JPWO2018003127A1 - 嚥下訓練装置 - Google Patents

Abstract

嚥下訓練装置１００は、被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部１１６ａと、呼吸検出部１１６ａからの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを被験者に与える嚥下誘導部１１６ｃと、被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部１１６ｄと、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下が呼吸検出部１１６ａにより検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定し判定結果を示す情報を外部に出力する判定出力部１１６ｅと、を備える。

Description

本発明は、嚥下の訓練を行うための嚥下訓練装置に関する。

死亡原因となる肺炎の多くは、いわゆる「誤嚥」によって引き起こされる誤嚥性肺炎である。特に、高齢者における誤嚥性肺炎が深刻な問題となっている。「誤嚥」とは、適切に嚥下を発生させることができず、飲み込まれたものが食道ではなく気管に入る病態のことである。特に高齢者において、誤嚥を抑制して誤嚥性肺炎を防ぐことが、重要な課題となっている。

誤嚥を抑制するためには、嚥下を適正に行えるように訓練することが効果的である。以下の特許文献１には、嚥下の訓練を行うためのシステムが開示されている。このシステムでは、呼気の真ん中または真ん中近くで、被験者に対する嚥下の合図が開始され、この合図に対する被験者の反応がシステムに記憶される。

特表２０１３−５０８０６３号公報

一般に、誤嚥は、嚥下と呼吸のタイミングが適正でないために起こることが多い。したがって、嚥下の訓練においては、呼吸中の理想的なタイミングで嚥下がなされるように訓練することが効果的である。

しかし、通常、呼吸は無意識で行われるため、被験者は、訓練中に自身の呼吸動作を自覚し続けることが難しい。上記特許文献１では、被験者に対して嚥下の合図が出されるため、被験者は、嚥下のタイミングを把握できるものの、その合図に応じて行った嚥下が理想的なタイミングで行われたか否かを訓練中に確認することが難しい。特に、高齢者においては、呼吸中のどのタイミングで嚥下を行ったかを自身の呼吸動作を自覚しながら判断することが極めて困難である。このため、嚥下の合図が出されるのみでは、嚥下の訓練を効果的に進めることができない。

嚥下の訓練は、被験者が、呼吸中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認しながら進めることが望ましい。また、言語聴覚士等の嚥下訓練を指導または監督する者においても、被験者が呼吸中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できることが好ましい。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、被験者が効果的に嚥下の訓練を進めることが可能な嚥下訓練装置を提供することを目的とする。

本発明の主たる態様は、嚥下訓練のための嚥下訓練装置に関する。本態様に係る嚥下訓練装置は、被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部と、前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを前記被験者に与える嚥下誘導部と、被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部と、前記嚥下検出部により検出された嚥下が前記呼吸検出部により検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定する嚥下判定部と、前記嚥下判定部により判定がなされたことに応じて判定結果を示す情報を外部に出力する結果出力部と、を備える。

本態様に係る嚥下訓練装置によれば、嚥下誘導のトリガに応じて被験者が行った嚥下が理想的であったか否かを示す情報が、嚥下の都度、外部に出力される。このため、被験者は、自身が行った嚥下が理想的なタイミングであったか否かを、嚥下訓練の際に随時、確認することができる。また、言語聴覚士等も、被験者が呼吸動作中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できる。よって、被験者は、自ら、または言語聴覚士等の指導を受けながら、円滑かつ効果的に嚥下の訓練を進めることができる。

本態様に係る嚥下訓練装置は、前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて前記被験者の呼吸動作を示す情報を外部に出力する呼吸出力部をさらに備える構成とされ得る。この構成によれば、被験者は、自身では意識しにくい呼吸動作を呼吸出力部から出力された情報により明確に意識できる。これにより、訓練の際に、被験者は、自身の呼吸動作を明確に意識しながら、呼吸動作に対して理想的なタイミングとなるように嚥下を進めることができる。

この場合、嚥下訓練装置は、情報を表示するための表示部をさらに備え、前記呼吸出力部は、前記呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報とを、前記呼吸動作を示す情報として、前記表示部に表示させるよう構成され得る。こうすると、被験者は、表示部を参照することにより、自身の呼吸が呼息と吸息の何れにあるかを把握でき、且つ、その時々における呼息および吸息の進行状況を把握できる。これにより、被験者は、嚥下誘導部からのトリガに応じて、呼吸動作中の理想的なタイミングで円滑に嚥下を進めることができる。

この場合、前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させるよう構成され得る。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかをより明確に把握でき、トリガに応じてより円滑に嚥下を進めることができる。

たとえば、前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示の色を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させるよう構成され得る。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかを色により直感的に把握できる。

この場合、前記呼吸出力部は、前記呼息の場合の前記表示の色を嚥下に適することを示す色（たとえば緑色）に設定し、前記吸息の場合の前記表示の色を嚥下に適しないことを示す色（たとえば赤色）に設定することが好ましい。こうすると、被験者は、色により、嚥下に適する呼吸期間であるか否かを直感的に把握でき、一層円滑に嚥下を進めることができる。

本態様に係る嚥下訓練装置において、前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息の強さを第１の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させ、吸息の強さを前記第１の方向と反対の第２の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させるよう構成され得る。これにより、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸の状態を標示子の変化により明確かつ容易に把握することができる。

あるいは、前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息と吸息を区分する直線に呼吸の波形を重ねた画像を前記表示部に表示させるよう構成され得る。こうすると、被験者は、自身の呼吸の状態を呼吸の遷移とともに簡易に把握でき、嚥下誘導のトリガに嚥下を合わせやすくなる。

本態様に係る嚥下訓練装置において、前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報とともに、前記表示部に表示させるよう構成され得る。これにより、被験者は、表示部に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して嚥下の訓練を進めながら、同時に、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、表示部に表示された判定結果により確認することができる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑かつ効果的に進めることができる。

この場合、嚥下訓練装置は、音を出力するための音出力部をさらに備え、前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を示す音を前記音出力部に出力させるよう構成され得る。これにより、被験者は、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、音により、さらに明確に把握することができる。

本態様に係る嚥下訓練装置は、前記嚥下検出部が前記嚥下を検出したことに応じて嚥下の発生を示す情報を前記表示部に表示させる嚥下出力部をさらに備える構成とされ得る。これにより、被験者は、表示部に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して自身の呼吸動作を把握しながら、呼吸動作中のどのタイミングで自身が嚥下を行ったかを確認することができる。これにより、被験者は、自身が理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを嚥下の都度確認でき、一層効果的に嚥下の訓練を進めることができる。

本態様に係る嚥下訓練装置において、前記嚥下誘導部は、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて前記トリガを前記被験者に与えるよう構成され得る。これにより、トリガに応じて被験者が行う嚥下が呼息期間中に収まりやすくなる。よって、被験者は、訓練の際に、呼吸動作に対して理想的なタイミングで嚥下を行いやすくなる。

また、前記嚥下誘導部は、呼息期間中の理想的な嚥下期間における前記第２動作情報の表示形態をその他の呼吸期間の表示形態に対して相違させることにより、前記トリガを前記被験者に与えるよう構成され得る。こうすると、被験者は、第２の動作情報から、自身の呼吸動作を把握でき、同時に、嚥下のトリガを受けることができる。

本態様に係る嚥下訓練装置は、前記被験者の喉頭部の音を検出する音検出部を備え、前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と前記音検出部により検出された音情報とに基づいて前記嚥下を検出するよう構成され得る。このように音情報とともに呼吸情報を参照して嚥下を検出すると、被験者が嚥下を行っていないタイミングにおいて音検出部により嚥下音に類似する音が検出されたとしても、これを嚥下として誤検出することを抑制できる。よって、嚥下の検出精度を高めることができる。

この場合、嚥下訓練装置は、前記被験者の喉頭部の変位を検出する変位検出部をさらに備え、前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と、前記音検出部により検出された音情報と、前記変位検出部により検出された変位情報とに基づいて前記嚥下を検出するよう構成され得る。このように、さらに変位情報を参照して嚥下を検出することにより、嚥下の検出精度を一層高めることができる。

以上のとおり、本発明によれば、被験者が効果的に嚥下の訓練を進めることが可能な嚥下訓練装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態により何ら制限されるものではない。

図１は、実施の形態に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係る出力処理を示すフローチャートである。図３（ｂ）は、実施の形態に係る嚥下検出処理を示すフローチャートである。 図４（ａ）は、実施の形態に係る判定出力処理を示すフローチャートである。図４（ｂ）は、実施の形態に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態に係る嚥下誘導タイミングの設定方法の説明において参照する呼吸波形の模式図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る嚥下誘導タイミングの他の設定方法の説明において参照する呼吸波形の模式図である。 図７（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図９（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図１０は、変更例１に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図１１は、変更例１に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、変更例２に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図１３は、変更例２に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図１４（ａ）、（ｂ）は、変更例３に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。図１４（ｃ）、（ｄ）は、変更例４に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。 図１５は、変更例５に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。 図１６は、変更例５に係る判定出力処理を示すフローチャートである。 図１７（ａ）〜（ｄ）は、変更例５に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。 図１８（ａ）〜（ｄ）は、変更例６に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。

ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。

本実施の形態は、呼吸に対して理想的なタイミングで嚥下が行われるように訓練するための嚥下訓練装置に本発明を適用したものである。一般に、嚥下の直前および直後の何れか一方において吸気がなされると誤嚥が生じ易い。したがって、呼吸に対する嚥下の理想的なタイミングは、嚥下の直前および直後の両方が何れも呼息期間に含まるタイミングがある。本実施の形態に係る嚥下訓練装置は、このように直前および直後の両方が何れも呼息期間に含まれるタイミングにおいて被験者が嚥下を行えるように訓練するためのものである。

以下、本実施の形態に係る嚥下訓練装置１００について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。

嚥下訓練装置１００は、端末装置１１０と、鼻カニューレ１２０と、検出部１３０とを備える。

端末装置１１０は、表示部１１１と入力部１１２を備えている。端末装置１１０は、被験者が容易に持ち運びできるように、小さく且つ軽量に構成されている。被験者は、表示部１１１の表示を確認しながら、入力部１１２により端末装置１１０に指示を入力する。入力部１１２は、ボタンやキー等によって構成されている。

鼻カニューレ１２０は、一対の筒状部材を有する装着部１２１と、装着部１２１の両端に接続されたチューブ１２２と、を備えている。装着部１２１の一対の筒状部材は被験者の鼻腔に挿入され、チューブ１２２の他端は端末装置１１０に接続されている。これにより、被験者が呼吸を行うとチューブ１２２内の空気が流動し、チューブ１２２内の空気の流動が、端末装置１１０内の圧力センサ１１４（図２参照）により圧力として検出される。なお、被験者が口で呼吸している場合でも、鼻腔と口腔は繋がっているため、チューブ１２２内の空気が流動し圧力が変化する。

検出部１３０は、薄型で柔軟性のあるパッド１３１と、ケーブル１３２を備える。パッド１３１は、被験者の喉頭部に貼り付けられている。パッド１３１、喉頭部の音を検出するための音センサ１３１ａ（図２参照）と、喉頭部の変形に応じて舌骨の変位を圧力により検出するための変位センサ１３１ｂ（図２参照）とを備えている。

図２は、嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。

端末装置１１０は、図１に示した表示部１１１と、入力部１１２とに加えて、音出力部１１３と、圧力センサ１１４と、Ａ／Ｄ変換部１１５と、制御部１１６と、記憶部１１７とを備える。

音出力部１１３は、ブザーやスピーカを備え、制御部１１６からの制御により所定の音声を外部に出力する。

圧力センサ１１４は、鼻カニューレ１２０のチューブ１２２から導かれた空気の流動を圧力として検出し、検出したアナログの圧力信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。検出部１３０は、音センサ１３１ａと変位センサ１３１ｂとを備える。音センサ１３１ａは、被験者の喉頭部近傍の音を検出し、検出したアナログの音信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。変位センサ１３１ｂは、被験者の喉頭部の変形を舌骨の変位として検出し、検出したアナログの変位信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。

Ａ／Ｄ変換部１１５は、圧力センサ１１４、音センサ１３１ａおよび変位センサ１３１ｂからそれぞれ出力された圧力信号、音信号および変位信号を所定周期でサンプリングし、それぞれのサンプリング信号に対応するデジタルデータを制御部１１６に出力する。以下、圧力信号、音信号および変位信号がＡ／Ｄ変換されたデジタルデータを、それぞれ、圧力データ、音データおよび変位データと称する。

制御部１１６は、記憶部１１７に格納されたプログラムに従って端末装置１１０の各部を制御する。制御部１１６は、記憶部１１７に格納されたプログラムによって、呼吸検出部１１６ａと、呼吸出力部１１６ｂと、嚥下誘導部１１６ｃと、嚥下検出部１１６ｄと、判定出力部１１６ｅの機能が付与される。

呼吸検出部１１６ａは、Ａ／Ｄ変換部１１５から入力された圧力データに対しノイズ除去等の処理を施して、被験者の呼吸動作を反映した呼吸データを取得する。呼吸データは、逐次、記憶部１１７に記憶される。

呼吸出力部１１６ｂは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データに基づいて、現在の呼吸動作が呼息または吸息の何れに属するかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報を表示部１１１に表示させる。

嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データに基づいて、呼吸動作に対する理想的な嚥下のタイミングで被験者に嚥下を促す音声（トリガ）を音出力部１１３に出力させる。

嚥下検出部１１６ｄは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データと、Ａ／Ｄ変換部１１５から入力される音データおよび変位データとに基づいて、被験者によりなされた嚥下を検出し、嚥下がなされたことを示す情報を表示部１１１に表示させる。

判定出力部１１６ｅは、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下が呼吸データに基づく呼吸動作に対して理想的なタイミングであったか否かを判定する。さらに、判定出力部１１６ｅは、判定結果を画像として表示部１１１に表示させるとともに、判定結果を音声として音出力部１１３に出力させる。

図３（ａ）は、嚥下訓練装置１００の動作時に各種情報を外部に出力するための出力処理を示すフローチャートである。

嚥下訓練装置１００の動作が開始すると、呼吸出力部１１６ｂにより、Ｓ１１、Ｓ１２の処理が実行される。Ｓ１１において、呼吸出力部１１６ｂは、呼吸検出部１１６ａによって取得された呼吸データに基づいて、現時点の呼吸動作が呼気と吸気の何れに属するかを示す情報（第１の動作情報）を表示部１１１に表示させる。また、Ｓ１２において、呼吸出力部１１６ｂは、呼吸データに基づいて、呼気および吸気の進行状況を示す情報（第２の動作情報）を表示部１１１に表示させる（Ｓ１２）。

Ｓ１１およびＳ１２の処理に並行して、嚥下誘導部１１６ｃにより、Ｓ１３の嚥下誘導処理が実行される。この処理により、呼吸動作中の所定のタイミングで、嚥下を促すトリガが被験者に付与される。嚥下誘導処理（Ｓ１３）については、追って、図４（ｂ）、図５および図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

Ｓ１１〜Ｓ１３の処理は、嚥下訓練装置１００の動作が終了するまで（Ｓ１７：ＹＥＳ）繰り返し実行される。その間に、嚥下検出部１１６ｄによって、Ｓ１４、Ｓ１５の処理が実行される。Ｓ１４において、嚥下検出部１１６ｄは、嚥下を検出したか否かを判定する。嚥下を検出すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ１５において、嚥下の発生を示す情報を表示部１１１に表示させる。嚥下検出処理（Ｓ１４）については、追って、図３（ｂ）を参照して説明する。

さらに、嚥下の検出に応じて、Ｓ１６の判定出力処理が判定出力部１１６ｅによって実行される。Ｓ１６において、判定出力部１１６ｅは、検出された嚥下の適否を判定し、判定結果を表示部１１１および音出力部１１３を介して外部に出力する。判定出力処理（Ｓ１６）については、追って、図４（ａ）を参照して説明する。

図３（ｂ）は、嚥下検出処理（図４（ａ）のＳ１４）を示すフローチャートである。

Ｓ２１において、嚥下検出部１１６ｄは、呼吸データを参照し、被験者の呼吸が一定期間以上（たとえば、４００ｍｓｅｃ以上）停止したか否かを判定する。Ｓ２１の判定がＹＥＳであると、Ｓ２２において、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２１で判定された無呼吸の期間内に嚥下音に相当する音を検出したか否かを、Ａ／Ｄ変換部１１５から出力される音データに基づいて判定する。さらに、Ｓ２３において、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２１で判定された無呼吸の期間内に嚥下の際の喉頭部の変形に相当する舌骨の変位を検出したか否かを、Ａ／Ｄ変換部１１５から出力される変位データに基づいて判定する。Ｓ２１〜Ｓ２３の判定が何れもＹＥＳの場合のみ、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２４において、嚥下が発生したと判定する。

一般に、嚥下の際には呼吸が止まる。したがって、Ｓ２１の判定を、嚥下発生の条件に含めることにより、嚥下の検出精度を高めることができる。なお、Ｓ２２では、たとえば、音データが周波数解析され、音の断続性および連続性に基づいて、音データによる音が嚥下音に相当するか否かが判定される。このように、音の断続性および連続性をパラメータとして嚥下の有無を判定することにより、嚥下の検出精度を高めることができる。なお、Ｓ２３の判定は省略されてもよい。この場合、検出部１３０から変位センサ１３１ｂが除かれる。

図４（ａ）は、判定出力処理（図３（ａ）のＳ１６）を示すフローチャートである。

Ｓ３１において、判定出力部１１６ｅは、嚥下前後の所定期間分の呼吸データを記憶部１１７から抽出する。Ｓ３２において、判定出力部１１６ｅは、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下の直前および直後のタイミングが何れも呼息期間に含まれるか否かを判定する。Ｓ３２の判定がＹＥＳの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３３において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３２の判定がＮＯの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３４において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされなかったとの判定結果を取得する。Ｓ３５において、判定出力部１１６ｅは、取得した判定結果に基づく情報を表示部１１１に表示させる。さらに、Ｓ３６において、判定出力部１１６ｅは、取得した判定結果に基づく音声を音出力部１１３に出力させる。

図４（ｂ）は、嚥下誘導処理（図３（ａ）のＳ１３）を示すフローチャートである。

Ｓ４１において、嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸データを参照し、嚥下誘導のタイミングが到来したか否かを判定する。Ｓ４１の判定がＹＥＳであると、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ４２において、被験者に嚥下を促すための音声を音出力部１１３に出力させる。嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ４３において訓練動作の終了操作が検出されるまでＳ４１、Ｓ４３の処理を繰り返す。

嚥下の誘導タイミングを決定する場合、誘導に対して被験者が嚥下を行ってから吸息を開始するまでの時間を考慮する必要がある。すなわち、呼息期間において嚥下が誘導されたとしても、これに応じて被験者が嚥下を行ってから吸息を開始するまでの時間が短いと、嚥下と吸息とが連続し易くなり、誤嚥が生じる可能性が高まる。したがって、嚥下を誘導する場合には、嚥下から吸息開始までの時間が短くならないように、嚥下誘導のタイミングを設定する必要がある。

たとえば、呼息期間の真ん中または後半において被験者に嚥下が誘導された場合、被験者が誘導音を認識してから実際に嚥下を行うまでにインターバルが生じる。嚥下の訓練が必要な被験者においては、このインターバルが長くなり易いと考えられ、特に、被験者が高齢であるほど、このインターバルは長くなる。

このことから、嚥下誘導のタイミングは、呼息期間の前半であることが好ましい。本実施の形態では、呼息期間前半の所定のタイミングで、音出力部１１３から誘導音が出力される。

図５は、嚥下誘導タイミングの設定方法を説明する図である。この設定方法では、呼息期間前半の呼息がピークとなるタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。

図５には、呼吸データに基づく呼吸波形のグラフが示されている。縦軸は圧力で、横軸は時間である。Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１、Ｔ６１は、呼息が開始されるタイミングである。Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２、Ｔ６２は、呼息がピークとなるタイミングである。ΔＴ１〜ΔＴ６は、それぞれ、呼息が開始されるタイミングと呼息がピークとなるタイミングの差分である。

誘導タイミングの設定では、まず、呼息の開始が検出されたときに、その時点から呼息がピークとなるタイミングまでの差分の平均値ΔＴが、その時点から５回前までの差分ΔＴｎに基づいて予測される。差分Ｔｎは、逐次、記憶部１１７に記憶されていく。

たとえば、図５に示すように、呼息の開始時刻Ｔ６１が取得されると、このタイミングからの差分の平均値ΔＴが、差分ΔＴ１〜ΔＴ５を平均することにより求められる。そして、呼息の開始時刻Ｔ６１から平均値ΔＴだけ時間が経過したタイミングが、呼息がピークとなるタイミングと予測され、そのタイミングにおいて、嚥下を誘導するための誘導音が出力される。以後、同様に、呼息の開始時刻が取得されると、その時点から５回前までの差分ΔＴｎの平均値ΔＴが経過したタイミングに誘導音が出力される。こうして、呼息期間前半に嚥下誘導のタイミングに設定され、誘導音が出力される。

なお、平均化の対象とされる呼息の範囲は、現時点の呼息に対し５回前までの呼息に限られず、現時点の呼息に対し１０回前までの呼息等、他の範囲に設定されてもよい。ΔＴを求める方法は、平均化に限らず、他の方法が用いられてもよい。

図６（ａ）、（ｂ）は、嚥下誘導タイミングの他の設定方法を説明する図である。

図６（ａ）では、呼息の開始時点から、呼息期間Ｐ１の所定の比率α（たとえば１／３）に相当する時間ΔＴαが経過したタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。この場合も、図５の場合と同様、現時点の呼息に対し５回前までの各呼息について求めた時間ΔＴαｎの平均値が、現時点の呼息に対する時間ΔＴαとして取得される。

図６（ｂ）では、呼息の開始時点から、呼吸期間Ｐ２の所定の比率β（たとえば１／８）に相当する時間ΔＴβが経過したタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。この場合も、図５の場合と同様、現時点の呼吸に対し５回前までの各呼吸について求めた時間ΔＴβｎの平均値が、現時点の呼吸に対する時間ΔＴβとして取得される。

なお、図６（ａ）、（ｂ）に示すように時間ΔＴα、時間ΔＴβが決定される場合には、呼息の開始から時間ΔＴα、ΔＴβが経過したタイミングが、呼息期間の前半に含まれるように、比率α、βが設定される。

図５の設定方法では、呼息がピークとなるタイミングが、過去の差分ΔＴｎに基づいて予測されたが、これに代えて、呼息データに基づいて呼息のピークを検出したタイミングで、嚥下音が出力されてもよい。この他、呼息が開始した直後に、嚥下を誘導するための誘導音が出力されてもよい。

図７（ａ）〜図９（ｄ）は、図３（ａ）の出力処理により表示部１１１に表示される画像の遷移を示す図である。

まず、図７（ａ）を参照して、表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を説明する。

画面Ｄ１は、呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す領域Ｒ１１、Ｒ１２と、呼息と吸息の進行状況を示す領域Ｒ２１、Ｒ２２と、嚥下の発生および嚥下の適否を表示するための領域Ｒ３１とを備える。領域Ｒ１１、Ｒ１２によって上述の第１の動作情報が表示される。また、領域Ｒ２１、Ｒ２２によって上述の第２の動作情報が表示される。

領域Ｒ１１には、呼吸動作が呼息であることを示す「ＯＵＴ」の文字が表記され、領域Ｒ１２には、呼吸動作が吸息であることを示す「ＩＮ」の文字が表記される。また、呼吸動作が呼息である場合、領域Ｒ１１の背景が嚥下に適することを示す色で表示され、呼吸動作が吸息である場合は、領域Ｒ１２の背景が嚥下に適しないことを示す色で表示される。たとえば、領域Ｒ１１の背景の表示色は緑色に設定され、領域Ｒ１２の背景の表示色は赤色に設定される。領域Ｒ１１の背景の表示色は青色でもよい。

領域Ｒ２１には、呼吸動作が呼息である場合に、呼息の強さを表示する識別子（バーメータＢ１）が表示され、領域Ｒ２２には、呼吸動作が吸息である場合に、吸息の強さを表示する識別子（バーメータＢ２）が表示される。バーメータＢ１は、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から、呼息の強さに応じて右方向に段階的に延びるように表示される。また、バーメータＢ２は、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から、吸息の強さに応じて左方向に段階的に延びるように表示される。バーメータＢ１、Ｂ２は、左右方向に並ぶ複数のセグメントから構成され、各セグメントの点灯を制御することにより、バーメータＢ１、Ｂ２が伸び縮みする。便宜上、図７（ａ）には、領域Ｒ２１、Ｒ２２において、セグメントが破線で示されている。

領域Ｒ３１には、嚥下が検出された場合に、嚥下の発生を表示するためのマークＭ１が表示される。また、領域Ｒ３１には、検出された嚥下のタイミングが呼吸に対して理想的である場合にマークＭ２が表示され、嚥下のタイミングが理想的でない場合にマークＭ３が表示される。

訓練が開始されて被験者が吸息を行うと、図７（ｂ）に示すように、領域Ｒ１２の背景が赤色で表示され、且つ、領域Ｒ２２にバーメータＢ２が表示される。吸息の強さに応じてバーメータＢ２が破線矢印の方向に延びていき、吸息の強さが最大になると、図７（ｃ）の状態になる。その後、吸息の強さが最大から低下するに従って、図７（ｄ）に示すように、バーメータＢ２が破線矢印方向に縮んでいく。

やがて、呼吸動作が吸息から呼息へと切り替わるタイミングになると、画面Ｄ１は、図８（ａ）の状態になる。その後、呼息が進むと、図８（ｂ）に示すように、領域Ｒ１１の背景が緑色で表示され、且つ、領域Ｒ２１にバーメータＢ１が表示される。呼息の強さに応じてバーメータＢ１が破線矢印の方向に延びていき、呼息の強さが最大になると、図８（ｃ）の状態になる。このタイミング付近で、被験者に嚥下を促すための誘導音が出力される。

誘導音に応じて被験者が嚥下を行うと、図８（ｄ）に示すように、まず、嚥下の発生を示すマークＭ１が表示される。その後、図４（ａ）の処理により嚥下の適否が判定されると、判定結果を示すマークＭ２が表示される。ここでは、嚥下の直前および直後の両方が呼息期間に含まれるため、嚥下のタイミングが理想的であったことを示すマークＭ２が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的であったことを示す音声（第１音）が出力される。

誘導音の出力から嚥下発生までの期間が長くなって、嚥下の直前および直後の一方または両方が呼息期間に含まれなかった場合、マークＭ２に代わって、嚥下のタイミングが理想的でなかったことを示すマークＭ３が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的でなかったことを示す音声（第２音）が出力される。

なお、マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の表示と、誘導音および第１音、第２音の出力は、被験者が確認可能な所定時間（たとえば１秒程度）だけ行われる。

やがて、呼吸動作が呼息から吸息へと切り替わるタイミングになると、画面Ｄ１は、図９（ａ）の状態になる。その後、吸息が進むと、図９（ｂ）に示すように、再び領域Ｒ１２の背景が赤色で表示され、且つ、領域Ｒ２２にバーメータＢ２が表示される。吸息の強さに応じてバーメータＢ２が破線矢印の方向に延びていき、吸息の強さが最大になると、図９（ｃ）の状態になる。

被験者が誤ってこのタイミング付近で嚥下を行うと、図９（ｄ）に示すように、まず、嚥下の発生を示すマークＭ１が表示され、さらに、図４（ａ）の処理により嚥下の適否が判定される。ここでは、嚥下の直前および直後の両方が吸息期間に含まれるため、嚥下のタイミングが理想的でなかったと判定され、マークＭ３が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的でなかったことを示す音声（第２音）が出力される。

以後、同様に、被験者に対する嚥下の訓練が行われる。嚥下の訓練を終了させる入力がなされると、図３（ａ）の処理が終了し、表示部１１１における表示が終了する。

＜実施形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏され得る。

たとえば図８（ｄ）に示すように、誘導音（トリガ）に応じて被験者が行った嚥下が理想的であったか否かを示す情報（マークＭ２、Ｍ３）が、嚥下の都度、表示部１１１に表示される。このため、被験者は、自身が行った嚥下が理想的なタイミングであったか否かを、嚥下訓練の際に随時、確認することができる。また、言語聴覚士等も、被験者が呼吸動作中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できる。よって、被験者は、自ら、または言語聴覚士等の指導を受けながら、円滑かつ効果的に嚥下の訓練を進めることができる。

図７（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、被験者の呼吸動作を示す情報が、領域Ｒ１１、Ｒ１２および領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、自身では意識しにくい呼吸動作をこれらの領域に表示される情報から明確に意識できる。よって、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸動作を明確に意識しながら、呼吸動作に対して理想的なタイミングとなるように嚥下を進めることができる。

図７（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報が領域Ｒ１１、Ｒ１２に表示され、また、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報が領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１を参照することにより、自身の呼吸が呼息と吸息の何れにあるかを把握でき、且つ、その時々における呼息および吸息の進行状況を把握できる。よって、被験者は、嚥下の誘導音（トリガ）に応じて、呼吸動作中の理想的なタイミングで円滑に嚥下を進めることができる。

図７（ａ）〜図９（ｄ）を参照して説明したとおり、領域Ｒ１１の背景色と領域Ｒ１２の背景色が、互いに異なる色に設定される。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかを、色により直感的に把握でき、誘導音（トリガ）に応じてより円滑に、嚥下を進めることができる。

さらに、本実施の形態では、呼息を示す領域Ｒ１１の背景色が、嚥下に適することを示す色（緑色）に設定され、吸息を示す領域Ｒ１２の背景色が、嚥下に適しないことを示す色（赤色）に設定されている。これにより、被験者は、色により、現時点が嚥下に適する呼吸期間であるか否かを直感的に把握でき、一層円滑に嚥下を進めることができる。

図７（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、呼息の強さを示すバーメータＢ１が領域Ｒ２１に表示され、吸息の強さを示すバーメータＢ２が領域Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸の状態やリズムをバーメータＢ１、Ｂ２の変化により明確かつ容易に把握することができる。よって、被験者は、誘導音（トリガ）に応じて、呼息期間に収まるように、嚥下を進めることができる。

図９（ｄ）に示すように、嚥下適否の判定結果を示すマークＭ２、Ｍ３が、領域Ｒ１１、Ｒ１２に表示される第１の動作情報および領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される第２の動作情報とともに、表示部１１１に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して嚥下の訓練を進めながら、同時に、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、表示部１１１に表示されたマークＭ２、Ｍ３により確認することができる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑かつ効果的に進めることができる。

さらに、本実施の形態では、嚥下適否の判定結果を示す音（第１音、第２音）が出力される。これにより、被験者は、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、音により、一層明確に把握することができる。

図８（ｄ）に示すように、嚥下が検出されたことに応じて嚥下の発生を示すマークＭ１が表示部１１１に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して自身の呼吸動作を把握しながら、呼吸動作中のどのタイミングで自身が嚥下を行ったかを確認することができる。これにより、被験者は、自身が理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを嚥下の都度確認でき、一層効果的に嚥下の訓練を進めることができる。

図５および図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて誘導音（トリガ）が出力される。これにより、誘導音（トリガ）に応じて被験者が行う嚥下が呼息期間中に収まりやすくなる。よって、被験者は、訓練の際に、呼吸動作に対して理想的なタイミングで嚥下を行いやすくなる。

図３（ｂ）に示すように、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データと音センサ１３１ａにより検出された音データとに基づいて嚥下が検出される。これにより、被験者が嚥下を行っていないタイミングにおいて音センサ１３１ａにより嚥下音に類似する音が検出されたとしても、これを嚥下として誤検出することを抑制できる。よって、嚥下の検出精度を高めることができる。

さらに、本実施の形態では、被験者の喉頭部の変位を検出する変位センサ１３１ｂにより検出された変位データをも加味して嚥下が検出される。このため、嚥下の検出精度を一層高めることができる。

なお、本実施の形態では、表示（マークＭ２、Ｍ３）と音声（第１音、第２音）の両方で嚥下の適否が通知されたが、表示と音声の何れか一方で嚥下の適否が通知されてもよい。また、被験者の呼吸動作は、領域Ｒ１１、Ｒ１２における背景色の表示と領域Ｒ２１、Ｒ２２におけるバーメータＢ１、Ｂ２の表示の何れか一方で示されてもよい。さらに、嚥下の検出に応じて嚥下発生を示す音声が出力されてもよい。

この他、本発明の実施形態は、以下のように種々の変更が可能である。

＜変更例１＞
図１０は、変更例１に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。

変更例１では、鼻カニューレ１２０に代えて、検出バンド１４０が用いられる。検出バンド１４０は、伸縮性のベルト状部材からなっており、内部に伸縮性の歪みセンサ１４０ａを備えている。歪みセンサ１４０ａからの検出信号は、ケーブル１４１を介して端末装置１１０に供給される。検出バンド１４０の両端には、面ファスナー等の留め具１４０ｂが設けられている。検出バンド１４０は、被験者の胸部に巻かれた状態で、両端が留め具１４０ｂにより接合されて、被験者に装着される。被験者が呼吸を行うと、呼吸に伴い歪みセンサ１４０ａが伸縮し、伸縮に応じた検出信号が端末装置１１０に供給される。この検出信号に基づいて、被験者の呼吸が検出される。

図１１は、変更例１に係る嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。

変更例１では、歪みセンサ１４０ａからの検出信号がＡ／Ｄ変換部１１５に入力される。Ａ／Ｄ変換部１１５は、歪みセンサ１４０ａから入力される検出信号をデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、上記実施の形態の鼻カニューレ１２０を用いた場合と同様、被験者の呼吸を反映した呼吸データとなる。こうして生成された呼吸データに基づいて上記実施の形態と同様の処理が行われ、同様の表示および音声出力がなされる。

したがって、変更例１においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。加えて、変更例１によれば、鼻カニューレ１２０に代えて検出バンド１４０が被験者に装着されるため、被験者は、嚥下訓練の際により円滑に呼吸動作を行うことができ、また、嚥下訓練の際に被験者に与えられる違和感を緩和できる。よって、被験者は、より円滑かつ快適に、嚥下訓練を行うことができる。

＜変更例２＞
図１２は、変更例２に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。

変更例２では、鼻カニューレ１２０に代えて、サーミスタ式の呼吸検出器１５０が用いられる。呼吸検出器１５０は、検出部１５１とケーブル１５２を有する。検出部１５１は、２つの鼻孔にそれぞれ挿入される棒状の２つの支持部１５１ａと、被験者の口元に延びる棒状の支持部１５１ｂを備える。２つの支持部１５１ａの先端にそれぞれ温度センサ１５１ｃ（図１３参照）が設置され、支持部１５１ｂの先端にも温度センサ１５１ｄ（図１３参照）が設置されている。温度センサ１５１ｃ、１５１ｄからの検出信号は、ケーブル１５２を介して端末装置１１０に供給される。呼吸検出器１５０は、鼻カニューレ１２０と同様に方法で、被験者に装着される。

被験者が呼吸を行うと、呼息と吸息に応じた検出信号が端末装置１１０に供給される。被験者が呼吸を行うと、呼息期間では、体内から放出される息によって、温度センサ１５１ｃまたは温度センサ１５１ｄによって検出される温度が上昇し、吸息期間では、外部から体内に取り込まれる空気により、温度センサ１５１ｃまたは温度センサ１５１ｄによって検出される温度が低下する。この温度の変化が、温度センサ１５１ｃおよび温度センサ１５１ｄからの検出信号に反映される。この検出信号に基づいて、被験者の呼吸が検出される。

図１３は、変更例２に係る嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。

変更例２では、温度センサ１５１ｃ、１５１ｄからの検出信号がＡ／Ｄ変換部１１５に入力される。Ａ／Ｄ変換部１１５は、温度センサ１５１ｃ、１５１ｄから入力される検出信号をデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、上記実施の形態の鼻カニューレ１２０を用いた場合と同様、被験者の呼吸を反映した呼吸データとなる。変更例１では、こうして生成された呼吸データに基づいて、上記実施の形態と同様の処理が行われ、同様の表示および音声出力がなされる。したがって、変更例１においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。

＜変更例３＞
上記実施の形態では、図７（ａ）〜図９（ｄ）に示す画面Ｄ１の表示において、領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示されるバーメータＢ１、Ｂ２の色が同じ色に設定されたが、バーメータＢ１、Ｂ２の色は、領域Ｒ１１、Ｒ１２と同様、互いに異なる色であってもよい。

図１４（ａ）、（ｂ）は、変更例３に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、変更例３では、バーメータＢ１の色が領域Ｒ２１の背景色と同じく緑色に設定され、バーメータＢ２の色が領域Ｒ２２の背景色と同じく赤色に設定される。

変更例３によれば、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色のみならず、バーメータＢ１、Ｂ２の色も、それぞれ、緑色および赤色に設定されるため、被験者は、より明確に、自身の呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを把握できる。よって、被験者は、より効果的に、呼吸に対して理想的なタイミングで嚥下を行うよう嚥下の訓練を進めることができる。

なお、このように、バーメータＢ１、Ｂ２の色によって呼息と吸息が示される場合は、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色の表示を省略してもよく、あるいは、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色を同じ色としてもよい。但し、変更例３のように、バーメータＢ１の色とともに領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色を呼息と吸息とで切り替えた方が、被験者は、より明確に、自身の呼吸動作を把握することができる。

＜変更例４＞
図１４（ｃ）、（ｄ）は、変更例４に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。

変更例４では、バーメータＢ１、Ｂ２を構成するセグメント群の表示を調整するによって、呼吸動作における嚥下のタイミングが被験者に表示される。より詳細には、嚥下が検出されたタイミングにおいて領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示されていたセグメント群のうち、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から最も離れたセグメントが、他のセグメントと異なる色で一定期間（たとえば１秒程度）、表示され続ける。

図１４（ｃ）では、最右端のセグメントがセグメントＢ１１であるバーメータが領域Ｒ２１に表示されたタイミングにおいて、嚥下が検出されている。現時点の呼息の状況は、現時点で領域Ｒ２１に表示されているバーメータＢ１（セグメントＢ１１を除く）の長さおよび移動方向で示される。図１４（ｄ）では、最左端のセグメントがセグメントＢ２１であるバーメータが領域Ｒ２１に表示されたタイミングにおいて、嚥下が検出されている。現時点の吸息の状況は、現時点で領域Ｒ２２に表示されているバーメータＢ２（セグメントＢ２１を除く）の長さおよび移動方向で示される。

変更例４によれば、直前に被験者が行った嚥下のタイミングを、セグメントＢ１１、Ｂ２１の表示によって確認することができる。よって、被験者は、逐次、呼吸に対する嚥下のタイミングを明確に確認しながら、より効果的に、嚥下の訓練を進めることができる。

＜変更例５＞
変更例５では、呼息期間の前半と後半とで、領域Ｒ２１に表示されるバーメータＢ１の色が変えられる。呼息期間の前半では、バーメータＢ１の色が緑色に設定され、呼息期間の後半では、バーメータＢ１の色が黄色に設定される。吸息期間は全期間において、バーメータＢ２の色が赤色に設定される。

変更例５では、このようにバーメータＢ１、Ｂ２の色を調整することにより、被験者に嚥下のトリガが与えられる。すなわち、バーメータＢ１が緑色で表示されている期間（呼息期間の前半）が嚥下に最良の期間である。被験者は、バーメータＢ１が緑色で表示されることにより、嚥下のトリガを受け、嚥下を誘導される。バーメータＢ１が黄色で表示されている期間（呼息期間の後半）は嚥下後に吸息が生じるリスクがある期間であり、バーメータＢ２が赤色で表示されている期間（吸息期間）は嚥下に適さない期間（誤嚥のリスクが高い期間）である。

なお、変更例５では、バーメータＢ１の色により嚥下が誘導されるため、被験者に嚥下を誘導する誘導音は出力されない。

変更例５では、現時点の呼息に対し５回前までの各呼息について求めた呼息期間Ｐ１（図６（ａ）参照）の平均値が、現時点の呼息に対する呼息期間として取得される。呼息の開始が検出されてからこの平均値の半分の期間が経過するまでの期間が呼息期間の前半に設定され、前半の終了時点から呼息が終了するまでの期間が呼息期間の後半に設定される。

図１５は、変更例５に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。

Ｓ５１において、嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸データに基づいて、現時点の呼吸動作が呼息期間の前半に含まれるか否かを判定する。Ｓ５１の判定がＹＥＳの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５２において、バーメータＢ１の色を緑色に設定する。Ｓ５１の判定がＮＯの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５３において、現時点の呼吸動作が呼息期間の後半に含まれるか否かを判定する。Ｓ５３の判定がＹＥＳの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５４において、バーメータＢ１の色を黄色に設定する。Ｓ５３の判定がＮＯの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５５において、バーメータＢ２の色を赤色に設定する。嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５６において嚥下訓練の終了操作が入力されたと判定するまで、Ｓ５１〜Ｓ５５の処理を繰り返す。

図１６は、変更例５に係る判定出力処理を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、図４（ａ）のフローチャートのＳ３３がＳ３７〜Ｓ３９に置き換えられている。

Ｓ３２の判定がＹＥＳの場合（嚥下の直前および直後の両方が呼息期間に含まれる場合）、判定出力部１１６ｅは、さらにＳ３７において、嚥下の直前および直後の両方が呼息期間の前半に含まれるか否かを判定する。Ｓ３７の判定がＹＥＳの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３８において、当該嚥下が呼吸に対して最も理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３７の判定がＮＯの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３９において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３２の判定がＮＯの場合、図４（ａ）のフローチャートと同様、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３４において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされなかったとの判定結果を取得する。Ｓ３５において、判定出力部１１６ｅは、判定結果に基づく表示を行う。

図１７（ａ）〜（ｄ）は、変更例５に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。変更例５では、領域Ｒ３１に、嚥下が最も理想的であることを示すマークＭ２の他、嚥下が最も理想的ではないものの適正であることを示すマークＭ４が含まれている。マークＭ３は、嚥下が適正ではないことを示すマークである。

図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、呼吸動作が吸息期間にある場合、領域Ｒ２２にはバーメータＢ２が領域Ｒ１２の背景色と同じく赤色で表示される。なお、吸息期間において被験者が嚥下を行った場合は、領域Ｒ３１にはマークＭ１とマークＭ３が表示される。

図１７（ｃ）に示すように、呼吸動作が呼息期間の前半にある場合、領域Ｒ２１にはバーメータＢ１が領域Ｒ１１の背景色と同じく緑色で表示される。このタイミングで被験者が嚥下を行うと、図１７（ｃ）に示すように、領域Ｒ３１にマークＭ１とマークＭ２が表示される。

図１７（ｄ）に示すように、呼吸動作が呼息期間の後半にある場合、領域Ｒ２１にはバーメータＢ１が領域Ｒ１１の背景色と異なる黄色で表示される。このタイミングで被験者が嚥下を行うと、図１７（ｄ）に示すように、領域Ｒ３１にマークＭ１とマークＭ４が表示される。

変更例５によれば、呼息期間のうち嚥下を行うタイミングが最も理想的な前半の期間において、バーメータＢ１の色が緑色に設定され、その他の呼息期間はバーメータＢ１の色が黄色に設定される。これにより、被験者は、バーメータＢ１、Ｂ２（第２の動作情報）から、自身の呼吸動作を把握できるとともに、同時に、バーメータＢ１の色により、嚥下のトリガを受けることができる。さらに、被験者は、マークＭ２、Ｍ４によって、自身の嚥下が最も理想的なタイミングでなされたか否かを把握することができる。

＜変更例６＞
図１８（ａ）〜（ｄ）は、変更例６に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。

変更例６では、領域Ｒ２１、Ｒ２２が領域Ｒ２３に置き換えられている。呼吸出力部１１６ｂは、呼吸データに基づいて、呼息と吸息を区分する直線Ｌ１に被験者の呼吸波形Ｂ３を重ねた画像を領域Ｒ２３に表示させる。被験者の呼吸動作に伴って呼吸波形Ｂ３が遷移する。また、嚥下検出部１１６ｄは、嚥下を検出したタイミングを破線で示すマークＳ１を、呼吸波形Ｂ３に重ねて表示させる。マークＳ１もまた、被験者の呼吸動作に伴って、呼吸波形Ｂ３とともに遷移する。

さらに、領域Ｒ３１には、嚥下の発生を示すマークＭ１に代えて、嚥下を誘導するためのマークＭ５が表示される。嚥下誘導部１１６ｃは、嚥下の誘導タイミングにおいて、マークＭ５を領域Ｒ３１に表示させる。ここでは、呼息が開始されてから呼息期間の前半が終了するまでの全期間において、マークＭ５が表示され続ける。マークＭ２〜Ｍ４は、図１７（ａ）〜（ｄ）の場合と同様の処理により表示される。

図１７（ｃ）に示すように、呼息の開始に応じてマークＭ５が表示される。これにより、被験者に嚥下が誘導される。図１８（ｄ）に示すように、呼息期間の前半が終了すると、マークＭ５が非表示となる。被験者が呼息期間の後半において嚥下を行うと、図１８（ｄ）に示すように、嚥下のタイミングを示すマークＳ１が呼吸波形Ｂ３に重ねて表示され、さらにマークＭ４が領域Ｒ３１に表示される。

変更例６によれば、呼吸波形Ｂ３が表示されるため、被験者は、自身の呼吸の状態を呼吸の遷移とともに簡易に把握でき、嚥下誘導のトリガ（マークＭ５の表示）に嚥下を合わせやすくなる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑に進めることができる。

＜他の変更例＞
呼吸の検出方法を実施の形態とともに変更例１、２において説明したが、さらに他の方法により呼吸を検出してもよい。たとえば、被験者の呼吸音により呼吸を検出するようにしても良い。

嚥下の誘導音は、ブザー音等の単調な音でもよく、嚥下を促す言葉を音声で出力してもよい。また、嚥下が適正であることを通知する第１音は、適正であることが直感的に分かる音声であることが好ましく、嚥下が不適正であることを通知する第２音は、不適正であることが直感的に分かる音声であることが好ましい。第１音と第２音もまた、嚥下の適否を言葉で通知する音声であってもよい。

画面Ｄ１の内容やレイアウトは、上記のものに限られるものではない。たとえば、バーメータＢ１、Ｂ２に代えて、指針の回転によって呼吸の状態が表示されてもよい。また、呼息と吸息が呼息音と吸息音に類似する音声や、他の音声によって報知されてもよい。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１００ … 嚥下訓練装置
１１１ … 表示部
１１３ … 音出力部
１１４ … 圧力センサ（呼吸検出部）
１１６ … 制御部
１１６ａ … 呼吸検出部
１１６ｂ … 呼吸出力部
１１６ｃ … 嚥下誘導部
１１６ｄ … 嚥下検出部
１１６ｅ … 判定出力部（嚥下判定部、結果出力部）
１２０ … 鼻カニューレ（呼吸検出部）
１３１ａ … 音センサ（音検出部）
１３１ｂ … 変位センサ（変位検出部）
１４０ … 検出バンド（呼吸検出部）
１４０ａ … 歪みセンサ
１５０ … 呼吸検出器（呼吸検出部）
１５１ｃ、１５１ｄ … 温度センサ（呼吸検出部）
Ｂ１、Ｂ２ … バーメータ（標示子）

Claims (15)

1. 嚥下訓練のための嚥下訓練装置において、
   被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部と、
   前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを前記被験者に与える嚥下誘導部と、
   被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部と、
   前記嚥下検出部により検出された嚥下が前記呼吸検出部により検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定する嚥下判定部と、
   前記嚥下判定部により判定がなされたことに応じて判定結果を示す情報を外部に出力する結果出力部と、を備える、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
2. 請求項１に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて前記被験者の呼吸動作を示す情報を外部に出力する呼吸出力部をさらに備える、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
3. 請求項２に記載の嚥下訓練装置において、
   情報を表示するための表示部をさらに備え、
   前記呼吸出力部は、前記呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報とを、前記呼吸動作を示す情報として、前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
4. 請求項３に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
5. 請求項４に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示の色を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
6. 請求項５に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸出力部は、前記呼息の場合の前記表示の色を緑色に設定し、前記吸息の場合の前記表示の色を赤色に設定する、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
7. 請求項３ないし６の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息の強さを第１の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させ、吸息の強さを前記第１の方向と反対の第２の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
8. 請求項３ないし６の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
   前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息と吸息を区分する直線に呼吸の波形を重ねた画像を前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
9. 請求項３ないし８の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
   前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報とともに、前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする嚥下訓練装置。
   
10. 請求項９に記載の嚥下訓練装置において、
    音を出力するための音出力部をさらに備え、
    前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を示す音を前記音出力部に出力させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
    
11. 請求項３ないし１０の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    前記嚥下検出部が前記嚥下を検出したことに応じて嚥下の発生を示す情報を前記表示部に表示させる嚥下出力部をさらに備える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
    
12. 請求項１ないし１１の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    前記嚥下誘導部は、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて前記トリガを前記被験者に与える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
    
13. 請求項３ないし１１の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    前記嚥下誘導部は、呼息期間中の理想的な嚥下期間における前記第２の動作情報の表示形態をその他の呼吸期間の表示形態に対して相違させることにより、前記トリガを前記被験者に与える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
    
14. 請求項１ないし１３の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    前記被験者の喉頭部の音を検出する音検出部を備え、
    前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と前記音検出部により検出された音情報とに基づいて前記嚥下を検出する、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
    
15. 請求項１４に記載の嚥下訓練装置において、
    前記被験者の喉頭部の変位を検出する変位検出部をさらに備え、
    前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と、前記音検出部により検出された音情報と、前記変位検出部により検出された変位情報とに基づいて前記嚥下を検出する、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。

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