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2015 Fiscal Year Annual Research Report

嚥下機能評価アルゴリズムの検討

Research Project

Project/Area Number 26893125
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

八木 直美  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40731708)

Project Period (FY) 2014-08-29 – 2016-03-31
Keywords嚥下 / ソフトコンピューティング / ファジィ / 誤嚥性肺炎 / 機能評価
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、人間の生存に関わる基本活動である「モノを飲み込み胃に送り込む」という嚥下機能を、ファジィ理論を用いて音や呼吸に関する情報を解析し、非侵襲かつ身体的・心理的ストレスフリーな方法でセンシングして、嚥下障害の簡易診断システム開発を目的とした。現状の嚥下機能検査は、X線造影検査が一般的であるが、本システムでは、計測精度を従来と同程度に維持した上で場所、時間、体位・動作等の制限や拘束が少なく、さらにX線取り扱い技術が不要な、安価で簡便な検査を実現する。それにより健康維持のため、健康管理にも役立てられる。本研究では、鼻腔カニューレと圧電センサを被験者に装着し、それぞれから呼吸情報と音情報から嚥下抽出システムを構築した。方法1では音情報のみ、方法2では呼吸情報のみ、方法3では音情報と呼吸情報の2種類の情報を用いて嚥下区間を推定した。音情報は、フーリエ変換を適用することによって周波数領域で観測する。呼吸情報からは、誤嚥のリスクが高いとされる「吸息中の嚥下」、「嚥下から次の吸息までの潜時」を抽出する。また、嚥下反射時、食塊が舌により口蓋に押し付けられると、鼻腔へ食塊が誤って入らないように、軟口蓋が挙上して鼻腔が閉鎖され、気管は喉頭蓋により閉鎖される。その間、呼吸が0.5-0.7秒間停止する。本システムでは、この呼吸停止区間を用いて嚥下区間を抽出する。その結果、方法3にて特異度86.36%の最も良い評価が得られた。呼吸情報を用いない解析手法の場合、特異度28.03%の結果であったことより嚥下抽出時には、呼吸情報が非常に有用であることも確認できた。診断結果をフィードバックすることで、個人適応したリハビリテーションプログラムに繋げて自主的な健康管理を促すことも可能にした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 呼吸と嚥下の整合性から見た COPD 患者の嚥下機能異常2016

    • Author(s)
      永見慎輔, 室 繁郎, 佐藤篤靖, 佐藤 晋, 八木直美, 越久仁敬
    • Organizer
      第24回バイオフィジィオロジー研究会
    • Place of Presentation
      ホテル京阪京都(日本・京都)
    • Year and Date
      2016-03-04 – 2016-03-05
  • [Presentation] 物性調整した食品別の嚥下動態の相違と適切な嚥下調整食選択への応用2016

    • Author(s)
      永見 慎輔, 八木 直美, 魚住 龍史, 山縣 誉志江, 延原 浩, 平位 知久, 伊藤 圭子, 田中 信吾, 森田 智視, 高橋 良輔, 栢下 淳, 越久 仁敬
    • Organizer
      第39回日本嚥下医学会学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(日本・大阪)
    • Year and Date
      2016-02-11 – 2016-02-12
  • [Presentation] Noninvasive Assessments of Swallowing Function by Sound Frequency Analysis2015

    • Author(s)
      N. Yagi, S. Nagami, H. Ueno, T. Yabe, J. Kayashita, Meng-Kuan Lin, Y. Oke and Y. Oku
    • Organizer
      the 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      MiCo Milano Congressi(イタリア・ミラノ)
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bioinformation Measurement for Dysphagia2015

    • Author(s)
      N. Yagi
    • Organizer
      2015 International Conference on Machine Learning and Cybernetics and 2015 International Conference on Wavelet Analysis and Pattern Recognition
    • Place of Presentation
      Holiday Inn Guangzhou Shifu(中国・広州)
    • Year and Date
      2015-07-11 – 2015-07-16
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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