動画モーションキャプチャによる摂食嚥下機能の外部観察評価システムの構築

• 研究課題/領域番号: 19K11409
• 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59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 貴田岡 亜希 東北大学, 大学病院, 医員 (40734265)
• 研究分担者: 佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644) ; 金高 弘恭 東北大学, 歯学研究科, 教授 (50292222) ; 猪狩 和子 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (90125493) ; 長沼 由泰 東北大学, 大学病院, 医員 (90800996)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: モーションキャプチャ / 摂食嚥下 / 遠隔診断 / リハビリテーション

研究開始時の研究の概要

本研究では、口腔顔面領域のモーションキャプチャ技術を利用し、摂食時の動画撮影のみで摂食嚥下機能の外部観察評価を簡便に、客観的に行うシステムを開発する。
さらに、その信頼性の確認と適切な解析点、解析内容の選定のため、赤外線反射マーカーを用いた3次元モーションキャプチャシステムによる解析を行い、特徴点抽出による動画解析結果と照合する。これらを正常者・摂食嚥下機能障害者について行うことで、現行の主観的な外部観察評価の観点を客観的に表現しうる解析点、評価指標を決定する。

研究実績の概要

摂食嚥下障害の評価やスクリーニング検査には外部観察評価、頸部聴診、フードテスト、反復唾液嚥下テスト、改訂水飲みテストなどがあるが、小児、特に障害児、認知機能の低下した高齢者に適応できる検査は限られるため、日常の食事場面の外部観察評価は重要となる。しかしながら、捕食時や処理時の口唇閉鎖の程度や、押しつぶし時の口角の引き具合等の観察項目には明確な評価基準はなく、評価者の主観で行われているのが現状である。また家庭や施設での摂食嚥下時の様子を介護者から聴取し得られる情報と、食事場面を実際に観察することで得られる情報とでは大きな差がある。外部観察評価は特別な装置を必要とせず観察ポイントを把握すれば職種を限らず実施でき、機能障害の気づきやリハビリテーションの効果判定においても有効である。しかし摂食支援に関わる職種は多職種に及び、評価者の主観によるため、客観性、評価者間での共通性に欠ける。本研究では、近年その技術が格段に向上した動画像からの特徴点抽出によるモーションキャプチャを用いて摂食嚥下時の口唇および下顎の動きの動作解析を行い、摂食嚥下機能の客観的評価指標を決定することにより、摂食支援に関わる多職種が共通に、簡便に行い得る外部観察評価法を構築することを目的とする。
研究に先立ち、東北大学大学院歯学研究科研究倫理委員会へ倫理申請を行い承認を得た。健常成人を被験者とし、計測方法の検討を行った。モーションキャプチャカメラはOptiTrackV120:Trio（30万画素120Hz、3台一体型）を使用し、直径3ミリの半球状赤外線反射マーカーを顔面に貼付、食品を自由摂取させ撮影を行った。固定点は額中央、鼻根、上口唇中央、下口唇中央、左右口角、オトガイ、喉頭の8点とした。自由摂取する食品は、ヨーグルト、せんべいを選択した。撮影の際に基準となる固定点の選択、食品の種類や摂取方法について検討を行った。