喉頭隆起の垂直・水平的運動量を深度計測カメラで録画し、可能な限り誤差を減少させるための撮影方向、距離などを検討した。その結果、正面から撮影する場合は深度カメラを使用すれば喉頭隆起の垂直・水平成分両方を同時に計測することが可能と判断された。しかし、女性など喉頭隆起が明確でない場合は計測困難となることがあり、精密な計測に当たっての条件設定は今後も継続することとした。
健常成人と嚥下障害者の喉頭挙上の差異について、喉頭隆起の運動を通常のカメラにて録画して計測した。その結果、嚥下障害者の喉頭隆起の運動は垂直運動方向への運動が顕著に減じることが明らかになった。さらには嚥下内視鏡検査、嚥下造影検査の結果と喉頭隆起の運動との関連を調査したところ、特に「飲みにくい」という感覚では嚥下後の咽頭残留がその感覚に関与すること、顕著な咽頭残留を生じる者は舌骨や喉頭運動の水平成分が減じることが明らかとなった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
嚥下障害者の喉頭挙上、特に喉頭隆起の運動の特徴が明確となった。また、喉頭隆起の運動を非侵襲的に計測する方法にもめどが立ち、それをVR技術にて再現する際の重要な点（喉頭隆起の垂直・水平方向への運動を阻害すること）も明示できた。
一方、喉頭隆起など前頸部の運動を嚥下感覚提示装置にフィードバックする面はやや遅れが生じている。これは、嚥下感覚提示装置のサイズが健常成人には適している者の、顎下部のスペースが少ない者には装置の装着が困難なこと、男性と女性で喉頭隆起の大きさなどが異なること、皮膚の運動は制御できても喉頭隆起の運動自体は制御できないことなどの点が影響していると考えられる。
今後はある程度の身長や性別を絞った対象者を選別し、現状の嚥下感覚提示装置のサイズで再現可能な喉頭隆起の運動やその制限が行える装置の開発やプログラムの修正を行う予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は嚥下障害者の喉頭挙上運動の精密な計測、解析を進めるとともに、その運動を嚥下感覚提示装置により正確にフィードバックし、喉頭隆起の挙上阻害、咽頭残留が生じた際の感覚再現などを行う方針としている。
今回の研究では、嚥下感覚提示装置のサイズダウンなどハード面での修正は主目的とせず、現行のシステムでソフト面を改善して上記の感覚再現や飲みにくさの感覚提示を行うことを主目的とする。そのため、学習プログラムの対象者は顎下に嚥下感覚提示装置の装着ができる者に限定し、喉頭隆起が明確でない者などは除外する方針とする。
規定された食品を用いた嚥下動作のうち、飲みにくさの訴えや咽頭残留が生じない場合の喉頭挙上運動を正常パターン、飲みにくさの訴えがあり咽頭残留や喉頭侵入などの異常所見が生じた場合の喉頭挙上運動をハイリスクパターンとし、嚥下感覚提示装置で喉頭挙上運動を促進する、または阻害する学習プログラムの構築を目指す。
2年目の研究では上記の学習プログラムの修正、嚥下感覚提示装置の実用性を検討し、健常成人に向けた試験運用を開始する。さらに、視覚入力の素材も開発を開始し、実際の食事場面で適切量を口に運んだ場合、過大量を口に運んだ場合などの動画を作製していく。
|
| Causes of Carryover |
2022年度は、嚥下感覚提示装置のサイズダウンを行う可能性があり、デバイス代を計上していた。実際の研究では、嚥下感覚提示装置のサイズを変更する場合は複数のパターンを用意する必要があることから、嚥下感覚提示装置のサイズは変更せずに現状のシステムに適合した対象者を選別することとした。そのため、嚥下感覚提示装置の再開発を行う費用が別の研究費として用いられることとなり、食事場面の視覚入力に用いる動画に使われるマネキン、あるいは窒息時の食物の動きを再現するモデルの準備費用に充てる予定である。
|
