JP7300137B2 - とろみ判別器 - Google Patents

Description

本発明は、液体の粘度を測定する装置に関する。

日本摂食・嚥下リハビリテーション学会では嚥下調整食の統一された段階が存在しないため摂食・嚥下障害者および関係者が不利益を受けているとして、２０１３年に「日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類２０１３」（日摂食・嚥下リハ会誌１７（３）：２５５－２６７，２０１３）を発表し、どの地域や施設でも摂食・嚥下障害者が同一の基準で判別された嚥下調整食を飲食できるように普及を図ってきた。そして、この「日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類２０１３」の内の液体のとろみの程度については、「学会分類２０１３（とろみ）」として３段階の判別基準を設定した。

具体的には、段階１（薄いとろみ）は飲んだ時の性状として「ｄｒｉｎｋするという表現が適切なとろみの程度であり、口に入れると口腔内に広がる。飲み込む際に大きな力を要しない」とし、見たときの性状として「スプーンを傾けるとすっと流れ落ちる。フォークの歯の間から素早く流れ落ちる。カップを傾け、流れ出た後には、うっすらと跡が残る程度の付着」と説明され、粘度５０－１５０ｍＰａ・ｓ、ＬＳＴ値３６－４３ｍｍと規定している。段階２（中間のとろみ）は飲んだ時の性状として「明らかにとろみがあることを感じ、かつｄｒｉｎｋするという表現が適切なとろみの程度」とし、見たときの性状として「スプーンを傾けるととろとろと流れる。フォークの歯の間からゆっくりと流れ落ちる。カップを傾け、流れ出た後には全体にコーティングしたように付着」すると説明され、粘度１５０－３００ｍＰａ・ｓ、ＬＳＴ値３２－３６ｍｍと規定している。段階３（濃いとろみ）は、飲んだ時の性状として「明らかにとろみが付いていて、まとまりがよく、送り込むのに力が必要である」とし、見たときの性状としては「スプーンを傾けても、形状がある程度保たれ、流れにくい。フォークの歯の間から流れ出ない。カップを傾けても流れ出ない（ゆっくりと塊となって落ちる）」と説明され、粘度３００－５００ｍＰａ・ｓ、ＬＳＴ値３０－３２ｍｍと規定している。なお、粘度は、コーンプレート型回転粘度計（Ｅ型粘度計）を用い、測定温度摂氏２０度、ずり速度５０／ｓにおける１分後の粘度測定結果であり、ＬＳＴ値は、ラインスプレッドテスト用プラスチック測定板を用いて内径３０ｍｍの金属製リングに試料を２０ｍｌ注入し、３０秒後にリングを持ち上げ、３０秒後に試料の広がり距離を６点測定した平均値である。

しかし、とろみの程度を性状で判定するのは個人差が生じ、常に同一程度のとろみの液体を摂食・嚥下障害者や関係者が準備することは困難であった。また、上記のＬＳＴ値を測定するラインスプレッドテスト（ＬＳＴ）は、水平な場所で測定する必要があることと、簡易な測定方法であるといっても手間と時間を要し、また測定板の後処理も面倒であった。また、上記のＥ型粘度計は高価である上に測定器が大型であり、一般家庭にまで普及しえないものであった。

そこで、食品の咀嚼・嚥下適正を判断しうる安価で簡便な測定技術を提供するという目的で、特許文献１に記載されているような評価方法が提案された。このゲル状食品の咀嚼・嚥下適正の評価方法は、せん断型混合機を用いてゲル状食品を混合する過程において、モーターのトルクを連続的に検出しデータ化する混合記録法であって、一定時間におけるモーターの電流値（トルク）から粘度を求めるものであった。

また、この評価方法の他に、人の官能評価に頼ることなく、粘稠性食品のスクープ特性を評価する技術として、特許文献２に記載されているものがあった。図１５は、特許文献２に記載された粘稠性食品のスクープ特性の測定時にスプーンが描く軌道の例を示すものである。

図１５において、スプーン１００２を取り付けられた動的粘弾性測定装置１００１は、モーターを内蔵し、これを駆動してスプーン１００２の水平運動と上下運動を組み合わせた動作を行うことでヒトが粘稠性食品を掬う動作を再現した。そして、トルク及び／又は法線応力を測定し、その力の総和を算出及び／又はグラフ形状を解析することにより粘稠性食品のスクープ特性を評価した。

これらの他、検体中の負荷具を往復動させて検体の濃度を測定する粘度測定装置としては、特許文献３に記載されているようなものがあった。

図１６は、この粘度測定装置の測定方法を示すものであり、図において、粘度測定装置の正逆回転モーター１１０１は検体１１０２内に侵漬された負荷具１１０４を往復動させ、負荷具に付けられた歪みセンサ１１０３からの出力信号を用いて演算手段１１０５が検体の粘度を演算するというものであった。

特開２０１７－７８６６６号公報 特開２０１７－９０２８０号公報 特開昭６３－９５３４０号公報

しかしながら、上記のいずれの従来技術も検体中での負荷具の撹拌力を常に同一にすることが必要なため負荷具をモーター駆動する構成であり、このため測定装置が大型化すると共に、測定時には電源供給が必要となるため、携帯性に劣るという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、その目的とするところは、簡単な操作で個人差なく、液体のとろみ程度を判別できる携帯性に優れたとろみ判別器を提供することにある。

本発明のとろみ判別器は、液体を掬うつぼ部と、そのつぼ部に接続し、つぼ部が液体を掬う方向に往復動可能にする回転軸を略中央部に貫通するための軸孔のある柄と、この軸孔よりつぼ部側の柄の表面に設置した歪みセンサまたは圧力センサと、柄の柄尻近傍に設置した加速度センサとを有する匙と、匙の柄を挟む位置に設けた２本の支柱と、この支柱に両端を軸止し柄の軸孔に貫通して柄を軸支する回転軸とを有するガイドと、回転軸を中心に匙を検体中で振ったときに検出する加速度センサの出力と歪みセンサまたは圧力センサの出力とから検体の粘度を算出し、その算出した粘度が予め規定した複数の粘度範囲のいずれに属するかを判断する制御部とを備える。

これにより、測定者が匙をガイドの回転軸を中心に振るので振り方を制限でき、つぼ部を検体中で個人差なく動かすことが可能になる。また、加速度センサにより匙を振るときの力加減を検出し、それを踏まえた、検体の粘度を算出するため、正確に検体のとろみ程度を判定することが可能である。

また、本発明のとろみ判別器の制御部は、加速度センサの出力が所定範囲にあるときの歪みセンサまたは圧力センサの出力を用いて粘度を算出する。

これにより、匙を振る動作が安定し、定常状態となったときの柄に付した歪みセンサまたは圧力センサの出力値を用いて検体の粘度を判断するので、正確な粘度判定が可能になる。

また、本発明のとろみ判別器の制御部は、加速度センサの出力と歪みセンサまたは圧力センサの出力と検体の粘度との相関関係を予め記録したデータを有し、そのデータと検出した加速度センサの出力と歪みセンサまたは圧力センサの出力とから検体の粘度を求める。

これにより、加速度センサの出力と歪みセンサまたは圧力センサの出力とから、検体の粘度を短時間で求めることが可能になる。

また、本発明のとろみ判別器の柄尻に音発生部をさらに有し、その音発生部は測定者が匙を一定のリズムで振ることを誘導する音を粘度計測中に所定の間隔で発生する。

これにより、測定者は音に合わせて匙を振ることができるので、匙の振る動作を定常状態にすることが容易になる。

また、本発明のとろみ判別器は、液状の検体の粘度を判定するものであって、検体を撹拌する撹拌部材と、検体中に差し込んだ撹拌部材の水没部を検体中で往復動したときの水没部に加わる圧力を検出する圧力センサと、当該往復動をしたときの撹拌部材に生じる加速度を検出する加速度センサと、当該加速度センサの出力値と前記圧力センサの出力値とから前記検体の粘度を算出し、算出した粘度が予め規定した複数の粘度範囲のいずれに属するかを判断する制御部とを備える。

これにより、検体中で撹拌部材を往復動したときに、加速度センサや圧力センサの出力値により撹拌部材の往復動作を特定して検体の粘度を算出するため、簡単な操作で個人差なく再現性の高い、液体のとろみ度の判別ができる。また、本発明のとろみ判別器は、人が撹拌する他に動力源を必要としないので携帯性にも優れる。

また、本発明のとろみ判別器の撹拌部材は検体中で往復動したときに撓みが生じない剛性を有し、かつ当該撹拌部材は回転軸により揺動可能に操作デバイスに取り付けられるとともに、圧力センサが操作デバイス上の当該撹拌部材の水没部とは反対の端部近傍と接触する位置にあり、その撹拌部材が移動して検体を押し出すときにその圧力センサを加圧する。

これにより、撹拌部材にかかる圧力を増幅して測定できるので、圧力の測定精度を高めることができる。

また、本発明のとろみ判別器の加速度センサは、撹拌部材と略平行に取り付けられた操作デバイスに付されており、制御部が加速度センサの出力値から重力ベクトルに対する操作デバイスの傾き角を算出し、その傾き角が所定の範囲を所定の時間幅で変化したときの圧力センサの出力値から現在測定中の検体の粘度を求める。

これにより、撹拌部材の往復動作の振れ幅を規制できるので、再現性の高い、液体のとろみ度の判別が可能となる。

また、本発明のとろみ判別器は、音発生部をさらに有し、制御部が傾き角が所定値となったときにその音発生部から音を発生させる。

これにより、測定者が撹拌部材を振り子動作するときの反転タイミングを知ることができるので振れ幅が規制でき、再現性の高い、液体のとろみ度の判別が可能となる。

また、本発明のとろみ判別器の撹拌部材は、検体中で往復動したときに撓みを生じるものであって、圧力センサが歪みセンサであって、その歪みセンサが撹拌部材の表面に設置され、当該撹拌部材の撓みによる歪みを検出することにより、その撹拌部材に加わる圧力を測定する。

これにより撹拌部材に掛かる圧力を正確に測定することが可能になる。

また、本発明のとろみ判別器は、撹拌部材を挟む位置に設けた２本の支柱と、当該支柱に両端を軸止され、かつ操作デバイスを揺動可能に軸支する回転軸とを有するガイドをさらに備える。

これにより、ガイドを検体の入った容器の口縁に固定して、測定者が操作デバイスをガイドの回転軸を中心に振るので振り幅と検体中のつぼ部の移動する深さが規制されるので再現性を高めることができる。

また、本発明のとろみ判別器は、音発生部をさらに有し、その音発生部は測定者が撹拌部材を一定のリズムで振ることを誘導する音を粘度計測中に所定の間隔で発生する。

これにより、測定者が撹拌部材を検体中で個人差なく動かすことが可能になる。

また、本発明のとろみ判別器の撹拌部材は匙であって、検体をその匙のつぼ部が掬う方向と当該方向と反対の方向とに往復動する。

これにより、匙のつぼ部により検体から受ける力が大きくなるので圧力値を検出し易くなる。さらに、匙で検体を掬って落下させたときのとろみ度と、とろみ判別器により検出したとろみ度との比較が容易にできる。

また、本発明のとろみ判別器の制御部は、加速度センサの出力値と圧力センサの出力値と検体の粘度との相関関係を予め記録したデータを有し、当該データと検出した加速度センサの出力値と、圧力センサの出力値とから現在測定中の検体の粘度を求める。

これにより、予め測定した、誤差要因となる様々な因子を含んだデータに基づいて検体の粘度を求めることになるので、再現性能を高くすれば誤差要因を除去することなしに検体の粘度を求めることができる。また、演算を一部省略できるので検体の粘度の測定スピードを速くすることが可能になる。

本発明により、どこでも、個人差なく、液体のとろみの程度を簡単に、そして正確に判定することができる。

本発明の実施の形態１におけるとろみ判別器の使用状態を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１におけるとろみ判別器の正面図、（ｂ）本発明の実施の形態１におけるとろみ判別器の右側面図、（ｃ）本発明の実施の形態１におけるとろみ判別器の匙の側面図 本発明の実施の形態１の制御部の構成を説明するブロック図 本発明の実施の形態１の動作を説明するフローチャート図 （ａ）本発明の実施の形態２におけるとろみ判別器の正面図、（ｂ）本発明の実施の形態２におけるとろみ判別器の右側面図、（ｃ））本発明の実施の形態２におけるとろみ判別器の背面図 本発明の実施の形態２におけるとろみ判別器の操作デバイスを説明する透視図 本発明の実施の形態２の制御部の構成を説明するブロック図 本発明の実施の形態２の動作を説明するフローチャート図 本発明の実施の形態２の匙の傾き角と加速度センサの出力値の関係を説明する図 本発明の実施の形態２の振り子動作一周期での荷重変化を示す図 （ａ）本発明の実施の形態３におけるとろみ判別器の正面図、（ｂ）本発明の実施の形態３におけるとろみ判別器の右側面図、（ｃ）本発明の実施の形態３におけるとろみ判別器の背面図 本発明の実施の形態３の動作を説明するフローチャート図 （ａ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器の正面図、（ｂ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器の右側面図、（ｃ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器の背面図 （ａ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器本体の正面図、（ｂ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器本体の右側面図、（ｃ）本発明の実施の形態４におけるとろみ判別器本体の背面図 従来例の動的粘弾性測定装置による測定方法を説明する図 従来例の測定方法を説明する図

以下、本発明を図面と共に詳細に説明する。
（実施の形態１）

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるとろみ判別器の使用状態を示すものである。

図１において、とろみ判別器１０は匙１０１とガイド１０２とにより構成されており、匙１０１は液体を掬うつぼ部１０３と柄１０４と柄尻にある操作部１０５とからなる。また、ガイド１０２は、匙の柄１０４を挟むように平行に並んだ２本の支柱１１３と、それらを結合する横木１１５と、回転軸１１４とからなり、回転軸１１４の両端を各支柱１１３の中央に固定している。そして、回転軸１１４は匙の柄１０４のほぼ中央を貫通して、匙の柄１０４を回転可能に支持している。

図２（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるとろみ判別器の正面図であり、図２（ｂ）はとろみ判別器の右側面図であり、図２（ｃ）はとろみ判別器の匙１０１のみの右側面図である。

図２（ａ）と図２（ｃ）において、匙のつぼ部１０３は液体を掬うための凹面とその背面の凸面を形成している。

柄１０４は細長い平板であり、つぼ部の深さ方向に力を加えることでわずかに撓む程度の厚さを有している。匙のつぼ部１０３と柄１０４の材質はステンレスや樹脂であるが、粘度の高い液状の検体を掬う方向に往復動作できる必要があり、わずかに可撓性を有するものが好ましい。また、柄１０４のほぼ中央部にガイド１０２の回転軸１１４を通すための軸孔１１６が貫通しており、その軸孔１１６よりもつぼ部１０３側の位置に歪みセンサ１０６が柄１０４の両面に貼り付けられている。この歪みセンサ１０６は接着型の金属製歪みゲージであるが、検体の温度の影響を受けにくい、温度補正用の歪みゲージを付加したタイプのものを使用するのが好ましい。また、歪みセンサ１０６を柄１０４の両面に付して両者の出力の差分を歪みセンサ出力とすることにより、わずかな歪み量も正確に測定可能にしている。

操作部１０５は匙１０１の柄尻に取り付けてあり、とろみ段階を表示するＬＥＤ１０７、ＬＥＤ１０８、ＬＥＤ１０９と、測定開始スイッチ１１０と、スピーカー１１１と図示していない制御部と加速度センサ１１２と図示していない電源部とを備えている。とろみ段階を表示するＬＥＤ１０７、ＬＥＤ１０８、ＬＥＤ１０９は、上記した「日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類２０１３」の「学会分類２０１３（とろみ）」の規定に従い、それぞれ薄い、中間、濃いの３段階を示すものである。

測定開始スイッチ１１０は、検体の粘度の測定開始を制御部に指示するものであり、モーメンタリ動作を行う。加速度センサ１１２は半導体ピエゾ抵抗型３軸加速度センサであり、匙が振られたときの操作部１０５の加速度を検出するものである。

制御部は、後述するような液状の検体の粘度測定を行い、その結果からとろみ段階を決定し、３つのＬＥＤのいずれかを点灯するものである。また、電源部はバッテリーから構成され、制御部や加速度センサ１１２や歪みセンサ１０６に給電するものである。

図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、ガイド１０２は両端部近傍が開いており、匙１０１とガイド１０２とを一直線上に重なる状態にしたとき、匙のつぼ部１０３はガイド１０２と接触することなく、また、操作部１０５はガイド１０２の両端部と勘合して匙１０１を固定することができる形状をしている。これにより、匙１０１とガイド１０２とが一直線上にたためるので携帯性に優れている。

次に、本発明の第１の実施の形態におけるとろみ判別器の使用方法を説明する。

図１において、容器２０は透明なものであって、中に液状の検体３０を注いだ状態を示している。

まず、測定者は、とろみ判別器の匙１０１のつぼ部１０３全体が検体中に侵漬するようにガイド１０２の支柱１１３を容器２０の口縁に載せる。

次に、操作部１０５の測定開始スイッチ１１０を押すとスピーカー１１１から一定の時間間隔で音（リズム音）が出力されるので、それに合わせて測定者は操作部１０５を把持して回転軸１１４を中心に振る。これにより、匙のつぼ部１０３は検体を掬う方向に往復動する。なお、匙を振る幅はガイド１０２の横木１１５に当たる位置までとすることにより振り幅を常に一定にして測定することが可能である。

その後、測定が完了すると、とろみ段階を示す３つのＬＥＤのいずれかが点灯し、とろみ段階を知らせるとともに、スピーカー１１１から通常より長く音を出力し、測定終了を知らせるので測定者は匙１０１を振る動作を終了する。

以上がとろみ判別器の使用方法である。

次に、本発明の第１の実施の形態におけるとろみ判別器の制御部の構成を図面を用いて説明する。

図３は、本発明の第１の実施の形態におけるとろみ判別器の制御部３００の構成を説明するブロック図である。

図３において、ＣＰＵ３０４には、メモリ３０２、テーブル３０３、タイマー３０５、指示入力部３０６、表示部３０７、音発生部３０８、および加速度センサ１１２が接続しており、さらに歪みセンサ１０６が増幅器３０１を介して接続している。また、指示入力部には測定開始スイッチ１１０が接続しており、表示部３０７には、とろみ３段階の薄い段階を示すＬＥＤ１０７と中間段階を示すＬＥＤ１０８と濃い段階を示すＬＥＤ１０９とが接続しており、音発生部３０８にはスピーカー１１１が接続している。

メモリ３０２は揮発性メモリであり、加速度センサ１１２や歪みセンサ１０６からの出力値を一時的に記憶するのに使用される。

テーブル３０３は不揮発性メモリに記憶されており、予め求めた加速度データと歪みセンサ１０６の出力データと検体の粘度との相関表や、上記「日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類２０１３」の「学会分類２０１３（とろみ）」の粘度ととろみ段階の関係を表した粘度・とろみ段階表である。

表１は加速度・歪み値・粘度相関表であり、表２は粘度・とろみ段階表である。

表１において、加速度ａｋは加速度センサ１１２の出力値の実効値を表し、歪み値ｂｎは歪みセンサ１０６の出力値の実効値を表し、粘度ｖｋｎは加速度実効値ａｋ、歪み値実効値ｂｎのときの検体の粘度を表す。

また、表２において、とろみ段階は最小粘度以上で最大粘度未満のときの段階を表し、例えば、表１で求めた粘度が１７０のときは、とろみ段階２であることを示す。

なお、表１に示す加速度・歪み値・粘度相関表は、粘度の判明している複数の液体を用いて本発明に係るとろみ判別器と同条件で匙の柄尻の加速度を変化させたときの歪みセンサからの出力の実効値を測定して予め作成したものである。

以上のように構成されたとろみ判別器の制御部について、以下にその動作、作用を図４に示すフローチャート図を用いて説明する。

まず、測定開始スイッチ１１０がオンすると、指示入力部３０６からＣＰＵ３０４に測定開始信号を出力する。

ＣＰＵ３０４はこの信号を受けると（ステップＳ４０１）、タイマー３０５に例えば１秒といった所定時間を設定し、以後所定時間ごとにタイマー３０５からタイムアップの信号を受信する。

ＣＰＵ３０４はタイムアップ信号を受信すると、音発生部３０８に匙を一定のリズムで振る動作を誘導するための音（リズム音）の出力を指示する（ステップＳ４０２）。そして、このＣＰＵ３０４はこの指示を計測が終了するまで以後繰り返す。

また、ＣＰＵ３０４は音発生部３０８への指示開始と同時に、加速度センサ１１２と歪みセンサ１０６からの出力値の受信を開始し、例えば５ミリ秒といった所定時間ごとにサンプリングしてメモリ３０２に書き込む（ステップＳ４０３）。この書き込み動作は計測終了まで継続されるが、これらのデータの記憶領域はリング構造をしているため記憶領域が不足した場合は順次古いデータから上書きされる。このため、メモリ不足で計測不能となることはない。

ＣＰＵ３０４は、メモリ３０２へのデータ書き込みが開始されると、加速度センサ１１２からの出力値を監視し、その出力値の変化が正弦曲線に近づき、また周期が所定時間範囲内、例えば１０パーセント以内のばらつきとなったとき出力安定状態と判断し（ステップＳ４０４）、加速度センサ１１２からの出力値と歪みセンサ１０６からの出力値を抽出する。そして、その安定した周期での両出力値の実効値を算出する（ステップＳ４０５）。算出方法は、例えば、当該周期でサンプリングした各出力値の二乗を合算した後、周期で除算したものの平方根を演算することにより求める。

次に、ＣＰＵ３０４は算出した加速度実効値が表１のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、加速度実効値が、ａ（ｋ－１）以上、ａｋ未満のときは加速度ａｋとし、また歪み値実効値も、ｂ（ｎ－１）以上、ｂｎ未満のときは歪み実効値ｂｎとし、そのときの粘度ｖｋｎを表１から求める（ステップＳ４０６）。

次に、ＣＰＵ３０４は求めた粘度が表２のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、粘度が５０以上１５０未満のときはとろみ段階１と判定し、１５０以上３００未満のときはとろみ段階２と判定し、３００以上５００未満のときはとろみ段階３と判定する（ステップＳ４０７）。なお、粘度が５０未満のときはとろみなし、粘度が５００以上のときはとろみ段階３超とする。

次に、ＣＰＵ３０４は、表示部３０７にとろみ段階に該当するＬＥＤの点灯を指示する。すなわち、とろみ段階１のときは「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点灯を指示し、とろみ段階２のときは「中間」を示すＬＥＤ１０８の点灯を指示し、とろみ段階３のときは「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点灯を指示する。なお、とろみ段階がとろみなしと判定したときは、例えば「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点滅を指示し、とろみ段階がとろみ段階３超と判定していたときは、例えば「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点滅を指示する。そして、指示を受信した表示部３０７は指示されたＬＥＤを点灯、あるいは点滅する（ステップＳ４０８）。

次に、ＣＰＵ３０４は、タイマー３０５の設定時間をクリアしてカウントを停止させる。これにより、以後の音発生部３０８への出力指示を停止する（ステップＳ４０９）。

以上のような処理がなされることにより、測定者はとろみ判別器の匙のつぼ部を検体中に差し込んで柄尻の操作部を音に合わせて振るだけで、検体のとろみが日本摂食・嚥下リハビリテーション学会分類２０１３（とろみ）のいずれの段階であるかを個人差なく、正確に知ることができる。また、本実施の形態におけるとろみ判別器は匙とガイドとを一直線上にたためるので携帯性に優れ、電源もバッテリーであるのでどこでも使用することができる。

なお、本発明のとろみ判別器は、匙のつぼ部１０３の往復動作であるため検体を掬う方向に動かしたときと、掬う方向とは反対方向へ動かしたときとでは歪みセンサ１０６の受ける歪み量は異なる。このため、往復動作の一周期の内、全区間の出力値から実効値を算出するばかりでなく、掬う方向のみの区間での出力値から実効値を算出するのも有効である。

また、安定状態での複数の周期の実効値を算出し、それらの平均値を粘度算出のための実効値とすることや、複数の実効値の内、一定のばらつきの範囲から外れた実効値を除外することが好ましい。

また、一定のリズムで匙を振る動作を誘導するために音を出力したが、これに限らず、誘導用のＬＥＤを設けてこれを一定周期で点灯することも可能である。誤嚥を起こしやすい高齢者は聴力も衰えていることが多いのでこのような嚥下障害のある患者には特に有効である。

また、検体の濃度がとろみ段階の判定領域（５０から５００までの範囲）から外れた場合に、最も近いとろみ段階のＬＥＤの点滅を行ったが、これに限らず、測定不可としてすべてのＬＥＤを点滅、あるいは消灯のまま、スピーカー１１１からの音のみ通常よりも長い時間発生させることも可能である。

さらにまた、本実施の形態におけるとろみ判別器１０では歪みセンサを使用したが、これに限らずピエゾ素子などを用いた圧力センサにより匙を振ったときの検体からの圧力を直接検出して、同様の加速度・圧力・粘度相関表から検体の粘度を求めることも可能である。この場合の圧力センサの取り付け位置は、最も圧力を受ける匙のつぼ部１０３に設置するのが好ましい。

なお、本実施の形態では、加速度センサの出力と歪みセンサの出力と検体の粘度との関係を予め記録した相関表に基づいて、検出した加速度センサの出力と歪みセンサの出力とから現在測定中の検体の粘度を算出したが、これに限らず、公知の解析手法を用いてこの加速度・歪み値・粘度相関表のデータから加速度と歪み値から粘度を算出する計算式を求め、予め制御部に計算プログラムを記憶しておくことで、粘度測定のときに計算プラグラムを実行することで粘度を算出することも可能である。
（実施の形態２）

図５（ａ）は本実施の形態におけるとろみ判別器の正面図であり、図５（ｂ）はとろみ判別器の右側面図であり、図５（ｃ）はとろみ判別器の背面図である。

図で示すように、本発明の第２の実施の形態におけるとろみ判別器は、第１の実施の形態と異なり、検体の入った容器にとろみ判別器をセットするガイドを有していないことに加え、以下の点が第１の実施の形態に示したとろみ判別器１０と異なる。

すなわち、とろみ判別器は匙５０１と操作デバイス５０２とから構成されており、匙５０１は検体中で振ることにより撓むことのない剛性のある材質（たとえば鉄やステンレスなど）と厚みを有している。また、この匙を掬う方向で往復動を可能にする回転軸を貫通するための軸孔１１６が柄の中央よりも柄尻側に開いている。

他方、操作デバイス５０２は匙５０１を軸着するための回転軸５１２とこの回転軸５１２の両端を支持するための支持部５１１とを有し、回転軸５１２が匙の軸孔１１６を貫通している。ストッパ５１３、５１４は回転軸５１２を中心に匙が回転したときに匙５０１の振れる幅を制限するものである。

そして、圧力センサ５１５は匙の柄尻の押す圧力を検出するものであり、操作デバイス５０２に取り付けられている。この圧力センサ５１５の取付け位置は、匙の柄５０４の振れる全振幅で接触が保たれ、全振幅の範囲で荷重を測定可能な位置である。なお、圧力センサ５１５としては、歪みゲージ方式や静電容量方式やダイヤフラムとピエゾ素子を組み合わせてピエゾ抵抗変化を検出するようにした方式や、感圧導電体（カーボンナノチューブに圧力を加えると抵抗値が変化する特性を有する）の抵抗変化を検出する方式などのものが使用できる。

操作デバイス５０２は、その他にとろみ段階を表示するＬＥＤ１０７、ＬＥＤ１０８、ＬＥＤ１０９と、測定開始スイッチ１１０と、スピーカー１１１と加速度センサ１１２と図示していない制御部と図示していない電源部（バッテリー）とを備えている。

図６は、本実施の形態２におけるとろみ判別器の操作デバイスを透視した図である。

図において、操作デバイス５０２の内部には、プリント基板６０１が取り付けられており、このプリント基板６０１には、ＬＥＤ１０７、ＬＥＤ１０８、ＬＥＤ１０９と、測定開始スイッチ１１０と、スピーカー（圧電ブザー）１１１と加速度センサ１１２が実装され、プリント基板６０１の裏面には圧力センサ５１５と制御部と電源部が実装されている。

加速度センサ１１２は、３軸の加速度を一定のサンプリング周期で検出するものである。図６に示す実装図では、プリント基板の短辺方向の加速度がX軸加速度（AX）、長辺方向の加速度がY軸加速度（ＡＹ）、垂直方向の加速度がZ軸加速度（AZ）である。

図７は、本発明の第２の実施の形態におけるとろみ判別器の制御部７００の構成を説明するブロック図である。

図７において、ＣＰＵ３０４には、メモリ３０２、テーブル７０１、タイマー３０５、指示入力部３０６、表示部３０７、音発生部３０８、および加速度センサ１１２が接続しており、さらに圧力センサ５１５が増幅器３０１を介して接続している。また、指示入力部には測定開始スイッチ１１０が接続しており、表示部３０７には、とろみ３段階の薄い段階を示すＬＥＤ１０７と中間段階を示すＬＥＤ１０８と濃い段階を示すＬＥＤ１０９とが接続しており、音発生部３０８にはスピーカー１１１が接続している。

メモリ３０２は揮発性メモリであり、加速度センサ１１２や圧力センサ５１５からの出力値を一時的に記憶するのに使用される。

テーブル７０１は不揮発性メモリであり、予め求めた条件下での圧力センサ５１５の出力データと検体の粘度との相関表（表３）や、実施の形態１における表２と同じ粘度・とろみ段階表（表２）を記憶している。

また、この不揮発性メモリには表２や表３の他に、ＣＰＵ３０４が実行するアプリケーションプログラムが記憶されている。

表３において、圧力値ｃｊは圧力センサ５１５の出力値の実効値を表し、粘度ｖ０ｊは圧力値実効値ｃｊのときの検体の粘度を表す。

この圧力値・粘度相関表（表３）は、粘度の判明している複数の液体を用いて本発明に係るとろみ判別器を後述する所定の条件下で動作させたときの圧力センサの出力の実効値を測定して作成したものである。

以上のように構成されたとろみ判別器の制御部の動作、作用を図８に示す。

まず、測定開始スイッチ１１０がオンすると（ステップＳ８０１）、ＣＰＵ３０４はアプリケーションプログラムに従って、加速度センサ１１２と圧力センサ５１５からの出力値の受信を開始し、所定時間ごとにサンプリングしてメモリ３０２に書き込む（ステップＳ８０２）。

次に、ＣＰＵ３０４は、加速度センサ１１２の出力値から匙の傾き角を算出する。

図９は、匙の傾き角と加速度センサ１１２の出力値の関係を説明する図である。

図において、加速度センサに重力のみかかっているとすると、傾き角は重力ベクトルと加速度センサの軸上のその投影であるＸ軸加速度、Ｙ軸加速度、そしてＺ軸加速度を利用して求めることができる。

すなわち、加速度センサ１１２のＸ軸と基準となる水平軸との傾き角θ、Ｙ軸と基準となる水平軸との傾き角ψ、Ｚ軸と基準となる重力ベクトルとの傾き角φとすると、それぞれの傾き角は以下の式で算出できる。なお、ＡＸは加速度センサのＸ軸の加速度、ＡＹはＹ軸の加速度、そしてＡＺはＺ軸の加速度を示す。

なお、加速度センサ１１２は、操作デバイス５０２のプリント基板上に図６のように実装されているが、操作デバイス５０２と匙５０１とは図５（ｂ）のようにほぼ平行であり、匙５０１が支点５１２を中心に揺動する角度はとろみ判別器を揺動する角度に比べわずかであるので、加速度センサ１１２の検出する加速度から算出する傾きは匙の傾き角とみなすことができる。

以上のことから、ＣＰＵ３０４は、上記式３に従って加速度センサ１１２の出力から傾き角φを算出し、匙５０１が重力ベクトルを基準としてマイナスの所定の角度からプラスの所定の角度までの範囲を移動したときのサンプリング回数をチェックする（ステップＳ８０３）。このとき、ＣＰＵ３０４は、匙５０１の傾き角がプラス、マイナスの所定の角度になったとき音発生部３０８に指示してスピーカー１１１から音を出力し、測定者に匙の振る方向を反転させるタイミングを知らせる。

このサンプリング回数が所定の範囲内にあれば、匙５０１が所定の振り幅の間を所定の時間で移動したことになり、表３を作成したときと同じ匙５０１の揺動動作を再現できたことになる。

そして、ＣＰＵ３０４は、上記の条件を１周期満たしたときの圧力センサのサンプリング値をメモリ３０２から読み出し、１周期分の実効値を算出する（ステップＳ８０４）。

図１０は、匙を１周期揺動したときの圧力センサ５１５の出力値の変化を示すグラフである。図に示すように、縦軸は圧力センサの出力電圧であり、横軸は経過時間である。また、時間経過に合わせて、匙の傾き角φの変化を上段に示している。

この図１０において、所定の角度は４５度（π／４ラジアン）としている。このとき、匙がプラス４５度からマイナス４５度までの間圧力を検出しないが、マイナス４５度から０度の位置に振られたとき検体の粘度が中粘度のときは小さなピークを検出し、その後、０度からプラス４５度の位置に振られたときは、検体の粘度によって回数と高さは異なるが、圧力値のピークを検出する。

このように、匙の傾き角がマイナス４５度からプラス４５度までの移動中に顕著に生じるので、この区間（半周期）のみの圧力値の実効値を算出するのが好ましい。

さらに、ＣＰＵ３０４は、傾き角θが所定の角度より大きくなった場合、匙５０１のつぼ部が検体を掬う方向に真っすぐに振られず、許容範囲を超えて捩じれて振られていると判断し、たとえ傾き角φが所定の角度の範囲を往復しても圧力センサの出力値の実効値の算出を行わない。加えて、傾き角ψが所定の角度より大きくなった場合も、匙５０１のつぼ部の検体水面からの深さが許容範囲を超えて変化したと判断し、たとえ傾き角φが所定の角度の範囲を往復しても圧力センサの出力値の実効値の算出を行わないのが好ましい。

次に、ＣＰＵ３０４は圧力値実効値が表３のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、圧力値実効値が、ｃｊ以上、ｃ（ｊ＋１）未満のときは圧力実効値ｃｊとし、そのときの粘度ｖ０ｊを表３から求める（ステップＳ８０５）。

次に、ＣＰＵ３０４は求めた粘度が表２のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、粘度が５０以上１５０未満のときはとろみ段階１と判定し、１５０以上３００未満のときはとろみ段階２と判定し、３００以上５００未満のときはとろみ段階３と判定する（ステップＳ８０６）。なお、粘度が５０未満のときはとろみなし、粘度が５００以上のときはとろみ段階３超とする。この判定方法は、実施の形態１のものと同じである。

次に、ＣＰＵ３０４は、表示部３０７にとろみ段階に該当するＬＥＤの点灯を指示する。すなわち、とろみ段階１のときは「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点灯を指示し、とろみ段階２のときは「中間」を示すＬＥＤ１０８の点灯を指示し、とろみ段階３のときは「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点灯を指示する。なお、とろみ段階がとろみなしと判定したときは、例えば「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点滅を指示し、とろみ段階がとろみ段階３超と判定していたときは、例えば「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点滅を指示する。そして、指示を受信した表示部３０７は指示されたＬＥＤを点灯、あるいは点滅する（ステップＳ８０７）。これも実施の形態１のものと同じである。

次に、ＣＰＵ３０４は、音発生部３０８へステップＳ８０３においての音出力よりも長い時間の音出力を指示しとろみ判別処理の終了を通知する（ステップＳ８０８）。

以上が本実施の形態での制御部の動作である。

次に、このように構成された、第２の実施の形態におけるとろみ判別器の使用方法を説明する。

まず、測定者は、操作デバイス５０２の先端側をつまんで、匙のつぼ部５０３全体が検体中に侵漬するように匙を差し込む。ここで、匙の差し込み状態によって揺動したときの圧力センサ５１５が受ける力に違いが生じないようにするために、匙の柄５０４には差し込む深さを指示する目盛り５０５を付し、その目盛り５０５まで匙を差し込んだ状態から測定を開始することが好ましい。

次に、操作デバイス５０２の測定開始スイッチ１１０を押し、匙のつぼ部５０３が検体を掬う方向に、つまんだ部分を中心に回転する。操作デバイス５０２が所定の角度（本実施の形態ではプラス４５度）まで傾けるとスピーカー１１１から短時間音が出力されるので、今度は回転方向を反転して逆方向へ操作デバイス５０２を傾ける。

その傾き角が所定の角度（本実施の形態ではマイナス４５度）に到達すると、再びスピーカー１１１から短い音が出力される。

その音に合わせて、再び操作デバイス５０２の回転方向を反転して最初に回転させた方向に傾ける。

この動作を繰り返したときに、１周期の間、所定の速度で匙を振ることができれば制御部の測定が完了し、操作デバイス５０２のとろみ段階を示す３つのＬＥＤのいずれかが点灯する。これにより、とろみ段階を知らせるとともに、スピーカー１１１からは通常よりも長い時間音を出力して測定終了を知らせる。

測定者はこれによりとろみ判別器を揺動することを終了する。

以上のように、測定者は、音発生部３０８から出力される音によって匙を振る方向を反転させる動作を繰り返すことにより、匙を振る振幅が規定され、また所定の速度範囲で振ったときの圧力センサからの出力値を有効なデータとして扱うので、表３を作成したときの測定動作と同一の動作を個人差なく再現することができる。

また、本実施の形態では、匙のつぼ部が力点となり、支持部５１１が支点となって、圧力センサには作用点の力が働くので、検体の粘度の違いによる圧力変化を増幅して受けられ、粘度測定は精度の高いものとなる。

また、所定の測定条件で精度高く算出した圧力値の実効値をとろみ段階の判定に使用するので、検体のとろみが日本摂食・嚥下リハビリテーション学会分類２０１３（とろみ）のいずれの段階であるかを正確に知ることができる。

さらに、本実施の形態におけるとろみ判別器は匙５０１と操作デバイス５０２のみが一体となった構成であるので携帯性に優れ、かつ、操作デバイス５１０の電源もバッテリーであるのでどこでも使用することができる。

また、撹拌部材として匙を用いているので、検体を掬う荷重が大きくなり、荷重の変化を検知し易い。さらに、検体を掬って落下させることによりとろみ程度を把握することも容易にできる。

なお、本実施の形態では、匙の振り子動作を行う範囲を傾き角プラス４５度からマイナス４５度としたが、これに限られるものではなく、たとえば、プラス２０度からマイナス２０度とすることも可能である。その場合は、とろみ判別器に予め記憶させておく圧力値・粘度相関表（表３）を作成するときの傾き角も、プラス２０度からマイナス２０度の範囲として測定したものであることが必要である。

なお、本実施の形態では、所定の条件を満たした１周期あるいは半周期で算出した実効値を粘度測定に用いたが、これに限らず、算出した実効値の複数回分の平均値を粘度算出のための実効値とすることや、複数の実効値の内、一定のばらつきの範囲から外れた実効値を除外するといった処理を加えることが好ましい。

また、匙を反転するタイミングを通知するために音を出力したが、これに限らず、誘導用のＬＥＤを設けてこれを点灯させて通知することも可能である。誤嚥を起こしやすい高齢者は聴力も衰えていることが多いのでこのような聴力に障害のある患者には特に有効である。

また、検体の濃度がとろみ段階の判定領域（５０から５００までの範囲）から外れた場合に、最も近いとろみ段階のＬＥＤの点滅を行ったが、これに限らず、測定不可としてすべてのＬＥＤを点滅、あるいは消灯のまま、スピーカー１１１からの音のみ通常よりも長い時間発生させることも可能である。

なお、本実施の形態では、撹拌部材として匙を用いたがこれに限らず、つぼ部を有しないへら形状とすることも可能である。この場合は、検体中でへらを振ることによる圧力検出は、正方向、逆方向共に発生するので、圧力値の実効値は１周期分で算出するのが好ましい。
（実施の形態３）

本実施の形態において、とろみ判別器は振り子動作ではなく水平往復動作により検体のとろみを判定するところが実施の形態２と異なる。

図１１（ａ）は本実施の形態におけるとろみ判別器の正面図であり、図１１（ｂ）はとろみ判別器の右側面図であり、図１１（ｃ）はとろみ判別器の背面図である。

図で示すように、本実施の形態におけるとろみ判別器は、目盛り５０５、５０６がつぼ部５０３に近い位置に２本あり、検体中でこの目盛り５０５と目盛り５０６の間に液面があるようにとろみ判別器を水平移動動作することを指示している。

また、本実施の形態においても、図６と同じように加速度センサ１１２がプリント基板６０１に実装されているが、制御部７００が加速度センサ１１２のＺ軸方向の加速度を測定して往復動作１周期分の動作条件を規定する点が、実施の形態２の加速度センサを用いた傾き角を測定して動作条件を規定するのと異なる。

また、本実施の形態におけるとろみ判別器の制御部７００の構成は、第２の実施の形態のものと同じであるが、テーブル７０１に記憶している相関表が加速度・圧力値・粘度相関表である点が異なる。

表４はこの加速度・圧力値・粘度相関表である。

表４において、加速度ａ０ｉは加速度センサ１１２のＺ軸出力値の実効値を表し、圧力値ｃ０ｉは圧力センサ５１５の出力値の実効値を表し、粘度ｖ０ｉｊは加速度実効値ａ０ｉ、圧力値実効値ｃ０ｊのときの検体の粘度を表す。なお、この表４で示す加速度・圧力値・粘度相関表は、粘度の判明している複数の液体を用いて本発明に係るとろみ判別器の使用法で、加速度を変化させながら圧力センサからの出力の実効値を測定して予め作成したものである。

また、テーブル７０１に同じく記憶されているとろみ段階を規定する粘度・とろみ段階表（表２）は実施の形態１のものと同一である。

次に、この制御部の動作、作用を図１２を用いて説明するが、実施の形態１とはセンサの出力値が歪センサからの出力ではなく圧力センサの出力値である点が異なるのみでその他の部分は同じである。

図１２において、まず、ＣＰＵ３０４はアプリケーションプログラムに従って、測定開始スイッチ１１０がオンすると（ステップＳ１２０１）、タイマー３０５に所定時間を設定することで一定周期で音発生部３０８から音（リズム音）を出力する（ステップＳ１２０２）。そして、ＣＰＵ３０４は加速度センサ１１２と圧力センサ５１５からのＺ軸出力値の受信を開始し、所定時間ごとにサンプリングしてメモリ３０２に書き込む（ステップＳ１２０３）。

次に、ＣＰＵ３０４は、加速度センサ１１２からのＺ軸出力値を監視し、そのＺ軸出力値の変化が正弦曲線に近づき、また周期が所定時間範囲内、例えば１０パーセント以内のばらつきとなったとき出力安定状態と判断し（ステップＳ１２０４）、加速度センサ１１２からのＺ軸出力値と圧力センサ５１５からの出力値を抽出する。そして、その安定した周期での両出力値の実効値を算出する（ステップＳ１２０５）。本実施形態では、加速度センサ１１２からのＺ軸出力値の実効値がａ０１以上ａ０ｍ以下であり、圧力センサ５１５の出力値の実効値がｃ０１以上ｃ０ｎ以下のときに有効な測定データとして扱う。

次に、ＣＰＵ３０４は算出した加速度実効値が表４のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、加速度実効値が、ａ０ｉ以上、ａ０（ｉ－１）未満のときは加速度ａ０ｉとし、また圧力値実効値も、ｃ０ｊ以上、ｃ０（ｊ＋１）未満のときは圧力実効値ｃ０ｊとし、そのときの粘度ｖ０ｉｊを表４から求める（ステップＳ１２０６）。

次に、ＣＰＵ３０４は求めた粘度が表２のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、粘度が５０以上１５０未満のときはとろみ段階１と判定し、１５０以上３００未満のときはとろみ段階２と判定し、３００以上５００未満のときはとろみ段階３と判定する（ステップＳ１２０７）。なお、粘度が５０未満のときはとろみなし、粘度が５００以上のときはとろみ段階３超とする。

次に、ＣＰＵ３０４は、表示部３０７にとろみ段階に該当するＬＥＤの点灯を指示する。すなわち、とろみ段階１のときは「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点灯を指示し、とろみ段階２のときは「中間」を示すＬＥＤ１０８の点灯を指示し、とろみ段階３のときは「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点灯を指示する。なお、とろみ段階がとろみなしと判定したときは、例えば「薄い」を示すＬＥＤ１０７の点滅を指示し、とろみ段階がとろみ段階３超と判定していたときは、例えば「濃い」を示すＬＥＤ１０９の点滅を指示する。そして、指示を受信した表示部３０７は指示されたＬＥＤを点灯、あるいは点滅する（ステップＳ１２０８）。

次に、ＣＰＵ３０４は、タイマー３０５の設定時間をクリアしてカウントを停止させ、音発生部３０８への出力が停止する（ステップＳ１２０９）。

以上が本実施の形態での制御部の動作である。

次に、このように構成された、本実施の形態におけるとろみ判別器の使用方法を説明する。

まず、測定者は、とろみ判別器の匙を柄５０４に付されている目盛り５０５まで検体中に差し込む。

次に、操作デバイス５０２の測定開始スイッチ１１０を押すとスピーカー１１１から一定の時間間隔で音（リズム音）が出力されるので、それに合わせて測定者は操作デバイス５０２を把持して匙のつぼ部５０３が検体を押し出す方向に水平に往復動する。このとき、柄５０４の目盛り５０５と目盛り５０６との間に検体の液面を維持するようにし、反転時にはできるだけ静止時間を設けないように注意する。

その後、測定が完了すると、とろみ段階を示す３つのＬＥＤのいずれかが点灯し、とろみ段階を知らせるとともに、スピーカー１１１から通常より長く音を出力し、測定終了を知らせる。これにより測定者はとろみ判別器を往復動する動作を終了する。

以上のように音発生部３０８から出力される音に合わせて一定のリズムで匙を水平に往復動することにより、測定動作が規定されるので、表４を作成したときの測定動作とほぼ同一の動作を再現することができる。

また、本実施の形態では、匙のつぼ部が力点となり、支持部５１１が支点となって、圧力センサには作用点の力が働くので、検体の粘度の違いによる圧力変化を増幅して受けられ、粘度測定はより精度の高いものとなる。

また、所定の測定条件で精度高く算出した圧力値の実効値をとろみ段階の判定に使用するので、検体のとろみが日本摂食・嚥下リハビリテーション学会分類２０１３（とろみ）のいずれの段階であるかを正確に知ることができる。

さらに、本実施の形態におけるとろみ判別器は匙５０１と操作デバイス５０２のみが一体となった構成であるので携帯性に優れ、かつ、操作デバイス５１０の電源もバッテリーであるのでどこでも使用することができる。

また、撹拌部材として匙を用いているので、検体を掬う荷重が大きくなり、荷重の変化を検知し易い。さらに、検体を掬って落下させることによりとろみ程度を把握することも容易にできる。

なお、とろみ判別器を往復動したときの一周期分の測定データを用いて表４から粘度を求めることは可能であるが、掬う方向の半周期分のデータを抽出し、そのデータを用いて表４から粘度を求めるのが好ましい。ただし、予め準備する表４のテーブルはそれぞれの測定方法と同一の方法で予め測定したものを用意する必要がある。

また、安定状態での複数の周期の実効値を算出し、それらの平均値を粘度算出のための実効値とすることや、複数の実効値の内、一定のばらつきの範囲から外れた実効値を除外することが好ましい。

また、一定のリズムで匙を振る動作を誘導するために音を出力したが、これに限らず、誘導用のＬＥＤを設けてこれを一定周期で点灯することも可能である。誤嚥を起こしやすい高齢者は聴力も衰えていることが多いのでこのような聴力に障害のある患者には特に有効である。

また、検体の濃度がとろみ段階の判定領域（５０から５００までの範囲）から外れた場合に、最も近いとろみ段階のＬＥＤの点滅を行ったが、これに限らず、測定不可としてすべてのＬＥＤを点滅、あるいは消灯のまま、スピーカー１１１からの音のみ通常よりも長い時間発生させることも可能である。

なお、本実施の形態では、撹拌部材として匙を用いたがこれに限らず、つぼ部を有しないへら形状とすることも可能である。この場合は、検体中でへらを振ることによる圧力検出は、正方向、逆方向共に発生するので、圧力値の実効値は１周期分で算出するのが好ましい。
（実施の形態４）

図１３（ａ）は本実施の形態におけるとろみ判別器の正面図であり、図１３（ｂ）はとろみ判別器の右側面図であり、図１３（ｃ）はとろみ判別器の背面図である。また、図１４（ａ）は本発明の実施の形態におけるとろみ判別器の匙と操作デバイスのみからなるとろみ判別器本体の正面図であり、図１４（ｂ）はとろみ判別器本体の右側面図であり、図１４（ｃ）はとろみ判別器本体の背面図である。

図で示すように、本発明の第４の実施の形態におけるとろみ判別器は、とろみ判別器本体が操作デバイスの軸受け部８１１を貫通した回転軸１１４によりガイド１０２に軸支した構造をしている。

ガイド１０２は、第１の実施の形態におけるとろみ判別器と同様に、匙の柄１０４を挟むように平行に並んだ２本の支柱１１３と、それらを結合する横木１１５と、スペーサー１１７と、回転軸１１４とからなり、回転軸１１４の両端を各支柱１１３の中央に固定している。そして、回転軸１１４は操作デバイス５１０の端面から延出した軸受け８１１を貫通して、操作デバイスと匙とからなるとろみ判別器本体を回転可能に支持している。

また、とろみ判別器本体の構成は上記した点以外は実施の形態３と同じであるが、制御部７００のテーブル７０１には、実施の形態３で示した加速度・圧力値・粘度相関表（表４）とは異なる、匙を振り子動作したときの加速度・圧力値・粘度相関表（表５）を記憶している。

表５において、加速度ａ１ｉは加速度センサ１１２のＺ軸出力値の実効値を表し、圧力値ｃ１ｉは圧力センサ５１５の出力値の実効値を表し、粘度ｖ１ｉｊは加速度実効値ａ１ｉ、圧力値実効値ｃ１ｊのときの検体の粘度を表す。なお、この表５で示す加速度・圧力値・粘度相関表は、粘度の判明している複数の液体を用いて本発明に係るとろみ判別器の使用法で、加速度を変化させながら圧力センサからの出力の実効値を測定して予め作成したものである。

また、テーブル７０１に同じく記憶されているとろみ段階を規定する粘度・とろみ段階表は実施の形態１のものと同一である。

また、本実施の形態の制御部が行う動作、作用は、図１２に示す実施の形態３のフローチャート図と同じであるが、ステップＳ１２０６において、ＣＰＵ３０４は粘度を加速度・圧力値・粘度相関表（表５）から求める。

なお、本実施形態では、加速度センサ１１２からのＺ軸出力値の実効値がａ１１以上ａ１ｍ以下であり、圧力センサ５１５の出力値の実効値がｃ１１以上ｃ１ｎ以下のときに有効な測定データとして扱う。

そこでＣＰＵ３０４は、算出した加速度実効値が表５のいずれの範囲に属するかを判定する。すなわち、加速度実効値が、ａ１ｉ以上、ａ１（ｉ＋１）未満のときは加速度ａ１ｉとし、また圧力値実効値も、ｃ１ｊ以上、ｃ１（ｊ＋１）未満のときは圧力実効値ｃ１ｊとし、そのときの粘度ｖ１ｉｊを表５から求める（ステップＳ１２０６）。

なお、本実施の形態のとろみ判別器は、匙を振り子動作して測定するものであるので、実施の形態２で示した図１０と同様の荷重特性となるので、往復動したときの一周期分のサンプリング測定データを用いて圧力値の実効値を算出するよりも、匙の傾き角をマイナスの角度からプラスの角度へ振ったときの半周期分で算出するのが好ましい。

ただし、測定方法を一周期分とするか半周期分とするかにより、予め記憶しておく表５の相関表はそれぞれの測定方法で行ったもので作成しておくことが必要である。

また、実施の形態１と同様に、安定状態での複数の周期の実効値を算出し、それらの平均値を粘度算出のための実効値とすることや、複数の実効値の内、一定のばらつきの範囲から外れた実効値を除外することが好ましい。

次に、このように構成された、本実施の形態におけるとろみ判別器の使用方法は、実施の形態１で示した使用方法と同じである。

すなわち、まず、測定者は、とろみ判別器のガイド１０２を検体の入った容器の口縁に固定して、匙を垂直に差し込む。このときに検体の水面が図１４に示す匙の柄の目盛り５０５の位置となるように検体の量を調整しておく。

次に、操作デバイス５０２の測定開始スイッチ１１０を押すとスピーカー１１１から一定の時間間隔で音（リズム音）が出力されるので、それに合わせて測定者は操作デバイス５０２をつまんで匙のつぼ部５０３が検体を押し出す方向とその逆方向に往復動する。このとき、ガイド１０２には、横木１１５が付いているので、これにより匙の振り幅が規制される。

その後、測定が完了すると、とろみ段階を示す３つのＬＥＤのいずれかが点灯し、とろみ段階を知らせるとともに、スピーカー１１１から通常より長く音を出力し、測定終了を知らせる。これにより測定者はとろみ判別器を往復動する動作を終了する。

以上のように音発生部３０８から出力される音に合わせて一定のリズムで匙を振り子動作することと、ガイド１０２により振り幅と検体中のつぼ部の移動する深さが規制されることで、測定動作が表５を作成したときと同一の動作を再現することができる。

また、実施の形態３や実施の形態４と同じく、匙のつぼ部が力点となり、支持部５１１が支点となって、圧力センサには作用点の力が働くので、圧力センサは検体の粘度の違いによる圧力変化を増幅して受けられ、粘度測定はより精度の高いものとなる。

このように、所定の測定条件で精度高く算出した圧力値の実効値から求めた粘度をとろみ段階の判定に使用するので、検体のとろみが日本摂食・嚥下リハビリテーション学会分類２０１３（とろみ）のいずれの段階であるかを正確に知ることができる。

さらに、本実施の形態におけるとろみ判別器は、匙５０１と操作デバイス５０２とガイド１０２が図１３（ｂ）で示すようにほぼ一直線上に一体となった構成であるので携帯性に優れ、かつ、操作デバイス５１０の電源もバッテリーであるのでどこでも使用することができる。

また、撹拌部材として匙を用いているので、検体を掬う荷重が大きくなり、荷重の変化を検知し易い。さらに、検体を掬って落下させることによりとろみ程度を把握することも容易にできる。

また、一定のリズムで匙を振る動作を誘導するために音を出力したが、これに限らず、誘導用のＬＥＤを設けてこれを一定周期で点灯することも可能である。

また、検体の濃度がとろみ段階の判定領域（５０から５００までの範囲）から外れた場合に、最も近いとろみ段階のＬＥＤの点滅を行ったが、これに限らず、測定不可としてすべてのＬＥＤを点滅、あるいは消灯のまま、スピーカー１１１からの音のみ通常よりも長い時間発生させることも可能である。

なお、本実施の形態では、撹拌部材として匙を用いたがこれに限らず、つぼ部を有しないへら形状とすることも可能である。この場合は、検体中でへらを振ることによる圧力検出は、正方向、逆方向共に発生するので、圧力値の実効値は１周期分で算出するのが好ましい。

以上のように、本発明は液体のとろみ度合を判断するのに有用であり、誤嚥防止のために飲み物のとろみ度合を調整するのに適している。

１０ とろみ判別器
２０ 容器
３０ 検体
１０１ 匙
１０２ ガイド
１０３ つぼ部
１０４ 柄
１０５ 操作部
１０６ 歪みセンサ
１０７、１０８、１０９ ＬＥＤ
１１０ 測定開始スイッチ
１１１ スピーカー
１１２ 加速度センサ
１１３ 支柱
１１４ 回転軸
１１５ 横木
１１６ 軸孔
１１７ スペーサー
３００ 制御部
３０１ 増幅器
３０２ メモリ
３０３ テーブル
３０４ CPU
３０５ タイマー
３０６ 指示入力部
３０７ 表示部
３０８ 音発生部
５０１ 匙
５０２ 操作デバイス
５０３ つぼ部
５０４ 柄
５０５ 目盛り
５０６ 目盛り
５１０ 操作デバイス
５１１ 支持部
５１２ 回転軸
５１３、５１４ ストッパ
５１５ 圧力センサ
６０１ プリント基板
７０１ テーブル
８１１ 軸受け部
８１２ 軸孔
１００１ 動的粘弾性測定装置
１００２ スプーン
１１０１ 正逆回転モーター
１１０２ 検体
１１０３ 歪みセンサ
１１０４ 負荷具
１１０５ 演算手段

Claims (7)

1. 液状の検体の粘度を判定するとろみ判別器であって、
   前記検体を撹拌する撹拌部材と、
   前記検体中に差し込んだ前記撹拌部材の水没部を前記検体中で往復動したときの前記水没部に加わる圧力を検出する圧力センサと、
   当該往復動をしたときの前記撹拌部材に生じる加速度を検出する加速度センサと、
   当該加速度センサの出力値と前記圧力センサの出力値とから前記検体の粘度を算出し、算出した粘度が予め規定した複数の粘度範囲のいずれに属するかを判断する制御部とを備え、
   前記撹拌部材は前記検体中で往復動したときに撓みが生じない剛性を有し、かつ
   当該撹拌部材は回転軸により揺動可能に操作デバイスに取り付けられるとともに、前記圧力センサが当該操作デバイス上の前記撹拌部材の前記水没部とは反対の端部近傍と接触する位置にあり、
   前記撹拌部材が移動して前記検体を押し出すときに前記圧力センサを加圧する
   とろみ判別器。
2. 前記加速度センサは前記撹拌部材と略平行に取り付けられた前記操作デバイスに付されており、
   前記制御部が前記加速度センサの出力値から重力ベクトルに対する前記操作デバイスの傾き角を算出し、前記傾き角が所定の範囲を所定の時間幅で変化したときの前記圧力センサの出力値から現在測定中の検体の粘度を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載のとろみ判別器。
3. 音発生部をさらに有し、
   前記制御部は前記傾き角が所定値となったときに前記音発生部から音を発生させる
   ことを特徴とする請求項２に記載のとろみ判別器。
4. 前記撹拌部材を挟む位置に設けた２本の支柱と、当該支柱に両端を軸止され、かつ前記操作デバイスを揺動可能に軸支する回転軸とを有するガイドを
   さらに備える請求項１に記載のとろみ判別器。
5. 音発生部をさらに有し、前記音発生部は測定者が前記撹拌部材を一定のリズムで振ることを誘導する音を粘度計測中に所定の間隔で発生する
   ことを特徴とする請求項１に記載のとろみ判別器。
6. 前記撹拌部材は匙であって、
   前記検体を前記匙のつぼ部が掬う方向と当該方向と反対の方向とに往復動する
   ことを特徴とする請求項１に記載のとろみ判別器。
7. 前記制御部は前記加速度センサの出力値と前記圧力センサの出力値と検体の粘度との相関関係を予め記録したデータを有し、
   当該データと検出した前記加速度センサの出力値と前記圧力センサの出力値とから現在測定中の検体の粘度を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載のとろみ判別器。

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