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機械学習を用いた嚥下造影検査診断補助システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57080:社会系歯学関連
研究機関日本歯科大学

研究代表者

菊谷 武  日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (20214744)

研究分担者 川口 孝泰  東京情報大学, 看護学部, 教授 (40214613)
井出 吉昭  日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (70409225)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード嚥下造影検査 / 誤嚥 / 嚥下障害 / 人工知能(AI) / 特徴量 / 画像解析 / 嚥下動態 / サルコペニア / 嚥下造影検査(VF) / 診断 / 機械学習 / 摂食嚥下障害 / 人工知能 / 自動解析 / 咽頭残留 / 診断補助システム / 人工知能(AI) / 摂食嚥下 / アルゴリズム
研究成果の概要

嚥下造影検査で観察される病態の診断を画像解析技術および機械学習を用いて自動化しようとするものである。その結果、サルコペニアを有する者の咽頭の器質的変化、咽頭機能の動的変化が確認可能であった。嚥下動態の機械学習にあたっては、動画から特徴点を自動的に抽出してくることとこれらの特徴点を機械学習させ、診断効率を上げることが必要である。機械学習を実装させたところ、誤嚥のAccuracyは70.5%が得られた。一方で、特徴点の位置をVFデータ画像から直接的に検出、予測することについては、誤差が生じた。以上より、本研究で得られた画像取得技術および診断効率を臨床応用に適応するにはさらなる検討が必要であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

画像取得技術、診断効率は、臨床応用に適応するにはさらなる検討が必要であったものの、一定レベルまで自動データ収集と診断効率を得ることが可能であることを示せた意義は大きい。患者が嚥下する際に体幹が動くことや膨大なデータ量を自動追尾する方法の課題は明らかになった。嚥下造影検査は嚥下機能評価におけるゴールドスタンダードといわれているが、診断手順が煩雑であることから臨床現場では必要な検査が行われない場合が多く、患者にとって不利益が生じている現状である。本技術の確立は、医療現場における診断の効率化を通じて患者に大きな福音となる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (21件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] 【その絶食、ちょっと待った!食べるを支えるアプローチ】病院・介護施設での取り組み 医師でもできるミールラウンドのススメ2022

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 雑誌名

      治療

      巻: 104(3) ページ: 307-310

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 口腔内環境を見える化する 口腔内細菌カウンタの臨床応用のすすめ2022

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 雑誌名

      歯界展望

      巻: 139 (1) ページ: 190-195

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the Sakiika Transport Test: A Practical Screening Method for Patients with Oral-phase Dysphagia.2021

    • 著者名/発表者名
      Nagashima K, Kikutani T, Takahashi N, Kato Y, Sagawa K, Tohara T, Tamura F.
    • 雑誌名

      J Prosthodont Res

      巻: 13

    • NAID

      130008118640

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between masticatory movement and oral and physical function in healthy older women.2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Y, Kikutani T, Sagawa K, Tamura F.
    • 雑誌名

      J Prosthodont Res

      巻: 13

    • NAID

      130008118637

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Masticatory movements and food textures in older patients with eating difficulties2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Yoko、Kikutani Takeshi、Tohara Takashi、Takahashi Noriaki、Tamura Fumiyo
    • 雑誌名

      Gerodontology

      巻: 39 号: 1 ページ: 90-97

    • DOI

      10.1111/ger.12596

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adherence to the food-based Japanese dietary guidelines and prevalence of poor oral health-related quality of life among older Japanese adults in the Kyoto-Kameoka study.2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe D, Kurotani K, Yoshida T, Nanri H, Watanabe Y, Date H, Itoi A, Goto C, Ishikawa-Takata K, Kikutani T, Yoshida M, Fujita H, Yamada Y, Kimura M; Kyoto-Kameoka Study Group.
    • 雑誌名

      Br J Nutr

      巻: 27 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1017/s0007114521003329

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of an Oral Frailty Measures Program on Community-Dwelling Elderly People:A Cluster-Randomized Controlled Trial.2021

    • 著者名/発表者名
      Shirobe M, Watanabe Y, Tanaka T, Hirano H, Kikutani T, Nakajo K, Sato T, Furuya J, Minakuchi S, Iijima K.
    • 雑誌名

      Gerontology

      巻: 68 (4) 号: 4 ページ: 377-386

    • DOI

      10.1159/000516968

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] COVID-19 Infection-Related Weight Loss Decreases Eating/Swallowing Function in Schizophrenic Patients.2021

    • 著者名/発表者名
      Kikutani T, Ichikawa Y, Kitazume E, Mizukoshi A, Tohara T, Takahashi N, Tamura F, Matsutani M, Onishi J, Makino E.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 (4) 号: 4 ページ: 1113-1113

    • DOI

      10.3390/nu13041113

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tongue muscle strength affects posterior pharyngeal wall advancement during swallowing: A cross-sectional study of outpatients with dysphagia.2021

    • 著者名/発表者名
      Nagashima K, Kikutani T, Miyashita T, Yajima Y, Tamura F.
    • 雑誌名

      J Oral Rehabil

      巻: 48 (2) 号: 2 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1111/joor.13120

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歯科界の潮流『今日の歯科治療』歯科訪問診療における新型コロナウイルス感染症(COVID-19)への対策2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 賢晃, 戸原 雄, 田村 文誉, 菊谷 武
    • 雑誌名

      歯学

      巻: 109 ページ: 18-21

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 【実践!在宅摂食嚥下リハビリテーション診療】がん患者に対する終末期における食支援2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武, 大井 裕子
    • 雑誌名

      MEDICAL REHABILITATION

      巻: 267 ページ: 25-31

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科訪問診療における感染予防策の指針 2021年版2021

    • 著者名/発表者名
      水口 俊介, 佐藤 裕二, 小玉 剛, 猪原 光, 小原 由紀, 金久 弥生, 菊谷 武, 菅 武雄, 花形 哲夫, 米山 武義, 渡邊 裕, 渡部 芳彦, 古屋 純一, 吉田 光由, 猪原 健, 河野 雅臣, 佐藤 繭美, 宮本 雄気, 一般社団法人日本老年歯科医学会, 在宅歯科医療委員会, 一般社団法人日本在宅医療連合学会
    • 雑誌名

      老年歯科医学

      巻: 36 (1)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 低下する栄養価をいかに補うか?嚥下調整食の栄養価アップの工夫 摂取量低減につながるハードル 摂食嚥下障害患者に見られる低栄養の問題2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 雑誌名

      栄養経営エキスパート

      巻: 6 (2) ページ: 40-43

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 臨床駅伝 こんな患者さんが来たら? 食べられない。口腔内が痛い2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武, 田中 公美[五十嵐]
    • 雑誌名

      アポロニア

      巻: 21325 ページ: 018-022

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Associations between tongue strength and skeletal muscle mass under dysphagia rehabilitation for geriatric out patients.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Y, Kikutani T, Igarashi K, Yajima Y, Tamura F.
    • 雑誌名

      ☆J Prosthodont Res.

      巻: 64 ページ: 188-192

    • NAID

      130007871365

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effects of Sarcopenic Dysphagia on the Dynamics of Swallowing Organs Observed on Videofluoroscopic Swallowing Studies2020

    • 著者名/発表者名
      Miyashita T, Kikutani T ,Nagashima K, Igarashi K,Tamura F
    • 雑誌名

      J Oral Rehabil

      巻: 47(5) 号: 5 ページ: 548-590

    • DOI

      10.1111/joor.12936

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大腿骨骨折患者における口腔機能、嚥下機能、栄養状態に関する予備調査2021

    • 著者名/発表者名
      鰕原 賀子, 瀬木谷 彰仁, 高橋 賢晃, 元開 早絵, 新藤 広基, 柴崎 育美, 田辺 知宏, 菊谷 武
    • 学会等名
      日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 在宅における生活期、そして、終末期における食支援2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] COVID-19と摂食嚥下リハビリテーション 嚥下障害症例へのオンライン診療の効果と展望2021

    • 著者名/発表者名
      古屋 裕康, 田村 文誉, 菊谷 武
    • 学会等名
      日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] VR画像を用いた歯学部学生における臨床実習の効果について2021

    • 著者名/発表者名
      仲澤 裕次郎, 田中 公美, 横田 悠里, 佐川 敬一朗, 古屋 裕康, 礒田 友子, 保母 妃美子, 山田 裕之, 戸原 雄, 田村 文誉, 菊谷 武
    • 学会等名
      老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新型コロナウイルス感染症流行下におけるオンライン診療に対する意識調査2021

    • 著者名/発表者名
      古屋 裕康, 田村 文誉, 田中 公美, 仲澤 裕次郎, 保母 妃美子, 礒田 友子, 田中 裕子, 山田 裕之, 町田 麗子, 戸原 雄, 菊谷 武
    • 学会等名
      老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下障害患者における嚥下造影検査で観察される嚥下動態とサルコペニアとの関連性2021

    • 著者名/発表者名
      宮下 大志, 菊谷 武, 永島 圭悟, 五十嵐 公美, 田村 文誉
    • 学会等名
      老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 看取り期における在宅がん患者に対する地域連携による口腔健康管理2021

    • 著者名/発表者名
      富田 浩子, 田中 祐子, 有友 たかね, 田中 公美, 佐藤 志穂, 佐々木 力丸, 菊谷 武, 大井 裕子
    • 学会等名
      老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 在宅がん患者の看取りプロセスにおいて医師は歯科との連携をいつ、どのように提案するのか? 現状確認ツールIMADOKOを利用した医科歯科連携2021

    • 著者名/発表者名
      大井 裕子, 菊谷 武, 田中 公美, 高橋 賢晃, 富田 浩子, 有友 たかね, 森山 久美
    • 学会等名
      日本在宅医療連合学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 在宅でのがん看取り支援における歯科訪問診療の役割2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武, 大井 裕子, 高橋 賢晃, 市川 陽子, 佐藤 志穂, 田中 公美, 富田 浩子, 有友 たかね, 森山 久美
    • 学会等名
      日本在宅医療連合学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 終末期がん患者の希望に添った食べる支援を実践するための食欲不振の背景にある要因調査と対応策2021

    • 著者名/発表者名
      森山 久美, 大井 裕子, 菊谷 武, 高橋 賢晃, 田中 公美, 富田 浩子, 有友 たかね
    • 学会等名
      日本在宅医療連合学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 認知症の発症や予後に影響を及ぼす栄養・食事について考える 認知症の人への栄養支援 訪問現場で出会う認知症の人と家族2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本老年医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 舌圧と嚥下造影検査所見との関連2019

    • 著者名/発表者名
      宮下大志,永島圭吾,五十嵐公美,矢島悠里,菊谷 武
    • 学会等名
      日本老年歯科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者に対する摂食嚥下リハビリテーションにおける舌筋力と骨格筋量に対する効果2019

    • 著者名/発表者名
      仲澤裕次郎,五十嵐公美,矢島悠里,戸原 雄,田村文誉,菊谷 武
    • 学会等名
      日本老年歯科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の下顎運動経路と身体機能との関連ー運動性咀嚼障害の関連要因の検討ー2019

    • 著者名/発表者名
      加藤陽子,菊谷 武,佐川敬一朗,五十嵐公美,矢島悠里,仲澤裕次郎,宮下大志,永島圭吾,田村文誉
    • 学会等名
      日本障害者歯科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フレイルと口腔機能の関連性の検討 ―フレイルのリスク評価として、咬合力の有用性―2019

    • 著者名/発表者名
      佐川敬一朗, 矢島悠里, 五十嵐公美, 宮下大志, 加藤陽子, 吉田光由, 田村文誉, 菊谷 武
    • 学会等名
      第6回日本サルコペニア・フレイル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋量の低下は嚥下時喉頭挙上量に影響を与えるか?2019

    • 著者名/発表者名
      宮下大志、永島圭悟、菊谷 武
    • 学会等名
      日本サルコペニア・フレイル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 在宅における摂食嚥下支援2019

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本静脈経腸栄養学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 口から食べるための多職種連携2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本口腔ケア学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歯科領域における認知症予防2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本人視聴予防学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者医療と在宅医療2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      特定非営利活動法人 口腔医科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 地域包括ケアでの歯科医療、口腔機能・口腔リハビリテーションの展開2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 学会等名
      日本口腔リハビリテーション学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 栄養士ダイアリー20222021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武,「ヘルスケア・レストラン」栄養企画委員会
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      株式会社 日本医療企画
    • ISBN
      9784867290750
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 「人生100年時代」のインプラント治療の考え方2021

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武,窪木拓男,鈴木秀典
    • 総ページ数
      96
    • 出版者
      株式会社 永末書店
    • ISBN
      9784816013904
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 摂食嚥下障害者の栄養アセスメント実践マニュアル2021

    • 著者名/発表者名
      上島順子,江頭文江,園井みか,本川佳子,菊谷 武
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      9784263708163
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] ミールラウンド&カンファレンス 高齢者の「食べない」「噛めない」に訪問診療で取り組むためのガイドブック2019

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武 高橋 賢晃 戸原 雄 尾関 麻衣子
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      9784263445648
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] あなたの老いは舌から始まる2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 総ページ数
      191
    • 出版者
      NHK出版
    • ISBN
      9784140113615
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] お口,弱っていませんか?患者さんのためのオーラルフレイルと口腔機能低下症の本2018

    • 著者名/発表者名
      菊谷 武
    • 総ページ数
      65
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      9784263445310
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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