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。

这项研究的目的是1）建立一种使用非侵入性获得的生物学信号评估窒息风险的方法，2）开发饮食监测仪，该饮食监测仪使用从饮食情况和运动分析中测量非接触的生物信号获得的信息来确定窒息的迹象。首先，通过了解BMI，饮食和吞咽疾病和致病性疾病，其他全身性疾病，病史，牙齿程序，牙齿的存在或不存在，牙齿磨损，饮食形式，饮食形式，饮食摄入和进餐时间以及评估窒息的风险。对窒息的正确评估涉及评估推注的形成，包括咀嚼，吞咽量，吞咽和呼吸的时间以及呼气的数量。为了评估咀嚼和食物推注的形成，在执行详细的吞咽内窥镜和吞咽对比检查时，将多通道肌电图附在前颈上，以及与吞咽相关的肌肉的活性模式，包括从肌电图中获得的舌头，并通过对chew的状态进行评估和食物的状态。另一方面，窒息的迹象可以分为在正常饮食情况下不会发生的动作，例如咀嚼和吞咽，呼吸的变化（呼吸本身之间的不连续性以及呼吸和吞咽时间之间的不连续性），脉搏的变化，面部表情的变化以及体温的局部变化以及这些监控是必要的。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测量。最后，有必要在没有接触的情况下捕获这些小小的呼吸变化，我们尝试了一种新设备来实现这一目标。其中一些研究结果在日本假体牙科学会的第131届学术会议上，在“ AI和假体牙科的未来”上发表了标题为“新的医学AI传播”。