| 研究課題/領域番号 |
18H03557
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
佐々木 誠 岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
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| 研究分担者 |
玉田 泰嗣 長崎大学, 病院(歯学系), 助教 (50633145)
柴本 勇 聖隷クリストファー大学, リハビリテーション学部, 教授 (30458418)
中山 淳 一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70270212)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
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| キーワード | 嚥下機能 / 舌骨上筋群 / 舌骨下筋群 / 多点表面筋電図 / 深層学習 / 機械学習 / 人工知能 / 嚥下障害 / 多チャンネル表面筋電図 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，嚥下の主要筋である舌骨上筋群と舌骨下筋群の協調パターンに着目した，嚥下機能の非侵襲かつ簡便な評価手法の開発を目的とした．まず，2種類の嚥下方法（通常嚥下と努力嚥下）と2種類の一回嚥下量（冷水1, 6 ml）を組み合わせた4種類の条件でsEMG信号を計測し，画像情報へと変換した．次に，畳み込みニューラルネットワークとカーネル主成分分析を用いて，嚥下条件によってわずかに異なる画像の違いを数値化し，若年者群と高齢者群の嚥下機能を比較した．その結果，2群間に統計学的な有意差が認められ，舌骨上筋群と舌骨下筋群のsEMG信号から，加齢による嚥下機能低下を検出できる可能性が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
嚥下機能の精密検査には，X線透視下で食塊や口腔・咽頭の動きを観察する嚥下造影検査（VF）があるが，放射線被曝や造影剤誤嚥などのリスクを伴うため，検査対象者は嚥下障害が強く疑われる人もしくは既に重症化している人に限られる．これに対して，舌骨上筋群と舌骨下筋群の筋活動に基づく本提案手法は，嚥下方法や一回嚥下量などの異なる条件下で嚥下時sEMG信号を計測するだけで，嚥下機能の加齢変化を捉えることができる．そのため，自覚困難な機能低下の検出や，嚥下障害予備軍の早期発見に応用でき，健康寿命延伸への貢献が期待される．
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