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嚥下運動を再現した舌・咽頭ロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24650330
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関昭和大学

研究代表者

道脇 幸博  昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (40157540)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード嚥下障害 / 嚥下ロボット / 嚥下シミュレーション / 嚥下 / バイオメカニクス / 咽頭壁 / 食塊移送 / 嚥下運動 / 実形状モデル / 実運動モデル
研究成果の概要

嚥下時の舌・咽頭運動のバイオメカニクスを解明する目的で、cineMRIなどの医用画像の解析を行い、さらに舌ロボットを製作した。その結果、舌中央部は連続的に陥凹と突出を繰り返す進行波的波状運動を行い、左右の舌側方部は挙上して口蓋に接していることが、明らかになった。また進行波的波状運動の駆動力は、オトガイ舌筋の前後方向の連続的な収縮であると考えられた。
咽頭壁運動では,水平断面像の解析では,咽頭壁は主に側方から内腔が狭められる. この時期,咽頭は拳上(短縮)し舌根も後上方に移動する.すなわち咽頭腔は側方を中心に狭くなっていた.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち謝辞記載あり 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 舌・舌骨・喉頭の下垂と誤嚥のリスク―数値シミュレータSwallow Vision○Rによる解析―2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 35 ページ: 91-98

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 70歳以上の高齢者の誤嚥性肺炎に関する総入院費の推計値2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,角 保徳
    • 雑誌名

      老年歯学

      巻: 28 ページ: 366-368

    • NAID

      130004553403

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a numerical simulator of human swallowing using a particle method (Part 1. Preliminary evaluation of the possibility of numerical simulation using the MPS method)2013

    • 著者名/発表者名
      KAMIYA Tetsu, TOYAMA Yoshio, MICHIWAKI Yukihiro, KIKUCHI Takahiro
    • 雑誌名

      35th Annual International IEEE EMBS transaction, 2013

      巻: 35 ページ: 4454-4457

    • DOI

      10.1109/embc.2013.6610535

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a numerical simulator of human swallowing using a particle method (Part 2. Evaluation of the accuracy of a swallowing simulation using the 3D MPS method)2013

    • 著者名/発表者名
      KAMIYA Tetsu, TOYAMA Yoshio, MICHIWAKI Yukihiro, KIKUCHI Takahiro
    • 雑誌名

      35th Annual International IEEE EMBS transaction, 2013

      巻: 35 ページ: 2992-2995

    • DOI

      10.1109/embc.2013.6610169

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 立体の実形状・運動モデルを用いた嚥下時の食物流れのMPS法による解析2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷哲,外山義雄
    • 雑誌名

      第18回計算工学講演会、計算工学講演会論文集

      巻: 18

    • NAID

      40019706057

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] メタボール濃度値を利用した粒子法での壁境界条件の改良2013

    • 著者名/発表者名
      菊地貴博、羽生圭吾、越塚誠一、道脇幸博
    • 雑誌名

      第18回計算工学講演会、計算工学講演会論文集

      巻: 18

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 飲み込み時の実形状・運動モデルを使った、口腔~咽頭・食道までの食物流れの数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、園村光弘、神谷 哲、外山義雄、長田 尭、越塚誠一
    • 雑誌名

      第26回計算力学講演会 論文集

      巻: 26 ページ: 312-312

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 舌ロボットによる嚥下運動の再現2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 33 ページ: 63-68

    • NAID

      40019480563

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三次救急病院に搬送された食品による窒息107例の要因分析と医療コスト2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博, 愛甲勝哉, 井上美喜子,西田佳史, 角保徳
    • 雑誌名

      老年歯科医学

      巻: 26 ページ: 453-459

    • NAID

      10031137183

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 急性期地域医療支援病院における歯科を中心とした嚥下チームー運営のツールとしての嘘下パスの開発と有用性一2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、愛甲勝哉
    • 雑誌名

      老年歯科医学

      巻: 26 ページ: 461-464

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下時の軟口蓋運動のバイオメカニクスに関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子,髙井めぐみ,越塚誠一
    • 学会等名
      日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 粒子法を用いた流体-構造連成解析手法による嚥下運動のシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      菊地貴博,道脇幸博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子,髙井めぐみ,越塚誠一
    • 学会等名
      日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下咽頭期の食道入口部開放に関するバイオメカニクスに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博
    • 学会等名
      第41回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下時の喉頭蓋の回転運動のバイオメカニクスに関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子,髙井めぐみ
    • 学会等名
      第20回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下の後期に食道入口部が開放される仕組みの考察―甲状・輪状軟骨と下咽頭収縮筋の関連を含めてー2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子,髙井めぐみ
    • 学会等名
      第20回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 舌骨上・下筋群および咽頭収縮筋と挙上筋が織りなす,嚥下時の舌骨と甲状・輪状軟骨および咽頭壁の動き2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,北村清一郎,角田佳折,里田隆博,伊藤直樹
    • 学会等名
      第20回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 誤嚥のメカニズムを解明するための嚥下シミュレータの開発1.青年健常モデルと高齢者誤嚥モデルの比較2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子,髙井めぐみ
    • 学会等名
      第20回日本摂食嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A MODEL OF THE TONGUE MOVEMENT DURING SWALLOWING2014

    • 著者名/発表者名
      Y. MICHIWAKI, T. KIKUCHI, S. KOSHIZUKA, T. KAMIYA, Y. TOYAMA, T. OSADA, N. JINNO and K. HANYU
    • 学会等名
      11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) 2014
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical visualization of human swallowing action and food bolus configuration with 3-dimensional swallowing simulator "Swallow Vision" Part 1: Visualization of the pharyngeal motion involved with liquid bolus flows2014

    • 著者名/発表者名
      Y. MICHIWAKI, T. KIKUCHI, S. KOSHIZUKA, T. KAMIYA, Y. TOYAMA, T. OSADA and N. JINNO
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical visualization of human swallowing action and food bolus configuration with 3-dimensional swallowing simulator "Swallow Vision" PART 2:VISUALIZATION OF CHANGES IN LIQUID BOLUSPROPERTIES DURING SWALLOWING.2014

    • 著者名/発表者名
      T. KAMIYA, T. OSADA, Y. TOYAMA, N. JINNO, T. KIKUCHI, and Y. MICHIWAKI
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical visualization of human swallowing action and food bolus configuration with 3-dimensional swallowing simulator "Swallow Vision" PART 3:VISUALIZATION OF MIS-SWALLOWING BY CHANGES IN PHYSICAL PROPERTIES OF FOOD BOLUS2014

    • 著者名/発表者名
      T. KAMIYA, T. OSADA, Y. TOYAMA, N. JINNO, T. KIKUCHI, and Y. MICHIWAKI
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下時の咽頭壁運動のバイオメカニクスに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷哲,外山義雄,長田尭,神野暢子
    • 学会等名
      第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ハミルトニアンMPS法ならびにペナルティ法による壁境界条件を用いた弾性食品の圧縮シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      菊地貴博,道脇幸博,越塚誠一,神谷哲,長田尭,神野暢子,外山義雄
    • 学会等名
      第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嚥下と誤嚥の仕組みを解説し,食形態の重要性を伝える,Movieの制作2014

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博,菊地貴博,神谷 哲,外山義雄,長田 尭,神野暢子
    • 学会等名
      第6回日本静脈経腸栄養学会首都圏支部学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 数値シミュレーションによる嚥下運動のメカニズム解明2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博
    • 学会等名
      第24日本老年歯科医学総会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下後の食塊残留や誤嚥量を客観的に測定するための数値解析法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博
    • 学会等名
      第24日本老年歯科医学総会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] How to Make a Three Dimensional Realistic Model for Human Swallowing2013

    • 著者名/発表者名
      MICHIWAKI Yukihiro, KIKUCHI Takahiro, KAMIYA Tetsu, TOYAMA Yoshio
    • 学会等名
      35th Annual International IEEE EMBS
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] The extraction of load variation on epiglottis in numerical swallowing action simulator with particle method2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Osada, Tetsu Kamiya, Yoshio Toyama, Takahiro Kikuchi, Yukihiro Michiwaki
    • 学会等名
      35th Annual International IEEE EMBS
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 舌筋の時空間的な動きと嚥下時の送り込み運動の統合的関与のモデル化2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、神谷 哲、外山義雄、長田 尭
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品の粘性等の相違による誤嚥のタイプの変化―コンピュータ・シミュレーションによる解析―2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、神谷 哲、外山義雄、長田 尭
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 生きた人体の仮想解剖モデル―口腔・顔面・頸部領域に関してー2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、北村清一郎、角田佳折 、里田隆博、伊藤直樹
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元粒子法を用いた嚥下動態シミュレータの開発, Part1: 非ニュートン性を有するとろみ調整食品の嚥下における3次元嚥下動態シミュレーションの妥当性評価2013

    • 著者名/発表者名
      神谷 哲, 長田 尭 , 外山 義雄 , 道脇 幸博, 菊地 貴博
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元粒子法を用いた嚥下動態シミュレータの開発,Part 2:3次元嚥下動態シミュレータを用いた嚥下動作中の食塊せん断速度の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      神谷 哲, 長田 尭 , 外山 義雄 , 道脇 幸博, 菊地 貴博
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元嚥下動態シミュレーションによって計算される生体器官にかかる力の妥当性検証方法2013

    • 著者名/発表者名
      長田 尭 , 神谷 哲, 外山 義雄, 道脇 幸博, 菊地 貴博
    • 学会等名
      第19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 患者に適した食形態を提供するためのコンピュータによる嚥下シミュレーション、(1)頭頸部の時間的変形を考慮したモデル化手法2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、羽生圭吾、神谷 哲、外山義雄
    • 学会等名
      第18,19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 患者に適した食形態を提供するためのコンピュータによる嚥下シミュレーション、(2)粒子法を用いた解析手法の妥当性評価2012

    • 著者名/発表者名
      神谷 哲、羽生圭吾、外山義雄、道脇幸博、菊地貴博
    • 学会等名
      第18,19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭頸部の人体解剖とCT画像を統合して制作したコンピュータ内の立体解剖アトラス2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、角田佳折、里田隆博、伊藤直樹、北村清一郎
    • 学会等名
      第18,19回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of 3DCG animation during swallowing bolus with various viscosities2012

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro MICHIWAKI , Takahiro KIKUCHI
    • 学会等名
      2nd International Conference on Food Oral Processing
    • 発表場所
      Beaune
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 「飲み込む」をシミュレーションするための3DCGアニメーション手法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博
    • 学会等名
      第51回生体医工学会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下時の食物流れの数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、菊地貴博、神谷 哲、外山義雄
    • 学会等名
      第24回食品ハイドロコロイドシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] はじめての口腔ケア2015

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、阿部久美子、若林稲美、宮本加奈子、岡元弥生、愛甲勝哉、山内晴美、江藤美佳
    • 総ページ数
      63
    • 出版者
      メディカ出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 医療の質安全保証に向けた臨床知識の構造化(4)患者状態適応型パス2013

    • 著者名/発表者名
      道脇幸博、大森美保
    • 総ページ数
      226
    • 出版者
      日本規格協会
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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