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食事時のムセ・咳嗽音の回数測定および音響分析による肺炎リスクの判定

研究課題

研究課題/領域番号 20K18826
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57080:社会系歯学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

藤井 菜美  大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (90635377)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード嚥下 / 湿性咳嗽 / 乾性咳嗽 / 誤嚥性肺炎 / 自動分類 / 咳嗽音 / 誤嚥性肺炎リスク / ムセ回数 / 誤嚥 / 音響分析
研究開始時の研究の概要

食事観察において、誤嚥の有無や窒息の危険性を判断するために、最も重要な所見となるのが、『ムセ・咳』である。咳は気道内の異物を口腔から排除する防御機構である。ムセについて、細かく分析を行うことにより、より有益な情報を得られる可能性がある。一般的に湿性咳嗽は、下気道の過分泌を反映すると言われており、誤嚥していると異物の排除のため気道分泌や痰が増加し、湿性咳嗽を呈すると推測される。食事前の咳嗽音は普段の気道の状態を反映し、食事中の咳嗽音は喉頭侵入や誤嚥の影響を受けると思われるため、食事前後の咳嗽音の音響分析をおこなうことで、誤嚥所見が咳嗽音に影響するか、湿性咳嗽が発熱・肺炎に影響するかを調査する。

研究実績の概要

【目的】乾性咳嗽は咳受容体の感受性の亢進や気管支平滑筋の収縮によるものであり、咳嗽自体を抑制する治療が必要となる。湿性咳嗽では、気道内分泌物による咳受容体の過剰な刺激によって咳嗽が誘発される。湿性と乾性の判定は重要であることから自動分類システムを作製した。昨年度より改良し、対象人数・咳嗽音数を増やし、評価者を2名にした。
【方法】対象は高齢者122名、男女比は41:81、年齢は65歳~98歳(平均年齢84.9(SD8.3)歳)であった。録音は静かな部屋にて、咳嗽の誘発は咳テストの手技を応用し行った。クエン酸濃度は、通常の咳テストで用いられる1%の溶液を使用し、咳嗽が誘発されない場合は4%の溶液を使用した。咳嗽音は携帯型レコーダーにて、患者の口元から約50㎝程度の距離に位置させて録音した。録音した記録は音声解析ソフトaudacityにて波形に変換し、咳嗽音を1つずつ判定し、手動で区切り抽出した。各被験者あたり1-10の咳嗽音を抽出し、合計631の咳嗽音を1つずつファイルに保存した。20年以上の臨床経験のある呼吸器内科医師2名は咳嗽音を聴覚判定によって湿性・乾性に分類した。
【結果】<咳嗽音の分類結果>呼吸器内科医師1においては、湿性咳嗽84、乾性咳嗽547となり、呼吸器内科医師2においては湿性咳嗽132、乾性咳嗽499となった。判定の一致率は90.81%(κ=0.679)であった。本研究では、医師2名のどちらか1名が湿性咳嗽と判定したもの(判別不可)58、2名とも乾性咳嗽と判定したもの494、2名とも湿性咳嗽と判定したもの79の3グループをデータセットとし、分類システムの構築に使用した。
<判定精度>乾性咳嗽はAUCが0.986、判別不可はAUC 0.980、湿性咳嗽はAUC0.993で判別可能という結果となり、全てのグループにおいて高い精度が示され、昨年度よりも精度が向上した、

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

covid19の感染により、誘発咳嗽音を録音することは、感染リスクが高いことと認知されたため、高齢者施設での研究の許可が得られなかった。covid19の感染状況を見ながらの研究となったため、中断・再開を繰り返した。咳嗽音の自動分類システムの作製が可能であったため、現在そのシステムの改良と論文作成を行っている。

今後の研究の推進方策

2023年5月にcovid19が五類感染症となり、昨年度よりも警戒態勢は柔軟になってきている。データ採取は、高齢者施設でのデータ採取は一旦終了し、現在は病院で継続しているため、covid19の感染状況に影響を受けず、進めることが可能である。咳嗽音の自動分類システムの改良、論文作成を行っている一方で、同時に乾性・湿性咳嗽を示した対象の持つ特徴について、分析を行っている。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Hamartoma at the base of the tongue with upper airway obstruction from the neonatal period2024

    • 著者名/発表者名
      Namikawa Mari、Minota Noriko、Kitaoka Yoshihiro、Morita Kenji、Minohara Masato、Yokota Yusuke、Fujii Nami、Oya Kaori、Isomura Emiko Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      巻: 36 号: 2 ページ: 212-216

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2023.07.009

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Case of Patient with Dysphagia Experienced Separation of Tablet from Deglutition Aid Jelly in the Larynx.2023

    • 著者名/発表者名
      Sugiura S., Ueda A., Fujii N. et al.
    • 雑誌名

      Pharmacometrics

      巻: 104 ページ: 25-29

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two cases with cleft lip and palate of improvement palatalized articulations by performing dentition expansion in the deciduous dentition stage2023

    • 著者名/発表者名
      Fujii Nami、Nohara Kanji、Tanaka Nobukazu、Sugiyama Chihiro、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      Oral Science International

      巻: 20 号: 3 ページ: 239-243

    • DOI

      10.1002/osi2.1163

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 嚥下機能が低下した高齢患者に嚥下補助食品としてヨーグルトを用いて酸化マグネシウム錠を投与した一例2024

    • 著者名/発表者名
      上田 章人, 藤井 菜美, 野原 幹司, 田畑 祥之, 渡邊 伸一, 小原 道子, 富田 隆
    • 学会等名
      日本病態栄養学会誌
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 音声特徴抽出方法を用いた深層学習による湿性・乾性咳嗽の自動分類システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      藤井 菜美、野崎 一徳、野原 幹司、上田 章人、横山 咲希、濵田 雅弘、尾花 綾、松村 えりか、濱田 理愛、魚田 知里、川道 春奈、田中 信和、阪井 丘芳
    • 学会等名
      日本老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 「包括的・全人的ケアを問い直す」:各診療科の観点からの唇顎口蓋裂チーム医療における新しい心理社会的支援のかたち 唇顎口蓋裂治療チームにおける心理社会的支援を考える いち言語聴覚士による提案2023

    • 著者名/発表者名
      杉山 千尋, 野原 幹司, 田中 信和, 藤井 菜美, 尾花 綾, 松村 えりか, 市山 晴代, 阪井 丘芳
    • 学会等名
      日本口蓋裂学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 片側軟口蓋形成不全症の鼻咽腔閉鎖機能に関する報告 11例の症例から2023

    • 著者名/発表者名
      濱田 理愛, 田中 信和, 野原 幹司, 杉山 千尋, 藤井 菜美, 市山 晴代, 魚田 知里, 阪井 丘芳
    • 学会等名
      日本口蓋裂学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 上位中枢による嚥下反射調節機構の解析 健常成人における嚥下衝動の定量評価2023

    • 著者名/発表者名
      濱田 雅弘, 田中 信和, 野原 幹司, 藤井 菜美, 魚田 知里, 阪井 丘芳
    • 学会等名
      日本老年歯科医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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