Quantitative Evaluation of Eating and Swallowing Functions by Interactions of Engineering, Fundamental Physical Therapy, and Cognitive Science

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近年の誤嚥性肺炎による死亡率増加に伴って重要度が高まる摂食・嚥下リハビリテーションに対して，本研究課題は工学を中心として基礎理学療法学と認知科学を融合させた学際研究により，摂食・嚥下機能の定量的評価を可能にする新しい技術の創出に挑戦するものである．2022年度の研究では，主として非接触かつ非侵襲／無被曝で健常者の嚥下状態を身体の外部から計測する方法ついて検討を行った．具体的には，工学分野でよく用いられる3次元レーザ変位計（本研究では超高速インラインプロファイル測定器を使用）を用いて，少量の水を嚥下した際の喉仏（喉頭隆起）の上下運動，すなわち喉頭挙上を身体外部から非接触で計測することを試みた．3次元レーザ変位計を組み込んで構築した実験システムを用いて，健常者数名を対象として水飲みテストを参考にした予備実験を実施した結果，計測した喉のプロファイル（形状）について各時刻において最も高い点（すなわち喉仏の頂点）を抽出して追跡することで，嚥下時の喉頭挙上を非接触かつ定量的に計測できる可能性を示した．また，嚥下前の定常状態において喉仏が存在する位置に着目すると，その位置における高さ変化の時刻歴応答が嚥下造影検査（VF）を用いた先行研究などで報告される喉頭挙上のプロファイルに酷似することを発見し，1次元レーザ変位計などのより安価なセンサでも喉頭挙上を非接触で推定できる可能性を示唆することができた．さらには，喉との物理的接触を伴って嚥下状態を定量的にセンシングする方法についても検討し，試作システムの構想を練った．