複数センサを用いた摂食・嚥下時の運動量測定に関する研究

使用多个传感器测量进食和吞咽过程中动量的研究

基本信息

批准号：
20K12766
负责人：
芥川正武
金额：
$ 2.41万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の目的は摂食・嚥下に関する運動量を定量化する手法を提案することである。健全な摂食・嚥下運動は健康寿命の維持に欠かせない基本的な運動の一部であるが，加齢とともにオーラルフレイル（口腔機能の低下，虚弱）が進行し，全身機能の低下のきっかけとなり，健康寿命の短縮につながる可能性がある。このような状態の予防やリハビリテーションのためには摂食・嚥下の運動量を簡便かつ客観的に評価することが重要である。本研究課題では筋電，皮膚の動きといった様々な状態を非侵襲的に測定・解析した上で評価に有用な少数の測定項目を選別し，効果的かつ簡便な運動評価法を提案することを目指す。初年度，令和3年度で慣性センサモジュールを用いた喉頭隆起付近の嚥下運動測定，少数の測定電極を用いた嚥下時の皮膚表面筋電図の測定を実施した。令和4年度はこれらに引き続き，筋電の測定電極を増やして舌骨上筋群，舌骨下筋群，咽頭の筋群などの筋活動をより詳細に測定することを試みた。また各筋群に属する各々の筋の筋電図を嚥下音，慣性センサおよび動画解析により測定した皮膚表面の動きと合わせて独立成分分析などの信号処理の手法を用いて分離することを試みた。皮膚表面筋電図は複数の筋運動による筋電が重畳して測定されたものであり，嚥下に関連する各筋の信号に分離できれば嚥下運動の分析のために有用であるが，年度終わり時点でまだ実現できておらず，有効な解析手法について検討を継続中である。

该研究项目的目的是提出一种量化与进食和吞咽相关的运动量的方法。健康的饮食和吞咽动作是维持健康寿命所必需的基本运动的一部分，但随着年龄的增长，口腔衰弱（口腔功能恶化、虚弱）会加剧，这可能会导致全身功能下降。健康预期寿命缩短。为了预防和恢复这种情况，轻松客观地评估进食和吞咽活动的量非常重要。在本研究项目中，我们将无创地测量和分析肌电和皮肤运动等各种状况，选择少量对评估有用的测量项目，并提出一种有效且简单的运动评估方法。第一年，2021年，我们使用惯性传感器模块测量了喉部隆起附近的吞咽运动，并使用少量测量电极测量了吞咽过程中的皮肤表面肌电图。 2020财年，我们继续增加肌电测量电极的数量，并尝试更详细地测量肌肉活动，例如舌骨上肌群、舌骨下肌群和咽肌群。我们还尝试使用信号处理技术（例如独立成分分析）以及通过视频分析测量的吞咽声音、惯性传感器和皮肤表面运动来分离属于每个肌肉群的每个肌肉的肌电图。皮肤表面肌电图是通过叠加多个肌肉运动的肌电波来测量的，如果能将其分离成与吞咽相关的每块肌肉的信号，对于分析吞咽运动将很有用，但截至今年年底，这尚未实现，我们正在继续研究有效的分析方法。