フレイル予防のための人間支援デバイスに関する医歯看工の連携研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H00755
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 井野 秀一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
• 研究分担者: 隅田 由香 (岩倉由香) 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授(キャリアアップ) (10361693) ; 遠藤 博史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ付 (20356603) ; 田辺 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (60847557) ; 近井 学 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60758431) ; 細野 美奈子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (70647974) ; 岩木 直 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 副研究部門長 (70356525)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ヒューマンインタフェース / 福祉工学 / 食事 / トイレ / 健康

研究実績の概要

本年度（最終年度）は、これまでに実施した研究開発により得られた成果を土台として、介護食およびトイレの支援技術に関する人間計測の生理学・心理学的なディープデータに基づいたフレイル予防のための各種デバイスの試作開発およびそれらの機能評価を医歯看工の相互連携で推進した。まず、①口からの楽しい「食事」を支えるデバイス開発では、オーラルフレイルの早期発見に向けた嚥下機能の簡易評価システムを構築し、加齢に伴う嚥下機能の評価では性別を考慮することの重要性を明らかにした。さらに、介護食の食感を疑似咀嚼音の聴覚フィードバックで改善する支援デバイスに新たな機能拡張を行い、音響・振動刺激の多感覚フィードバックと口腔感覚に関する知見を得た。そして、②トイレでの快適な「排泄」を支えるデバイス開発では、水素吸蔵合金を圧力源としたソフトアクチュエータを用いて、ポータブルな便座昇降システムのための小型駆動モジュールの改良を熱解析シミュレーションと計測実験を含めて行った。さらに、トイレでの立ち上がりの身体動作や年齢の違いに関する人間計測データの分析作業を進め、便座に前傾傾斜角度を付与した場合での立ち上がりやすさの人間工学的な指標が得られた。また、③フレイル予防のための認知機能評価に関する取り組みとして、脳機能計測を通じて、高齢者における認知・実行機能が日常生活の行動能力に与える影響について調べた。その結果、周囲状況に余裕があるときには実行の正確さが、余裕がないときには実行の速さが、高齢者の行動の安定性に影響を及ぼすことがわかった。さらに、顎顔面補綴分野との連携では、腫瘍切除等で後遺した患者の咀嚼・嚥下機能障害に対して、種々の顎補綴装置を適用した機能回復支援の重要性が改めて示唆され、栄養学的サポートを含めたフレイル予防と支援デバイスの臨床的視点に基づくエビデンスを深めることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Soft Metal Hydride Actuator as a Rescue Jack Using Accessible Heat Sources (2023)
  • 著者名/発表者名: M. Hosono, K. Sakaki, S. Shimada, Y. Nakamura, and S. Ino
  • 雑誌名: International Journal of Precision Engineering and Manufacturing 巻: 24 ページ: 585-594
  • DOI: 10.1007/s12541-023-00768-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of variation factors in EMG measurement of swallowing: instruction can improve EMG reproducibility (2022)
  • 著者名/発表者名: N. Ohmori, S. Watanabe, H. Momose, H. Endo, M. Chikai, and S. Ino
  • 雑誌名: Medical & Biological Engineering & Computing 巻: 60 ページ: 2825-2840
  • DOI: 10.1007/s11517-022-02590-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] 食事支援研究における嚥下機能診断と機能の改善維持に向けた検討（第３報） (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，村澤智啓，相澤淳平，小山吉人，栗田浩，西村美也子，百瀬英哉，杉田亨，遠藤博史，近井学，田辺健，井野秀一
  • 雑誌名: 長野県工業技術総合センター研究報告 巻: 17 ページ: M28-M31
• [雑誌論文] Age-related effects of executive function on takeover performance in automated driving (2022)
  • 著者名/発表者名: Q. Peng, Y. Wu, N. Qie, and S. Iwaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 5410
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08522-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mismatch negativity linked with sound lateralization in elderly individuals (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Morita, M. Shiroki, S. Iwaki, and T. Toi
  • 雑誌名: Proceeding of Meetings on Acoustics, 2022 巻: 50 ページ: 050003
  • DOI: 10.1121/2.0001719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nutritional assessment in a maxillectomy patient from the preoperative period to definitive obturator insertion: A case report (2022)
  • 著者名/発表者名: M. Murase, H. Tani, YI. Sumita, S. Ino, and H. Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Prosthodontic Research 巻: 66 ページ: 514-518
  • DOI: 10.2186/jpr.JPR_D_20_00250
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nutrition assessment of an elderly patient with recurrent advanced carcinoma of the maxilla: A case report (2022)
  • 著者名/発表者名: M. Murase, H. Tani, S. Ino, and YI. Sumita
  • 雑誌名: International Journal of Maxillofacial Prosthetics 巻: 3 ページ: 28-31
  • DOI: 10.26629/ijmp.2020.06
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Case Report: Psychoacoustic Analysis of a Clarinet Performance With a Custom-Made Soft Lip Shield Worn to Prevent Mucosal Erosion of Lower Lip (2022)
  • 著者名/発表者名: G. Tanabe, M. Hattori, S. Obata, Y. Takahashi, H. Churei, A. Nishiyama, T. Ueno, and YI. Sumita
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 13 ページ: 852866
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2022.852866
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of standing-up motion from a forward-sloping toilet seat for older people (2021)
  • 著者名/発表者名: M. Chikai, E. Ozawa, H. Endo, and S. Ino
  • 雑誌名: Applied Sciences 巻: 11 ページ: 1368
  • DOI: 10.3390/app11041368
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 食事支援研究における嚥下機能診断と機能の改善維持に向けた検討（第２報） (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，村澤智啓，相澤淳平，小山吉人，栗田浩，西村美也子，百瀬英哉，杉田亨，渡辺誠一，遠藤博史，近井学，田辺健，井野秀一
  • 雑誌名: 長野県工業技術総合センター研究報告 巻: 16 ページ: M10-M14
• [雑誌論文] 睡眠時の嚥下機能の非侵襲的な検査に向けた検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田 浩，西村美也子，百瀬英哉，近井 学，遠藤博史，井野秀一, 睡眠時の嚥下機能の非侵襲的な検査に向けた検討
  • 雑誌名: 電子情報通信学会研究会技術研究報告（福祉情報工学） 巻: 121 ページ: 23-27
• [雑誌論文] 口腔癌手術における術前・術中・術後の顎顔面補綴の役割（治療とリハビリテーション） (2021)
  • 著者名/発表者名: 隅田由香
  • 雑誌名: JOHNS 巻: 37 ページ: 513ー519
• [雑誌論文] Effects of age and gender on swallowing activity assessed by electromyography and laryngeal elevation (2020)
  • 著者名/発表者名: H. Endo, N. Ohmori, M. Chikai, H. Miwa, and S. Ino
  • 雑誌名: Journal of Oral Rehabilitation 巻: 47 ページ: 1358-1367
  • DOI: 10.1111/joor.13089
  • 査読あり
• [雑誌論文] 食事支援研究における嚥下機能診断と機能の改善維持に向けた検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大森信行, 村澤智啓, 相澤淳平, 小山吉人, 栗田浩, 西村美也子, 百瀬英哉, 杉田亨, 渡辺誠一, 遠藤博史, 近井学, 田辺健, 井野秀一
  • 雑誌名: 長野県工業技術総合センター研究報告 巻: 15 ページ: 16-20
• [雑誌論文] Visual attention of young and older drivers in takeover tasks of highly automated driving, Lecture Notes in Computer Scienc (2020)
  • 著者名/発表者名: Q. Peng, and S. Iwaki
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science (Proceedings of the 22nd HCI International Conference) 巻: 12207 ページ: 210-221
  • DOI: 10.1007/978-3-030-50252-2_16
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pseudo-mastication sound presentation device to improve the texture of nursing care foods (2020)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneko, H. Endo, and S. Ino
  • 雑誌名: Journal of texture studies 巻: 51 ページ: 389-397
  • DOI: 10.1111/jtxs.12490
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 頸部への振動刺激による食感向上に向けた検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，市川綾花， 小木曽加奈，遠藤博史，近井学，田辺健，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2022
• [学会発表] 擬似咀嚼音による食感改善の検討-嚥下機能低下者における効果検証に向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田 浩，杉田亨, 西村美也子，百瀬英哉，近井 学，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: LIFE2022（第21回日本生活支援工学会大会, 日本機械学会福祉工学シンポジウム2022, 第37回ライフサポート学会大会）
• [学会発表] Mismatch negativity linked with sound lateralization in elderly individuals (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Morita, M. Shiroki, S. Iwaki, and T. Toi
  • 学会等名: 183rd Meeting of Acoustical Society of America
  • 国際学会
• [学会発表] 異分野融合による福祉を支えるテクノロジーの研究開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 井野秀一
  • 学会等名: BioMecForum第101回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 食べる楽しみを支える異分野融合の福祉テクノロジー (2022)
  • 著者名/発表者名: 井野秀一
  • 学会等名: 第110回大阪大学工業会機械工学系技術交流会
  • 招待講演
• [学会発表] 高齢者を対象とした便座からの起立動作タイミングに関する実験的検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 近井学，細野美奈子，遠藤博史，小澤恵美，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
• [学会発表] 睡眠時の嚥下モニター装置の開発に関する研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小山吉人，大森信行，遠藤博史，近井 学，井野秀一，栗田 浩
  • 学会等名: 第26・27回日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術大会
• [学会発表] 睡眠時の嚥下機能の検査方法の検討－負担の少ない計測の実現に向けて－ (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田 浩，西村美也子，百瀬英哉，杉田 亨，渡辺誠一，遠藤博史，近井 学，田辺 健，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
• [学会発表] 筋電計測を応用した診断および食事支援に向けた研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田 浩，西村美也子，百瀬英哉，渡辺誠一，近井 学，田辺 健，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: LIFE2020-2021（第20回日本生活支援工学会大会，日本機械学会福祉工学シンポジウム2021，第36回ライフサポート学会大会）
• [学会発表] 摂食嚥下機能の維持のための疑似咀嚼音による介護食品の食感向上方法の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田浩，西村美也子，百瀬英哉，遠藤博史，近井 学，井野秀一，田辺 健
  • 学会等名: 産業技術連携推進会議第14回音振動研究会
• [学会発表] 摂食嚥下機能の早期診断と機能維持に関する研究（第２報） (2021)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，村澤智啓，相澤淳平，小山吉人，栗田 浩，百瀬英哉，西村美也子，杉田 亨，渡辺誠一，近井 学，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: 長野県工業技術総合センター 研究・成果発表会（材料技術部門）
• [学会発表] MHアクチュエータの応答速度向上に向けた水素吸蔵合金封入容器の設計パラメータの検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 細野美奈子，榊浩司，中村優美子，井野秀一
  • 学会等名: 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会2021
• [学会発表] 足部軽運動支援システムに用いるアクチュエータ設計に関する一検 (2021)
  • 著者名/発表者名: 細野美奈子，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
• [学会発表] 高齢者の音像定位能力と事象関連電位との関係 (2021)
  • 著者名/発表者名: 白木 萌子，森田 和元，岩木 直，戸井 武
  • 学会等名: 日本音響学会2021年春季大会
• [学会発表] 嚥下造影検査中の嚥下音同期計測システムの基礎的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 近井学，内藤藍，阿部真也，吉田美咲，武田有希，西尾大祐，高橋秀寿，本田哲三，大森信行，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: 第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
• [学会発表] 動作タイミングに着目した便座からの起立支援に関する基礎的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 近井学，小澤恵美，遠藤博史，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム（HIC2）
• [学会発表] 筋電計測を応用した睡眠時の嚥下機能診断に向けた研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，小山吉人，栗田浩，西村美也子，百瀬英哉，杉田亨，渡辺誠一，遠藤博史，近井学，田辺健，井野秀一
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム（HIC2）
• [学会発表] 摂食嚥下機能の早期診断と機能維持に関する研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大森信行，村澤智啓，相澤淳平，小山吉人，栗田浩，西村美也子，百瀬英哉，杉田亨，渡辺誠一，遠藤博史，近井学，田辺健，井野秀一
  • 学会等名: 長野県工業技術総合センター 研究・成果発表会プログラムＡ（材料技術部門）
• [学会発表] Visual attention of young and older drivers in takeover tasks of highly automated driving (2020)
  • 著者名/発表者名: Q. Peng and S. Iwaki
  • 学会等名: 22nd HCI International Conference (HCII 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] 顎顔面補綴による“食の支援” (2020)
  • 著者名/発表者名: 隅田由香
  • 学会等名: 日本補綴歯科学会第129回学術大会
  • 招待講演
• [図書] 新しい歯の教科書 口内環境は、全身の健康につながる (2022)
  • 著者名/発表者名: 隅田由香（東京医科歯科大学最先端口腔科学研究推進プロジェクト）
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: 池田書店
  • ISBN: 978-4-262-12403-2
• [産業財産権] 咀嚼動作の計測装置、咀嚼動作の計測方法、および、咀嚼動作に関するデータを取得する方法 (2018)
  • 発明者名: 金子秀和, 遠藤博史, 井野秀一
  • 権利者名: 金子秀和, 遠藤博史, 井野秀一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: P7145484