JP6388302B2 - 嚥下検査装置及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、嚥下検査装置及びプログラムに関する。
特許文献１には、被検者の甲状軟骨の両脇にコイルを配置し、被検者による嚥下に伴う甲状軟骨の変位をコイルによって取得する生体検査装置に係る技術が開示されている。これにより、生体検査装置は、嚥下障害の有無の判断を解析するための情報を得ることができる。
嚥下障害は、嚥下機能の低下により起こるが、嚥下機能は、主として、嚥下に関わる筋肉及び神経が関与する。しかしながら、特許文献１に記載の生体検査装置は、嚥下に関わる筋肉及び神経の両方が一緒に関与する嚥下機能しか捉えることができない。
本発明の目的は、嚥下に関わる筋肉の関与と嚥下に関わる神経の関与とを分けて嚥下機能を捉えることができる嚥下検査装置及びプログラムを提供することにある。
本発明の目的は、嚥下に関わる筋肉の関与と嚥下に関わる神経の関与とを分けて嚥下機能を捉えることができる嚥下検査装置及びプログラムを提供することにある。
第１の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る生体インピーダンスに基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部とを備える嚥下検査装置である。
また、第２の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記時系列の開始時刻から前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第３の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記変曲点特定部が特定した２つ目の変曲点に係る時刻から前記時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第４の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻から前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第５の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かに応じて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第６の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの時系列に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第７の態様は、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの散布度に基づいて決定された値を所定の閾値とし、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記抽出部が抽出する前記生体インピーダンスの時系列に基づいて生成される情報を提示する提示部と、を備える嚥下検査装置である。
また、第８の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る生体インピーダンスに基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第９の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記時系列の開始時刻から前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第１０の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記変曲点特定部が特定した２つ目の変曲点に係る時刻から前記時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第１１の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻から前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第１２の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かに応じて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第１３の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの時系列に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
また、第１４の態様は、コンピュータを、被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの散布度に基づいて決定された値を所定の閾値とし、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、前記抽出部が抽出する前記生体インピーダンスの時系列に基づいて生成される情報を提示する提示部と、として機能させるためのプログラムである。
本発明によれば、嚥下機能のうち、少なくとも、生体インピーダンスの変化により嚥下に関わる筋肉の関与だけを捉えることができる。更には、嚥下に関わる筋肉の関与と嚥下に関わる神経の関与とを分けて嚥下機能を捉えることができる、という効果を有する。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、一実施形態に係る嚥下検査装置１の構成を示す概略ブロック図である。
嚥下検査装置１は、４つの電極１０−１Ａ、１０−１Ｂ、１０−２Ａ、１０−２Ｂ、測定部２０、ＣＰＵ３０、入力部４０、表示部５０、補助記憶装置６０、主記憶装置７０、電源部８０を備える。つまり、嚥下検査装置１は、コンピュータを備えている。以下、電極１０−１Ａ、１０−１Ｂ、１０−２Ａ、１０−２Ｂを総称する場合、単に電極１０という。
図１は、一実施形態に係る嚥下検査装置１の構成を示す概略ブロック図である。
嚥下検査装置１は、４つの電極１０−１Ａ、１０−１Ｂ、１０−２Ａ、１０−２Ｂ、測定部２０、ＣＰＵ３０、入力部４０、表示部５０、補助記憶装置６０、主記憶装置７０、電源部８０を備える。つまり、嚥下検査装置１は、コンピュータを備えている。以下、電極１０−１Ａ、１０−１Ｂ、１０−２Ａ、１０−２Ｂを総称する場合、単に電極１０という。
図２は、一実施形態に係る電極１０の貼付位置の例を示す図である。
４つの電極１０の貼付位置は、嚥下検査装置１の評価対象箇所によって異なる。本実施形態に係る嚥下検査装置１は、顎下部と喉頭部とを評価対象箇所とする。嚥下検査装置１は、顎下部の生体インピーダンスを測定することで、嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけを評価することができる。また嚥下検査装置１は、喉頭部の生体インピーダンスを測定することで、嚥下に関わる筋肉及び神経の両方が一緒に関与する嚥下機能を評価することができる。なお、嚥下検査装置１は、喉頭部の生体インピーダンスの測定によっても嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行うことはできるが、本実施形態では、顎下部の生体インピーダンスを測定することで、より精度よく嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行う。
嚥下検査装置１の評価対象箇所が喉頭部である場合、４つの電極１０は、それぞれ被検者の喉頭隆起ライン上（図２の位置Ｐ１）に一列に貼付される。電極１０−１Ａと１０−１Ｂ、電極１０−２Ａと１０−２Ｂはそれぞれ対をなしている。電極１０−１Ａと１０−１Ｂ（以下、電極対１０−１ともいう）、電極１０−２Ａと１０−２Ｂ（以下、電極対１０−２ともいう）は、それぞれ被検者の甲状軟骨を挟むように貼付される。被検者の甲状軟骨周りの部位は、嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する。また、電極対１０−２は、電極対１０−１の間に設けられる。
嚥下検査装置１の評価対象箇所が顎下部である場合、４つの電極１０は、それぞれ被検者の喉頭部横方向（図２の位置Ｐ２）に一列に貼付される。電極対１０−１及び電極対１０−２は、それぞれ被検者の舌筋上または舌骨上筋群上の皮膚に貼付される。
４つの電極１０の貼付位置は、嚥下検査装置１の評価対象箇所によって異なる。本実施形態に係る嚥下検査装置１は、顎下部と喉頭部とを評価対象箇所とする。嚥下検査装置１は、顎下部の生体インピーダンスを測定することで、嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけを評価することができる。また嚥下検査装置１は、喉頭部の生体インピーダンスを測定することで、嚥下に関わる筋肉及び神経の両方が一緒に関与する嚥下機能を評価することができる。なお、嚥下検査装置１は、喉頭部の生体インピーダンスの測定によっても嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行うことはできるが、本実施形態では、顎下部の生体インピーダンスを測定することで、より精度よく嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行う。
嚥下検査装置１の評価対象箇所が喉頭部である場合、４つの電極１０は、それぞれ被検者の喉頭隆起ライン上（図２の位置Ｐ１）に一列に貼付される。電極１０−１Ａと１０−１Ｂ、電極１０−２Ａと１０−２Ｂはそれぞれ対をなしている。電極１０−１Ａと１０−１Ｂ（以下、電極対１０−１ともいう）、電極１０−２Ａと１０−２Ｂ（以下、電極対１０−２ともいう）は、それぞれ被検者の甲状軟骨を挟むように貼付される。被検者の甲状軟骨周りの部位は、嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する。また、電極対１０−２は、電極対１０−１の間に設けられる。
嚥下検査装置１の評価対象箇所が顎下部である場合、４つの電極１０は、それぞれ被検者の喉頭部横方向（図２の位置Ｐ２）に一列に貼付される。電極対１０−１及び電極対１０−２は、それぞれ被検者の舌筋上または舌骨上筋群上の皮膚に貼付される。
測定部２０は、一方の電極対に電流を流し、他方の電極対を介して電圧を測定する。
ＣＰＵ３０は、補助記憶装置６０が記憶するプログラムを実行することにより、測定部２０が測定した電圧に基づいて被検者の嚥下機能を評価する。
ＣＰＵ３０は、補助記憶装置６０が記憶するプログラムを実行することにより、測定部２０が測定した電圧に基づいて被検者の嚥下機能を評価する。
入力部４０は、使用者からの指示の入力を受け付ける。
表示部５０は、ＣＰＵ３０による計算結果を表示する。
補助記憶装置６０は、ＣＰＵ３０に被検者の嚥下機能を評価させるためのプログラムを記憶する。
主記憶装置７０は、ＣＰＵ３０が計算のように供する情報を一時的に記憶する。
電源部８０は、嚥下検査装置１の電気系統各部に電力を供給する。
表示部５０は、ＣＰＵ３０による計算結果を表示する。
補助記憶装置６０は、ＣＰＵ３０に被検者の嚥下機能を評価させるためのプログラムを記憶する。
主記憶装置７０は、ＣＰＵ３０が計算のように供する情報を一時的に記憶する。
電源部８０は、嚥下検査装置１の電気系統各部に電力を供給する。
次に、測定部２０の詳細な構成について説明する。
図３は、一実施形態に係る測定部２０の構成を示す概略回路図である。
測定部２０は、スイッチ２１−１Ａ、２１−１Ｂ、２１−２Ａ、２１−２Ｂ、電流供給部２２、電圧測定部２３を備える。
図３は、一実施形態に係る測定部２０の構成を示す概略回路図である。
測定部２０は、スイッチ２１−１Ａ、２１−１Ｂ、２１−２Ａ、２１−２Ｂ、電流供給部２２、電圧測定部２３を備える。
スイッチ２１−１Ａは、電流供給部２２と電極１０−１Ａ、１０−２Ａとの接続を切り替える。
スイッチ２１−１Ｂは、電流供給部２２と電極１０−１Ｂ、１０−２Ｂとの接続を切り替える。
スイッチ２１−２Ａは、電圧測定部２３と電極１０−１Ａ、１０−２Ａとの接続を切り替える。
スイッチ２１−２Ｂは、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂ、１０−２Ｂとの接続を切り替える。
スイッチ２１−１Ａ、２１−１Ｂ、２１−２Ａ、２１−２Ｂの接続の切り替えは、ＣＰＵ３０によってなされる。
スイッチ２１−１Ｂは、電流供給部２２と電極１０−１Ｂ、１０−２Ｂとの接続を切り替える。
スイッチ２１−２Ａは、電圧測定部２３と電極１０−１Ａ、１０−２Ａとの接続を切り替える。
スイッチ２１−２Ｂは、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂ、１０−２Ｂとの接続を切り替える。
スイッチ２１−１Ａ、２１−１Ｂ、２１−２Ａ、２１−２Ｂの接続の切り替えは、ＣＰＵ３０によってなされる。
電流供給部２２は、電極対１０−１または電極対１０−２の間に交流電流を供給する。これにより、被検者の咽頭部の組織に交流電流が流れる。電流供給部２２から供給される交流電流の周波数は、例えば５０ｋＨｚに設定される。この交流電流の周波数は咽頭部の組織に交流電流を流すことが可能な範囲（５ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ）内の周波数であれば良い。
電圧測定部２３は、電極対１０−１または電極対１０−２の間の電圧を測定する。
電圧測定部２３は、電極対１０−１または電極対１０−２の間の電圧を測定する。
図４は、一実施形態に係る嚥下検査装置１のソフトウェア構成を示す概略ブロック図である。
嚥下検査装置１のＣＰＵ３０は、プログラムを補助記憶装置６０から読み出して主記憶装置７０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。これによりＣＰＵ３０は、測定制御部１０１、インピーダンス測定部１０２、抽出部１０３、変曲点特定部１０４、評価部１０５、提示部１０６を備える。
嚥下検査装置１のＣＰＵ３０は、プログラムを補助記憶装置６０から読み出して主記憶装置７０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。これによりＣＰＵ３０は、測定制御部１０１、インピーダンス測定部１０２、抽出部１０３、変曲点特定部１０４、評価部１０５、提示部１０６を備える。
測定制御部１０１は、測定部２０のスイッチ２１−１Ａ、２１−１Ｂ、２１−２Ａ、２１−２Ｂの切り替え及び電圧測定部２３による電圧の測定を制御する。
インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が供給する電流と測定部２０が測定した電圧とに基づいて、電極１０が貼付された部位間の生体インピーダンスを測定する。具体的には、インピーダンス測定部１０２は、電極１０と被検者との間の接触インピーダンスと被検者の生体インピーダンスとを測定する。
インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が供給する電流と測定部２０が測定した電圧とに基づいて、電極１０が貼付された部位間の生体インピーダンスを測定する。具体的には、インピーダンス測定部１０２は、電極１０と被検者との間の接触インピーダンスと被検者の生体インピーダンスとを測定する。
抽出部１０３は、基準の生体インピーダンスとインピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出する。基準の生体インピーダンスは、被検者が安静にしているときにインピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスの平均値である。具体的には、抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスと基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、生体インピーダンスの時系列の開始時刻とする。また抽出部１０３は、開始時刻の後の時刻であって、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスと基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする。所定の閾値は、被検者が安静にしているときにインピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスの散布度に基づいて決定された値である。
変曲点特定部１０４は、生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する。
評価部１０５は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて被検者の嚥下機能を評価する。具体的には、評価部１０５は、時系列の変曲点の数、最初の変曲点に係る生体インピーダンス、時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間、２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間、及び時系列の開始時刻から終了時刻までの時間に基づいて、被検者の嚥下機能を評価する。また評価部１０５は、被検者が安静にしているときにインピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスに基づいて被検者の嚥下機能を評価する。
評価部１０５は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて被検者の嚥下機能を評価する。具体的には、評価部１０５は、時系列の変曲点の数、最初の変曲点に係る生体インピーダンス、時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間、２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間、及び時系列の開始時刻から終了時刻までの時間に基づいて、被検者の嚥下機能を評価する。また評価部１０５は、被検者が安静にしているときにインピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスに基づいて被検者の嚥下機能を評価する。
提示部１０６は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスの時系列に基づいて生成される情報を提示する。具体的には、提示部１０６は、評価部１０５による嚥下機能の評価結果と生体インピーダンスの時系列の波形を表示部５０に出力する。これにより、表示部５０は、評価結果及び波形を表示する。
次に、本実施形態に係る嚥下検査装置１の動作について説明する。
図５は、本実施形態に係る嚥下検査装置１の動作を示すフローチャートである。
使用者が入力部４０を介して嚥下検査装置１の電源をＯＮにすると（ステップＳ１）、嚥下検査装置１は、表示部５０に嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行うか否かの選択肢を表示する。入力部４０は、使用者から嚥下に関わる筋肉の評価を実施するか否かの入力を受け付ける（ステップＳ２）。
図５は、本実施形態に係る嚥下検査装置１の動作を示すフローチャートである。
使用者が入力部４０を介して嚥下検査装置１の電源をＯＮにすると（ステップＳ１）、嚥下検査装置１は、表示部５０に嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行うか否かの選択肢を表示する。入力部４０は、使用者から嚥下に関わる筋肉の評価を実施するか否かの入力を受け付ける（ステップＳ２）。
嚥下に関わる筋肉の評価を実施する場合、使用者は、電極１０を被検者の顎下部に貼付し、嚥下に関わる筋肉の評価を実施する旨を入力部４０に入力する。
入力部４０に、使用者から嚥下に関わる筋肉の評価を実施する旨が入力された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０のインピーダンス測定部１０２は、各電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ３）。
入力部４０に、使用者から嚥下に関わる筋肉の評価を実施する旨が入力された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０のインピーダンス測定部１０２は、各電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ３）。
ここで、接触インピーダンスの測定方法について説明する。一例として、電極１０−２Ａの接触インピーダンスを測定する方法について説明する。
測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−１Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ｂとが接続するようにスイッチ２１−１Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３が電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−２Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。
これにより、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−２Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定する。これにより、インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が流した電流及び測定した電圧に基づいて、３点測定法によって電極１０−２Ａの接触インピーダンスを算出することができる。
同様に、測定部２０は、電極１０−１Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−１Ａの接触インピーダンスを算出することができる。また測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−２Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−２Ｂの接触インピーダンスを算出することができる。また、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−１Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−１Ｂの接触インピーダンスを算出することができる。
測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−１Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ｂとが接続するようにスイッチ２１−１Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３が電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−２Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。
これにより、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−２Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定する。これにより、インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が流した電流及び測定した電圧に基づいて、３点測定法によって電極１０−２Ａの接触インピーダンスを算出することができる。
同様に、測定部２０は、電極１０−１Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−１Ａの接触インピーダンスを算出することができる。また測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−２Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−２Ｂの接触インピーダンスを算出することができる。また、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−１Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定することで、電極１０−１Ｂの接触インピーダンスを算出することができる。
次に、インピーダンス測定部１０２は、全ての電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。いずれかの電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値以上である場合（ステップＳ４：ＮＯ）、提示部１０６は、電極１０の接触不良が発生している旨を示す表示情報を表示部５０に出力し（ステップＳ５）、ステップＳ３に戻り、接触インピーダンスの測定を繰り返す。これにより、嚥下検査装置１は、使用者に電極１０の接触不良の是正を促すことができる。使用者は、肌を水に濡らしたり電極１０の貼付の仕方を調整することにより、適切な接地インピーダンスの条件下でインピーダンスを測定することができる。
他方、全ての電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、顎下部の生体インピーダンスを測定する（ステップＳ６）。
他方、全ての電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、顎下部の生体インピーダンスを測定する（ステップＳ６）。
ここで、生体インピーダンスの測定方法について説明する。
測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−１Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ｂとが接続するようにスイッチ２１−１Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ａとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。
これにより、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定する。これにより、インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が流した電流及び測定した電圧に基づいて、生体インピーダンスを算出することができる。
測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ａとが接続するようにスイッチ２１−１Ａを切り替える。また測定制御部１０１は、電流供給部２２と電極１０−２Ｂとが接続するようにスイッチ２１−１Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ａとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。また測定制御部１０１は、電圧測定部２３と電極１０−１Ｂとが接続するようにスイッチ２１−２Ｂを切り替える。
これにより、測定部２０は、電極１０−２Ａと１０−２Ｂとの間に電流を流し、電極１０−１Ａと１０−１Ｂとの間の電圧を測定する。これにより、インピーダンス測定部１０２は、測定部２０が流した電流及び測定した電圧に基づいて、生体インピーダンスを算出することができる。
インピーダンス測定部１０２が顎下部の生体インピーダンスを算出した場合、またはステップＳ２において入力部４０に、使用者から嚥下に関わる筋肉の評価を実施しない旨が入力された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、嚥下検査装置１は、嚥下に関わる筋肉及び神経の両方が一緒に関与する嚥下機能の評価を行う。
嚥下機能の評価を実施する場合、使用者は、電極１０を被検者の喉頭隆起ライン上に貼付し、嚥下機能の評価を開始する旨を入力部４０に入力する。
続いて、被検者の喉頭隆起ライン上に電極１０が貼付されると、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ７）。
嚥下機能の評価を実施する場合、使用者は、電極１０を被検者の喉頭隆起ライン上に貼付し、嚥下機能の評価を開始する旨を入力部４０に入力する。
続いて、被検者の喉頭隆起ライン上に電極１０が貼付されると、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ７）。
次に、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ８）。接触インピーダンスが所定の閾値以上である場合（ステップＳ８：ＮＯ）、提示部１０６は、電極１０の接触不良が発生している旨を示す表示情報を表示部５０に出力し（ステップＳ９）、ステップＳ７に戻り、接触インピーダンスの測定を繰り返す。
他方、接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、喉頭部の生体インピーダンスを所定の時間の間（例えば１０秒間）測定する（ステップＳ１０）。この間、被検者は安静な状態（嚥下や発音等を行わない状態）を保持する。
他方、接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、喉頭部の生体インピーダンスを所定の時間の間（例えば１０秒間）測定する（ステップＳ１０）。この間、被検者は安静な状態（嚥下や発音等を行わない状態）を保持する。
所定の時間が経過した後に、被検者は、嚥下動作を行う。提示部１０６は、所定の時間が経過したときに、被検者に嚥下を促すメッセージを表示部５０に表示させても良い。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の開始を検出する（ステップＳ１１）。具体的には、抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスが、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値から、標準偏差の所定倍（例えば、２倍）を減算した値より低くなったときに、被検者が嚥下動作を開始したと判定する。ここで、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスとは、抽出部１０３が嚥下動作の検出動作を開始するまでに、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスである。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の終了を検出する（ステップＳ１２）。具体的には、抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスが、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値から、標準偏差の所定倍（例えば、２倍）を減算した値より高くなったときに、被検者が嚥下動作を終了したと判定する。
これにより、抽出部１０３は、被検者の嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出する。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の開始を検出する（ステップＳ１１）。具体的には、抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスが、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値から、標準偏差の所定倍（例えば、２倍）を減算した値より低くなったときに、被検者が嚥下動作を開始したと判定する。ここで、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスとは、抽出部１０３が嚥下動作の検出動作を開始するまでに、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスである。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の終了を検出する（ステップＳ１２）。具体的には、抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスが、ステップＳ１０で測定した生体インピーダンスの平均値から、標準偏差の所定倍（例えば、２倍）を減算した値より高くなったときに、被検者が嚥下動作を終了したと判定する。
これにより、抽出部１０３は、被検者の嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出する。
次に、変曲点特定部１０４は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を解析し、生体インピーダンスの変曲点を特定する（ステップＳ１３）。具体的には、変曲点特定部１０４は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を微分し、その微分値が０になる点を、変曲点として特定する。そして、変曲点特定部１０４は、変曲点に係る生体インピーダンス及び時刻を特定する。
次に、評価部１０５は、生体インピーダンスの時系列とその変曲点とに基づいて被検者の嚥下機能を評価する（ステップＳ１４）。そして、提示部１０６は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を示す波形と評価部１０５による評価結果とを表示部５０に出力し（ステップＳ１５）、処理を終了する。これにより、表示部５０は生体インピーダンスの時系列を示す波形と嚥下機能の評価結果とを表示する。
次に、嚥下機能の時間変化と生体インピーダンスの波形との関係について説明する。
図６は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスの時系列を示す波形図の例である。図６の縦軸は、被検者の安静時における喉頭部の生体インピーダンスを０としたときのインピーダンスの変化量を示す。図６の横軸は、時刻を示す。図７は、嚥下動作を示す頭部断面図である。
図６は、インピーダンス測定部１０２が測定した生体インピーダンスの時系列を示す波形図の例である。図６の縦軸は、被検者の安静時における喉頭部の生体インピーダンスを０としたときのインピーダンスの変化量を示す。図６の横軸は、時刻を示す。図７は、嚥下動作を示す頭部断面図である。
図７（Ａ）は、安静時における人体の頭部断面図である。このとき電極１０は、安静時の喉頭隆起ライン上に貼付されている。そのため、被検者の安静時、インピーダンス測定部１０２は、甲状軟骨の最も厚みがある部分を含む部位の生体インピーダンスを測定することとなる。
図７（Ｂ）は、食塊を咽頭に送り込むときの人体の頭部断面図である。被検者が食塊を嚥下すると、まず嚥下反射により舌骨及び甲状軟骨が拳上する。これにより、咽頭蓋が反転して気道を塞ぐ。甲状軟骨は、喉頭隆起ラインが最も厚く、喉頭隆起ラインより下の部位ほど厚みが減少する形状を有している。甲状軟骨は、胸骨甲状筋などの筋肉と比較してインピーダンスが高い。そのため、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスは、安静時の生体インピーダンスと比較して減少する。抽出部１０３は、生体インピーダンスが所定の閾値を下回ったときに、当該時刻を嚥下運動の開始時刻として検出する。これにより抽出部１０３は、嚥下運動の開始時刻（図６の時刻ｔ０）を検出することができる。
図７（Ｃ）は、食塊が咽頭を通過するときの人体の頭部断面図である。食塊が咽頭へ送り込まれ、咽頭を通過するとき舌骨及び甲状軟骨が前方へ移動する。これにより食道が開き、食塊が食道を通りやすくなる。これにより、電極１０と甲状軟骨との相対的な距離が近づくことになる。そのため、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスは、食塊を咽頭に送り込むときと比較して減少する。そのため、食塊を咽頭に送り込んでから食塊が咽頭を通過する間に、生体インピーダンスの変曲点が存在する。つまり、変曲点特定部１０４は、嚥下反射によって舌骨及び甲状軟骨が前方へ移動し始めた時刻（図６の時刻ｔ１）を特定することができる。
図７（Ｄ）は、食塊が食道を通過する時の人体の頭部断面図である。食塊が食道を通過するとき、舌骨及び甲状軟骨は下後方へ移動し、安静時の位置に戻る。これにより気道が確保される。つまり、嚥下運動が終了すると、電極１０が貼付された部位と喉頭隆起ラインが一致する。そのため、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスは、安静時の生体インピーダンスに戻る。抽出部１０３は、生体インピーダンスが所定の閾値を上回ったときに、当該時刻を嚥下運動の終了時刻として検出する。これにより抽出部１０３は、嚥下運動の終了時刻（図６の時刻ｔ４）を検出することができる。
食塊が食道を通過する時、舌骨及び甲状軟骨は、後方に移動してから下方へ移動する。そのため、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスは、一時的に低下した後に安静時の生体インピーダンスに戻る。そのため、食塊が咽頭を通過してから食塊が食道を通過する間に、生体インピーダンスの変曲点が２つ（図６の時刻ｔ２、ｔ３）存在する。つまり、変曲点特定部１０４は、食塊が咽頭を通過し終えた時刻（図６の時刻ｔ２）を特定することができる。
ここで、上述したステップＳ１４における評価部１０５による被検者の嚥下機能を評価方法について説明する。
図８は、嚥下機能の評価方法を示すフローチャートである。
評価部１０５は、まず変曲点特定部１０４が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。図９は、嚥下障害を有する被検者の生体インピーダンスの時系列を示す波形図の例である。被検者が嚥下障害を有しない場合、図６に示すように、嚥下運動の開始時刻から終了時刻までの間の変曲点の数は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３の３つである。これに対し、被検者が嚥下障害を有する場合、変曲点の数はこれより少なくなる。図９に示す例では、変曲点は１つである。評価部１０５は、変曲点の数が３つ未満であると判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、被検者に嚥下障害の疑いがあると判定する（ステップＳ１０２）。
図８は、嚥下機能の評価方法を示すフローチャートである。
評価部１０５は、まず変曲点特定部１０４が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。図９は、嚥下障害を有する被検者の生体インピーダンスの時系列を示す波形図の例である。被検者が嚥下障害を有しない場合、図６に示すように、嚥下運動の開始時刻から終了時刻までの間の変曲点の数は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３の３つである。これに対し、被検者が嚥下障害を有する場合、変曲点の数はこれより少なくなる。図９に示す例では、変曲点は１つである。評価部１０５は、変曲点の数が３つ未満であると判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、被検者に嚥下障害の疑いがあると判定する（ステップＳ１０２）。
他方、評価部１０５は、変曲点の数が３つ以上であると判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、１つ目の変曲点に係る生体インピーダンスの変化量（図６の変化量Ｚ１）が所定の基準値（例えば、変化率５％）を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。上述したように甲状軟骨は、喉頭隆起ラインが最も厚く、喉頭隆起ラインより下の部位ほど厚みが減少する形状を有している。そのため、１つ目の変曲点に係る生体インピーダンスの変化量に基づいて、甲状軟骨が拳上した距離を推定することができる。そのため、評価部１０５は、１つ目の変曲点に係る生体インピーダンスの変化量が所定の基準値を下回っている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、被検者に咽頭挙上機能低下の疑いがあると判定する（ステップＳ１０４）。
他方、評価部１０５は、１つ目の変曲点に係る生体インピーダンスの変化量が所定の基準値以上であると判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間（図６の時間Ｔ１）が所定の基準値（例えば、０．５秒）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間は、嚥下時の咽頭挙上の動きを反映したものであり、長いほど咽頭挙上の動作が緩慢であることが分かる。そのため評価部１０５は、時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間が基準値を上回っていると判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、被検者に咽頭挙上時間遅延の疑いがあると判定する（ステップＳ１０６）。
他方、評価部１０５は、時系列の開始時刻から最初の変曲点に係る時刻までの時間が基準値以下であると判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間（図６の時間Ｔ３）が所定の基準値（例えば、０．５秒）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間は、咽頭挙上後の咽頭が元の位置に戻るまでの時間である。そのため、当該時間は喉頭蓋が閉鎖されている時間である。そのため評価部１０５は、２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間が所定の基準値を上回っていると判定した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、被検者に喉頭蓋閉鎖延長の疑いがあると判定する（ステップＳ１０８）。
他方、評価部１０５は、２つ目の変曲点に係る時刻から時系列の終了時刻までの時間が所定の基準値以下であると判定した場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、時系列の開始時刻から終了時刻までの時間（図６の時間Ｔ４）が所定の基準値（例えば１秒）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。時系列の開始時刻から終了時刻までの時間は、食塊の咽頭通過時間を表す。そのため評価部１０５は、時系列の開始時刻から終了時刻までの時間が所定の基準値を上回っていると判定した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、被検者に咽頭通過時間遅延の疑いがあると判定する（ステップＳ１１０）。
他方、評価部１０５は、時系列の開始時刻から終了時刻までの時間が所定の基準値以下であると判定した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、被検者の嚥下機能に障害がないと判定する（ステップＳ１１１）。つまり、評価部１０５は、被検者に嚥下障害、咽頭挙上機能低下、咽頭挙上時間遅延、喉頭蓋閉鎖延長及び咽頭通過時間遅延の疑いがないと判定した場合に、被検者の嚥下機能に障害がないと判定する。
評価部１０５は、ステップＳ１０１からステップＳ１１１の処理により嚥下に関わる筋肉及び神経の両方が一緒に関与する嚥下機能の評価を行うと、ステップＳ６で顎下部の生体インピーダンスを測定したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。評価部１０５は、顎下部の生体インピーダンスを測定していないと判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、評価部１０５は、ステップＳ１０１からステップＳ１１１による嚥下機能の評価結果を提示部１０６に出力する（ステップＳ１１３）。
他方、評価部１０５は、顎下部の生体インピーダンスを測定したと判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、顎下部の生体インピーダンスに基づいて舌の厚みが所定の閾値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１１４）。評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１１４：ＮＯ）、ステップＳ１０１からステップＳ１１１で嚥下機能に障害があると判定したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。
評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値以上であり、かつ嚥下機能に障害がないと判定した場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、嚥下機能に障害がないとする評価結果を提示部１０６に出力する（ステップＳ１１６）。他方、評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値以上であるが、嚥下機能に障害があると判定した場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、嚥下機能に関係する神経系の異常の疑いがあるとする評価結果を提示部１０６に出力する（ステップＳ１１７）。
他方、評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値を下回ると判定した場合（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１からステップＳ１１１で嚥下機能に障害があると判定したか否かを判定する（ステップＳ１１８）。
評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値を下回る一方、嚥下機能に障害がないと判定した場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、嚥下に関わる筋肉が萎縮傾向にあり、嚥下機能に関係する筋肉の異常の疑いがあるとする評価結果を提示部１０６に出力する（ステップＳ１１９）。他方、評価部１０５は、舌の厚みが所定の閾値を下回り、かつ嚥下機能に障害があると判定した場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、嚥下機能に関係する神経系及び筋肉の異常の疑いがあるとする評価結果を提示部１０６に出力する（ステップＳ１２０）。
上述したように、本実施形態に係る嚥下検査装置１は、嚥下運動に係る生体インピーダンスに基づいて嚥下機能を評価する。生体インピーダンスは筋肉量との相関を有する。したがって、本実施形態に係る嚥下検査装置１は、嚥下に関わる筋肉の関与と嚥下に関わる神経の関与とを分けて嚥下機能を捉えることが出来る。
また本実施形態に係る嚥下検査装置１は、嚥下機能の評価結果のみならず評価に用いた生体インピーダンスの時系列の波形を表示する。これにより、嚥下検査装置１は、使用者に当該波形に基づく被検者の嚥下機能を評価させることを可能とする。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、図６に示すインピーダンス変化量Ｚ１、時間Ｔ１、時間Ｔ３、時間Ｔ４に基づいて嚥下機能の評価を行ったが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、嚥下検査装置１は、インピーダンス変化量Ｚ１に代えて、インピーダンス変化量Ｚ２やＺ３を用いて嚥下機能の評価を行っても良い。また例えば、他の実施形態では、嚥下検査装置１は、時間Ｔ１に代えて時間Ｔ２に基づいて嚥下機能の評価を行っても良い。
例えば、本実施形態では、図６に示すインピーダンス変化量Ｚ１、時間Ｔ１、時間Ｔ３、時間Ｔ４に基づいて嚥下機能の評価を行ったが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、嚥下検査装置１は、インピーダンス変化量Ｚ１に代えて、インピーダンス変化量Ｚ２やＺ３を用いて嚥下機能の評価を行っても良い。また例えば、他の実施形態では、嚥下検査装置１は、時間Ｔ１に代えて時間Ｔ２に基づいて嚥下機能の評価を行っても良い。
また、本実施形態では、嚥下機能の評価を行うために電極１０を喉頭隆起ライン上に貼付する場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、舌骨の挙動を検出できる位置に電極１０を貼付し、嚥下検査装置１が舌骨の挙動による生体インピーダンスの測定及び当該生体インピーダンスに基づく嚥下機能の評価を行っても良い。
また、本実施形態では、嚥下に関わる筋肉の評価を行うときと嚥下に関わる神経の評価を行うときとで電極１０を貼付する位置を変更する場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、嚥下検査装置１が予め顎下部と喉頭隆起ラインの両方に電極１０を４つずつ備えていても良い。この場合、電極１０の貼り換えを行うことなく、生体インピーダンスの測定に用いる電極１０を切り替えることで、嚥下に関わる筋肉と嚥下に関わる神経とを分けて嚥下機能を評価することができる。
また、他の実施形態では、嚥下検査装置１は、喉頭隆起ライン上に貼付された電極１０を介して、嚥下に関わる筋肉と嚥下に関わる神経とを分けて嚥下機能の評価を行っても良い。例えば、評価部１０５は、喉頭隆起ライン上に貼付された電極１０を介して取得された、被検者の安静時の生体インピーダンス（例えば、ステップＳ１０で取得したもの）を用いて、嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけの評価を行う。この場合、被検者は、嚥下に関わる筋肉の評価を行うときと嚥下に関わる神経の評価を行うときとで電極１０を貼付する位置を変更する必要が無い。
以下に、喉頭隆起ライン上に貼付された電極１０を介して、嚥下に関わる筋肉と嚥下に関わる神経とを分けて嚥下機能の評価を行う場合の嚥下検査装置１の動作を説明する。
図１０は、他の実施形態に係る嚥下検査装置１の動作を示すフローチャートである。
使用者は、電極１０を被検者の喉頭隆起ライン上に貼付し、入力部４０を介して嚥下検査装置１の電源をＯＮにすると（ステップＳ２０１）、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ２０２）。
図１０は、他の実施形態に係る嚥下検査装置１の動作を示すフローチャートである。
使用者は、電極１０を被検者の喉頭隆起ライン上に貼付し、入力部４０を介して嚥下検査装置１の電源をＯＮにすると（ステップＳ２０１）、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスを測定する（ステップＳ２０２）。
次に、インピーダンス測定部１０２は、電極１０の接触インピーダンスが所定の閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。接触インピーダンスが所定の閾値以上である場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、提示部１０６は、電極１０の接触不良が発生している旨を示す表示情報を表示部５０に出力し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０２に戻り、接触インピーダンスの測定を繰り返す。
他方、接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、喉頭部の生体インピーダンスを所定の時間の間（例えば１０秒間）測定する（ステップＳ２０５）。そして、嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけを評価する場合には、ステップＳ２０５で測定した喉頭部の生体インピーダンスを顎下部の生体インピーダンスに相当するものとみなす。この間、被検者は安静な状態（嚥下や発音等を行わない状態）を保持する。
他方、接触インピーダンスが所定の閾値より小さい場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、インピーダンス測定部１０２は、喉頭部の生体インピーダンスを所定の時間の間（例えば１０秒間）測定する（ステップＳ２０５）。そして、嚥下機能のうち嚥下に関わる筋肉だけを評価する場合には、ステップＳ２０５で測定した喉頭部の生体インピーダンスを顎下部の生体インピーダンスに相当するものとみなす。この間、被検者は安静な状態（嚥下や発音等を行わない状態）を保持する。
所定の時間が経過した後に、被検者は、嚥下動作を行う。提示部１０６は、所定の時間が経過したときに、被検者に嚥下を促すメッセージを表示部５０に表示させても良い。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ２０５で測定した所定の時間の生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の開始を検出する（ステップＳ２０６）。次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ２０５で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の終了を検出する（ステップＳ２０７）。これにより、抽出部１０３は、被検者の嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出する。
次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ２０５で測定した所定の時間の生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の開始を検出する（ステップＳ２０６）。次に抽出部１０３は、インピーダンス測定部１０２が測定する生体インピーダンスと、ステップＳ２０５で測定した生体インピーダンスの平均値と標準偏差に基づいて、被検者の嚥下動作の終了を検出する（ステップＳ２０７）。これにより、抽出部１０３は、被検者の嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出する。
次に、変曲点特定部１０４は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を解析し、生体インピーダンスの変曲点を特定する（ステップＳ２０８）。そして、変曲点特定部１０４は、変曲点に係る生体インピーダンス及び時刻を特定する。
次に、評価部１０５は、生体インピーダンスの時系列とその変曲点とに基づいて被検者の嚥下機能を評価する（ステップＳ２０９）。このとき、評価部１０５は、ステップＳ２０５で測定した所定の時間の生体インピーダンスの平均値に基づいて、被検者の嚥下に関わる筋肉を評価する。また、評価部１０５は、ステップＳ２０８で特定した変曲点に基づいて、被検者の嚥下機能を評価する。
そして、提示部１０６は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を示す波形と評価部１０５による評価結果とを表示部５０に出力し（ステップＳ２１０）、処理を終了する。これにより表示部５０は、生体インピーダンスの時系列を示す波形と、嚥下機能の評価結果とを表示する。
そして、提示部１０６は、抽出部１０３が抽出した生体インピーダンスの時系列を示す波形と評価部１０５による評価結果とを表示部５０に出力し（ステップＳ２１０）、処理を終了する。これにより表示部５０は、生体インピーダンスの時系列を示す波形と、嚥下機能の評価結果とを表示する。
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置６０は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、図示しないインタフェースを介して接続される半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータに配信される場合、配信を受けたコンピュータが当該プログラムを主記憶装置７０に展開し、上記処理を実行しても良い。
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置６０に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１…嚥下検査装置 １０…電極 ２０…測定部 ２１…スイッチ ２２…電流供給部 ２３…電圧測定部 ３０…ＣＰＵ ４０…入力部 ５０…表示部 ６０…補助記憶装置 ７０…主記憶装置 ８０…電源部 １０１…測定制御部 １０２…インピーダンス測定部 １０３…抽出部 １０４…変曲点特定部 １０５…評価部 １０６…提示部
Claims (14)
- 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る生体インピーダンスに基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記時系列の開始時刻から前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記変曲点特定部が特定した２つ目の変曲点に係る時刻から前記時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻から前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かに応じて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの時系列に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - 被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの散布度に基づいて決定された値を所定の閾値とし、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記抽出部が抽出する前記生体インピーダンスの時系列に基づいて生成される情報を提示する提示部と、
を備える嚥下検査装置。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る生体インピーダンスに基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記時系列の開始時刻から前記変曲点特定部が特定した最初の変曲点に係る時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記変曲点特定部が特定した２つ目の変曲点に係る時刻から前記時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻から前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻までの時間に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列における変曲点を特定する変曲点特定部と、
前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスの時系列を用いて、前記変曲点特定部が特定した変曲点の数が３つ未満であるか否かに応じて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの時系列に基づいて前記被検者の嚥下機能を評価する評価部と、
前記評価部による嚥下機能の評価結果を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
被検者の嚥下運動に伴って生体インピーダンスが変化する部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記被検者が安静にしているときに前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスの散布度に基づいて決定された値を所定の閾値とし、基準の生体インピーダンスと前記インピーダンス測定部が測定する生体インピーダンスとの比較により、嚥下機能の評価に用いる生体インピーダンスの時系列を抽出し、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値以上になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の開始時刻とし、前記開始時刻の後の時刻であって、前記インピーダンス測定部が測定した生体インピーダンスと前記基準の生体インピーダンスとの差が前記所定の閾値未満になった時刻を、前記生体インピーダンスの時系列の終了時刻とする抽出部と、
前記抽出部が抽出する前記生体インピーダンスの時系列に基づいて生成される情報を提示する提示部と、
として機能させるためのプログラム。
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