| 研究課題/領域番号 |
21K18305
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分61:人間情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 愛知産業大学 (2023-2024)
静岡大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
西村 雅史 愛知産業大学, 造形学部, 教授 (60740363)
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| 研究分担者 |
黒岩 眞吾 千葉大学, 大学院情報学研究院, 教授 (20333510)
森野 智子 京都光華女子大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (20582703)
津賀 一弘 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60217289)
合田 敏尚 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 客員教授 (70195923)
西田 昌史 静岡大学, 情報学部, 教授 (80361442)
吉川 峰加 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (00444688)
大須賀 智子 国立情報学研究所, データセット共同利用研究開発センター, 特任研究員 (10435505)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 摂食行動 / 口腔機能評価 / 嚥下機能評価 / 食行動認識 / 高齢者 / 食行動 / 口腔機能 / 嚥下機能 / 自動行動認識 / 食行動データベース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「食べること」は生きる上での基本行動の一つであり，その質の維持・向上はあらゆる人の心身の健康を維持・増進する上で非常に重要な要素である．1) 食物を口に運び，2) 様々な位置で咀嚼し，3) 順次食塊を形成し，4) 食道へ送り込むという一連の食行動を，音や加速度，画像といった多元的なセンサー情報に基づく自動認識と，人手による修正作業によって可視化する．これによって，食行動を保健・医療，情報工学の両面から分析・評価できる研究基盤を構築するとともに，その学術的な有効性を示す．なお，本研究で構築する食行動データベースや関連ツール群は食行動に関する活発な研究を促すための研究基盤として公開する．
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| 研究実績の概要 |
本研究では人が食物を認識し，口に運ぶまでの行動に加え，口腔内で食物を咀嚼し，食塊を形成して嚥下するまでの一連の摂食行動を様々なセンサーによって捉えてデータベース化するとともに，関連するツール群を整備し，情報工学，保健・医療の両面で活用できるものにすることを目指している．
本年度はこれまで収録完了したデータの中で，センサー等の不具合等によって正常な収録ができていなかったデータを洗い出し，再収録を行うと共に，収録済みデータに対するアノテーション作業を継続して実施した．一方，アノテーション作業が完了したデータに対しては，一連の摂食行動を食材や食事中の飲水の有無などに分けて統計的に分析し，若年者と高齢者間で違いが出る要素を明らかにした．
また，アノテーション作業を効率化するための自動認識手法の改良を行うと共に，その効率化の度合いについても評価し，有効性を確認した．さらに，食行動関連研究の対象を広げるため，多チャンネルデータやデータ拡張手法を活用した咀嚼・嚥下認識機能の更なる高精度化に加え，日常的な食事場面のように，発話や咳嗽といった他の生体音が同時に観測される中でも正確な口腔内行動認識が可能な手法の開発を進めた．
一方，本研究内で収録された健常高齢者や若年者の嚥下音を活用し，嚥下障害の度合いを評価・可視化するツールや，同様に健常高齢者や若年者の咀嚼音を活用し，簡便な方法で咀嚼機能の自動評価を可能とするツールなどの研究・開発を進めた結果，収録データの有用性に加え，これらのツール群の保健・医療分野での有効性・有用性の一端を示すことができた．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
当初予定していた若年者50名，高齢者50名の食行動データの収集を目標通りに完了した．また，アノテーション完了データに対する咀嚼・嚥下の医学的な分析の実施，画像や音声に基づく一連の食行動の詳細認識ツールの開発，さらには，今回収録した健常高齢者データ等を活用した嚥下障害の可視化ツールや，咀嚼機能測定ツールの開発など，保健・医療の分野でも活用できると考えられる研究基盤の整備を進めることができた．
ただ，アノテーション作業に想定以上の時間が取られていることに加え，収録されたデータの全数チェックを行ったところ，センサー等の不具合や指示の不徹底で正常なデータが収録されていないケースが多数見つかり，年度末に向け再度被験者を募ってデータ収集を実施した．これらの作業が影響して当初目標としていた本年度中のデータセット及びツール群の提供には至っていない．
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| 今後の研究の推進方策 |
データ収集と並行して開発した自動認識技術による仮ラベル付与がアノテーション作業の効率化に大きく寄与できることがわかっている．既にこの技術を活用した作業に切り替えており，予定より1年遅れではあるが，収録した全食行動データの一般公開を2025年度中に実施できる見通しを得ている．また，データ整備と並行して，食行動データの保健・医療面での有用性検証や，食行動関連データの収集ツール，食行動自動認識ツール，咀嚼や嚥下の自動評価ツールなどを食行動関連研究基盤として提供する準備も進める．
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