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シリアスゲームを利用した高齢者のための嚥下体操支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K04042
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関群馬大学

研究代表者

中沢 信明  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80312908)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード嚥下 / 計測 / ソフトウェア / 画像処理 / 嚥下体操 / Kinect / シリアスゲーム
研究成果の概要

本研究では,嚥下体操の計測およびアプリケーションの作成を行った.嚥下体操を首と肩,上肢による運動と口周りの運動に分け,前者はKinectセンサ,後者はカメラ動画像を計測に利用した.ゲームは,流れてくる円をキャラクターが壊して得点を得るものとし,各運動が周期的であることから,往復運動をキャラクターの動きに反映させた.また,咀嚼・嚥下の回数カウントを目的として,喉元の特徴点の動きを調べた結果,咀嚼時は周期的な上下の動きであり,嚥下時は特徴点の動きが乱れることを見出した.これらの特徴をニューラルネットワークによる判別に適用した結果,適切な条件下で咀嚼は100%,嚥下は90%の確率で認識できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

食べ物や水分の摂取は,人間の生命維持の根幹に関わる重要な項目である.しかしながら,加齢とともに口腔感覚や唾液分泌が衰えるため,飲み込むことが困難となり,食べ物が喉につかえて窒息状態に陥る,あるいは肺に入って肺炎を引き起こすなど,高齢者が誤嚥を起こすケースが多く,時として生命の危機に至る場合もある.このような高齢者の誤嚥は,食事前の嚥下体操によって未然に防ぐことができる.そこで本研究課題では,高齢者の誤嚥予防を目的として,食事前の嚥下体操支援システムを構築した.ここではセンサにより非接触で体操の様子を計測し,ゲームを取り入れることで持続的かつ効果的に行えるアプリケーションの開発を目的としている.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Development of Training Software for Elderly Persons Practicing a Squat Exercise2020

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazawa, Y. Takigawa, T. Matsui
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical and Electrical Intelligent System

      巻: Vol.3, No.1 ページ: 16-21

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Facial Exercise Support Equipment for Prevention of Pulmonary Aspiration Using Mouth Pressure Fluctuatio2020

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, N. Nakazawa, Y. Tanaka, F. Wang, T. Matsui
    • 雑誌名

      Journal of Technology and Social Science

      巻: Vol.4, No.1 ページ: 48-52

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an Intuitive Interface for PC Mouse Operation Based on Both Arms Gesture2018

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Nobuaki、Faculty of Science and Technology, GunmaUniversity, 29-1 Ota, Gunma 373-0057, Japan、Matsui Toshikazu、Fujii Yusaku
    • 雑誌名

      Journal of Software

      巻: 13 号: 8 ページ: 453-459

    • DOI

      10.17706/jsw.13.8.453-459

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 喉元の特徴点を利用した咀嚼と嚥下の動作判別2022

    • 著者名/発表者名
      中沢信明
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス学術講演会ROBOMECH2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 喉元の特徴点に着目した摂食嚥下動作の解析2021

    • 著者名/発表者名
      中沢信明
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス学術講演会ROBOMECH2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スクワット運動における手摺りの効果2020

    • 著者名/発表者名
      中沢信明
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス学術講演会ROBOMECH2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 色情報を利用した顔の位置検出2020

    • 著者名/発表者名
      大野佑香
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス学術講演会ROBOMECH2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] オプティカルフローを用いた動画像からの小動物の検出2020

    • 著者名/発表者名
      関口雄紀
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス学術講演会ROBOMECH2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Human Detection in Restricted Area at Construction Site2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Nakazawa
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Technology and Social Science (ICTSS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human Interface for Welfare-Support Equipment2019

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazawa
    • 学会等名
      International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recognition of Face Orientations Based on Nostril Feature2019

    • 著者名/発表者名
      N.Nakazawa
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recognition of Kinect User Based on Template Matching2019

    • 著者名/発表者名
      N.Nakazawa
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 色の濃淡を利用した鼻孔位置の検出2019

    • 著者名/発表者名
      阿部雄行
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス学術講演会 ROBOMECH2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 動画像処理による人数計測システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      増田健太
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス学術講演会 ROBOMECH2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Candidate Narrowing Down Method for Nostril and Mouth Detection2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kawashima
    • 学会等名
      International Conference on Mechanical, Electrical and Medical intelligent System 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of hands-free interface based on feature value of eye for operation of communication aid2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Nakzawa
    • 学会等名
      International Conference on Mechanical, Electrical and Medical intelligent System 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Thermal Sensor Imitating Human Tactile Temperature Sensation2018

    • 著者名/発表者名
      Feng Wang
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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