JP2022069382A - Deglutition evaluation device, deglutition evaluation system, deglutition evaluation method and deglutition evaluation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象者の嚥下を評価する嚥下評価装置、嚥下評価システム、嚥下評価方法及び嚥下評価プログラムに関する。 The present invention relates to a swallowing evaluation device for evaluating swallowing of a subject, a swallowing evaluation system, a swallowing evaluation method, and a swallowing evaluation program.
一般的に、加齢に伴って、飲み込みの能力すなわち嚥下機能の低下が見られる。嚥下機能の低下は、高齢者の日常的な食事の妨げとなる。また、加齢以外にも、片麻痺や脳卒中などの障害によって嚥下障害の症状が顕れる場合があり、嚥下障害の患者数は増加の傾向にある。嚥下障害の患者は、誤嚥を引き起こす可能性が高い。誤嚥は、窒息の危険性を高めるのみならず、口腔内の雑菌が肺に入ることで誤嚥性肺炎の原因となりえる。 In general, with aging, the ability to swallow, that is, the swallowing function, decreases. Poor swallowing function interferes with the daily diet of the elderly. In addition to aging, symptoms of dysphagia may appear due to disorders such as hemiplegia and stroke, and the number of patients with dysphagia tends to increase. Patients with dysphagia are more likely to cause aspiration. Aspiration not only increases the risk of suffocation, but can also cause aspiration pneumonia by allowing germs in the oral cavity to enter the lungs.
肺炎による死亡は、日本人の年間死亡原因の上位であり、極めて多い。さらに、嚥下障害における肺炎は再発性が高く、悪化により死亡する例が多く見られる。特に食事中や就寝中など日常生活中のなかで継続的に嚥下機能を計測し、嚥下障害の程度を早期に知るとともに、そこから適した治療、リハビリテーションを行う事が重要である。 Deaths from pneumonia are the leading cause of death in Japan annually and are extremely common. Furthermore, pneumonia in dysphagia is highly recurrent, and there are many cases of death due to exacerbation. In particular, it is important to continuously measure swallowing function during daily life such as eating and sleeping to know the degree of dysphagia at an early stage, and to perform appropriate treatment and rehabilitation from there.
このため、特許文献1が開示する嚥下機能データ測定装置は、対象者の嚥下動作に伴う喉頭動作音を測定し、喉頭動作音を解析して嚥下動作の終了を判定し、判定結果を提示することで、嚥下機能を簡易に確認可能としている。
Therefore, the swallowing function data measuring device disclosed in
上記の特許文献1は、対象者に負担なく、嚥下を簡易に確認可能な点で非常に有用である。しかし、嚥下機能の確認や誤嚥への対応の観点からは、嚥下の確認に留まらず、誤嚥または誤嚥に伴う肺炎の発生の可能性まで評価することが求められている。
The above-mentioned
そこで、本発明は、誤嚥や誤嚥に伴う肺炎の発生の可能性を評価することのできる嚥下評価装置、嚥下評価システム、嚥下評価方法及び嚥下評価プログラムを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a swallowing evaluation device, a swallowing evaluation system, a swallowing evaluation method, and a swallowing evaluation program capable of evaluating the possibility of aspiration and pneumonia associated with aspiration.
上記課題を解決するため、代表的な本発明の嚥下評価装置の一つは、対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析部と、前記対象者から取得したバイタルサインを管理するバイタルサイン管理部と、前記バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出部と、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価部と、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, one of the representative swallowing evaluation devices of the present invention is a sound analysis unit that analyzes the vibration of the neck of the subject and extracts the swallowing sound, and a vital sign obtained from the subject. Aspiration or erroneous based on data including a vital sign management unit that manages the vital sign, a vital sign abnormality detection unit that detects a vital sign abnormality from the vital sign, and a temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. It is characterized by including an aspiration sign evaluation unit for evaluating signs of pneumonia due to swallowing and an output control unit for controlling output based on the evaluation result.
また、代表的な本発明の嚥下評価装置の一つは、対象者のバイタルサインを外部から取得し、該バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出部と、前記対象者の嚥下音を外部から取得し、該嚥下音と前記バイタルサイン異常との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価部と、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部とを備えたことを特徴とする。 Further, one of the representative swallowing evaluation devices of the present invention is a vital sign abnormality detecting unit that acquires a vital sign of a subject from the outside and detects a vital sign abnormality from the vital sign, and a swallowing sound of the subject. Is obtained from the outside, and the aspiration sign evaluation unit that evaluates the signs of pneumonia due to aspiration or aspiration based on the data including the temporal causal relationship between the swallowing sound and the vital sign abnormality, and the evaluation. It is characterized by having an output control unit that controls the output based on the result of.
また、代表的な本発明の嚥下評価システムの一つは、対象者の頸部の振動に基づく信号を取得する振動センサと、前記対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析部と、前記対象者のバイタルサインを取得するバイタルセンサと、前記バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出部と、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価部と、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部と、を備えたことを特徴とする。 Further, one of the representative swallowing evaluation systems of the present invention is a vibration sensor that acquires a signal based on the vibration of the neck of the subject, and analyzes the vibration of the neck of the subject to extract the swallowing sound. The sound analysis unit, the vital sensor that acquires the vital sign of the subject, the vital sign abnormality detection unit that detects the vital sign abnormality from the vital sign, and the temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. It is characterized by having an aspiration sign evaluation unit that evaluates signs of aspiration or pneumonia due to aspiration based on the included data, and an output control unit that controls the output based on the evaluation result. do.
また、代表的な本発明の嚥下評価方法の一つは、対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析ステップと、前記対象者のバイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出ステップと、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥の発生を評価する誤嚥サイン評価ステップと、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御ステップとを含むことを特徴とする。 Further, one of the typical swallowing evaluation methods of the present invention is a sound analysis step of analyzing the vibration of the neck of the subject to extract the swallowing sound, and detecting the vital sign abnormality from the vital sign of the subject. The aspiration sign evaluation step that evaluates the occurrence of aspiration based on the data including the vital sign abnormality detection step, the temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound, and the output based on the evaluation result. It is characterized by including an output control step to be controlled.
また、代表的な本発明の嚥下評価プログラムの一つは、コンピュータに、対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析プロセスと、前記対象者のバイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出プロセスと、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価プロセスと、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御プロセスとを実行させることを特徴とする。 Further, one of the representative swallowing evaluation programs of the present invention is a sound analysis process of analyzing the vibration of the neck of the subject and extracting the swallowing sound on a computer, and the vital sign abnormality from the vital sign of the subject. Aspiration sign evaluation process that evaluates signs of aspiration or pneumonia due to aspiration based on data including the temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. And an output control process that controls the output based on the result of the evaluation.
本発明によれば、誤嚥や誤嚥に伴う肺炎の発生の可能性を評価することができる。この他の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the possibility of aspiration and pneumonia associated with aspiration. Other issues, configurations and effects will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例における嚥下評価の説明図である。図1では、嚥下評価の対象者は、嚥下評価装置10を頸部に装着している。詳細については後述するが、嚥下評価装置10は、対象者のバイタルサイン(生命兆候)、嚥下音、咳、呼吸音、姿勢を検知することができる。ここで、本実施例においては、血中酸素飽和度(SpO2)、脈拍数、体温、呼吸数をバイタルサインとして用いることとする。
FIG. 1 is an explanatory diagram of swallowing evaluation in Examples. In FIG. 1, the subject of the swallowing evaluation wears the
嚥下評価装置10は、バイタルサインから固有の健康状態の変化や肺炎の徴候を示す変動のようなバイタルサイン異常を検出する。特徴的なバイタルサイン異常は、各バイタルサインの値に基づいて、肺炎が起きている可能性を示すものである。バイタルサインから肺炎の可能性を探る手順は広く知られている。一般に、各バイタルサインに閾値(基準値)を設定し、閾値を超えるバイタルサインが存在する場合には肺炎が疑われる。そして、閾値を超えるバイタルサインの数が増えるほど、肺炎の可能性が高くなる。
The swallowing
また、嚥下評価装置10は、嚥下音を検出した場合に嚥下履歴に登録することで、いつ嚥下が発生したかを管理する。さらに、嚥下評価装置10は、咳、呼吸音、姿勢など、嚥下に関連する動作の履歴を管理する。
Further, the
嚥下評価装置10は、バイタルサイン異常と嚥下との時間的因果関係に基づいて誤嚥の発生を評価する。具体的には、肺炎の徴候を示す変動といった異常なバイタルサインの前に嚥下の履歴があるならば、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性がある。このため、誤嚥が発生した可能性があることを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する。このとき、嚥下関連動作の履歴をさらに用いることで、誤嚥の評価を精度良く行うことができる。また、嚥下及び嚥下関連動作の後、呼吸音の異常(咳やむせ等)が検出されていれば、同様に誤嚥の可能性が高くなる。また、頸部後屈のように誤嚥のリスクを高める姿勢を取っていれば、誤嚥の可能性が高くなる。
The
嚥下評価装置10は、対象者や医療関係者を誤嚥サインの出力先とする。嚥下評価装置10は、出力先に応じて出力する情報を異ならせる。例えば、誤嚥性肺炎が発生した可能性があると判定した場合には、嚥下評価装置10は、まず、対象者に医療機関の受診を勧告する出力を行う。その後、対象者が医療機関を受診したときに、嚥下評価装置10は、医療関係者に対して診断を支援する情報(バイタルサインの値、嚥下のタイミング、嚥下関連動作の履歴)を提供する。
The
このように、嚥下評価装置10が出力先に応じて出力する情報を異ならせることにより、誤嚥性肺炎への対処を迅速かつ円滑に行うことが可能となる。
In this way, by making the information output by the swallowing
図2は、嚥下評価装置10の外観図である。図2に示したように、嚥下評価装置10は、円環の一部を欠いた弧状の装着用フレームに、各種センサ等とデータ処理機能を搭載している。装着用フレームは、頸部の形状に合わせた形状、サイズで、弾性を有する素材(例えば樹脂)を用いることが好適である。
FIG. 2 is an external view of the swallowing
また、弧状の装着用フレームは、頸部の頸椎側から装着され、装着用フレームの両端は頸部の喉側に接する。そして、フレーム端部の内側には、温度センサ22と振動センサ23が設けられている。このため、温度センサ22及び振動センサ23は、対象者の頸部の皮膚に接触し、体温の計測と振動の検知を行うことができる。また、フレーム端部の外側、すなわち周囲の人物から視認可能な側には、LED(light emitting diode)25が設けられている。このため、嚥下の結果などをLED25の点灯状態で示し、周囲の人物に報知することができる。
Further, the arc-shaped mounting frame is mounted from the cervical spine side of the neck, and both ends of the mounting frame are in contact with the throat side of the neck. A
さらに、装着用フレームの内側の頸椎近傍には、パルスオキシメーター21及び慣性センサ24が設けられている。パルスオキシメーター21は、発光素子と受光素子の組合せを有し、血中酸素飽和度(SpO2)及び脈拍数の計測が可能である。慣性センサ24は、直交3軸に対する地磁気の磁気強度、直交3軸に沿う方向の加速度、直交3軸を中心軸とする角速度をそれぞれ検出する。
Further, a
図3は、嚥下評価装置10の構成図である。図3に示すように、嚥下評価装置10は、すでに説明したパルスオキシメーター21、温度センサ22、振動センサ23、慣性センサ24及びLED25に加え、通信部26と、制御部30と、記憶部40とを備える。通信部26は、対象者の所持する端末装置、医療関係者の端末装置、外部のサーバなどとの通信を行う。
FIG. 3 is a block diagram of the swallowing
制御部30は、嚥下評価装置10の動作に係る各種処理を実行するデータ処理機能部である。制御部30は、音解析部31、嚥下履歴管理部32、嚥下関連動作管理部33、バイタルサイン管理部34、バイタルサイン異常検出部35、誤嚥サイン評価部36及び出力制御部37を有する。これらの機能部は、それぞれが回路構成により実現されるものであってもよいし、プロセッサがソフトウェアを実行することで実現されるものであってもよい。
The control unit 30 is a data processing function unit that executes various processes related to the operation of the swallowing
記憶部40は、フラッシュメモリなどの記憶デバイスであり、嚥下履歴データ41、嚥下関連動作履歴データ42、バイタルサイン履歴データ43、バイタルサイン異常検出データ44及び誤嚥サイン評価データ45を格納する。
The
図4は、嚥下評価装置10の機能ブロック図である。この図4を参照し、図3に示した構成要素の動作を説明する。
FIG. 4 is a functional block diagram of the swallowing
パルスオキシメーター21は、対象者の血中酸素飽和度及び脈拍数を計測し、バイタルサイン管理部34に出力する。温度センサ22は、対象者の体温を計測し、バイタルサイン管理部34に出力する。
The
振動センサ23は、対象者の頸部の皮膚の振動を検知し、音データとして音解析部31に出力する。慣性センサ24は、対象者の姿勢を示す情報として、直交3軸に対する地磁気の磁気強度、直交3軸に沿う方向の加速度、直交3軸を中心軸とする角速度を検出し、対象者の姿勢を示す情報として、嚥下関連動作管理部33に出力する。
The
音解析部31は、振動センサ23が出力した音データを解析し、嚥下音と、呼吸音と、咳とを識別する。また、呼吸音の識別結果を計数することで、呼吸数を求める。音解析部31は、呼吸数をバイタルサイン管理部34に出力し、嚥下音を嚥下履歴管理部32に出力する。また、咳及び呼吸音を嚥下関連動作管理部33に出力する。
The
バイタルサイン管理部34は、対象者から取得したバイタルサインと時刻を対応付けてバイタルサイン履歴データ43に登録することで、バイタルサインの履歴を管理する。バイタルサインには、血中酸素飽和度、脈拍数、体温、呼吸数が含まれる。
The vital
嚥下履歴管理部32は、音解析部31が嚥下音を検出したときに、嚥下音と時刻を対応付けての嚥下履歴データ41に登録することで、嚥下の履歴を管理する。この嚥下の履歴は、誤嚥サイン評価部36によって読み出される。
When the
嚥下関連動作管理部33は、嚥下に関連する動作である嚥下関連動作を時刻に対応付けて嚥下関連動作履歴データ42に登録することで、嚥下関連動作の履歴を管理する。嚥下関連動作には、対象者の姿勢、咳、呼吸音が含まれる。この嚥下関連動作の履歴は、誤嚥サイン評価部36によって読み出される。
The swallowing-related
バイタルサイン異常検出部35は、バイタルサインから固有の健康状態の変化や肺炎の徴候を示す変動のようなバイタルサイン異常を検出する。バイタルサイン異常の検出は、既存の技術により行うことができる。例えば、既に説明したように、各バイタルサインに閾値を設定し、閾値を超えるバイタルサインの種類と数に基づいて、肺炎の可能性の高さを評価し、バイタルサイン異常として出力する。また、バイタルサイン異常検出部35は、バイタルサイン異常と、バイタルサイン異常の評価に用いたバイタルサインの値と、バイタルサイン異常の時刻とを対応付けてバイタルサイン異常検出データ44に登録する。
The vital sign
誤嚥サイン評価部36は、バイタルサイン異常と嚥下音との時間的因果関係に基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価部である。誤嚥サイン評価部36は、嚥下履歴データ41、嚥下関連動作履歴データ42、バイタルサイン履歴データ43、バイタルサイン異常検出データ44を参照して誤嚥の発生の評価に用いる。具体的には、誤嚥サイン評価部36は、バイタルサイン異常に関わるバイタルサインの変化が生じた時刻と、嚥下の時刻とを比較し、異常なバイタルサインを検出する前に嚥下の履歴があるならば、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして誤嚥サインを出力する。この誤嚥サインは、誤嚥または誤嚥性による肺炎が発生した可能性がどれだけあるかを示すものである。
The aspiration
また、誤嚥サイン評価部36は、嚥下関連動作の履歴をさらに用いて誤嚥の発生を評価する。具体的には、誤嚥サイン評価部36は、呼吸音の異常(咳やむせ等)が検出されていれば、誤嚥の可能性を高く評価する。また、頸部後屈のように誤嚥のリスクを高める姿勢を取っていれば、誤嚥サイン評価部36は、誤嚥の可能性を高く評価する。
In addition, the aspiration
誤嚥サイン評価部36は、誤嚥サインを時刻に対応付けて、誤嚥サイン評価データ45に登録する。
The aspiration
出力制御部37は、誤嚥サイン評価部36による評価の結果に基づいて出力を制御する。出力の制御には、LED25の点灯制御や、通信部26による通信が含まれる。LED25による点灯制御は、嚥下の結果などを周囲の人物に報知する際に用いられる。通信部26による通信は、対象者の端末装置(スマートフォンなど)に対し、医療機関の受診を勧告する表示を行うよう要求する場合や、医療関係者の端末装置に対して診断を支援する情報(バイタルサインの値、嚥下のタイミング、嚥下関連動作の履歴)を提供する場合に用いられる。
The
出力制御部37による出力は、誤嚥サインの発生や嚥下の検知をトリガーとして行う場合と、外部からの要求をトリガーとして行う場合とがある。対象者への受診の勧告は前者であり、医療関係者への情報提供は後者である。また、これらに限らず、誤嚥サインの発生をトリガーとして規定の連絡先や医療機関に報知を行うことや、定期的に蓄積したデータをサーバに提供することも可能である。
The output by the
図5は、誤嚥の評価と出力の具体例である。図5では、バイタルサイン異常を2段階に分け、嚥下履歴の有無を3つに区分している。バイタルサイン異常における「バイタルサイン異常検出」の一例として、肺炎が発生した可能性がある状態を示す「バイタルサイン異常あり」と、肺炎が発生した可能性を示すバイタルの異常がみられない「バイタルサイン異常なし」の2段階に分ける場合を示している。 FIG. 5 is a specific example of evaluation and output of aspiration. In FIG. 5, vital sign abnormalities are divided into two stages, and the presence or absence of swallowing history is divided into three stages. As an example of "detection of vital sign abnormality" in vital sign abnormality, "with vital sign abnormality" indicating a state in which pneumonia may have occurred and "vital abnormality indicating that pneumonia may have occurred" are not observed. It shows the case of dividing into two stages of "no sign abnormality".
嚥下履歴における「異常嚥下あり」とは、バイタルサイン異常に関係するバイタルサインの時刻から所定の範囲内に、嚥下の履歴があり、かつ咳やむせなどの異常が見られた状態に対応する。嚥下履歴における「正常嚥下あり」とは、バイタルサイン異常に関係するバイタルサインの時刻から所定の範囲内に、嚥下の履歴があり、咳やむせなどの異常が見られない状態に対応する。嚥下履歴における「嚥下なし」とは、バイタルサイン異常に関係するバイタルサインの時刻から所定の範囲内に、嚥下の履歴がない状態に対応する。 "Abnormal swallowing" in the swallowing history corresponds to a state in which there is a history of swallowing within a predetermined range from the time of the vital signs related to the abnormal vital signs, and abnormalities such as coughing and swelling are observed. "With normal swallowing" in the swallowing history corresponds to a state in which there is a history of swallowing within a predetermined range from the time of vital signs related to vital sign abnormalities and no abnormalities such as coughing or swelling are observed. "No swallowing" in the swallowing history corresponds to a state in which there is no history of swallowing within a predetermined range from the time of the vital signs related to the abnormal vital signs.
誤嚥サイン評価部36は、バイタルサイン異常検出の結果が「バイタルサイン異常あり」で嚥下履歴が「異常嚥下あり」である場合に、誤嚥性肺炎の可能性があると評価する。同様に、バイタルサイン異常検出の結果が「バイタルサイン異常あり」で嚥下履歴が「正常嚥下あり」である場合においては、誤嚥性肺炎(特に不顕性誤嚥による肺炎)、もしくは非誤嚥性肺炎の可能性があると評価する。
The aspiration
さらに、誤嚥サイン評価部36は、バイタルサイン異常検出の結果が「バイタルサイン異常あり」で嚥下履歴が「嚥下なし」である場合に、非誤嚥性肺炎の可能性があると評価する。
Further, the aspiration
さらに、誤嚥サイン評価部36は、バイタルサイン異常検出の結果が「バイタルサイン異常なし」で嚥下履歴が「異常嚥下あり」である場合に、誤嚥発生の可能性があると評価する。バイタルサイン異常検出の結果が「バイタルサイン異常なし」で嚥下履歴が「正常嚥下あり」又は「嚥下なし」である場合に、異常なしと評価する。
Further, the aspiration
図5において、誤嚥サイン評価部36が肺炎の可能性ありとの評価を行ったならば、出力制御部37は、対象者に医療機関の受診を勧告し、規定の連絡先に報知する。その後、対象者が医療機関を受診したときに、出力制御部37は、医療関係者に対して診断を支援する情報(バイタルサインの値、嚥下のタイミング、嚥下関連動作の履歴)を提供する。また、誤嚥サイン評価部36が誤嚥の可能性があるとの評価を行ったならば、出力制御部37は、LED25の点灯状態による報知や、規定の連絡先への報知を行う。
In FIG. 5, if the aspiration
図6は、嚥下評価装置10の処理手順を示すフローチャートである。図6に示した処理手順は、対象者が嚥下評価装置10を装着した状態で繰り返し実行される。処理を開始すると、まず、慣性センサ24が対象者の姿勢を取得する(ステップS101)。また、振動センサ23は、対象者の頸部の皮膚の振動を音データとして取得する(ステップS102)。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the swallowing
音解析部31は、振動センサ23により取得された音データを解析する(ステップS103)。解析の結果、嚥下がありであれば(ステップS104;Yes)、嚥下履歴管理部32は、嚥下履歴データ41及び嚥下関連動作履歴データ42への登録を行う(ステップS105)。
The
ステップS105の後、又は嚥下が発生していない場合(ステップS104;No)、パルスオキシメーター21や温度センサ22がバイタルサインを取得する(ステップS106)。バイタルサイン管理部34は、取得されたバイタルサインをバイタルサイン履歴データ43に登録する(ステップS107)。
After step S105 or when swallowing has not occurred (step S104; No), the
バイタルサイン異常検出部35は、バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出処理を実行し(ステップS108)、バイタルサイン異常が検出されなければ(ステップS109;No)、そのまま処理を終了する。
The vital sign
バイタルサイン異常が検出されたならば(ステップS109;Yes)、バイタルサイン異常検出部35は、バイタルサイン異常検出データ44に登録する。その後、誤嚥サイン評価部36が誤嚥サイン評価処理を実行して、誤嚥の発生を評価する(ステップS111)。誤嚥サイン評価部36は、評価結果を誤嚥サイン評価データ45に登録する(ステップS112)。そして、出力制御部37が評価結果を出力して(ステップS113)、処理を終了する。
If the vital sign abnormality is detected (step S109; Yes), the vital sign
図7は、嚥下評価装置10が蓄積したデータの利用についての説明図である。図7に示したように、複数の嚥下評価装置10がそれぞれ蓄積したデータを定期的にサーバ11に送信してデータベースに集約し、機械学習などに用いることができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram regarding the use of the data accumulated by the swallowing
図8は、誤嚥の機械学習についての説明図である。図8では、バイタルサイン異常を教師データ、嚥下履歴及び嚥下関連動作履歴を学習用データとして機械学習を行い、誤嚥サイン評価モデルを生成するケースを示している。 FIG. 8 is an explanatory diagram of machine learning of aspiration. FIG. 8 shows a case where machine learning is performed using vital sign abnormalities as teacher data, swallowing history, and swallowing-related motion history as learning data to generate an aspiration sign evaluation model.
このようにして生成された誤嚥サイン評価モデルは、嚥下履歴と嚥下関連動作履歴を入力として受け付けた場合に、誤嚥サイン評価結果を出力することができる。すなわち、嚥下音、咳、むせ、姿勢から、バイタルサインを用いることなく誤嚥の発生を評価することができる。 The aspiration sign evaluation model generated in this way can output the aspiration sign evaluation result when the swallowing history and the swallowing-related operation history are accepted as inputs. That is, the occurrence of aspiration can be evaluated from the swallowing sound, cough, swelling, and posture without using vital signs.
図9は、嚥下評価装置の変形例についての説明図である。図9では、スマートフォンなどの端末装置60が、対象者に装着された各種センサと通信することで、誤嚥の発生の評価を行う嚥下評価システムを構成している。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a modified example of the swallowing evaluation device. In FIG. 9, a
具体的には、対象者の額には温度センサ52が装着され、頸部の喉側には振動センサ53が装着され、頸部の頸椎側には慣性センサ54が装着されている。パルスオキシメーター51は、対象者の耳、指先、腕などに装着することができる。また、スマートウォッチなどの腕時計型携帯端末と通信し、腕時計型携帯端末が取得した血中酸素飽和度や脈拍数を受信して利用してもよい。
Specifically, a
この構成では、端末装置60は、対象者のバイタルサインや嚥下音などを外部から取得し、バイタルサイン異常を検出し、誤嚥の発生を評価して出力する嚥下評価装置として機能することになる。また、端末装置60は、例えば、嚥下評価プログラムを実行することで、これらの機能を実現してもよい。
In this configuration, the
これまでの説明では、誤嚥性肺炎とその他の肺炎を識別する構成を例示して説明を行ったが、対象者の行動履歴をさらに取得し、ウイルス性肺炎、誤嚥性肺炎、その他の肺炎の識別を行うことも可能である。 In the explanation so far, the configuration for distinguishing aspiration pneumonia from other pneumonia has been illustrated, but the behavior history of the subject is further acquired, and viral pneumonia, aspiration pneumonia, and other pneumonia are described. It is also possible to identify.
図10は、ウイルス性肺炎をさらに識別する構成の説明図である。図10では、対象者の端末装置60aは、他者の端末装置と近距離無線通信で通信を行い、対象者と他者との接触の頻度などを行動履歴として蓄積し、ウイルス性の疾病への感染リスクを管理している。そこで、端末装置60から行動履歴を取得し、嚥下評価装置10aで取得したバイタルサイン異常、嚥下履歴及び嚥下関連動作履歴とともに誤嚥サインの評価を行うことで、ウイルス性肺炎、誤嚥性肺炎、その他の肺炎の可能性を評価することが可能となる。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration for further identifying viral pneumonia. In FIG. 10, the
上述してきたように、本実施例に係る嚥下評価装置10は、対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析部31と、前記対象者から取得したバイタルサインを管理するバイタルサイン管理部34と、前記バイタルサインから固有の健康状態の変化や肺炎の徴候を示す変動のような異常なバイタルサインを検出するバイタルサイン異常検出部35と、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて誤嚥または誤嚥性による肺炎の発生の徴候を評価する誤嚥サイン評価部としての誤嚥サイン評価部36と、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部37とを備える。かかる構成及び動作により、嚥下評価装置10は、誤嚥や誤嚥に伴う肺炎の発生の可能性を評価することができる。
As described above, the swallowing
また、嚥下評価装置10は、前記音解析部31による解析結果に基づき、前記対象者の嚥下の履歴を管理する嚥下履歴管理部32をさらに備え、前記誤嚥サイン評価部は、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて前記バイタルサイン異常が誤嚥性、つまり顕性もしくは不顕性の誤嚥に起因するか否かを評価する。このため、バイタルサインの変化に関係する可能性のある嚥下の存在に基づいて、誤嚥性であるか否かの評価が可能である。
Further, the swallowing
また、嚥下評価装置10は、前記頸部の皮膚に接触して前記頸部の振動に基づく信号を取得する振動センサ23と、前記バイタルサインを取得するバイタルセンサとしてのパルスオキシメーター21及び温度センサ22をさらに備え、前記対象者の首に装着される装着用フレームに前記振動センサ23及び前記バイタルセンサを設けている。かかる構成により、必要なデータの取得と評価を一体側の装置で完結することができる。
Further, the swallowing
また、前記バイタルサイン管理部34は、血中酸素飽和度、脈拍数、体温、呼吸数のうち、少なくともいずれかを前記バイタルサインとして管理する。このため、既知の肺炎の評価手法を利用してバイタルサイン異常を検出することが可能であるとともに、医療関係者に診断を支援する情報として提供可能となる。
In addition, the vital
また、前記音解析部31は、前記対象者の頸部の振動を解析して、前記嚥下音と、呼吸音と、咳とを識別する。このため、呼吸音や咳をさらに用いて、誤嚥の発生を評価することができる。
Further, the
また、前記出力制御部37は、前記対象者に対しては前記評価の結果に応じて受診を勧告する出力を行い、医療関係者に対しては前記評価に用いた情報を診断を支援する情報として出力するので、出力先に合わせて情報を加工して提供し、誤嚥性肺炎への対処を迅速かつ円滑に行うことが可能となる。
In addition, the
また、嚥下に関連する動作である嚥下関連動作の履歴を管理する嚥下関連動作管理部33をさらに備え、前記誤嚥サイン評価部は、前記嚥下関連動作の履歴をさらに用いて前記誤嚥の発生を評価する。この前記嚥下関連動作管理部33は、前記対象者の姿勢、咳、呼吸音のうち少なくともいずれか一つを前記嚥下関連動作として管理する。このように嚥下関連動作を用いることで、誤嚥に関する評価を高精度で行うことができる。
Further, the swallowing-related
また、本実施例に係る嚥下評価装置によれば、前記対象者の異常な呼吸音(咳・むせ)および行動の履歴をさらに用い、前記バイタルサイン異常がウイルス性であるか否かをさらに評価することも可能である。 Further, according to the swallowing evaluation device according to the present embodiment, whether or not the vital sign abnormality is viral is further evaluated by further using the abnormal breath sounds (cough / muse) and behavior history of the subject. It is also possible to do.
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、かかる構成の削除に限らず、構成の置き換えや追加も可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Moreover, not only the deletion of such a configuration but also the replacement or addition of the configuration is possible.
10:嚥下評価装置、11:サーバ、21:パルスオキシメーター、22:温度センサ、23:振動センサ、24:慣性センサ、25:LED、26:通信部、30:制御部、31:音解析部、32:嚥下履歴管理部、33:嚥下関連動作管理部、34:バイタルサイン管理部、35:バイタルサイン異常検出部、36:誤嚥サイン評価部、37:出力制御部、40:記憶部、41:嚥下履歴データ、42:嚥下関連動作履歴データ、43:バイタルサイン履歴データ、44:バイタルサイン異常検出データ、45:誤嚥サイン評価データ 10: Swallowing evaluation device, 11: Server, 21: Pulse oximeter, 22: Temperature sensor, 23: Vibration sensor, 24: Inertivity sensor, 25: LED, 26: Communication unit, 30: Control unit, 31: Sound analysis unit , 32: Swallowing history management unit, 33: Swallowing-related motion management unit, 34: Vital sign management unit, 35: Vital sign abnormality detection unit, 36: Aspiration sign evaluation unit, 37: Output control unit, 40: Storage unit, 41: Swallowing history data, 42: Swallowing-related operation history data, 43: Vital sign history data, 44: Vital sign abnormality detection data, 45: Aspiration sign evaluation data
Claims (12)
前記音解析部による解析結果に基づき、前記対象者の嚥下の履歴を管理する嚥下履歴管理部と、
前記対象者から取得したバイタルサインを管理するバイタルサイン管理部と、
前記バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出部と、
前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて、誤嚥性による肺炎が発生した可能性があるかを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する誤嚥サイン評価部と、
前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部と
を備え、
前記誤嚥サイン評価部は、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて、前記バイタルサイン異常の前に嚥下がある場合に、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして前記誤嚥サインを出力する
ことを特徴とする嚥下評価装置。 A sound analysis unit that analyzes the vibration of the subject's neck and extracts swallowing sounds,
Based on the analysis result by the sound analysis unit, the swallowing history management unit that manages the swallowing history of the subject and the swallowing history management unit
The vital sign management department that manages the vital signs obtained from the target person,
A vital sign abnormality detection unit that detects vital sign abnormalities from the vital signs,
Aspiration sign evaluation that outputs as a result of evaluation an aspiration sign indicating whether pneumonia due to aspiration may have occurred based on data including a temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. Department and
It is equipped with an output control unit that controls the output based on the result of the evaluation.
The aspiration sign evaluation unit uses the time when the change of the vital sign related to the vital sign abnormality occurs and the time of the swallowing to cause aspiration when swallowing occurs before the vital sign abnormality. A swallowing evaluation device characterized by outputting the aspiration sign as a result of possible pneumonia.
前記バイタルサインを取得するバイタルセンサと
をさらに備え、
前記対象者の首に装着される装着用フレームに前記振動センサ及び前記バイタルセンサを設けたことを特徴とする請求項1に記載の嚥下評価装置。 A vibration sensor that comes into contact with the skin of the neck and acquires a signal based on the vibration of the neck.
Further equipped with a vital sensor that acquires the vital signs,
The swallowing evaluation device according to claim 1, wherein the vibration sensor and the vital sensor are provided on the mounting frame mounted on the neck of the subject.
前記誤嚥サイン評価部は、前記嚥下関連動作の履歴をさらに用いて前記誤嚥の発生を評価する
ことを特徴とする請求項1に記載の嚥下評価装置。 It also has a swallowing-related movement management unit that manages the history of swallowing-related movements, which are movements related to swallowing.
The swallowing evaluation device according to claim 1, wherein the aspiration sign evaluation unit further uses the history of the swallowing-related movements to evaluate the occurrence of the aspiration.
前記対象者の嚥下音を外部から取得し、該嚥下音と前記バイタルサイン異常との時間的因果関係を含むデータに基づいて、誤嚥性による肺炎が発生した可能性があるかを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する誤嚥サイン評価部と、
前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部と
を備え、
前記誤嚥サイン評価部は、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて、前記バイタルサイン異常の前に嚥下がある場合に、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして前記誤嚥サインを出力する
ことを特徴とする嚥下評価装置。 A vital sign abnormality detection unit that acquires the vital signs of the subject from the outside and detects vital sign abnormalities from the vital signs, and
The swallowing sound of the subject is acquired from the outside, and based on the data including the temporal causal relationship between the swallowing sound and the vital sign abnormality, aspiration indicating whether pneumonia due to aspiration may have occurred. The aspiration sign evaluation unit that outputs the sign as the result of the evaluation,
It is equipped with an output control unit that controls the output based on the result of the evaluation.
The aspiration sign evaluation unit uses the time when the change of the vital sign related to the vital sign abnormality occurs and the time of the swallowing to cause aspiration when swallowing occurs before the vital sign abnormality. A swallowing evaluation device characterized by outputting the aspiration sign as a result of possible pneumonia.
前記対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析部と、
前記音解析部による解析結果に基づき、前記対象者の嚥下の履歴を管理する嚥下履歴管理部と、
前記対象者のバイタルサインを取得するバイタルセンサと、
前記バイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出部と、
前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて、誤嚥性による肺炎が発生した可能性があるかを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する誤嚥サイン評価部と、
前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御部と
を備え、
前記誤嚥サイン評価部は、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて、前記バイタルサイン異常の前に嚥下がある場合に、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして前記誤嚥サインを出力する
ことを特徴とする嚥下評価システム。 A vibration sensor that acquires a signal based on the vibration of the subject's neck,
The sound analysis unit that analyzes the vibration of the subject's neck and extracts the swallowing sound,
Based on the analysis result by the sound analysis unit, the swallowing history management unit that manages the swallowing history of the subject and the swallowing history management unit
A vital sensor that acquires the vital signs of the subject, and
A vital sign abnormality detection unit that detects vital sign abnormalities from the vital signs,
Aspiration sign evaluation that outputs as a result of evaluation an aspiration sign indicating whether pneumonia due to aspiration may have occurred based on data including a temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. Department and
It is equipped with an output control unit that controls the output based on the result of the evaluation.
The aspiration sign evaluation unit uses the time when the change of the vital sign related to the vital sign abnormality occurs and the time of the swallowing to cause aspiration when swallowing occurs before the vital sign abnormality. A swallowing evaluation system characterized by outputting the aspiration sign as a result of possible pneumonia.
前記コンピュータが、前記対象者のバイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出ステップと、
前記コンピュータが、前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて、誤嚥性による肺炎が発生した可能性があるかを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する誤嚥サイン評価ステップと、
前記コンピュータが、前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御ステップと
を含み、
前記誤嚥サイン評価ステップは、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて、前記バイタルサイン異常の前に嚥下がある場合に、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして前記誤嚥サインを出力する
ことを特徴とする嚥下評価方法。 A sound analysis step in which the computer analyzes the vibration of the subject's neck and extracts the swallowing sound.
A vital sign abnormality detection step in which the computer detects a vital sign abnormality from the vital sign of the subject, and
The computer outputs an aspiration sign indicating whether pneumonia due to aspiration may have occurred as a result of the evaluation based on the data including the temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. Aspiration sign evaluation step and
The computer comprises an output control step that controls the output based on the result of the evaluation.
The aspiration sign evaluation step uses the time when the change of the vital sign related to the vital sign abnormality occurs and the time of the swallowing to cause aspiration when swallowing occurs before the vital sign abnormality. A swallowing evaluation method characterized by outputting the aspiration sign as a result of possible pneumonia.
対象者の頸部の振動を解析して嚥下音を抽出する音解析プロセスと、
前記対象者のバイタルサインからバイタルサイン異常を検出するバイタルサイン異常検出プロセスと、
前記バイタルサイン異常と前記嚥下音との時間的因果関係を含むデータに基づいて、誤嚥性による肺炎が発生した可能性があるかを示す誤嚥サインを評価の結果として出力する誤嚥サイン評価プロセスと、
前記評価の結果に基づいて出力を制御する出力制御プロセスと
を実行させ、
前記誤嚥サイン評価プロセスは、前記バイタルサイン異常に関わる前記バイタルサインの変化が生じた時刻と、前記嚥下の時刻とを用いて、前記バイタルサイン異常の前に嚥下がある場合に、誤嚥に起因して肺炎が起きた可能性があるとして前記誤嚥サインを出力する
ことを特徴とする嚥下評価プログラム。 On the computer
A sound analysis process that analyzes the vibration of the subject's neck and extracts swallowing sounds,
The vital sign anomaly detection process for detecting vital sign anomalies from the subject's vital signs,
Aspiration sign evaluation that outputs as a result of evaluation an aspiration sign indicating whether pneumonia due to aspiration may have occurred based on data including a temporal causal relationship between the vital sign abnormality and the swallowing sound. Process and
Execute an output control process that controls the output based on the result of the evaluation.
The aspiration sign evaluation process uses the time when the change of the vital sign related to the vital sign abnormality occurs and the time of the swallowing to cause aspiration when swallowing occurs before the vital sign abnormality. A swallowing evaluation program characterized by outputting the aspiration sign as a result of possible pneumonia.
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