Development of a meal monitor with AI to identify signs of choking earlier than the chalk sign

开发带有人工智能的进餐监测器，比粉笔标志更早识别窒息迹象

• 批准号: 22K11260
• 负责人: 玉田 泰嗣
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11260/
• 关键词: 窒息; チョークサイン; 人工知能; 嚥下; 呼吸; リスク評価; AI; モニタリング; 摂食嚥下機能

本研究は、①非侵襲的に得た生体信号を用いた窒息リスク評価法の構築と②食事場面において非接触で計測した生体信号と動作解析から得られる情報を用いた窒息の予兆を見極める食事モニターの開発を目的とする。はじめに、患者基本情報として、BMI、摂食嚥下障害の有無と原因疾患、その他の全身疾患、既往歴、歯式、義歯の有無、義歯装着状況、食形態、食事摂取量、食事時間を把握し、窒息リスクの評価を行った。窒息の正しい評価には、咀嚼を含めた食塊形成、１回嚥下量、嚥下と呼吸のタイミングおよび呼気量の評価が必要である。咀嚼・食塊形成の評価には、精密検査である嚥下内視鏡検査および嚥下造影検査を行う際に、多チャンネル筋電計を前頚部に装着し、筋電計から得られる舌を含めた嚥下関連筋群の活動パターンと精密検査で得られる咀嚼・食塊形成状況の評価の紐づけを行った。一方で、窒息の予兆は、咀嚼や嚥下を含めた普段の食事場面では起きない動作、呼吸（呼吸そのものと呼吸と嚥下のタイミングの不調和）の変化、脈拍の変化、表情の変化、局所的な体温変化に分けることができ、これらのモニタリングが必要であった。そこで、嚥下時の呼吸の微細な変化を評価可能なウェアラブルデバイスを開発し計測を行った。また、最終的にはこれらの呼吸の微細な変化を非接触で捉えることが必要であり、そのための新たなデバイスの試行を行った。これらの研究成果の一部は、日本補綴歯科学会第131回学術大会のシンポジウム「AIと補綴歯科の未来」において「歯科から発信する新たな医療AI」と題して発信した。

本研究旨在（1）利用非侵入性获得的生物信号开发窒息风险评估方法，以及（2）利用进餐期间非接触测量的生物信号和从运动分析获得的信息来识别窒息迹象。监视器。首先，我们需要了解患者的基本信息，如BMI、有无吞咽困难及致病疾病、其他全身性疾病、既往病史、牙科配方、有无假牙、假牙佩戴状况、食物形态、食物摄入量等。进餐时间，进行了窒息风险评估。正确评估窒息需要评估食团形成，包括咀嚼、吞咽量、吞咽和呼吸的时间以及呼出量。为了评估咀嚼和食团形成，在吞咽内窥镜检查和吞咽对比检查的详细检查过程中，将多通道肌电图仪连接到颈部前部，并将从肌电图获得的舌头与吞咽相关肌肉的活动模式联系起来。通过详细检查获得的咀嚼和食团形成的评估。另一方面，窒息的迹象包括正常进食情况下不会发生的动作，包括咀嚼和吞咽、呼吸变化（呼吸本身与呼吸和吞咽时间不一致）、脉搏频率变化、面部表情变化，并且本地有必要监视这些变化。因此，我们开发了一种可穿戴设备，可以评估吞咽过程中呼吸的微小变化并进行测量。此外，最终需要在不接触的情况下检测这些呼吸的微小变化，因此我们为此测试了一种新设备。其中一些研究成果在日本修复学会第 131 届学术会议“人工智能与修复学的未来”研讨会上发表，题为“来自牙科的新医学人工智能”。