(57)【要約】【課題】より簡易な構成であって、操作性に優れ、より高精度に嚥下検出を行うことができる嚥下検出装置を提供する。【解決手段】被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料の基部１１と、シート本体（基部）１１に、嚥下時の喉頭の上下の移動方向に沿って、１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサ１３が配置されたセンサアレイ１２と、を有するセンサシート（センサ部）１０、及び喉頭の移動に伴って各圧力センサ１３から出力される電圧信号を処理して、嚥下情報として時系列で表示部に表示する信号処理部を備えて嚥下検出装置１００を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って、１０ｍｍ〜８０ｍｍの検出範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び
前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される電圧信号を処理して、表示部に表示する信号処理部を備えたことを特徴とする嚥下検出装置。
【請求項２】
被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って所定間隔で少なくとも３個以上の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び
前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される信号を処理して、表示部に表示する信号処理部を備えて構成され、
前記センサ部の隣接する前記圧力センサ間には、前記基部の材料よりも硬度が同等、若しくは低い第２の軟弾性材料が配置されていることを特徴とする嚥下検出装置。
【請求項３】
前記第２の軟弾性材料は、アスカーＣ硬度計での測定値がゼロの樹脂材であることを特徴とする請求項２に記載の嚥下検出装置。
【請求項４】
前記嚥下情報に基づいて、前記嚥下運動の開始時点を特定し、該開始時点及び前記嚥下情報に基づいて、前記喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する情報処理部を、さらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の嚥下検出装置。
【請求項５】
嚥下を評価するための基準値が予め記憶された記憶部をさらに備え、
前記情報処理部は、前記基準値と、前記嚥下情報及び前記移動情報の少なくともいずれかを比較して、その比較結果を前記表示部に出力することを特徴とする請求項４に記載の嚥下検出装置。
【請求項６】
コンピュータを、
センサ部で検出した嚥下情報を受信し表示部に表示する嚥下情報表示手段と、
基準値が記憶される記憶手段と、
前記嚥下情報に基づいて、喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する移動情報算出手段と、
前記基準値と、前記嚥下情報又は前記移動情報を比較して、比較結果を出力する嚥下状態評価手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嚥下検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人が食物を飲み込む機能（嚥下機能）は加齢とともに低下し、その結果生じる嚥下障害は生きるために必要な栄養摂取の妨げとなっている。また、加齢以外でも、脳卒中などが原因で嚥下障害を発症する場合がある。嚥下障害によって、食べ物が気道内に進入し、誤嚥や、誤嚥性肺炎等を引き起こすおそれがある。誤嚥等を防止するためには、患者の嚥下機能の状態を常に把握しておくことが重要である。
【０００３】
嚥下機能を評価する方法として、嚥下造影検査、嚥下内視鏡検査、レントゲン撮影等が知られている。しかし、検査装置が大規模であったり、医師等が行う必要もあったりするため、例えば、リハビリ現場や介護現場で手軽に行うことができない。また、被曝や苦痛などの患者への負担も大きい。また、より簡易で臨床現場等で行っている方法として、反復唾液嚥下テスト、水飲みテストなどが知られているが、これらは嚥下障害の有無を予測するスクリーニングテストであるとともに、検査者の主観や経験に左右される場合があり、嚥下機能の状態を定量的に把握できるものではない。
【０００４】
一方、嚥下運動に伴う喉の動きを非侵襲的に検出し、嚥下機能等を評価する装置の開発がなされている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１には、甲状軟骨に沿って配置された複数の圧力センサによって、飲料を連続して飲んだときの被検者の甲状軟骨の動きを測定する装置が開示されている。特許文献２には、被検者の頸部表面に投影した複数の輝点の像を撮像装置で撮像し、嚥下時の輝点の移動距離に基づいて、嚥下機能を評価する装置が開示されている。特許文献３には、被検者の喉頭に貼付したピエゾフィルムから得た電気信号の強度によって嚥下回数を測定し、嚥下時の喉頭運動を検出する装置が開示されている。
【０００５】
この他にも、頸部に貼り付けた音測定装置によって嚥下時に生じる音を測定し、嚥下機能を評価する装置（特許文献４）、頸部に貼り付けた電極によって嚥下時の喉頭部の生体インピーダンスを測定し、その変化に基づいて嚥下機能を評価する装置が開示されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９５２６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６０２７３号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１７５２５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１７６９４号公報
【特許文献５】特開２０１５−２０８４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載の従来技術では、いずれもセンサの空間分解能が低く、喉頭の微細な動きを検知するのは困難であった。特に、喉頭隆起（喉仏）の小さな女性の嚥下を検出するのは困難であった。また、頸部への取り付け位置や光の照射位置等を厳密にする必要があり、これらの位置がずれると、検出誤差を生じ易く、操作性や検出精度という点で改良の余地があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、より簡易な構成であって、操作性に優れ、より高精度に嚥下検出を行うことができる嚥下検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本願に係る嚥下検出装置は、被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って、１０ ｍｍ〜８０ｍｍの検出範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される電圧信号を処理して、表示部に表示する信号処理部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より簡易な構成であって、操作性に優れ、より高精度に嚥下検出を行うことができる嚥下検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る嚥下検出装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態の情報処理部の機能ブロック図である。
【図３】図１に示されるセンサシートの使用手順を説明するための説明図であり、（ａ）は被検者の頸部の概略を示す図であり、（ｂ）はセンサシートを被検者の頸部に押し当てた状態を示す図である。
【図４Ａ】健常男性の頸部に、喉頭隆起よりやや上側でセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。
【図４Ｂ】健常男性の頸部に、喉頭隆起の上下を挟むようにセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。
【図５Ａ】健常女性の頸部に、喉頭隆起よりやや上側でセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。
【図５Ｂ】健常女性の頸部に、喉頭隆起の上下を挟むようにセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。
【図６】男性のパーキンソン病患者の頸部に、喉頭隆起よりやや上側でセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。
【図７】第２実施形態に係る嚥下検出装置の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
嚥下運動の際には、喉頭の甲状軟骨及び輪状軟骨が上昇し、喉頭蓋で気道を塞ぐことにより、誤嚥を防いでいる。このときの喉頭の上昇が不十分であると、喉頭蓋によって気道を完全に塞ぐことができず、誤嚥を生じてしまう。したがって、喉頭の上昇距離（移動距離）を知ることは、嚥下機能が十分に機能しているか否かを評価する際の有効な評価指標となる。発明者は、このような嚥下時の喉頭の移動距離に着目し、移動距離をより正確に把握できるような嚥下情報を取得することができれば、嚥下機能の状態をより詳細に把握することができることを知見し、本発明をするに至った。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る嚥下検出装置の構成について、図１、図２を参照しながら説明する。第１実施形態に係る嚥下検出装置は、命令嚥下時の被検者の喉頭の上下移動、すなわち甲状軟骨や輪状軟骨の上下移動に伴う電圧信号を検出して表示部に表示し、この嚥下情報に基づいて嚥下機能の状態を評価する。命令嚥下とは、検査者からの嚥下の命令（指示）に従って、被検者が嚥下運動を行うことをいう。第１実施形態に係る嚥下検出装置は、例えば、言語聴覚士（検査者）が、病気や加齢等で嚥下機能の低下した患者（被検者）の嚥下機能の状態をチェックしたり、リハビリをさせたりする際に用いることができる。
【００１４】
図１に示すように、第１実施形態に係る嚥下検出装置１００は、センサ部の一例であるセンサシート１０と、信号処理部２０と、情報処理装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３０とを主に備えている。センサシート１０とＰＣ３０とは、ケーブルによって信号処理部２０に接続されているが、無線によって接続する構成としてもよい。ＰＣ３０には、プリンタ３４が接続されている。このプリンタ３４、信号処理部２０、ＰＣ３０とは、載置台１に載置されている。
【００１５】
センサシート１０は、被検者の頸部に押し当てるシート本体（基部）１１と、複数の圧力センサ１３からなるセンサアレイ１２と、を備えている。複数の圧力センサ１３は、シート本体１１の所定の領域内に、嚥下時の喉頭の移動方向（上下方向）に沿って所定間隔で並列に埋め込まれている。隣接する圧力センサ１３間には、充填材１４が挿入配置されている。
【００１６】
なお、本明細書では、基本的立位姿勢を基準として、嚥下時に被検者の喉頭が動く方向を上下方向とし、センサシート１０等の上下方向も、喉頭に押し当てた状態で上下となる方向を上下方向としている。また、押し当て状態での被検者の左手側を左方向、右手側を右方向、被検者の前面側を前方向、被検者の背面側を後方向としている。ただし、本実施形態の嚥下検出装置１００では、被検者が横たわった状態であっても使用することができ、この場合でも、喉頭が動く方向を上下方向とする。左右方向と前後方向も同様とする。
【００１７】
圧力センサ１３は、その表面がシート本体１１から露出しており、被検者の頸部に直に接触可能となっている。圧力センサ１３を埋設することができるように、シート本体１１は、圧力センサ１３の厚みよりも厚く、矩形の板状に形成されている。シート本体１１を形成する軟弾性材料としては、ポリウレタン等の軟弾性を有する樹脂材料が望ましい。このような樹脂材料を用いたシート本体１１では、検査者が保持してもヨレたりせず、かつ適度な柔軟性によって凹凸や曲面のある被検者の頸部表面に沿って密着させることができ、使用性に優れている。また、シート本体１１を通して検査者の手に、被検者の喉頭の動きが伝達されるため、検査者は、従来のように自身の掌（てのひら）や手指に伝わる感触でも被検者の嚥下機能の状態を確認することもできる。
【００１８】
なお、シート本体１１に上述のような特性を持たせることができれば、シート本体１１の材料がポリウレタンに限定されることはなく、他の樹脂材料を用いることもできるし、樹脂以外の軟弾性材料を用いることもできる。
【００１９】
圧力センサ１３間に挿入配置された充填材１４は、上記シート本体１１と比較して硬度が同等、若しくは低い第２の軟弾性材料が用いられている。この第２の軟弾性材料としては、シート本体１１と比較して硬度が同等の樹脂材料、若しくは硬度が低く柔らかい樹脂材料を用いることが望ましい。例えば、アスカーＣ硬度計での測定値がゼロ又はゼロに近いシリコーン樹脂（例えば、シリコーンゲル）等の樹脂材料が望ましいが、これに限定されることはない。また、樹脂以外の軟弾性材料を用いることもできる。アスカーＣ硬度計は、SRIS0101（日本ゴム協会標準規格）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）の一つである。
【００２０】
このような充填材１４を隣接する圧力センサ１３間に介在させることで、喉頭から前後方向や上下方向への押圧力等が圧力センサ１３に作用しても、隣接する圧力センサ１３が互いに干渉することなく独立して移動する。そのため、圧力変化による電圧信号を高精度に検出することができる。
【００２１】
圧力センサ１３は、ピエゾ素子（圧電素子）、ＭＥＭＳ等を用いることができる。本実施形態では、圧力センサ１３としてステンレス製のアース電極で周囲を囲まれたピエゾ素子を用いているが、これに限定されることはない。圧力を電気信号に変換して出力できるものであれば、例えば、伝導性樹脂材、ニッケル等の金属でコーティングした樹脂材等、いずれのものを用いてもよい。
【００２２】
センサアレイ１２は、１０ｍｍ〜８０ｍｍの検出範囲内に、圧力センサ１３を所定間隔で３個〜５０個配置してなる。また、１０ｍｍ〜５０ｍｍの検出範囲内に、圧力センサ１３を所定間隔で３個〜４０個配置した構成でもよい。なお、嚥下の際に喉頭が２０〜３５ｍｍ程度上下移動することを考慮して、検出範囲は２０ｍｍ以上が望ましく、３５ｍｍ以上がより望ましく、喉頭の所定の部位の移動状態を検出することができる。さらには、検出範囲を５０ｍｍ以上とすれば、頸部全体の各部位の情報を検出することが可能となる。また、厳密な位置合わせをしなくても、被検者の喉頭にセンサアレイ１２を当接させることができ、手軽な使用が可能となる。
【００２３】
なお、検出性能、製造の容易さ、費用対効果等のバランスを考慮して、センサアレイ１２の検出範囲を５０ｍｍ程度とすることで、甲状軟骨及び輪状軟骨を含む喉頭全体の移動状態を一度に検出することができ、かつ製造の手間やコストも抑えることができる。また、センサアレイ１２の検出範囲が１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲でも、喉頭のいずれかの部位の移動状態を検出できる。また、上下方向において検出位置をずらして２〜３回程度操作すれば、移動運動に伴う咽頭全体の電圧信号を精度よく検出することができる。
【００２４】
上記検出範囲に、圧力センサ１３を少なくとも３個以上配置することで、喉頭の移動距離を把握することができる。また、圧力センサ１３のサイズや検出範囲の長さ等によって好適な個数は異なるが、より高精度に喉頭の移動距離を把握するためには、圧力センサ１３を５個以上配置することが望ましく、２５個以上配置することがより望ましい。また、圧力センサ１３をより極小化することが可能であれば、上記検出範囲に３０個〜５０個程度配置するのが最も望ましい。検出範囲に設ける圧力センサ１３の個数をできるだけ多くすることで、センサアレイ１２の空間分解能を高くすることができ、嚥下運動のより高精度な検出が可能となる。
【００２５】
本実施例では、より簡易な構成とするために、図１に示すように、高さＴ＝１．５ｍｍで幅Ｌ＝７ｍｍの圧力センサ１３を、隣接する圧力センサ１３の中心間距離ｔ＝３ｍｍとなるように、上下に５個並列に配置している。そして、隣接する圧力センサ１３間（１．５ｍｍ）に、充填材１４を配置している。この構成では、検出範囲が約１３．５ｍｍであるが、空間分解能が高いため、喉頭の移動距離を把握するのに十分な情報を取得することができる。なお、このようなサイズの圧力センサ１３の場合は、１７個程度を並列に配置すれば、検出範囲を５０ｍｍ程度とすることができる。また、２５個程度を並列に配置することが望ましく、検出範囲を７４ｍｍ程度とすることができる。よって、頸部のより広範囲の領域の圧力変化を検出することができるとともに、位置合わせも厳密に行う必要がなく、検出精度や使用性をより向上させることができる。
【００２６】
各圧力センサ１３には、同軸ケーブル１５が接続されている。同軸ケーブル１５は、信号処理部２０のアンプ２１の入力端子２１ａにそれぞれ接続されている。各圧力センサ１３からの電気信号が、アンプ２１に向けて出力される。
【００２７】
信号処理部２０は、このアンプ２１とＡ／Ｄコンバータ２２とを備えている。また、アンプ２１には、マイク２３とフットスイッチ２４が接続されている。アンプ２１は、電力源として圧力センサ１３に電流を供給する。アンプ２１は、各圧力センサ１３から受信した電圧信号（アナログ電気信号）をインピーダンス変換して増幅する増幅器として機能する。
【００２８】
Ａ／Ｄコンバータ２２は、アンプ２１で増幅された電圧信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を、嚥下情報としてＰＣ３０に送信する。
【００２９】
マイク２３とフットスイッチ２４は、命令嚥下時の検査者による嚥下の命令時点や被検者による嚥下開始時点を特定するために用いられる。例えば、命令嚥下を開始する際に、被検者の口に水などを含ませた状態で、検査者がマイク２３を通して被検者に対して「飲んで下さい、ハイ」とか、「１、２、３、ハイ」など嚥下を指示（命令）する言葉を発すると同時に、フットスイッチ２４を足で押下する。被検者は、検査者からの嚥下命令に従って嚥下動作を行う。
【００３０】
この嚥下命令の音声がマイク２３によって集音され、その音声信号がアンプ２１に送られて増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２２によってデジタル変換された後、ＰＣ３０に送信される。また、フットスイッチ２４を押下してオンしたときの電気信号（スイッチ信号）が、アンプ２１に送られて増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２２によってデジタル変換された後、ＰＣ３０に送信される。
【００３１】
なお、マイク２３とフットスイッチ２４は、いずれか一方のみを用いてもよいが、本実施形態のように両方を用いることで、より正確に嚥下の命令時点や嚥下開始時点を特定することができる。また、フットスイッチ２４に代えて、押しボタンスイッチを用いてもよい。また、キーボード、マウス、タッチパネル等を操作して嚥下命令のタイミングを入力してもよい。しかしながら、検査者は一方の手でセンサシート１０を被検者の頸部に押し当てているため、本実施形態のように足で操作できるフットスイッチ２４を用いることで、他方の手が自由になり、被検者の身体を支えること等ができ、検査者の動作の自由度や操作性を向上させることができる。
【００３２】
ＰＣ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクやフラッシュメモリ等の不揮発性ストレージ、ネットワークインタフェース等から構成される。ＰＣ３０は、ＲＯＭ等に予め記憶されている嚥下検出プログラムを実行し、この嚥下検出プログラムに従って、ＲＡＭをワークメモリとして用いて、嚥下検出装置１００全体の動作を制御する。
【００３３】
ＰＣ３０は、信号処理部２０から送信される嚥下情報の表示及び評価を行う情報処理部３１、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力部３２、液晶ディスプレイ等のモニタ（表示部）３３、レーザプリンタ等のプリンタ（表示部）３４、クロックジェネレータ等の計時部３５等を主に備えている。この他にも、ＰＣ３０は、情報処理装置として一般的に備える機器や機能を備えている。
【００３４】
入力部３２は、検査者等からの嚥下検出プログラムの起動指示や検出結果の出力指示等を受付ける。モニタ３３には、各圧力センサ１３で検出した嚥下情報（電圧信号）や評価結果等の画像が表示される。プリンタ３４は、嚥下情報や評価結果等を印刷する。
【００３５】
なお、情報処理装置がＰＣ３０に限定されることはなく、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末等であってもよく、これらの情報処理装置に嚥下検出プログラムをインストールして嚥下検出装置を操作することもできる。また、これらの情報処理装置に設けられたモニタに嚥下情報を表示することもできる。
【００３６】
次に、情報処理部３１の詳細について、図２の機能ブロック図を用いて説明する。この図２に示すように、情報処理部３１は、嚥下情報をモニタ３３やプリンタ３４に出力する嚥下情報表示部３１１と、嚥下開始時刻を特定する嚥下開始時刻特定部３１２と、嚥下時間を算出する嚥下時間算出部３１３と、喉頭の移動距離等の移動情報を算出する移動情報算出部３１４と、嚥下機能を評価する嚥下機能評価部３１５と、記憶部３１６とを備えている。
【００３７】
記憶部３１６には、信号処理部２０から受信した嚥下情報、音声情報、スイッチ情報、各種演算に用いられる情報や演算式、嚥下評価を行う際に用いられる基準値情報、評価結果など、各種情報が記憶される。
【００３８】
嚥下情報表示部３１１は、信号処理部２０から受信した嚥下情報（電圧信号）を、時系列に表した波形図の画像を生成し、モニタ３３に表示する。このとき、画像上に、時間軸、距離や時間のスケールを表示したり、嚥下開始時刻特定部３１２で特定された嚥下命令時点を示すマーク等を表示したりすることで、嚥下機能の状態をより詳細に確認することができる。また、嚥下情報表示部３１１は、検査者等が入力部３２から行った印刷指示に従ってプリンタ３４を制御し、嚥下情報の波形図を編集して印刷する。
【００３９】
また、嚥下情報表示部３１１は、嚥下時間算出部３１３によって算出された嚥下時間、移動情報算出部３１４によって算出された移動情報、嚥下機能評価部３１５によってなされた嚥下機能の評価結果等を、モニタ３３に表示したり、プリンタ３４で印刷したりする。
【００４０】
嚥下開始時刻特定部３１２は、音声情報、スイッチ情報及び嚥下情報を解析し、計時部３５から取得した時間情報と対応づけて、嚥下開始時刻を特定する。嚥下情報である各圧力センサ１３で検出した電圧信号は、嚥下運動に伴って喉頭が上下に移動して圧力センサ１３の真下（図１に示す方向では圧力センサ１３の直ぐ後ろ）を通過したときに電圧がピークとなる。つまり、喉頭が上方に移動するときと、下方に移動するときの２回のピークがある。
【００４１】
これを利用して、まず音声情報及びスイッチ情報から嚥下の命令時点を特定し、次いでこの命令時点から各圧力センサ１３で検出した電圧信号において、最も早く電圧のピークがあった時点を、嚥下開始時刻と特定することができる。
【００４２】
この嚥下開始時刻を基準として、嚥下時間算出部３１３は嚥下運動の開始から終了までの嚥下時間を算出する。この嚥下時間は、嚥下開始時刻と、喉頭が下方に移動して元の位置に戻るときの電圧のピークとなる嚥下終了時刻との差分を取ることで算出することができる。
【００４３】
移動情報算出部３１４は、嚥下情報に基づいて、嚥下に伴う喉頭（甲状軟骨及び輪状軟骨）の移動距離を算出する。また、移動情報算出部３１４は、この移動距離と嚥下時間に基づいて、移動速度、移動加速度等、移動距離以外の移動情報を算出することもできる。本実施形態では、空間分解能の高いセンサシート１０で高精度に検出した嚥下情報に基づいて、喉頭の移動距離や移動速度、移動加速度等の移動情報を、より高精度に算出することができる。
【００４４】
嚥下機能評価部３１５は、嚥下時間算出部３１３で算出された嚥下時間、移動情報算出部３１４で算出された移動情報に基づいて、被検者の嚥下機能を評価する。例えば、算出された移動距離と、記憶部３１６に予め記憶された基準値とを比較し、その比較結果を出す。移動距離が基準値以上であるとの比較結果が出た場合は、嚥下運動が円滑に行われたとして、嚥下機能が正常であると評価することができる。一方、移動距離が基準値未満であるとの比較結果が出た場合は、嚥下機能が低下した、或いは嚥下機能に異常があると評価することができる。また、移動距離だけでなく、算出された移動速度、移動加速度と、これらの基準値とを比較することで、嚥下機能の状態をより詳細に評価することができる。
【００４５】
また、嚥下時間や移動距離等には個人差があるため、多くの被検者の喉頭の長さ等の測定情報を収集し、分析して基準値を決定することが望ましい。また、嚥下時間や移動距離等は、男女でも異なり、年齢によっても異なる。そのため、応用例として、性別、年齢別に各基準値を記憶部３１６に記憶しておくとともに、入力部３２から性別や年齢を入力できるようにする。これにより、入力された性別や年齢に応じた基準値と比較することができ、嚥下機能をより適切に評価することができる。
【００４６】
また、嚥下機能の評価のための他の異なる有効な判断材料として、命令嚥下時の潜時が挙げられる。潜時とは、刺激が与えられてから反応が起こるまでの時間であり、ここでは検査者が嚥下命令をしてから実際に被検者が嚥下運動を開始するまでの時間をいう。
【００４７】
潜時の長短によって、例えば嚥下反射の状態を把握することができる。嚥下反射が正常である場合は、嚥下の命令に従って被検者が速やかに嚥下運動を行うため潜時は短くなる。これに対して、潜時が所定時間より長い場合、嚥下反射が低下していると評価することができる。潜時の基準値（正常範囲）を予め記憶部３１６に記憶しておき、基準値と実際に算出した潜時とを比較することで嚥下反射の正常、異常を評価することができる。
【００４８】
本実施形態では、嚥下開始時刻特定部３１２によって特定した嚥下の命令時点と嚥下開始時刻との差分を取ることで、潜時を算出することができる。
【００４９】
また、所定時間での連続嚥下動作でも、嚥下機能の状態を評価することができる。例えば、被検者に連続して嚥下運動を実行させる。各圧力センサ１３で検出した嚥下情報に基づいて嚥下時間、嚥下開始時刻から次の嚥下開始時刻までの時間、とその変化・変動等を算出する。例えば、嚥下時間の延長が基準値を超えた場合、廃用等により嚥下機能が低下しており、誤嚥を生じる可能性があると評価することができる。また、リハビリの前後での嚥下時間や潜時を算出することで、被検者の嚥下に関与する筋の疲労等を評価することもできる。
【００５０】
上述のような構成の第１実施形態に係る嚥下検出装置１００を用いた命令嚥下時の嚥下検出手順について、図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図３は、センサシート１０の使用手順を説明するための説明図である。まず、図３（ａ）に示すように、被検者Ｐの頸部Ｎにおいて、甲状軟骨が隆起した喉頭隆起Ａｐを特定する。この喉頭隆起Ａｐが移動に伴う電圧変化を最も検出し易いためである。検査者は、この喉頭隆起Ａｐを目印として、甲状軟骨又は輪状軟骨にセンサアレイ１２が当接するように、センサシート１０を被検者の頸部Ｎに押し当てる。
【００５２】
男性の被検者Ｐの場合は、喉頭隆起Ａｐが発達しているため、その位置を視覚的にも特定し易い。これに対して、女性や頸部に皺等が多い年配者等では、視覚的に喉頭隆起Ａｐの位置を特定しにくいため、特許文献２のように光の照射等で嚥下を検出する装置では検出精度に影響することがある。
【００５３】
これに対して、本実施形態の嚥下検出装置１００では、予め被検者の頸部を手指で触って喉頭隆起Ａｐ等の位置を特定した上で、センサアレイ１２を当接配置することができる。そのため、目的の位置に、より正確にセンサアレイ１２を配置することができ、喉頭の移動運動を高精度に検出することができる。
【００５４】
なお、センサシート１０は、ベルトや面ファスナー等の装着部材を用いて頸部Ｎに装着したり、粘着材等を用いて頸部Ｎに貼り付けたりする構成とすることもできる。しかしながら、被検者Ｐに違和感や締め付け感等を与えたり、重みでセンサアレイ１２の当接位置がずれたり、剥がれ落ちたりして、検出精度や操作性に影響する場合がある。したがって、本実施形態のように、検査者が手指Ｆでセンサシート１０を被検者Ｐの頸部Ｎに押し当てる構成とすることで、上記のような不具合を抑制して、操作性が向上するとともに、高い検出精度を維持することができる。
【００５５】
しかも、検査者は、センサシート１０を押さえつつ、舌骨や甲状軟骨を手指Ｆで触りながら嚥下検出を行うことができる。そのため、嚥下検出装置１００によって嚥下機能を確認するだけでなく、従来のように自身の手指Ｆの感触でも被検者Ｐの嚥下機能を確認することができる。
【００５６】
次に、被検者の口腔内に３ｍｌの水等を含ませ、センサシート１０を被検者の頸部に押し当てた状態で、検査者は嚥下の命令を与える。検査者は被検者に嚥下の命令を与えると同時に、フットスイッチ２４を押下する。嚥下命令の際の音声は、マイク２３によって集音され、音声情報が信号処理部２０を介して情報処理部３１へ送信される。また、フットスイッチ２４によるスイッチ情報も信号処理部２０を介して情報処理部３１へ送信される。
【００５７】
そして、嚥下の命令に従って、被検者が嚥下動作を行うことで、甲状軟骨や輪状軟骨が各圧力センサ１３を押圧しながら上下移動する。このときの圧力を各圧力センサ１３が検出し、電圧信号に変換して信号処理部２０に送信する。信号処理部２０では前述したように電圧信号を増幅及びデジタル変換した電圧信号を、嚥下情報として情報処理部３１へ送信する。
【００５８】
情報処理部３１では、信号処理部２０から受信した嚥下情報（電圧信号）、音声情報及びスイッチ情報に基づいて、前述したようにモニタ３３に嚥下情報の波形図の画像を表示する。また、入力部３２からの指示に応じて、嚥下情報をプリンタ３４で印刷する。
【００５９】
図４Ａ乃至図６に、嚥下情報表示部３１１によって編集されてモニタ３３に表示された電圧信号（嚥下情報）の検出結果の例を示す。シート本体１１に上下に並べて配置した５つの圧力センサ１３を、上から順にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとする。図４Ａ乃至図６では、各圧力センサａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅでの電圧信号の検出結果を上からトレースａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に表示している。トレースａの紙面左上のヤジリマーク（▼）は、検査者による嚥下の命令時点を示す。各トレースａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの電圧がピークとなった時点には矢印を表示している。この電圧ピークは、甲状軟骨等が各圧力センサａ−ｅの真下を通過した時点を示している。また、各図には、時間のスケールと、得られた電圧も表示している。また、図４Ａには、参考のため潜時と嚥下時間を両矢印で示した。これらのヤジリや矢印等のマークは、必要に応じて画像上に表示することで、嚥下状態をより容易に把握することができる。
【００６０】
図４Ａは、健常男性の頸部Ｎに、喉頭隆起Ａｐよりやや上側でセンサシート１０を押し当てたときの嚥下の検出結果（２．１秒分）を示す波形図である。この図４Ａの検出結果によれば、嚥下時に甲状軟骨が上方に移動したときに、どの位置まで到達したかを判断することができる。図４Ａに示すように、トレースａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅでは、それぞれ２つのピークが認められる。それぞれの左側の矢印は、甲状軟骨が下から上に向かう移動（挙上相）を捉えており、右側の矢印は、甲状軟骨が上から下へと元の位置に戻るときの移動（下降相）を捉えている。
【００６１】
この検出結果によれば、すべてのトレースａ−ｅで左右２つの電圧ピークが認められる。このことから、嚥下時に、甲状軟骨が圧力センサｅより下方から移動して圧力センサａよりも上方まで到達したことがわかる。
【００６２】
また、この検出結果から、甲状軟骨の移動距離、移動速度、移動加速度、嚥下時間、潜時等を算出することができる。これらは、前述したように情報処理部３１の各部で行うこともできるし、検査者等が算出することもできる。以降で説明する図４Ｂ乃至図６に示す検出結果でも同様である。
【００６３】
例えば、図４Ａの例では、圧力センサａ−ｅの中心間の距離が３ｍｍとなるように配置していることから、圧力センサｅの下端から圧力センサａの上端までの距離は１３．５ｍｍであり、甲状軟骨の移動距離は１３．５ｍｍ以上であることがわかる。また、挙上相（左側）の電圧ピークから、下降相（右側）の電圧ピークまでの時間を嚥下時間とすることができ、圧力センサｅから約１．１秒であることがわかる。
【００６４】
甲状軟骨の移動速度として、例えば隣接する圧力センサ間での電圧ピークの時間差を用いて、挙上速度と下降速度とを算出することができる。隣接する圧力センサの中心間の距離は３ｍｍであるから、この距離３ｍｍを、隣接する圧力センサ間の挙上相での電圧ピークの時間差又は下降相での電圧ピークの時間差で除算することで、それぞれ挙上速度（ｍ／ｓ）と下降速度とを算出することができる。例えば、図４Ａの例では、トレースａ−ｂの左側のピーク間の時間差は０．０５５０秒であり、挙上速度は約０．０５４６ｍ／ｓとなる。同様に、トレースａ−ｂの右側のピーク間の時間差は０．０２９１秒であり、下降速度は約０．１０２９ｍ／ｓとなる。また、各相で、最も短い電圧ピークの時間差で除算すれば、最大挙上速度や最大下降速度を算出することができる。また、各速度に基づいて、加速度も算出することができる。
【００６５】
また、嚥下の命令時点から、最も早く生じた挙上時の電圧のピークまでの時間（図４Ａでは嚥下の命令のヤジリからトレースｅの左側の矢印までの時間）を潜時とすることができる。例えば、図４Ａの例では、約０．５秒であることがわかる。
【００６６】
図４Ｂは、健常男性の頸部Ｎに、喉頭隆起Ａｐの上下を挟むようにセンサシート１０を押し当てたときの嚥下の検出結果（２．１秒分）を示す波形図である。この図４Ｂの検出結果によれば、嚥下開始前に、甲状軟骨がどこに位置していたかを判断することができる。図４Ｂに示すように、トレースａ，ｂ，ｃ，ｄでは左右２つの電圧ピークが認められ、それぞれ甲状軟骨が圧力センサａ，ｂ，ｃ，ｄの真下を通過した時点を示している。一方、トレースｅでは、トレースｄの左側の矢印の時点よりやや手前に電圧ピークが認められないことから、嚥下開始時に喉頭隆起Ａｐは圧力センサｄ，ｅの間に位置していたことを示している。
【００６７】
図５Ａは、健常女性の頸部Ｎに、喉頭隆起Ａｐよりやや上側でセンサシート１０を押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。女性は、視覚的に喉頭隆起の位置を特定しにくいが、手指で頸部を触ることで、喉頭隆起Ａｐを特定することができる。この図５Ａの検出結果によれば、嚥下時に甲状軟骨が上方に移動したときにどの位置まで到達したかを判断することができる。図５Ａに示すように、トレースｃ，ｄ，ｅでは、それぞれ左右２つの電圧ピークが認められた。それぞれの左側の矢印は、甲状軟骨が下から上に向かう移動を、右側の矢印は、甲状軟骨が上から下へと元の位置に戻るときの移動を捉えている。この検出結果では、トレースａ，ｂに２つの電圧ピークが認められないことから、嚥下時に、甲状軟骨が移動して圧力センサｂと圧力センサｃの間にまで到達したことがわかる。
【００６８】
図５Ｂは、健常女性の頸部Ｎに、喉頭隆起Ａｐの上下を挟むようにセンサシート１０を押し当てたときの嚥下の検出結果を示す波形図である。この図５Ｂの検出結果によれば、嚥下開始前に、甲状軟骨がどこに位置していたかを判断することができる。図５Ｂに示すように、トレースａ，ｂ，ｃ，ｄでは、それぞれ左右２つの電圧ピークが認められた。それぞれの左側の矢印は、甲状軟骨が下から上に向かう移動を、右側の矢印は、甲状軟骨が上から下へと元の位置に戻るときの移動を捉えている。一方、トレースｄの左側の電圧ピークの時点において、トレースｅではヤジリマークで示すように下に凸の波形を生じている（即ち、圧力センサｅの真下から突起物がなくなった）。このことから、嚥下開始時に、甲状軟骨は圧力センサｅの真下に位置していたことがわかる。
【００６９】
また、図６は、男性のパーキンソン病患者の頸部Ｎに、喉頭隆起Ａｐよりやや上側でセンサシートを押し当てたときの嚥下の検出結果（４．２秒分）を示す波形図である。図６の検出結果によれば、嚥下の潜時や移動速度は、健常者と同程度であったが、持続時間（嚥下時間）が健常者のほぼ２倍であることがわかる。
【００７０】
したがって、図４Ａ乃至図５Ｂに示されるような嚥下情報が検出された場合は、嚥下機能が正常であると評価することができる。一方、図６のような嚥下情報が検出された場合には、パーキンソン病によって嚥下機能が低下した可能性があると評価することができる。
【００７１】
また、嚥下異常は、パーキンソン病に限らず、加齢や他の様々な病気が原因となって起こるため、様々な病気の被検者や様々な年齢層の被検者の嚥下情報を検出して蓄積しておくことが望ましい。更には、移動距離等の移動情報を算出して蓄積しておくことも望ましい。そして、嚥下検出装置１００で検出した嚥下情報や移動情報と、これらの蓄積情報とを比較することで、さらにはビッグデータと比較することで、嚥下異常の原因となる病気や、被検者の身体的状態等を推測することができる。そのため、嚥下機能を多角的な視点でより詳細に評価することができる。
【００７２】
上述したような嚥下機能の比較（評価）も、モニタ３３等に表示された嚥下情報に基づいて、被検者が行ってもよい。または記憶部３１６に各種情報を記憶しておき、嚥下機能評価部３１５が、記憶部３１６の情報と検出した嚥下情報等と自動で比較して、その比較結果（評価結果）を出力するようにしてもよい。
【００７３】
以上説明したように、第１実施形態の嚥下検出装置１００によれば、シート本体（基部）１１が樹脂等の軟弾性材料製であることから柔軟性に優れ、センサシート（センサ部）１０を頸部の凹凸に沿って密着させることができ、各圧力センサ１３を喉頭に確実に当接させることができる。また、シート本体１１に１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサ１３を配置していることから、検出可能な範囲を広くすることができるとともに、センサアレイ１２の空間分解能を高くすることができる。
【００７４】
また、圧力センサ１３が１個又は２個の場合は、嚥下運動が行われたか否かを検出することはできるが、移動距離までは検出することができない。しかし、第１実施形態の嚥下検出装置１００では、上述したように３個以上の圧力センサ１３を用いることで、喉頭の移動距離を把握することができ、嚥下機能の状態をより定量的に把握することができる。
【００７５】
また、各圧力センサ１３で検出した電圧信号を信号処理部２０で処理し、嚥下情報としてモニタ３３やプリンタ３４等の表示部に表示することで、被検者の嚥下機能の状態の確認をより行い易くなる。したがって、第１実施形態によれば、より簡易な構成であって、操作性に優れ、より高精度に嚥下を検出することができる嚥下検出装置１００を提供することができる。
【００７６】
また、第１実施形態の嚥下検出装置１００は、隣接する圧力センサ１３間には、シート本体１１の材料と比較して硬度が同等、若しくは低い第２の軟弾性材料からなる充填材１４を配置している。この構成により、圧力センサ１３間の干渉を抑制することができる。そのため、各圧力センサ１３の検出精度を向上させることができ、より高精度に嚥下を検出することができる。
【００７７】
第１実施形態の嚥下検出装置１００は、センサシート１０を被検者の頸部に押し当てるだけで嚥下情報を非侵襲で検出することができるため、医師や看護師等でなくても使用することができる。そのため、言語聴覚士や理学療法士等が嚥下の状態を確認したり、リハビリ等で用いたりするのに好適である。勿論、医師や看護師等が用いることもできる。
【００７８】
また、医療現場だけでなく、介護現場等でも好適に用いることができる。例えば、介護士や食事介助を行う者が、被介護者に食事を与える前に嚥下検出装置１００で嚥下検出を行う。モニタ３３等に表示された嚥下情報に基づいて、嚥下機能に異常がないと判断した場合は、通常の食事を提供する。これに対して、嚥下機能に低下が見られた場合には、通常より柔らかい食事や流動食を提供したり、食事の提供を停止したりすることができるので、食事提供の可否や適否の判断材料とすることができる。
【００７９】
また、第１実施形態において、充填材１４の材料である第２の軟弾性材料として、アスカーＣ硬度計での測定値が軟弾性材料よりも低い樹脂材を使用することができる。更には、アスカーＣ硬度計での測定値がゼロに近い樹脂材料、又はゼロの樹脂材を使用することができる。そのため、圧力センサ１３間の干渉抑制効果をより向上させて、より高感度なものとすることができ、検出精度をより向上させることができる。
【００８０】
また、第１実施形態では、嚥下情報に基づいて、嚥下運動の開始時点を特定し、該開始時点及び嚥下情報に基づいて、喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する情報処理部３１を、さらに備えている。移動距離は、圧力センサ１３での電圧信号と、隣接する圧力センサ１３間の距離とに基づいて、容易に算出することができる。このように嚥下の状態を移動距離として数値化することで、嚥下機能の状態をより具体的かつより明確に把握することができる。
【００８１】
また、電圧信号の変化に基づいて、嚥下時間等の嚥下運動に係る時間も算出することができるため、移動速度や移動加速度も容易に算出することができ、嚥下機能の状態をより詳細に把握することができる。
【００８２】
また、第１実施形態では、嚥下機能を評価するための基準値が予め記憶された記憶部３１６をさらに備え、情報処理部３１の嚥下機能評価部３１５が、基準値と、嚥下情報及び移動情報の少なくともいずれかを比較して、その比較結果をモニタ３３等に表示している。この比較結果に基づいて、嚥下機能の状態を容易に評価することができる。
【００８３】
また、第１実施形態の嚥下検出装置１００で作動するプログラムは、コンピュータ（ＰＣ３０）を、センサシート１０で検出した嚥下情報を受信しモニタ３３等の表示部に表示する嚥下情報表示手段（嚥下情報表示部３１１）と、基準値が記憶される記憶手段（記憶部３１６）と、嚥下情報に基づいて、喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する移動情報算出手段（移動情報算出部３１４）と、基準値と、嚥下情報及び移動情報を比較して、比較結果を出力する嚥下状態評価手段（嚥下機能評価部３１５）として機能させるためのプログラムである。
【００８４】
このプログラムにより、各圧力センサ１３で検出した電圧信号を嚥下情報として表示部に表示したり、移動情報を算出したり、記憶部３１６の基準値と比較して嚥下機能を評価したりすることを、自動で迅速かつより高精度に行うことができる。
【００８５】
なお、第１実施形態の嚥下検出装置１００は、別体のアンプ２１、Ａ／Ｄコンバータ２２、マイク２３、フットスイッチ２４、モニタ３３や情報処理部３１を備えたＰＣ３０、センサシート１０等から構成されているが、この構成に限定されることはない。例えば、アンプ機能、Ａ／Ｄコンバータ機能、画像表示機能、情報処理機能、マイク機能、フットスイッチ機能等を備えた一体型の装置本体に、センサシート１０を接続した構成の嚥下検出装置とすることもできる。この構成により、嚥下情報の取得から分析・評価までを行うことのできる嚥下検出用の専用機を提供し、販売することが可能となる。また、接続の手間等を省くとともに嚥下検出装置のコンパクト化等が可能となる。更には、この専用機をＰＣやネットワーク等に接続して、嚥下情報等を送信し、送信先のＰＣやサーバ等で詳細な嚥下情報の分析や情報蓄積等を行うようにすることもできる。
【００８６】
（第２実施形態）
第２実施形態の嚥下検出装置について、図７を参照しながら説明する。上記第１実施形態の嚥下検出装置１００は、検査者が操作して、被検者の嚥下検出を行う構成であるが、図７に示す第２実施形態の嚥下検出装置１００Ａは、被検者自身で嚥下検出を行うことができる構成としている。そのため、例えば、嚥下機能が低下している患者が、嚥下機能の訓練を自身で行う際等に好適に使用することができる。
【００８７】
以下、第２実施形態の構成を説明するが、第１実施形態の部材と同様の部材は、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８８】
図７に示すように、第２実施形態の嚥下検出装置１００Ａは、センサ本体１１０と、装置本体１２０とを備えている。
【００８９】
センサ本体１１０は、図７（ａ）に示すように、被検者が頭部（顎Ｊ）を載置するブロック状の顎受台１６と、センサ部１０Ａとを備えている。顎受台１６は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーンゴム等の比較的硬質の樹脂で形成することで、成形が容易となる。そして、軽量で扱い易く、被検者の頭部の重量を支持することが可能な耐荷重性も有する顎受台１６とすることができる。
【００９０】
顎受台１６の上部側は、被検者が顎を載せ易く、かつ頸部を押し当て易いように、被検者に向かって弧状に突出した突出部１６ａが設けられている。この突出部１６ａの中央の頸部が当たる領域に、センサ部１０Ａが設けられている。
【００９１】
センサ部１０Ａは、ポリウレタン等の軟弾性樹脂製の基部１１Ａと、この基部１１Ａに埋設された複数の圧力センサ１３からなるセンサアレイ１２と、を備えている。このセンサ部１０Ａでも、頸部の凹凸に沿って基部１１Ａが弾性変形することで、各圧力センサ１３を確実に頸部Ｎに押し当てることができる。また、本実施形態では、圧力センサ１３を上下に５０個並列に配置して、より広い領域の嚥下情報を検出することを可能としているが、必要に応じて適宜の数の圧力センサ１３を配置することができる。
【００９２】
また、第２実施形態でも、隣接する圧力センサ１３間にシリコーン樹脂等の充填材１４を配置して、圧力センサ１３同士の干渉を抑制している。各圧力センサ１３には第１実施形態と同様に同軸ケーブル１５が接続され、同軸ケーブル１５の他端は、装置本体１２０の信号処理部２０Ａに接続されている。
【００９３】
図７（ｂ）に示すように、被検者Ｐは、顎受台１６の突出部１６ａに顎Ｊを載せ、頸部Ｎをセンサ部１０Ａに押し当てることで、圧力センサ１３による嚥下に伴う電圧信号の検出を行うことができる。センサ部１０Ａには、圧力センサ１３を５０個配置して検出範囲を広くしていることから、頸部Ｎを押し当てる位置が多少ずれたり、頸部の長さに個人差があったりしても、被検者の甲状軟骨や輪状軟骨にセンサアレイ１２を良好に接触させることができ、高精度な検出が可能となる。
【００９４】
センサ本体１１０は、既存の机やテーブル等に載置して使用することもできるが、第２実施形態では、図７（ｂ）に示すように、キャスター１ａ付きの載置台１上に載置して、被検者等が容易に移動できるようにしている。そのため、未使用時には邪魔にならない場所に移動させておくこともできる。また、入院患者等、ベッド生活の被検者等であっても、未使用時はベッドの足元等に移動させておき、嚥下の訓練を行う場合にベッドに起き上がった被検者側に引き寄せて使用することもでき、使用性が向上する。また、載置台１や顎受台１６に高さ調整機能を持たせることで、被検者の身長や姿勢等に応じた適切な位置に顎受台１６を配置することができ、被検者の身体的負担を低減して、より快適な使用が可能となる。
【００９５】
装置本体１２０は、筺体１２１内に収容された信号処理部２０Ａ、情報処理部３１Ａ及び計時部３５と、押しボタン等からなる入力部３２と、モニタ３３と、プリンタ３４と、スピーカ３６とを一体に備えている。このような一体型の装置本体１２０とセンサ本体１１０とからなる嚥下検出装置１００Ａとすることで、専用機として販売等することができる。なお、第２実施形態では、被検者が自身で嚥下検出を行うため、マイクやフットスイッチは備えていない。
【００９６】
また、装置本体１２０は、キャスター１２２ａ及び取手１２２ｂ付きの架台１２２に固定され、センサ本体１１０の載置台１とは独立して、自在に移動が可能となっている。なお、載置台１又は架台１２２に、センサ本体１１０と装置本体１２０とを載置し、共に移動可能な構成とすることもできる。または、載置台１と架台１２２とを互いに相対移動ができるように連結し、使用形態に応じて、共に移動することも、一方を他方に対して相対的に移動することもできる構成とすることもできる。
【００９７】
信号処理部２０Ａは、第１実施形態のアンプ２１及びＡ／Ｄコンバータ２２と同様の機能を備え、各圧力センサ１３からの電圧信号の増幅し、デジタル信号に変換して情報処理部３１Ａに送信する。
【００９８】
第２実施形態の情報処理部３１Ａは、第１実施形態と同様に、図２に示すように、嚥下情報表示部３１１、嚥下開始時刻特定部３１２、嚥下時間算出部３１３、移動情報算出部３１４、嚥下機能評価部３１５、記憶部３１６を備え、さらに図２に破線で示すように、嚥下の命令を行う嚥下命令部３１７を備えている。
【００９９】
嚥下命令部３１７は、人間に代わって、被検者に対して嚥下命令を発して嚥下運動開始のタイミングを知らせる機能を有する。例えば、「飲んで下さい、ハイ」等の音声を生成してスピーカ３６から発する。なお、嚥下命令が音声に限定されることはなく、チャイムやブザー等の効果音であってもよいし、光の点滅等でもよい。また、モニタ３３上に文字や動画等を表示し、被検者がモニタ３３を視認しながら嚥下動作を行うものでもよい。
【０１００】
嚥下情報表示部３１１は、各圧力センサ１３で検出した電圧信号を、嚥下情報としてモニタ３３に表示する。この場合も、時間軸、距離や時間のスケール、嚥下の命令時点のマーク等をモニタ３３に表示してもよい。嚥下開始時刻特定部３１２は、嚥下命令部３１７が行った嚥下の命令時点を基準として、嚥下開始時刻を特定する。この嚥下開始時刻及び圧力センサ１３で検出した電圧信号に基づいて、嚥下時間算出部３１３が嚥下時間や潜時等の時間情報を算出する。また、移動情報算出部３１４が、移動距離、移動速度、移動加速度等の移動情報を算出する。そして、嚥下機能評価部３１５が、嚥下情報、時間情報、移動情報を記憶部３１６の基準値と比較する。この比較結果は、評価結果として嚥下情報表示部３１１によってモニタ３３に表示される。また、必要に応じて、嚥下情報や評価結果等をプリンタ３４で印刷することもできる。
【０１０１】
以上第２実施形態によっても、第１実施形態の嚥下検出装置１００と同様の作用効果を得ることができる。その結果、より簡易な構成であって、操作性に優れ、より高精度に嚥下検出を行うことができる嚥下検出装置１００Ａを提供することができる。
【０１０２】
また、第２実施形態では、被検者が自身のタイミングで嚥下検出を行うことができる。また、モニタ３３に表示された嚥下情報（電圧信号）の画像を視認することで、被検者が自身の喉頭の移動距離や嚥下時間等を把握することができる。被検者は、これらの情報をモニタ３３で確認しながら、手軽に何度でも嚥下の訓練を行うことができる。また、検出結果や評価結果を記憶部３１６に記憶しておき、嚥下機能の日々の変化を把握したり、訓練成果を確認したりすることができる。
【０１０３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【０１０４】
例えば、上記各実施形態の嚥下検出装置１００，１００Ａでは、情報処理部３１，３１Ａによってモニタ３３等への嚥下情報の表示、移動情報の算出、嚥下機能の評価までを行っているが、本願の嚥下検出装置がこれらの実施形態に限定されることはない。変形例として、例えば、圧力センサ１３で検出した電圧信号をモニタ３３やプリンタ３４へ表示するまでを行う、より簡易な嚥下検出装置とすることができる。
【０１０５】
この場合、モニタ３３等に嚥下の命令時点、距離や時間のスケール等を表示すれば、検査者等が目視によって移動距離、嚥下時間、潜時等を把握することができる。または、被検者等が定規等の器具を用いて移動距離、嚥下時間、潜時等を測定することもできる。測定した移動情報と嚥下時間に基づいて、検査者が移動速度や移動加速度を算出してもよい。これらの情報を、検査者が嚥下機能を評価するための材料とすることができる。このような形態でも、空間分解能が高く検出精度に優れた複数の圧力センサ１３で検出した電圧信号に基づいて、嚥下機能の状態をより正確かつより詳細に把握することができる。
【０１０６】
また、嚥下検出装置をセンサ部と信号処理部のみで構成することもできる。センサ部の各圧力センサで検出し信号処理部で処理した電圧信号を、信号処理部に一体に設けたモニタ（図１の２２ａ）又は信号処理部に接続したモニタに表示してもよく、操作性や検出精度に優れた嚥下検出装置を、より簡易な構成で、より廉価に製造することができる。
【０１０７】
また、第２実施形態では、一体型の装置本体１２０で嚥下情報の取得や分析等を行っているが、この装置本体１２０に、さらにＰＣ等を接続して、装置本体１２０で検出した嚥下情報や分析結果等をＰＣに送信することもできる。また、第２実施形態の装置本体１２０が一体型に限定されることもなく、別体のアンプ、Ａ／Ｄコンバータ、モニタ、さらにはＰＣをそれぞれ組み合わせた構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  センサシート（センサ部）    １０Ａ  センサ部    １１  シート本体（基部）
１１Ａ  基部    １２  センサアレイ    １３  圧力センサ（センサ）    １４  充填材
２０  信号処理部    ２０Ａ  信号処理部    ３１  情報処理部    ３１Ａ  情報処理部
３１１  嚥下情報表示部    ３１２  嚥下開始時刻特定部
３１３  嚥下時間算出部    ３１４  移動情報算出部
３１５  嚥下機能評価部    ３１６  記憶部    ３１７  嚥下命令部
３３  モニタ（表示部）    ３４  プリンタ（表示部）
１００  嚥下検出装置    １００Ａ  嚥下検出装置
【図１】
2018130199.tif 000003
【図２】
2018130199.tif 000004
【図３】
2018130199.tif 000005
【図４Ａ】
2018130199.tif 000006
【図４Ｂ】
2018130199.tif 000007
【図５Ａ】
2018130199.tif 000008
【図５Ｂ】
2018130199.tif 000009
【図６】
2018130199.tif 000010
【図７】
2018130199.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月18日(2017.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って、１０ｍｍ〜８０ｍｍの検出範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び
前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される電圧信号を処理して、嚥下情報として表示部に表示する信号処理部を備え、
各圧力センサは、その表面が前記基部から露出するように前記基部に埋設されていることを特徴とする嚥下検出装置。
【請求項２】
被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って所定間隔で少なくとも３個以上の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び
前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される信号を処理して、嚥下情報として表示部に表示する信号処理部を備えて構成され、
前記センサ部の隣接する前記圧力センサ間には、前記基部の材料よりも硬度が同等、若しくは低いゲル状の第２の軟弾性材料が配置されていることで、各圧力センサは、その表面が前記基部から露出するように前記基部に埋設されていることを特徴とする嚥下検出装置。
【請求項３】
前記ゲル状の第２の軟弾性材料は、アスカーＣ硬度計での測定値がゼロの樹脂材であることを特徴とする請求項２に記載の嚥下検出装置。
【請求項４】
複数の前記圧力センサは、前記喉頭の上下の移動方向に沿って、前記圧力センサの高さ以上の同じ間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の嚥下検出装置。
【請求項５】
前記嚥下情報に基づいて、前記嚥下運動の開始時点を特定し、該開始時点及び前記嚥下情報に基づいて、前記喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する情報処理部を、さらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の嚥下検出装置。
【請求項６】
前記情報処理部は、前記被検者に嚥下を命令する嚥下命令を取得し、前記嚥下命令に基づいて、前記嚥下情報における嚥下命令時点を特定し、前記嚥下命令時点及び前記嚥下情報に基づいて、前記嚥下運動の開始時点を特定し、前記嚥下命令時点、前記開始時点及び前記嚥下情報に基づいて、前記嚥下命令から前記嚥下運動の開始までの潜時、前記嚥下運動の開始から終了までの嚥下時間の少なくともいずれかを時間情報として算出することを特徴とする請求項５に記載の嚥下検出装置。
【請求項７】
嚥下を評価するための基準値が予め記憶された記憶部をさらに備え、
前記情報処理部は、前記基準値と、前記嚥下情報、前記移動情報及び前記時間情報の少なくともいずれかを比較して、その比較結果を前記表示部に出力することを特徴とする請求項６に記載の嚥下検出装置。
【請求項８】
コンピュータを、
センサ部で検出した嚥下情報を受信し表示部に表示する嚥下情報表示手段と、
基準値が記憶される記憶手段と、
被検者に嚥下を命令する嚥下命令を取得し、前記嚥下命令に基づいて、前記嚥下情報における嚥下命令時点を特定し、前記嚥下命令時点及び前記嚥下情報に基づいて嚥下運動の開始時点を特定する嚥下開始時刻特定手段と、
前記嚥下命令時点、前記開始時点及び前記嚥下情報に基づいて、前記嚥下命令から前記嚥下運動の開始までの潜時、嚥下運動の開始から終了までの嚥下時間のいずれかを時間情報として算出する嚥下時間算出手段と、
前記嚥下情報、前記嚥下時間及び前記開始時点に基づいて、前記喉頭の移動距離、移動速度、移動加速度のいずれかを少なくとも含む移動情報を算出する移動情報算出手段と、
前記基準値と、前記嚥下情報、前記移動情報及び前記時間情報の少なくともいずれかを比較して、比較結果を出力する嚥下状態評価手段として機能させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本願に係る嚥下検出装置は、  被検者の頸部に押し当てる軟弾性材料製の基部と、前記基部に、嚥下運動時の喉頭の上下の移動方向に沿って、１０ｍｍ〜８０ｍｍの検出範囲内に、所定間隔で３個〜５０個の圧力センサが配置されたセンサアレイと、を有するセンサ部、及び前記喉頭の移動に伴って各圧力センサから出力される電圧信号を処理して、嚥下情報として表示部に表示する信号処理部を備え、各圧力センサは、その表面が前記基部から露出するように前記基部に埋設されていることを特徴とする。