研究課題
基盤研究(C)
1)嚥下時の嚥下器官を多列検出器CT装置により高速撮影し、そのDICOMデータから立体構築ソフトおよび3D-CG作成ソフトを用いて、患者毎に嚥下器官の運動をCG画像として可視化する。2)高解像度マノメトリー検査により嚥下時の鼻咽腔~頸部食道内圧を連続的に計測し、その圧トポグラフィーと内腔インピーダンスを解析する。3)上記の結果をもとに、嚥下障害の病態を時間軸を含めた嚥下器官の4次元運動の異常として定量的に明らかにする。それを基に、リハビリテーション手技の選択や外科的治療の適応など最適な治療法選択に結びつける。
嚥下は、口腔と咽頭、喉頭、食道が協調して、気道を保護しつつ食物を食道に移送する運動である。この運動のメカニズムを明らかにする方法として、嚥下運動の可視化が有効である。そこでわれわれは、コンピュータシミュレーション技術を用いて嚥下のメカニズムを解明する研究に取り組んだ。本研究ではSwallow visionを用いた。医用画像を基に生体数理モデルを作成し、嚥下器官の運動を4次元表示した。食品の物性を数理モデルで規定して、EMPS法にて流体解析した。これらのデータより関連器官と食塊の動きを可視化し、両者を統合したコンピュータシミュレーションを行い、嚥下障害の評価と治療に応用した。
本手法により、これまでの研究手法では困難であった嚥下運動の4次元的観察が可能になった。また、嚥下時の食物の流跡とせん断速度を解析することができる。これにより嚥下障害の病態を客観的に把握でき、嚥下リハビリテーション、食品の物性調整、嚥下機能改善手術などによる治療効果の予測にも有用である。侵襲が少ない嚥下機能の新たな評価法として臨床応用が期待できる。
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