Bowel sound-based approach for objective evaluation of constipation

• Project/Area Number: 20K12755
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 榎本 崇宏 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (90418989)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 章 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (90304047) ; 上番増 喬 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任助教 (10581829) ; 芥川 正武 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (90294727)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 腸音 / 便秘 / 音響特徴量

Outline of Research at the Start

便秘は、腹痛や腹部膨満感で生活の質(QOL)を低下させる。女性や高齢者に多く、国内で便秘に悩む人が増加の一途をたどっている。しかしながら、客観的指標による便秘症状 の評価が難しいため、症状に応じた排便ケアが提供できず、不必要な受診や投薬が行われていると考えられている。そこで、本研究では、“在宅でも使用可能な ”腸音の音響特徴に基づく便秘の客観的評価システムの開発を進める。このシステムが普及拡大すれば、投薬量や受診頻度の継続的な低減につながり、将来的な医療費削減にも貢献できると考えられる。なお、本研究は、本学の研究分担者と研究協力者である井野辺純一先生（井野辺病院院長）と連携して進めていく。

Outline of Annual Research Achievements

便秘は、腹痛や腹部膨満感で生活の質(QOL)を低下させる。女性や高齢者に多く、国内で便秘に悩む人が増加の一途をたどっている。しかしながら、客観的指標による便秘症状の評価が難しいため、症状に応じた排便ケアが提供できず、不必要な受診や投薬が行われていると考えられている。便秘の客観的評価のために、大腸通過時間検査や排便造影検査が行われるが、医療機関向けの高価で大掛かりな検査機器を必要としており、被曝を伴う。そこで、本研究では、“在宅でも使用可能な ”腸音の音響特徴に基づく便秘の客観的評価システムの開発を目的とする。このシステムが普及拡大すれば、投薬量や受診頻度の継続的な低減につながり、将来的な医療費削減にも貢献できると考えられる。本研究では、雑音耐性に優れた腸音検出法の開発を行い、音響特徴量：腸音数、腸音の音響パワ、腸音長を基にして、腸の運動性を評価するシステムの構築を行った。本システムを使用することにより、コーヒー、炭酸水、水の摂取前後における腸の運動性の評価を行った。その結果として、コーヒーや炭酸水摂取後の腸音数と腸音長は、摂取前に比べて、有意に増加することが確認された。さらに、コーヒーを摂取した場合に比べて、炭酸水を摂取した場合では、より長い腸音が発生していることが示唆された。このことから、腸音長は、腸の運動性に加えて、腸内のガスに関する情報も反映することが示唆された。以上のことから、腸音の音響特徴量は、便秘症に対する飲料水摂取の効果を評価するために役立つかもしれないと考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルスの影響により、予定していた実験を実施することができず、また、持続的な研究活動ができない状況が続いており、研究に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

今後、コロナ警戒レベルが低下している時に、研究活動のスピードを高め、効率良く実験を実施できるよう、今までの経験を活かして進めて行きたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Bowel sound-based features to investigate the effect of coffee and soda on gastrointestinal motility (2021)
  • Author(s): Kensuke Horiyama, Takahiro Emoto, Takeyuki Haraguchi, Takashi Uebanso, Yuki Naito, Takuma Gyobu, Kenta Kanemoto, Junichi Inobe, Ayumi Sano, Masatake Akutagawa, Akira Takahashi
  • Journal Title: Biomedical Signal Processing and Control Volume: Volume 66, Pages: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.bspc.2021.102425
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research