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2021 年度 実績報告書

バイオエンジニアリング分析を用いた胃ろう造設後の経口摂取促進プロトコルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K19237
研究機関東京大学

研究代表者

三浦 由佳  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (30791587)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード超音波検査法 / 摂食嚥下 / 誤嚥性肺炎 / 人工知能 / 咽頭残留 / 画像処理
研究実績の概要

在宅・施設において胃ろう造設後の経口摂取が進まない理由として、誤嚥の要因となる摂食嚥下機能や胃食道逆流症のアセスメントが十分できず、誤嚥性肺炎を生じてしまうことが挙げられる。
そこで本研究では、看護師が胃ろう造設後の高齢者に対して実施可能な、超音波画像診断装置(エコー)を用いた胃食道逆流症のアセスメント方法を確立し、経口摂取への移行を促進するプロトコルを確立することを目指した。胃・食道からの逆流物は食道入口部近くに位置する梨状窩に残留することがあり、この部位での残留物を非侵襲的に超音波画像診断装置(エコー)を用いてアセスメントするために、今年度は次の目的で研究を行った。1.残留物の視認性を向上させるための気泡を含む検査食の検討、2.梨状窩の残留物を容易に認識できるための人工知能(AI)を用いた画像処理手法の開発。
1.について、胃ろう造設予定の患者を含む9例を対象に調査を実施した。4名の看護師が気泡を含む食品と含まない食品を用いたエコーによる残留物の有無の評価を行った。リファレンスは嚥下内視鏡検査とした。気泡を含まない食品の場合、感度は55.6%~66.7%、特異度は0%~66.7%であったが、気泡を含む食品では感度は50.0%~88.9%、特異度は50.0%~75.0%と上昇する傾向がみられた。
2.について、893枚のエコー画像を学習用データとしてU-Netを用いた残留物の自動抽出モデルを作成した。学習用データとは別の患者から得た29枚の評価用データをモデルが評価した結果、残留物検出の感度は100%、特異度は87.5%であった。
これらより、気泡を含む食品や人工知能による残留物の自動検出により初学者でもエコーを用いて残留物ならびに胃食道逆流症をアセスメントできる可能性を示した。エコーによる逆流症のアセスメントが普及することで今後、胃ろう造設後のの経口摂取の促進が期待できる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Japanese clinical practice guidelines for aspiration and pharyngeal residual assessment during eating and swallowing for nursing care.2022

    • 著者名/発表者名
      Sugama J,Ishibasi M,Ota E,Kamakura Y,Saito E,Sanada H,Miura Y, et al.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Nursing Science. (In press)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnostic accuracy of ultrasound examination in detecting aspiration and pharyngeal residue in patients with dysphagia: A systematic review and meta‐analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Y, Tamai N, Kitamura A, Yoshida M, Takahashi T, Mugita Y, Tobita I, Arita M, Urai T, Dai M, Noguchi H, Matsumoto M, Mukai K, Nakagami G, Ota E, Sugama J, Sanada H.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Nursing Science

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.1111/jjns.12396

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of ultrasonography in detecting pharyngeal residue and aspiration2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Y, Tamai N, Matsumoto M, Nagata M, Sanada H.
    • 学会等名
      The annual conference of Taiwan Academy of Physical Medicine and Rehabilitation in 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biofilm balance of aerobic and anaerobic bacteria in buccal mucosa and history of aspiration pneumonia among older adults.2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Y, Ogai K, Hase T, Okamoto S, Nakagami G, Tamai N, Matsumoto M, Sugama J, Sanada H.
    • 学会等名
      The 2nd World Dysphagia Summit
    • 国際学会
  • [学会発表] ンポジウム5: 看護創薬. 超音波画像と人工知能の融合で誤嚥・咽頭残留を可視化する.2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 由佳
    • 学会等名
      第5回黒潮カンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] 気泡入りの検査食を用いた超音波検査装置による梨状窩の咽頭残留物の視認性の向上.2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 由佳, 苅部 樹彦, 玉井 奈緒, 松本 勝, 永田 みさ子, 真田 弘美.
    • 学会等名
      第9回看護理工学会学術集会
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科社会連携講座イメージング看護学

    • URL

      http://www.imagingnursing.m.u-tokyo.ac.jp/index.html

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公開日: 2022-12-28  

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