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嚥下音発生機序の解明と嚥下能力評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H04567
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90150:医療福祉工学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

近井 学  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60758431)

研究分担者 大森 信行  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 客員研究員 (20506133)
高松 誠一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20635320)
井野 秀一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
遠藤 博史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ付 (20356603)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード嚥下音 / 嚥下機能 / 摂食嚥下障害 / 非侵襲計測 / 電子テキスタイル
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,摂食・嚥下機能に障害がある人たちの嚥下能力を音情報の活用により,簡便化・客観化・非侵襲化で評価する手法およびシステムを開発することを目指している.本課題では,嚥下音の発生機序の解明(モデルの構築),嚥下音の解析手法の提案(モデルに基づいた解析手法の構築),テキスタイルデバイス作成技術を利用した機器開発(センサの開発と嚥下音の最適な手法の検討)といったテーマに基づき,基礎データとなる人間計測およびデータの解明を行いながら,精細な加工技術ながら臨床現場といった特殊環境下での計測が可能なセンサ技術の開発を進め,嚥下音の発生機序の解明と嚥下能力の評価法の構築を行う.

研究実績の概要

本課題では,嚥下音の発生機序の解明(モデルの構築),嚥下音の解析手法の提案(モデルに基づいた解析手法の構築),テキスタイルデバイス作成技術を利用した 機器開発(センサの開発と嚥下音の最適な手法の検討)のテーマに基づき,基礎データとなる人間計測およびデータの解明を行いながら,嚥下音の発生機序の解明 と嚥下能力の評価法の構築を展開することを目指している.
当該年度は,次年度の実現場での運用を視野に,嚥下音を計測するための特徴を明らかにするための一つの要因として,頸部の計測場所に焦点を当てた.基礎的検討として,まず頸部上部から頸窩にかけて2つの部位で計測を行い,生体内の咀嚼食塊の位置と嚥下音の関係性がみられるかを分析した.分析方法では,例えば音信号のピーク値からの位置算出や嚥下音の開始点(静止時からの立ち上がり時間)などの分析を進めた.結果から,マイクロホンの位置が近い場合には,その前後の音信号を収集してしまう可能性,頸窩での計測データを活用することで変化を検出できる可能性を示唆した.これらの知見より,ヒトの生体内での咀嚼食塊の位置と音信号の特徴抽出の可能性を見出し,実現場での計測を見据えたセンサ位置の検討を進めた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当該年度には,頸部の複数部位にマイクロホンを装着し,嚥下音の発生機序となる生体内の咀嚼食塊の動きと音信号の特徴量に関する基礎的な知見を明らかにし,最終年度の患者を対象とした実験に向け,方策を検討した.

今後の研究の推進方策

次年度は,当該年度に得られた複数のマイクロホンでの計測をさらに拡充し,実験で活用する評価試料の食品物性値との対比などの基礎的な計測を進める.さらに,患者を対象とした実験実施体制を再構築し,嚥下音の発生機序の解明に向けた,生体内の咀嚼食塊の位置と喉頭の動きを明らかにすることを目指す.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 睡眠時の嚥下機能の非侵襲的な検査に向けた検討2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 近井学, 遠藤博史, 井野秀一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 121(52) ページ: 23-27

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 食事支援研究における嚥下機能診断と機能の改善維持に向けた検討(第2報) -睡眠中の嚥下機能の計測方法-2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 村澤智啓, 相澤淳平, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 杉田亨, 渡辺誠一,遠藤博史, 近井学, 田辺健, 井野秀一
    • 雑誌名

      長野県工業技術総合センター研究報告

      巻: 16

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 介護食品の食感改善に向けた頸部への振動刺激方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 市川綾花, 小木曽加奈, 遠藤博史, 近井学, 井野秀一
    • 学会等名
      LIFE2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 頸部への振動刺激による食感向上に向けた検討2023

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 八木橋展生 市川綾花, 小木曽加奈, 遠藤博史, 近井学, 井野秀一
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時の嚥下機能の非侵襲的な検査に向けた検討2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 近井学, 遠藤博史, 井野秀一
    • 学会等名
      第112回福祉情報工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 筋電図計測を応用した診断及び食事支援に向けた研究2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 近井学, 田辺健, 遠藤博史, 井野秀一
    • 学会等名
      LIFE2020-2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 睡眠時の嚥下機能の検査方法の検討 -負担の少ない計測の実現に向けて-2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 遠藤博史, 近井学, 田辺健, 井野秀一
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 摂食嚥下機能の早期診断と機能維持に関する研究(第2報)2021

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 村澤智啓, 相澤淳平, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 杉田亨, 渡辺誠一, 近井学, 遠藤博史, 井野秀一
    • 学会等名
      長野県工業技術総合センター材料技術部門 研究・成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下造影検査中の嚥下音同期計測システムの基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      近井学, 内藤藍, 阿部真也, 吉田美咲, 武田有希, 西尾大祐, 高橋秀寿, 本田哲三, 大森信行, 遠藤博史, 井野秀一
    • 学会等名
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 筋電計測を応用した睡眠時の嚥下機能診断に向けた研究2020

    • 著者名/発表者名
      大森信行, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 杉田亨, 渡辺誠一, 遠藤博史, 近井学, 田辺健, 井野秀一
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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