ワイヤレス表面装着型三次元加速度計を用いた睡眠時嚥下に関する研究

今回我々は、睡眠時嚥下機能を評価するための準備実験として、3軸加速度計を内蔵する市販の生体モニター機器を流用し、嚥下による喉頭の動きをワイヤレスで記録する実験を行った。実験に関する十分な説明を行い実験参加に同意された健常ボランティア15名(男性5名、女性10名)に対して、頸部CTによる喉頭前の組織の厚さ計測、X線透視撮影による喉頭挙上距離の評価、身長・体重・BMI・体脂肪率の計測、咽喉頭の診察を行った。さらに3軸加速度計を喉頭前面に貼付し嚥下運動による3軸方向の加速度変化をワイヤレスでPCへ送信・記録した。さらにこれらの実験結果をもとに嚥下運動の検出に対して影響を与える因子の検討、機器に関する検討を行った。結果としては男性で嚥下波形が検出されやすかった。その原因として、CTによる喉頭前の組織は男性で薄く女性で厚い傾向があった。さらに甲状軟骨の形状も関係したものと思われる。透視検査では男性のほうが喉頭挙上距離が大きく、これも加速度計が嚥下運動を捉えやすいことに関与したものと思われる。今回の実験では検証のために頸部をビデオ撮影しながら嚥下波形の記録を行ったが、体動などによるノイズ、実際に嚥下が起きてもその動きが皮膚の動きとしては不十分なことなど、波形のみで嚥下を検出するのは現時点では困難であり、ビデオ画像との照合が必要であった。さらに、現状のセンサーでも約3×3cmと大きくはないが、貼付したさいの違和感を訴えたケースも多く、加速度計の貼付自体が嚥下に悪影響を起こしてしまった可能性も考えられた。このことから、実際の臨床で検査を行う場合にはさらに小型なセンサーを用い貼付方法にも工夫が必要と考えられた。

今回我々は、睡眠時嚥下機能を評価するための準備実験として、3軸加速度計を内蔵する市販の生体モニター機器を流用し、嚥下による喉頭の動きをワイヤレスで記録する実験を行った。実験に関する十分な説明を行い実験参加に同意された健常ボランティア15名(男性5名、女性10名)に対して、頸部CTによる喉頭前の組織の厚さ計測、X線透視撮影による喉頭挙上距離の評価、身長・体重・BMI・体脂肪率の計測、咽喉頭の診察を行った。さらに3軸加速度計を喉頭前面に貼付し嚥下運動による3軸方向の加速度変化をワイヤレスでPCへ送信・記録した。さらにこれらの実験結果をもとに嚥下運動の検出に対して影響を与える因子の検討、機器に関する検討を行った。結果としては男性で嚥下波形が検出されやすかった。その原因として、CTによる喉頭前の組織は男性で薄く女性で厚い傾向があった。さらに甲状軟骨の形状も関係したものと思われる。透視検査では男性のほうが喉頭挙上距離が大きく、これも加速度計が嚥下運動を捉えやすいことに関与したものと思われる。今回の実験では検証のために頸部をビデオ撮影しながら嚥下波形の記録を行ったが、体動などによるノイズ、実際に嚥下が起きてもその動きが皮膚の動きとしては不十分なことなど、波形のみで嚥下を検出するのは現時点では困難であり、ビデオ画像との照合が必要であった。さらに、現状のセンサーでも約3×3cmと大きくはないが、貼付したさいの違和感を訴えたケースも多く、加速度計の貼付自体が嚥下に悪影響を起こしてしまった可能性も考えられた。このことから、実際の臨床で検査を行う場合にはさらに小型なセンサーを用い貼付方法にも工夫が必要と考えられた。