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2022 年度 実施状況報告書

頸部振動刺激による食塊咽頭通過の感覚生成デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K11929
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

大森 信行  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, 客員研究員 (20506133)

研究分担者 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)
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)
井野 秀一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード嚥下 / 振動 / 咽頭 / 触感 / 頸部 / 押付 / ざらつき
研究実績の概要

咀嚼,嚥下等の食事の機能が低下すると誤嚥,窒息のリスクを回避するために介護食品が提供される.介護食品では物性が制限され,食感が乏しくなることから,機能低下の前までに普通食で得られてきた感覚,体験を喪失することになる.そこで,介護食であっても普通食と同様の感覚,体験を得るための方法を研究してきた.本研究は,嚥下において聴覚や触覚を通して得られる咽頭の食塊通過感覚を実現し,楽しさや美味しさといった食のQOL向上や,リハビリや摂食意欲の改善を目指している.
嚥下機能の改善のために,口腔や頸部において,冷熱刺激,電気刺激を与えることで,嚥下機能を改善される試みが行われているが,食品摂取時に咽頭における食塊通過感覚を発生あるいは増強させ,食感向上を目指す研究はこれまで行われてこなかった.そこで本研究では,振動刺激による食塊通過感覚の生成を目指して,食感向上のために必要な振動刺激の実現方法を検討した.
1対の振動子により構成された頸部への振動刺激装置を試作し,複数の飲料摂取時に振動刺激による食感変化への影響を検討した.実験では頸部に振動刺激発生装置を押し当てて研究協力者自身が保持した状態で,複数の飲料を摂取したときの振動有無における食味及び快不快について研究協力者による主観評価を行った.この結果,振動刺激が飲料の味覚を増強できる可能性があり,その効果は飲料の種類によることがわかった.振動による不快感の顕著な増加は確認されなかった.また、振動刺激発生装置による刺激位置及び頸部への押付力を計測するため振動刺激発生装置に力覚センサを組み込む改良を起こった。予備実験では、力覚センサにより振動刺激発生装置の押付力は2N(200gf)程度と計測され,押付位置は甲状軟骨隆起から20-30mm程度の上方であった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

機器,振動発生方法等の検討を踏まえた振動刺激発生装置の開発及び同装置を利用して振動が咽頭通過感覚を含む食感に与える影響の検討が進んできた.また,振動刺激の位置や振動子の押付力について計測方法の検討が進み,本装置により実際に試料食品を摂取するときの刺激方法の再現性(振動子の押付力,押付位置)を検討可能となった.研究協力者による食品摂取を伴うため実験はCOVID-19の影響により実現できていない部分があるが実験系は概ね完成しているので適切な感染対策を実施することで研究協力者による研究の進展が期待できる.

今後の研究の推進方策

頸部振動刺激によって食塊咽頭通過感覚を発生する方法を確立するためには,刺激から感覚知覚までのメカニズムの解明と,モデル作成が必要である.本研究では振動刺激に着目し、頸部への刺激方法とその効果について検討を行っており,今後はこのために研究協力者による振動刺激の感覚の評価実験をを進める予定である.実験にあたっては食品衛生等の専門家の助言を受けながら,感染の予防に十分に配慮する.

次年度使用額が生じた理由

本研究では振動刺激による食感,咽頭通過感覚等の評価のため,研究協力者による試料食品の摂取を伴う実験が必須であったが,COVID-19の感染対策のためにこれらの実験を制限せざるを得ない状況であった.このため、実験機器、試料食品の調達等の経費が予定よりも減少した.次年度使用額は,これまで検討した振動刺激による効果検証のため,感染対策や計測の効率化といった研究協力者の参加を考慮した実験系の改良等に充てることとしたい.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Investigation of variation factors in EMG measurement of swallowing: instruction can improve EMG reproducibility2022

    • 著者名/発表者名
      Ohmori Nobuyuki、Watanabe Seiichi、Momose Hideya、Endo Hiroshi、Chikai Manabu、Ino Shuichi
    • 雑誌名

      Medical and 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
      Ohmori Nobuyuki, Watanabe Seiichi, Momose Hideya, Endo Hiroshi, Chikai Manabu, Ino Shuichi
    • 雑誌名

      長野県工業技術総合センター研究報告(17)

      巻: 17 ページ: M38-M31

  • [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] 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
    • 学会等名
      長野県工業技術総合センター 材料技術部門 研究・成果発表会
  • [備考] 長野県工業技術総合センター 研究報告

    • URL

      https://www.gitc.pref.nagano.lg.jp/cms/shiryo/reports/

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公開日: 2023-12-25  

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