| 研究課題/領域番号 |
18659605
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
森 紀美江 昭和大学, 歯学部, 講師 (20210114)
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| 研究分担者 |
高橋 浩二 昭和大学, 歯学部, 助教授 (40197140)
山下 夕香里 昭和大学, 歯学部, 講師 (50260906)
道脇 幸博 昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (40157540)
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| キーワード | 嚥下運動 / リハビリテーション / 4次元画像 / MRI画像 / 病態モデル |
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| 研究概要 |
本研究の目的は4次元MRI動画像からシミュレーションロボットを製作して嚥下運動を再現し、運動のシミュレーションを通じて嚥下障害の仕組みを明らかにすることである。舌運動の解析とロボット上での再現が完了しているので、舌骨と喉頭蓋の動作解析とロボットでの再現を行った。ロボットの大きさは、嚥下運動観察を容易にするため人間の2倍とした。
形状がわかりにくい喉頭蓋はCT画像から3Dモデルを作成し、モデルを基に自由樹脂で製作した。オトガイ舌骨筋・顎二腹筋後腹は機能時の動きに合わせてMcKibben型アクチュエータを用いて再現した。嚥下時の喉頭蓋と舌骨の運動は、同一のX線ビデオ透視画像から解析した後、ロボット上で運動を再現した。ロボットは、ステンレスパイプのフレームに下顎骨とMcKibben型アクチュエータを固定して、ワイヤを引いて作動させるが、電圧で空気の圧力を制御する電空レギュレータに接続されたアクチュエータをUSBを介してPCで操作する。
舌骨の軌跡は、水平状態を保持しながら15mm挙上し、前方に18mm突出した後、元の位置に戻ることがわかった。喉頭蓋先端の軌跡は8字型であり、舌骨が前方に突出し始めるのとほぼ同時に、約20mm急降下し、根元は時計回りに三角形を描いていた。喉頭蓋の舌根部分は舌骨と平行に18mm移動し、先端は平行移動と回転移動の組み合わせであり、最大で舌骨と平行に10mm、鉛直方向に30mm移動することがわかった。
ロボットの軌跡とX線透視画像から得られた舌骨と喉頭蓋の軌跡の誤差は最大で9mmであり、喉頭蓋の最大誤差は、根元は8mm、先端は15mmであった。
今後は軟口蓋と咽頭壁の運動解析と再現を行い、全体を構築して一連の嚥下運動再現を目指している。
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