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舌骨上筋群表面筋電位パタン解析を用いた至適食品選択手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K11738
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関聖隷クリストファー大学

研究代表者

柴本 勇  聖隷クリストファー大学, リハビリテーション学部, 教授 (30458418)

研究分担者 佐々木 誠  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード多チャンネル筋電計 / 表面筋電図 / 食物物性 / 嚥下 / 表面筋電 / 摂食嚥下 / 舌骨上筋群 / 食品の選択方法
研究開始時の研究の概要

本研究は、多チャンネル表面筋電計を用いた舌骨上筋群の筋電位パタン解析を通じて、摂取者の筋活動と合致した食物の選択手法を開発するものである。硬さ・凝集性・付着性が異なる食品群の舌骨上筋群表面筋電位パタンのデータを蓄積しデータベースを構築する。同時に、空嚥下時の舌骨上筋群表面筋電位パタンとの相関性を検証する。その上で、至適食品を推定するアルゴリズムを開発し、食品選択手法を検討する。開発した手法を用いて、実際に摂取している食品物性との一致を検討する。

研究実績の概要

本研究は、佐々木らが開発した多チャンネル舌骨上筋群表面筋電を用いた舌運動・嚥下可視化法を応用させて、摂取時に必要な嚥下運動の観点から客観的に判断しデータベース化された市販食品から抽出し判定する方法を開発することである。本開発を通じて、個々の嚥下能力に合致した食品選択が非侵襲的に可能とする基盤を開発することを目標としている。
2023年度は、2021年度と2022年度に計画をしていた舌骨上筋群筋電位パタン計測全12レベルの食物物性の筋電データ集積を目標としていたが、一部データ収集までにとどまった。その他、2023年度については、2018年~2021年に実施した科研費研究課題(基盤研究C:課題番号18K11033)「舌骨上筋群表面筋電位パタン解析を用いた市販食品分類」で得られた4パタンの客観的に食品分類に区分けする方法構築のためにトポグラフィーソフト開発を行うことができた。
2022年度に実施した食品分類を行うデータベースについては、日本摂食嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類2021の各段階で必要な口腔運動の時間的タイミングを推定するアルゴリズムでデータを蓄積している。今後は、本アルゴリズムと多チャンネル筋電計で得られた結果を結びつけることが必要である。なおこれまでの結果を、The 32th World Congress of IALPにて公表した。表面筋電を用いた口腔運動検証からの食品推定については、食品物性を決定する口腔運動の時間的関係性のデータの蓄積を行うことができた。本内容を第29回日本摂食嚥下リハビリテーション学会で公表した。加えて、結果の一部を論文や書籍にて公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2023年度は次の通り計画していた。
舌骨上筋群多チャンネル筋電位パタン計測データを集積する。使用食品は粘度の異なる液状食品3種類、半固形食品5種類、固形食品12種類の咀嚼および嚥下時の舌骨上筋群筋電位パタン計測を実施する。方法は、分担研究者である佐々木らが開発した方法で実施する。被験者は嚥下障害を認めない若年健常被験者、高齢被験者、嚥下障害と診断された者に対して実施する。加えて、得られたデータを集積するデータベースの開発を分担研究者と共に行う。最終的に基礎データベースを構築する。しかし、機械学習にて分類をするためにはトポグラフィーでのデータ蓄積が必要となった。そのためデータベース用のデータは蓄積しつつ、トポグラフィーの開発を優先した。この点が理由で、3グループのデータ集積にまでは至らなかった。これがやや遅れていると判断した理由である。

今後の研究の推進方策

2023年度に機械学習用のトポグラフィー変換ソフトの開発を終えた。2024年度は、3グループに対して、日本摂食嚥下リハビリテーション学会の基準物性である12種類の食品物性について,まずデータを蓄積する。そのうえで、データベースとのマッチングやデータベースからの抽出ソフトについて開発をする。それができると、個々の多チャンネル筋電計での結果から同じパタンの物性を抽出することができるようになる。
2024年度はこれまで検討してきた一部の公表と同時に学会で意見交換をしつつ、方向性の誤りがないかを確認する計画である。6月の国内学会、8月の国内学会、12月の国際学会にエントリーし採択を得ている。

報告書

(3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
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 13件、 招待講演 12件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 中山大学(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チョーライ病院(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チェンマイ大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハワイ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中山大学(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] HCMC 第一リハビリテーション病院/チョーライ病院(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mahidol Uniersity/Chang Mai University(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Uniersity of Hawaii at Manoa(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cho-Ray Hospital/HCMC Rehabilitation Hospital(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 健常高齢者の嚥下における舌骨下筋群の筋活動時間の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 豊展, 谷合 信一, 秋山 直登, 鈴木 優希, 櫻井 隆晃, 川上 里奈, 毛利 永吏子, 柴本 勇
    • 雑誌名

      嚥下医学

      巻: 12 ページ: 180-188

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多分野の連携・融合が新しい研究課題につながらる 医工連携研究の経験2023

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 雑誌名

      総合リハビリテーション

      巻: 51 ページ: 1019-1022

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 構音障害の治療 構音障害の種類と保存的治療2023

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 雑誌名

      JOHNS

      巻: 39 ページ: 505-509

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小学校教員に対する学校給食における窒息リスクに関する アンケート結果2023

    • 著者名/発表者名
      平田文,柴本勇,佐藤豊展
    • 雑誌名

      日本摂食嚥下リハビリテーション学会

      巻: 27 ページ: 200-207

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新しい嚥下治療手技2023

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 雑誌名

      MB ENTONI

      巻: 280 ページ: 69-78

    • 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
  • [雑誌論文] 直接訓練時の姿勢の調節法2022

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 雑誌名

      嚥下医学

      巻: 11 ページ: 173-179

    • 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
  • [雑誌論文] 嚥下時舌骨移動距離の計測基準点の検討:安静位と口腔内保持位との移動距離の比較2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤豊展,伊賀捺津美,柴本勇
    • 雑誌名

      リハビリテーション科学ジャーナル

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 健常高齢者における一回嚥下量を変えたときの舌骨上筋群と舌骨下筋群の筋活動量の変化‐表面筋電図を用いた検討‐2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤豊展,谷合信一,Huu Hanh Nguyen Thi,秋山直登,鈴木優希,安武夏海,Vi Au Tuong, 柴本 勇
    • 雑誌名

      嚥下医学

      巻: 10 ページ: 189-198

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 嚥下表面筋電計測に影響を与える要因 : システマティックレビュー2021

    • 著者名/発表者名
      Huu Hanh Nguyen Thi,柴本勇
    • 雑誌名

      リハビリテーション科学ジャーナル

      巻: 16 ページ: 55-69

    • NAID

      120007089371

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epilepsy in patients with focal cortical dysplasia may be associated with autism spectrum disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Ayataka Fujimoto, Hideo Enoki, Keiko Niimi, Toshiki Nozaki, Shimpei Baba, Isamu Shibamoto, Yoshiro Otsuki, Tohru Oanishi
    • 雑誌名

      Epilepsy and Behavior

      巻: 120 ページ: 107990-107990

    • DOI

      10.1016/j.yebeh.2021.107990

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nutrition Intervention Facilitates Food Intake after Epilepsy Surgery2021

    • 著者名/発表者名
      Rika Suzumura, Ayataka Fujimoto *, Keishiro Sato, Shimpei Baba, Satoko Kubota, Sayuri Itoh, Isamu Shibamoto, Hideo Enoki, Tohru Okanishi
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 11 号: 4 ページ: 514-514

    • DOI

      10.3390/brainsci11040514

    • 関連する報告書
      2021 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] 安心安全な嚥下訓練の提供 フィードフォワード的臨床思考とその実践2024

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 学会等名
      第13回言語聴覚療法技術セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Frailty in the Elderly: A Comparison of the Early and Late Elderly.2024

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      Seirei International Research Conference 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Percutaneous Laryngeal Positioning Device2024

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      Seirei International Research Conference 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気管切開・人工呼吸器管理下で摂食訓練及び発声訓練を開始した急性心筋梗塞の一例2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井隆晃, 中橋 聖一, 阿保 修平, 水谷 圭佑, 佐藤 豊展, 谷合 信一, 上村 佳大, 柴本 勇
    • 学会等名
      第24回日本言語聴覚学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] かけがわ健活プロジェクト 茶ゃっと健康測定2023

    • 著者名/発表者名
      市川真,大石 義秀, 平野 都美, 前川 沙野佳, 名倉 史枝, 鈴木 真帆, 柴本 勇
    • 学会等名
      第26回静岡県理学療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下訓練ですべきこと 曖昧にしてはいけないこと2023

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 学会等名
      第11回言語聴覚療法技術セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Articulation 訓練時の視点と実際:嚥下訓練との相違点2023

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 学会等名
      第12回言語聴覚療法技術セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Differfereniate of the maximum tongue pressure maintenance task in the elderly and young2023

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto, Vu Van Thanh , Huu Hanh Nguyen Thi, Atsunobu Sato, Shinichi Taniai, Yuki Suzuki, Takaaki Sakurai, Rina Kawakami, Eriko Mouri
    • 学会等名
      The 32th World Congress of IALP
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Value of expiratory resistance training (EMST) as a preoperative exercise for laryngopharyngeal cancer patients with transoral videolaryngoscopic surgery (TOVS)2023

    • 著者名/発表者名
      Taniai Shinichi, Araki Koji, Tomifuji Masayuki, Uno Kosuke, Shibamoto Isamu, Shiotani Akihiro
    • 学会等名
      The 32th World Congress of IALP
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in oral movements during food ingestion at different surface temperatures2023

    • 著者名/発表者名
      Rina Kawakami, Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      The 32th World Congress of IALP
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secular changes in physical and oral function in the elderly: longitudinal study of sequential functional decline2023

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      Asia Pacific Congress of Speech Language and Hearing 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 摂食嚥下リハビリテーションでの表面筋電の活用:言語聴覚士の視点から2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第28回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下研究に興味を持たれたあなたへのエール:過去・現在・未来を語る2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第28回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] .表面筋電バイオフィードバック機器を用い嚥下した際の舌骨上筋群表面筋電位活動-Effortful Swallowとの比較2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木優希,柴本 勇
    • 学会等名
      第1回表面筋電バイオフィードバック研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Neuromuscular stimulation for Parkinson's disease patients with dysphagia2022

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      China dysphagia case study symposia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rehabilitation Strategies using sEMG for dysphagic patients2022

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      China International Conference of Rehabititation Medicine
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New assessment tools using sEMG signals for choosing food constancy in eldars2022

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      China dysphagia case study symposia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 包括的音声治療に呼気抵抗負荷訓練を追加した音声治療の効果 ―声帯内注入術後の 単一事例による検討―2022

    • 著者名/発表者名
      谷合 信一, 宇野光祐, 荒木幸仁, 柴本勇, 塩谷彰浩
    • 学会等名
      第23回日本言語聴覚学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Case study of dysphagia due to traumatic brain injury2022

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      China International Conference os Rehabilitation Medicine
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 摂食嚥下障害と頸部聴診 -何を聴き何を得るか-2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第7回 言語聴覚療法臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嚥下造影検査を行う前に言語聴覚士として実施しておく観察や評価   - 嚥下動態理解の仮説立案に向けた視点と実際 -2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第8回 言語聴覚療法臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 摂食嚥下訓練手技の理解と実践 ー 運動学的アプローチと効果的な方法 ー2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第9回 言語聴覚療法臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 言語聴覚療法におけるバイオフィードバック訓練 -正確で効果的な運動訓練を目指して-2022

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 学会等名
      第10回 言語聴覚療法臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嚥下時の舌骨移動開始点の違いが前方と上方移動距離に与える影響-安静位と口腔内保持位から最大挙上位までの距離の検討-2021

    • 著者名/発表者名
      伊賀捺津美,佐藤豊展,柴本 勇
    • 学会等名
      第22回日本言語聴覚学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A Trial of Muscle Strengthening Training Using Surface Electromyography Biofeedback as Self-Training2021

    • 著者名/発表者名
      Rina Kawakami, Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      Seirei International Research Conference 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Electromyographic changes in the suprahyoid muscle during effortful swallow and sEMG biofeedback in young healthy females2021

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Suzuki, Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      Seirei International Research Conference 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differeniate of the maximum tongue pressure maintenance task in the elderly and young2021

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto, Vu Van Thanh, Huu Hanh Nguyen Thi, Atsunobu Sato, Shinichi Taniai, Yuki Suzuki, Takaaki Sakurai, Rina Kawakami, Eriko Mouri
    • 学会等名
      Seirei International Research Conference 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疾患重症度が同レベルと診断された球麻痺型ALS患者3例の摂食機能2021

    • 著者名/発表者名
      今西祐子,稲葉沙枝,坂田理恵子,大西環,柴本勇
    • 学会等名
      第45回日本嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔内乾燥や口腔内汚染を呈する患者の咽頭観察:嚥下内視鏡所見での検討2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉沙枝,坂田理恵子,今西祐子,大西環,柴本勇
    • 学会等名
      第45回日本嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 急性期患者における各種低栄養評価ツール結果の比較2021

    • 著者名/発表者名
      坂田理恵子,稲葉沙枝,今西祐子,大西環,柴本勇
    • 学会等名
      第45回日本嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 呼気抵抗負荷トレーニングの実施と術後摂食訓練中断との関係:経口的咽喉頭部分切除術(TOVS)での検討2021

    • 著者名/発表者名
      谷合 信一, 宇野光祐, 荒木幸仁, 柴本勇, 塩谷彰浩
    • 学会等名
      第45回日本嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小学校教員に対する学校給食における窒息リスクに関するアンケート調査2021

    • 著者名/発表者名
      平田文,落合勇人,佐藤豊展,柴本勇
    • 学会等名
      第45回日本嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 物性が異なる食物摂取時の口腔周囲筋活動特徴とリハビリテーションへの活用2021

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 学会等名
      第36回ライフサポート学会大会,第20回生活支援工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] リハビリテーションに役立つ栄養学の基礎 第3版2023

    • 著者名/発表者名
      柴本 勇
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      9784263266670
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 標準言語聴覚障害学 発声発語障害学第3版2021

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 総ページ数
      344
    • 出版者
      医学書院
    • ISBN
      9784260042895
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 笑顔のかたち2021

    • 著者名/発表者名
      柴本勇
    • 総ページ数
      205
    • 出版者
      食とコミュニケーション研究所出版会
    • ISBN
      9784910469003
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Research Map

    • URL

      https://researchmap.jp/e-Sam

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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