特許 6980245 嚥下能力測定装置及び嚥下能力測定装置の作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6980245

(24)【登録日】2021年11月19日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】嚥下能力測定装置及び嚥下能力測定装置の作動方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/11 20060101AFI20211202BHJP

   A61B 5/389 20210101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/11 310

   A61B5/389

【請求項の数】14

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-229661(P2016-229661)

(22)【出願日】2016年11月28日

(65)【公開番号】特開2018-86039(P2018-86039A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年11月1日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 発行者名：日本言語聴覚学会 刊行物名：第１７回日本言語聴覚学会 プログラム・抄録集 頒布年月日：平成２８年５月３１日 平成２８年６月１０日 第１７回日本言語聴覚学会にて発表

(73)【特許権者】

【識別番号】316017756

【氏名又は名称】柴本 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100098121

【弁理士】

【氏名又は名称】間山 世津子

(74)【代理人】

【識別番号】100107870

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 健一

(72)【発明者】

【氏名】柴本 勇

【審査官】 藤原 伸二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３０４８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６８０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３７１７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１１１００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０９９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１１

Ａ６１Ｂ ５／３８９

Ａ６１Ｂ ５／２２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者の舌骨筋群の筋肉表面に配置される検出電極部と、該検出電極部によって検出された表面筋電位を定量化する筋電位計測装置と、該筋電位計測装置の計測結果を表示する表示装置とを有する嚥下能力測定装置において、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「普通に飲む」意識で飲む嚥下運動を行うときに前記筋電位計測装置で計測される舌骨筋群の第１筋活動量を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定し、被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「強く飲む」意識で飲む嚥下運動を行うときに前記筋電位計測装置で計測される舌骨筋群の第２筋活動量を「最大努力嚥下時の筋活動レベル」として設定し、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を被検者の嚥下能力として求める嚥下能力判定手段を有し、
前記表示装置は、該嚥下能力判定手段の判定結果を表示する表示手段を有することを特徴とする嚥下能力測定装置。

【請求項2】

前記筋活動量は、最大振幅における前記表面筋電位の値であることを特徴とする請求項１に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項3】

前記液体又は液状流動物は、被検者自身の唾液であり、前記筋活動量は、被検者の空嚥下時に計測されることを特徴とする請求項１又は２に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項4】

前記嚥下能力判定手段は、「普通に飲む」意識で複数回に亘って嚥下するときに計測される複数の筋活動量の値を平均した値を「通常嚥下時の筋活動レベル」として認識することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項5】

前記嚥下能力判定手段は、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定する判定用閾値を記憶しており、健常者の嚥下能力であることを判定するための前記閾値は、１．５〜２．５の範囲内の値に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項6】

前記嚥下能力判定手段は、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定する判定用閾値を記憶しており、嚥下障害を判定するための前記閾値は、１．０〜２．０の範囲内の値に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項7】

被検者の舌骨筋群の筋肉表面に配置された検出電極部によって表面筋電位を検出し、該表面筋電位を定量化し、定量化された表面筋電位の計測結果に基づいて被検者の嚥下能力を測定するための嚥下能力測定装置の作動方法であって、
該嚥下能力測定装置の嚥下能力判定手段は、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「普通に飲む」意識で飲む嚥下運動を行うときに検出された表面筋電位を定量化して得た舌骨筋群の第１筋活動量を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定し、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「強く飲む」意識で飲む嚥下運動を行うときに検出された表面筋電位を定量化して得た舌骨筋群の第２筋活動量を「最大努力嚥下時の筋活動レベル」として設定し、
「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を被検者の嚥下能力として設定することを特徴とする嚥下能力測定装置の作動方法。

【請求項8】

前記筋活動量は、最大振幅における前記表面筋電位の値であることを特徴とする請求項７に記載の作動方法。

【請求項9】

前記液体又は液状流動物は、被検者自身の唾液であり、前記筋活動量は、被検者の空嚥下時に検出された表面筋電位であることを特徴とする請求項７又は８に記載の作動方法。

【請求項10】

前記嚥下能力判定手段は、「普通に飲む」意識で複数回に亘って嚥下するときに計測される複数の筋活動量の値を平均した値を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の作動方法。

【請求項11】

前記嚥下能力判定手段は、健常者の嚥下能力であることを判定するための判定用閾値を１．５〜２．５の範囲内の値に設定し、この閾値に基づいて、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の作動方法。

【請求項12】

前記嚥下能力判定手段は、嚥下障害を判定するための判定用閾値を１．０〜２．０の範囲内の値に設定し、この閾値に基づいて、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の作動方法。

【請求項13】

舌骨筋群が舌骨上筋群である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の嚥下能力測定装置。

【請求項14】

舌骨筋群が舌骨上筋群である請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法に関するものであり、より詳細には、一律又は画一的に設定される判定基準又は統計的指標に依存することなく、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定することができる嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

我が国を含む多くの先進国は高齢化社会を迎えており、摂食嚥下リハビリテーションが発展した結果、摂食嚥下障害者に対する適切な物性の食物が提供されるとともに、高齢者や、疾患を抱えた患者等が再び食の喜びを感じる等の如きＱＯＬ(生活の質)の向上が重視されるに至っている。また、高齢社会においては、サルコペニアやフレイルに代表される低栄養の状態を克服する上でも、安全な経口摂取が重要であるが、一般に、この種の経口摂取には、介護等の点で人手がかかることも知られている。更には、誤嚥や摂食嚥下障害に起因した高齢者等の窒息事故、誤嚥性肺炎等が主要な死亡原因として近年殊に問題視されている。このような経口摂取不良の克服や、誤嚥又は窒息の防止、或いは、嚥下障害の克服等のためには、患者等が自身の嚥下能力を自覚し又は正しく把握するとともに、適切な訓練等により摂食嚥下能力を回復し又は維持するための環境又は設備等を提供するといった対策が望まれる。

【0003】

嚥下は、随意的運動及び反射活動が共存する生理学的過程で成立するが、複雑な嚥下運動は、大脳による神経制御と反射活動の両者によって遂行される。嚥下運動は、大脳の制御機構によって、ある程度まで随意的に制御することが可能であると考えられている。本発明者は、食物の相違により脳の血流増加部位が異なることを非特許文献1において報告している（非特許文献１:"Cortical activation during solid bolus swallowing" (J Med Dent Sci 2007;54)）。また、非特許文献２には、嚥下時の器官の活動と、嚥下すべき液体量との時間的関係において、液体量が増加するほど器官活動の開始時期が早期化し、その持続時間も若干延長することが記載されている（非特許文献２:"Timing of Videofluoroscopic, Manometric Events, and Bolus Transit During the Oral and Pharyngeal Phases of Swallowing" (Dysphagia 4:8-15 (1989)）。

【0004】

本発明者は、大脳の制御を表すと考えられる嚥下の随意的可変性を嚥下音の音響分析により検討することを研究するとともに、被検者（又は被験者）の随意的可変性と関連した舌骨上筋群の筋活動量を表面筋電計により計測する技術を研究している。表面筋電計を用いた嚥下機能測定技術として、例えば、特許文献１（特開2005-304890号公報）には、表面筋電計を用いて被検者の嚥下能力を測定する嚥下障害の検知方法が記載されている。この検知方法は、被検者の舌骨筋群の筋肉表面に電極を配置して嚥下時の表面筋電図を取得し、表面筋電図によって可視化されたパラメータを健常人及び障害者のデータと対比し、これにより、被検者の嚥下機能を評価しようとする嚥下機能評価方法である。

【0005】

また、特許文献２（特開2009-39516号公報）には、飲食物を飲み込む際に得られる嚥下感(所謂「のどごし感」)を客観的に評価すべく、被検者の舌骨筋群の筋肉表面に電極を配置して嚥下時の表面筋電図を取得し、特定周波数帯の表面筋電位を指標として飲食物の嚥下感を評価する技術が記載されている。但し、この技術は、「のどごし感」と関連する飲食物固有の特性を被験者の表面筋電位より数値的に明らかにしようとする飲食物の評価方法であり、被検者の嚥下機能を評価する技術ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開2005-304890号公報

【特許文献2】特開2009-39516号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】"Cortical activation during solid bolus swallowing" (J Med Dent Sci 2007;54)

【非特許文献2】"Timing of Videofluoroscopic, Manometric Events, and Bolus Transit During the Oral and Pharyngeal Phases of Swallowing" (Dysphagia 4:8-15 (1989)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

表面筋電計を用いた従来の嚥下機能評価方法（特許文献１）によれば、被検者の嚥下能力を可視化し、被検者が自身の嚥下能力を自覚・対応し得るかもしれない。しかしながら、従来の嚥下機能評価方法では、被検者の嚥下機能を健常人及び障害者のデータと対比して被検者の嚥下機能を評価しなければならないので、この評価方法を普及させるには、多くの被検者に一律又は画一的に適用可能な評価基準、判定基準又は統計的指標を予め設定し又は用意する必要がある。他方、所要の嚥下機能又は嚥下能力は、年齢、性別、身体能力、生活習慣、検査条件、検査環境等により被検者毎又は検査毎に比較的大きく相違するので、嚥下機能又は嚥下能力が正常であるか否かを判定するためには、多くの客観的データ又は統計的データを蓄積し且つ分析し、筋電位等の正常値又は正常範囲を客観的且つ数値的に一律又は画一的に設定する必要が生じるが、これは極めて困難である。即ち、嚥下機能又は嚥下能力を判定するための筋電位等の客観的数値基準が存在せず、従って、現状では、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定し難い事情がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一律又は画一的に設定される判定基準又は統計的指標に依存することなく、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定することができる嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明は、被検者の舌骨筋群の筋肉表面に配置される検出電極部と、該検出電極部によって検出された表面筋電位を定量化する筋電位計測装置と、該筋電位計測装置の計測結果を表示する表示装置とを有する嚥下能力測定装置において、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「普通に飲む」意識で嚥下するときに前記筋電位計測装置で計測される第１筋活動量を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定し、被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「強く飲む」意識で嚥下するときに前記筋電位計測装置で計測される第２筋活動量を「最大努力嚥下時の筋活動レベル」として設定し、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を被検者の嚥下能力として求める嚥下能力判定手段を有し、
前記表示装置は、該嚥下能力判定手段の判定結果を表示する表示手段を有することを特徴とする嚥下能力測定装置を提供する。

【0011】

本発明は又、被検者の舌骨筋群の筋肉表面に検出電極部を配置し、該検出電極部によって検出された表面筋電位を定量化し、定量化された表面筋電位の計測結果に基づいて被検者の嚥下能力を判定する嚥下能力判定方法において、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「普通に飲む」意識で嚥下するときに検出された表面筋電位を定量化して得た第１筋活動量を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定し、
被検者が液体、液状流動物又は半固体飲食物を「強く飲む」意識で嚥下するときに検出された表面筋電位を定量化して得た第２筋活動量を「最大努力嚥下時の筋活動レベル」として設定し、
「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を被検者の嚥下能力として設定することを特徴とする嚥下能力判定方法を提供する。

【0012】

本発明の上記構成によれば、被検者は、「普通に飲む」及び「強く飲む」という二つの嚥下モードで液体等を飲み込むが、各嚥下モードは、被検者固有の嚥下能力を反映したものである。本発明は、各嚥下モードの筋活動レベルの相対的な相違を検出し、両筋活動レベルの差異によって被検者の嚥下能力を判定しようとするものである。従って、本発明によれば、被検者の嚥下機能を他の被検者の嚥下機能と比較する必要がなく、多くの客観的データ又は統計的データを蓄積し且つ分析して一律又は画一的な判定基準又は統計的指標を設定する必要もなく、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率をパラメータとして被検者の嚥下機能を判定すれば良い。

【0013】

また、このパラメータの判定は、被検者が「強く飲む」嚥下運動と「普通に飲む」嚥下運動とを明確に変化せしめる嚥下機能を有するか否かという観点より行うことができ、従って、第１筋活動量と第２活動量とが明確に相違するか否かを判定すべく、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の値が、例えば、１．５以上であるか否か、或いは、２．０以上であるか、という簡易な比較を実施すれば良い。

【0014】

なお、本明細書において、「普通に飲む」嚥下運動は、被検者が検者より「普通に飲む」ことを直前に指示され、それに従った意識で唾液、水等を飲む嚥下運動である。これは、日常的に無意識に行う「通常嚥下時」の嚥下運動として把握し得る。他方、「強く飲む」嚥下運動は、被検者が検者より「強く飲む」ことを直前に指示され、それに従った意識で唾液、水等を飲む嚥下運動である。これは、被検者が積極的に飲み込む努力を意識し、意識的に行う被検者固有の「最大努力嚥下」として把握し得る。

【0015】

本発明の好適な実施形態によれば、上記筋活動量は、最大振幅における表面筋電位の値であり、上記液体又は液状流動物は、被検者自身の唾液であり、上記筋活動量は、被検者の空嚥下時に計測される。

【0016】

好ましくは、嚥下能力判定手段は、「普通に飲む」意識で複数回に亘って嚥下するときに計測される複数の筋活動量の値を平均した値を「通常嚥下時の筋活動レベル」として設定する。所望により、「強く飲む」意識で複数回に亘って嚥下するときに計測される複数の筋活動量の値を平均した値を「最大努力嚥下時の筋活動レベル」として設定することも可能である。

【0017】

好適には、嚥下能力判定手段は、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定する判定用閾値を記憶する。健常者の嚥下能力であることを判定するための閾値は、１．５〜２．５の範囲内の値、好ましくは、１．８〜２．２の範囲内の値（例えば、２．０）に設定される。治療を要する嚥下障害を判定するための閾値は、１．０〜２．０の範囲内の値、好ましくは、１．３〜１．７の範囲内の値（例えば、１．５）に設定される。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法によれば、一律又は画一的に設定される判定基準又は統計的指標に依存することなく、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の好適な実施形態に係る嚥下能力測定装置の構成を全体的に示すシステム構成図である。

【図2】図２は、筋電位計測ユニットの構成及び機能を概略的に示すブロック図である。

【図3】図３は、図１に示すディスプレイ装置の画面に表示される三種類の判定結果の各画像を示す正面図である。

【図4】図４は、筋電位測定試験において検出電極部で検出された表面筋電位の原波形を示す線図である。

【図5】図５は、図４に示す原波形に基づいて筋電位計測ユニットで得られる表面筋電位の平均振幅及び最大振幅の値（筋活動量）を示す線図である。

【図6】図６は、本発明の好適な実施形態に係る嚥下能力評価・判定方法を示すフロー図である。

【図7】図７は、嚥下能力測定装置の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の好適な実施形態に係る嚥下能力測定装置の構成を全体的に示すシステム構成図である。

【0021】

図１に示す嚥下能力測定装置１は、筋電位計測ユニット２、検出電極部３、不関電極部４及びデスクトップ型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５を有する。検出電極部３及び不関電極部４は、制御信号線６によって筋電位計測ユニット２の入出力部に接続される。図１に示す如く、対をなす検出電極部３が、嚥下運動に関与する左舌骨筋群に配置される（例えば、左右オトガイ−下顎角距離の前方１／３の部位）。嚥下運動に関与する舌骨筋群として、オトガイ舌骨筋、甲状舌骨筋、胸骨舌骨筋及び胸骨甲状筋が挙げられる。また、不関電極部４は、耳垂（耳朶）に配置される。不関電極部４は、基準電極を設定するためのものであり、検出電極部３から離間した身体の任意の部位に配置すれば良い。

【0022】

検出電極部３は、筋肉の活動電位を皮膚の上から導出するための円板状又は皿形の銀/塩化銀製表面電極を有し、被検者の皮膚に接する検出電極部３の面は、粘着剤を塗布した布等で少なくとも部分的に覆われており、表面電極は、皮膚表面に密着する。筋電位計測ユニット２は、検出電極部３によって検出された表面筋電位の波形データ(原波形)を解析する制御部を有する。筋電位計測ユニット２の制御部は、検出電極部３より入力された表面筋電位の検出値を表面筋電図の波形として解析し且つ記録する一般的な筋電計の機能を備える。なお、表面筋電図は、縦軸に活動電位の振幅を表現し、横軸に時間的推移を表現した記録波形である。

【0023】

ＰＣ５は、演算処理等を実行するＣＰＵ（中央処理装置）や、メモリ、ハードディスク等の記憶装置を内蔵したＰＣ本体５ａを有する。ＰＣ本体５ａには、被検者の嚥下能力を評価又は判定するために本発明者が開発・作成した嚥下能力評価用ソフトウェアがインストールされている。ＰＣ本体５ａは、制御信号線７によって筋電位計測ユニット２の入出力部に接続されるとともに、制御信号線５ｂ、５ｃ等を介してディスプレイ装置５ｄ、キーボード５ｅ、マウス（図示せず）等のヒューマン・インターフェース・デバイスに接続される。筋電位計測ユニット２の出力（筋電図波形データ等）は、ＰＣ本体５ａの入出力インターフェースを介してＰＣ本体５ａの記憶部に入力される。ディスプレイ装置５ｄの画面には、被検者の嚥下能力を示す指標として判定用線図５ｆが画像表示されるとともに、判定結果を三段階で表示する判定結果表示５ｇが画像表示される。判定用線図５ｆには、後述するように筋電位波形及び判定用閾値が示される。判定結果表示５ｇには、「安全」「要注意」及び「危険」の文字表示が選択的に表出するとともに、これらの状態を青信号、黄信号及び赤信号で示す信号機形態の表示が表出する。嚥下能力の指標、判定結果の表示等については、後述する。

【0024】

図２は、筋電位計測ユニット２の構成及び機能を概略的に示すブロック図である。

【0025】

筋電位計測ユニット２は、入出力部(Ｉ／Ｏ)、増幅部、制御部及びＡ／Ｄ変換部を有し、制御部は、フィルタ処理部、整流処理部、ＲＭＳ処理部及び定量化部を有する。検出電極部３から入出力部に入力された原波形の筋電位検出値は、増幅部において増幅されるとともに、低周波２０Ｈｚ及び高周波５００Ｈｚを基準にフィルタ処理される。筋電図波形は陽性波形（＋）及び陰性波形（−）で構成されているので、陰性波形を陽性波形に反転する整流処理を受けた後、時定数１００ｍｓを基準に二乗平均平方根（Root Mean Square、RMS）処理を受け、しかる後、定量化処理を受け、解析結果（数値化結果）として、平均振幅、最大振幅及び積分筋電位で定量化（数値化）された筋活動量の値（単位：μＶ）が得られる。これらの解析結果は、整流化処理及びＲＭＳ処理を受けた筋電図波形の波形データとともにＡ／Ｄ変換され、入出力部を介してＰＣ本体５ａに出力される。

【0026】

ＰＣ本体５ａは、前述の嚥下能力評価用ソフトウェアにより、筋電位計測ユニット２の解析結果及び筋電図波形に基づいて被検者の嚥下能力を評価・判定し、判定用線図５ｆ及び判定結果表示５ｇ（図１）をディスプレイ装置５ｄの画面に表示する。

【0027】

図３は、ディスプレイ装置５ｄの画面に表示される三種類の判定結果の各画像を示す正面図である。前述のとおり、判定用線図５ｆ及び判定結果表示５ｇがディスプレイ装置５ｄの画面に表示される。図３に示す如く、判定用線図５ｆは、筋電位波形５ｈ及び判定用閾値５ｉ、５ｊを示す線図であり、縦軸の値は、％表示される嚥下能力の指標又は指示値であり、横軸は時間軸である。本実施形態においては、図３に破線で示す如く、嚥下能力判定のための基準レベル（１００％）が設定されるとともに、この基準レベルの１．５倍（１５０％）及び２．０倍（２００％）の値が、判定用閾値５ｉ、５ｊに設定される。また、判定結果表示５ｇには、「安全」「要注意」及び「危険」の文字表示が選択的に表示されるともに、信号機形態の図形において青信号Ｂ、黄信号Ｙ及び赤信号Ｒが選択的に視覚表示（点灯）される。なお、本願の図においては、各信号灯（信号Ｂ、Ｙ、Ｒ）の点灯状態を黒塗り表示で示す。

【0028】

以下、本発明に係る評価・判定方法について説明するとともに、これと関連して三種類の判定結果の意義について説明する。

【0029】

本発明者は、本発明の実証実験として、摂食嚥下障害を呈する疾患の既往がない健常若年者１０名（平均年齢２０．９才、女性）の被検者を対象とした筋電位測定試験を実施した。この筋電位測定試験においては、摂食物として水が用いられ、一回の摂取量は、５ｍｌに設定され、座位姿勢・嚥下時の筋電位が筋電位計測ユニット２により計測された。検出電極部３の貼付部位は、左側舌骨上筋群部に設定され、２つの検出電極部３の電極間距離は、２ｃｍに設定された。各被検者は、各筋電位計測時に水を口腔内に入れた後に水を飲み込むが、各飲み込み時には、意識的に「強く飲む」又は「普通に飲む」ようにする。各被検者は、「強く飲む」形態又は「普通に飲む」形態をランダムに５回ずつ合計１０回実行した。なお、被検者は、飲み込む直前になされる検者の指示に従って「強く飲む」又は「普通に飲む」のいずれかを意識し、そのような意識下に水を飲み込む。

【0030】

図４は、この筋電位測定試験において検出電極部３で検出された表面筋電位の原波形を示す線図であり、図５は、この原波形に基づいて筋電位計測ユニット２で得られた表面筋電位の平均振幅及び最大振幅の値（筋活動量）を示す線図である。

【0031】

図４及び図５に示される如く、健常若年者の場合、「強く飲む」際に得られる筋活動量は、「普通に飲む」際に得られる筋活動量よりも顕著に増大する。これは、「強く飲む」際に舌が口蓋に押し付けられる力が増大することと関連する現象であると考えられる。本発明者の知見によれば、検者の指示に従って「強く飲む」又は「普通に飲む」形態を健常若年者（被検者）が意識すると、図４及び図５に示される如く、「強く飲む」ことを指示された場合には、「普通に飲む」ことを指示された場合に比べて、舌骨上筋群の筋活動量（平均振幅、最大振幅）が比較的大きく増大する。この現象は、概ね全ての健常若年者に共通する現象である。他方、この現象は、嚥下能力が低下した状態の被検者には一般に観られない現象であり、嚥下能力が低下した状態の被検者の場合、「強く飲む」ことを指示されたとしても、舌骨上筋群の筋活動量（平均振幅、最大振幅）は、「普通に飲む」ことを指示された場合と同等、或いは、僅かに増大するにすぎない。

【0032】

また、このような現象は、少量の水等の液体を飲み込む際に観られるだけではなく、唾液のみを飲み込む空嚥下の際や、他の液体又は液状流動物、或いは、半固形の食品等を飲み込む際にも同様に観られる現象である。

【0033】

本発明者は、このような現象に着目し、検者が「強く飲む」ことを被検者に指示した場合に得られる被検者の筋活動量（最大振幅）ηを「最大努力嚥下時の筋活動レベル」と定義し、検者が「普通に飲む」ことを被検者に指示した場合に得られるの被検者の筋活動量（最大振幅）αを「通常嚥下時の筋活動レベル」と定義し、嚥下能力を「嚥下能力」＝「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」（η／α）として定義する。

【0034】

本発明者は、本発明の評価・判定方法における嚥下能力の判定基準を以下のとおり設定し、図３に示す判定結果表示５ｇの文字表示及び信号機表示を以下のとおり判定基準と関連させることを提案する。
(1)嚥下能力（＝η／α）≧２．０（２００％）：
今までの食生活を継続可能な状態⇒「安全」、青信号Ｂ
(2)２．０（２００％）＞嚥下能力（＝η／α）≧１．５（１５０％）：
嚥下能力向上訓練を実施し、再評価すべき状態⇒「要注意」、黄信号Ｙ
(3)１．５（１５０％）＞嚥下能力（＝η／α）：
医療機関を受診し、摂食嚥下リハビリテーション等を実施すべき状態⇒「危険」、赤信号Ｒ

【0035】

図６は、この判定基準を用いた嚥下能力評価・判定方法を示すフロー図である。以下、図６を参照して本発明に係る嚥下能力評価・判定方法について説明する。

【0036】

前述のとおり、健常者の筋電位計測の場合、「強く飲む」際に得られる筋活動量は、「普通に飲む」際に得られる筋活動量よりも顕著に増大する。他方、非健常者の筋電位計測の場合、この現象は、概ね観られない。これは、少量の水等の液体を飲み込む際に観られるのみならず、唾液のみを飲み込む空嚥下時にも同様に観られる現象である。このため、図６に示す嚥下能力評価・判定方法は、被検者の空嚥下により嚥下能力を評価・判定するように構成される。

【0037】

嚥下能力の評価・判定を実施する前の準備として、図１に示すように被検者の左舌骨筋群に検出電極部３が貼り付けられ、被検者の耳垂（耳朶）等に不関電極部４が貼り付けられ、筋電位計測ユニット２及びＰＣ５が起動される。しかる後、検者は、唾液を「普通に飲む」ように被検者に指示し、被検者は、唾液を「普通に飲む」形態で空嚥下する。検者及び被検者は、これを所定の時間間隔（例えば、３０秒間隔）で３回繰り返す。被検者に顕著な嚥下障害がある場合、３回の空嚥下を比較的短時間に反復実施することが困難であることが知られており、３回の空嚥下が被検者において困難な場合には、本発明に従って嚥下能力を評価・判定する前に検査を終了し、精密検査及び治療等を被検者に促す必要があると考えられる。なお、３回の空嚥下の妥当性については、例えば、『機能的嚥下障害スクリーニングテスト「反復唾液嚥下テスト」(the Repetitive Saliva Swallowing Test:RSST)の検討(2)妥当性の検討』（「リハビリテーション医学」VOL.37 NO.6 (383-388) 2000年6月)等に記載されているので、この論文を引用することにより、更なる詳細な説明を省略する。

【0038】

図６に示す如く、筋電位計測ユニット２は、３回の空嚥下時の筋電位検出値(原波形)を夫々取得する(S1,S2)。筋電位計測ユニット２の制御部は、筋電位検出値を増幅して、フィルタ処理、整流処理、ＲＭＳ処理及び定量化等の各処理を実行し、「普通に飲む」空嚥下時に得られた最大振幅の筋活動量αを各回の空嚥下について求め、筋電位計測ユニット２は、各回の筋活動量（最大振幅）αのデータをＡ／Ｄ変換してＰＣ本体５ａに出力する(S3)。筋電位計測ユニット２は又、平均振幅及び積分筋電位の筋活動量のデータ、筋電図波形の波形データ等をＡ／Ｄ変換してＰＣ本体５ａに出力する。

【0039】

ＰＣ５は、整流処理及びＲＭＳ処理を受けた筋電位の波形データをディスプレイ装置５ｄの画面に表示するとともに、３回の筋活動量(最大振幅)αの平均値を求め、これを「通常嚥下時の筋活動レベル」αとして設定する(S4)。

【0040】

次の段階として、検者は、唾液を「強く飲む」ように被検者に指示し、被検者は、唾液を「強く飲む」形態で空嚥下する。この空嚥下は１回で良い。筋電位計測ユニット２は、「強く飲む」空嚥下時の筋電位検出値(原波形)を取得し(S5)、筋電位計測ユニット２の制御部は、筋電位検出値を増幅して、フィルタ処理、整流処理、ＲＭＳ処理及び定量化等の各処理を実行し、「強く飲む」空嚥下時に得られた最大振幅の筋活動量ηを求め、筋活動量のデータをＡ／Ｄ変換してＰＣ本体５ａに出力する(S6)。筋電位計測ユニット２は又、平均振幅及び積分筋電位の筋活動量のデータ、筋電図波形の波形データ等をＡ／Ｄ変換してＰＣ本体５ａに出力する。ＰＣ５は、整流処理及びＲＭＳ処理を受けた筋電位の波形を図３に示す如くディスプレイ装置５ｄの画面に表示するとともに、この筋活動量ηを「最大努力嚥下時の筋活動レベル」ηとして設定する。

【0041】

次いで、ＰＣ５は、「嚥下能力」＝「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」（η／α）の値を演算し、比率η／α≧２.０（２００％）であるか否かを判定する(S7)。ＰＣ５は、比率η／α≧２.０であるとき、被検者が健常な嚥下能力を有し、今までの食生活を継続可能な状態にあると判定し、図３（Ａ）に示す如く、「安全」の文字及び青信号Ｂの点灯をディスプレイ装置５ｄの画面に表示する(S8)。なお、比率η／α≧２.０である場合、図３（Ａ）に示す如く、波形のピーク部ρが判定用閾値５ｊを超える。

【0042】

これに対し、比率η／α＜２.０（２００％）である場合、ＰＣ５は、比率η／α≧１．５（１５０％）であるか否かを更に判定する(S9)。比率η／α≧１.５であるとき、ＰＣ５は、被検者の嚥下能力が必ずしも健常ではなく、嚥下能力向上訓練を実施して再評価すべき状態にあると判定し、図３（Ｂ）に示す如く、「要注意」の文字及び黄信号Ｙの点灯をディスプレイ装置５ｄの画面に表示する(S10)。なお、１.５≦比率η／α＜２.０である場合、波形のピーク部ρは、図３（Ｂ）に示す如く、判定用閾値５ｉ、５ｊの間に位置する。

【0043】

他方、比率η／α＜１.５（１５０％）である場合、ＰＣ５は、被検者の嚥下能力が健常ではなく、医療機関を受診して摂食嚥下リハビリテーション等を実施すべき状態にあると判定し、図３（Ｃ）に示す如く、「危険」の文字及び赤信号Ｒの点灯をディスプレイ装置５ｄの画面に表示する(S11)。なお、比率η／α＜１.５である場合、波形のピーク部ρは、図３（Ｃ）に示す如く、判定用閾値５ｉの下側に位置する。

【0044】

従って、本発明に係る嚥下能力評価・判定方法によれば、被検者は、「普通に飲む」及び「強く飲む」という二つの嚥下モードで液体等を飲み込むが、各嚥下モードは、被検者固有の嚥下能力を反映したものである。本発明は、各嚥下モードの筋活動レベルの相対的な相違を検出し、両筋活動レベルの差異によって被検者の嚥下能力を判定しようとするものである。従って、本発明によれば、被検者の嚥下機能を他の被検者の嚥下機能と比較する必要がなく、多くの客観的データ又は統計的データを蓄積し且つ分析して一律又は画一的な判定基準又は統計的指標を設定する必要もなく、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」の比率を判定するために設定される判定基準（例えば、２．０又は１．５）によって被検者の嚥下機能を判定すれば良い。

【0045】

図７は、嚥下能力測定装置の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。図７において、前述の実施形態の各構成要素又は構成部分と実質的に同じ構成要素又は構成部分については、同一の参照符号が付されている。

【0046】

図１に示す嚥下能力測定装置１は、筋電位計測ユニット２及びＰＣ５を含む複合的システムとして構成されているが、本実施形態に係る嚥下能力測定装置１０は、筋電位計測ユニット及びＰＣの各機能を有する一体的な機器又は装置として構成したものである。このような嚥下能力測定装置１０は、携帯型自動血圧計の如く携帯可能な装置であるので、利便性の点で極めて有利である。

【0047】

嚥下能力測定装置１０は、本体１２及びディスプレイ部１５を枢軸部１１によって連結した構造を有し、ディスプレイ部１５は、図７（Ｂ）に矢印で示す如く、枢軸部の中心軸線を中心に回動し、比較的コンパクトな形態で収納し又は持ち運ぶことができる。本体１２の上面には、起動スイッチ１２ａ、キー入力部１２ｂ及び操作スイッチ群１２ｃが配置される。ディスプレイ部１５には、前述のディスプレイ装置５ｄ（図１）と同じく、判定用線図５ｆ及び判定結果表示５ｇが画像表示される。検出電極部３及び不関電極部４は、制御信号線６によって本体１２の側面に接続される。

【0048】

嚥下能力測定装置１０の他の構成及び機能は、前述した嚥下能力測定装置１の構成及び機能と実質的に同一であるので、更なる詳細な説明は、省略する。

【0049】

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能であることはいうまでもない。

【0050】

例えば、上記実施形態においては、唾液のみを飲み込む空嚥下、或いは、少量の水を飲み込む嚥下を対象として本発明について説明したが、他の液体又は液状流動物や、半固体飲食物を用いて本発明を実施しても良い。

【0051】

また、上記実施形態においては、嚥下能力（η／α）を判定する判定用閾値として、２．０（２００％）及び１．５（１５０％）の値を採用しているが、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、１．８（１８０％）及び１．３（１３０％）の如く、他の値を使用することも可能である。

【0052】

更に、上記実施形態においては、嚥下能力測定装置の構成要素としてデスクトップ型ＰＣを採用しているが、この形式のＰＣに換えて、ノート形ＰＣ、タブレット型ＰＣ、携帯端末機器等を採用しても良い。

【0053】

また、上記実施形態においては、嚥下能力測定装置は、検出電極部を制御信号線によって筋電位計測ユニット等に接続する有線式装置であるが、検出電極部を無線通信によって筋電位計測ユニット等に接続する無線式装置として嚥下能力測定装置を構成しても良い。

【0054】

更に、咽頭マイクロホン等の嚥下音測定器を筋電位計測ユニットに更に接続し且つ筋電位計測ユニットに録音手段を更に設け、筋電位計測ユニットを嚥下音測定ユニットとして使用し、嚥下音解析用ソフトウェアをＰＣにインストールしても良い。また、このような嚥下音測定システムにより、嚥下音持続時間、周波数分布等のデータを併せて取得し、これを嚥下能力評価の補助的因子（例えば、「普通に飲む」及び「強く飲む」の相違を明確化する因子、或いは、液体の量、粘性又は種類の相違と関連した因子）等として使用することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定するための嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法に好ましく適用し得る。本発明によれば、一律又は画一的に設定される判定基準又は統計的指標に依存することなく、被検者特有の嚥下機能又は嚥下能力を客観的に判定することができるので、その実用的効果は、顕著である。

【0056】

また、本発明に係る嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法によれば、嚥下能力の可視化により被検者が自身の嚥下能力を自覚し得るので、例えば、市役所、保健所等の公共施設に本発明の嚥下能力測定装置を配置することにより、一般市民等が自身の嚥下能力を可視化表示で自覚し、自身の嚥下能力に適した食物を合理的に選択することが可能となる。

【0057】

更に、本発明に係る嚥下能力測定装置及び嚥下能力判定方法によれば、嚥下能力の可視化により被検者が自身の嚥下能力の変化を自認し得るので、例えば、嚥下能力訓練用のＰＣソフトウェアを作成し、これをインストールしたＰＣと、本発明の嚥下能力測定装置とを用い、嚥下能力の変化を確認しながら嚥下能力を訓練することができる。これは、高齢者の窒息事故、誤嚥性肺炎等を防止する上で有効且つ有益な対策であると考えられる。

【符号の説明】

【0058】

１、１０ 嚥下能力測定装置
２ 筋電位計測ユニット
３ 検出電極部
４ 不関電極部
５ ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
５ａ ＰＣ本体
５ｄ ディスプレイ装置
５ｆ 判定用線図
５ｇ 判定結果表示
５ｈ 筋電位波形
５ｉ、５ｊ 判定用閾値
６、７ 制御信号線
１１ 枢軸部
１２ 本体
１５ ディスプレイ部
α 筋活動量（最大振幅）、「通常嚥下時の筋活動レベル」
η 筋活動量（最大振幅）、「最大努力嚥下時の筋活動レベル」
η／α 「嚥下能力」(「最大努力嚥下時の筋活動レベル」／「通常嚥下時の筋活動レベル」)
ρ 波形のピーク部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】