| 研究課題/領域番号 |
21H03299
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
竹井 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (00513011)
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| 研究分担者 |
小林 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, チーム付き (20415681)
岡本 有貴 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (40880753)
竹下 俊弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90784124)
グエン タン・ヴィン 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20773427)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 嚥下 / 誤嚥 / ウェアラブルデバイス / 機械学習 / 筋電 / 力センサ / 深層学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、舌を動かす舌骨筋の非常に微弱な表面筋電位を計測するための筋電計測デバイスの製作と、舌骨筋筋電から舌の動きを高精度に推定するニューラルネットワークの構築を目指す。また並行して、舌骨筋筋電による舌運動の推定の確からしさを検証するために、口腔内に貼付可能な非常に薄型の3軸力センサを作製し、食事時の実際の舌の動きを計測し、必要に応じてニューラルネットワークのパラメータの補正に活用する。今まで誰も計測ができていなかった喫食時の舌の精緻な時系列運動推定の実現により、高齢者のQOLの向上や、食品開発への活用、新しい舌を使った入力インターフェースの開発などへの展開が期待できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、微弱で利用されてこなかった舌骨筋の表面筋電位を深層学習で高精度に検出し、非侵襲的に舌の動きを推定する方法を開発した。医師が診断に用いる舌の3方向の運動を対象に、被験者の舌骨筋筋電をラベル付き学習データとして分類学習器を生成した。頸部に貼付可能な無線型計測デバイスを試作し、舌の動き推定の高精度化を実現した。この技術は医療や食品開発、発声評価などに応用可能性が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義：舌骨筋の表面筋電位を用いた舌運動の高精度推定を実現し、嚥下能力の定量的評価が可能となる。生体計測技術や人工知能の分野に新たな知見を提供し、医療、食品開発、発声評価など多岐にわたる応用が期待される。
社会的意義：本研究で実現したデバイスおよび計測解析手法は、加齢による嚥下能力の低下（オーラルフレイル）を早期に発見し、適切な介入を行うことで、高齢者の健康寿命とQOLを向上させる。誤嚥性肺炎のリスクを軽減し、適切な食事形態の維持により嚥下機能を保つ。介護施設や病院での誤診防止にも貢献する。
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