(57)【要約】      （修正有）【課題】嚥下障害検査、嚥下リハビリテーション効果の定量評価が可能で、嚥下機能評価指標（マーカー）として、咽頭運動特徴量を取得し、被験者の嚥下機能を定量評価する、全体をコンパクトに纏めた摂食嚥下機能評価装置を提供する。【解決手段】摂食嚥下機能評価装置は、複数かつ複層に分割された空気袋２を内側に収納する装置構造体１と、空気袋２を連通する連通管と、空気袋２の一部に設けられた空気吸入・排出弁１６と、装置構造体１は咽喉部を観察する開口部３と、装置構造体１の内側に設けられ、空気袋２の複数・複層配置を確保するリブおよびサイドプレート７と、分割された装置構造体１を環状に配置する結合具・係止具５を有し、開口部３の周辺に設けられ、投光部１０、撮像部１１および外部信号出力部を有する制御・回路基板１２と、制御・回路基板１２を覆い隠し、装置構造体１に固定される、カバー１３よりなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の頸部に巻回して設置され、被験者の咽喉部表面を観察する摂食嚥下機能評価装置であって、
複数かつ複層に分割された空気袋（２）を内側に収納する装置構造体（１）と、
前記空気袋（２）を連通する連通管（８）と、
前記空気袋（２）の一部に設けられた空気吸入・排出弁（１６）と、
前記装置構造体（１）は咽喉部を観察する開口部（３）と、装置構造体（１）の内側に設けられ、前記空気袋（２）の複数・複層配置を確保するリブ（９）およびサイドプレート（７）と、分割された装置構造体（１）を環状に配置する結合具（４）・係止具（５、３１）を有し、
前記開口部（３）の周辺に設けられ、投光部（１０）、撮像部（１１）および外部信号出力部を有する制御・回路基板（１２）と、
該制御・回路基板（１２）を覆い隠し、前記装置構造体（１）に固定される、カバー（１３）よりなる
摂食嚥下機能評価装置。
【請求項２】
前記投光部（１０）は可視光線を投光し、前記撮像部（１１）は咽喉部で反射された輝点画像（３３）を撮像する撮像部である特許請求の範囲第１項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【請求項３】
前記投光部（１０）は赤外光線を投光し、前記撮像部（１１）は咽喉部で反射された輝点画像（３３）を撮像する撮像部である特許請求の範囲第１項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【請求項４】
前記装置構造体（１）に一端を固定された肩バー（２０）と該肩バー（２０）の他端に調整可能に固定された肩当て（２１）が追加された特許請求の範囲第１項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【請求項５】
前記制御・回路基板（１２）には開口であるのぞき窓（２７）が設けられた特許請求の範囲第１項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【請求項６】
前記カバー（１３）はマグネット（２５，２６）により装置構造体（１）に固定される特許請求の範囲第１項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【請求項７】
前記肩バー（２０）の中間部にボールジョイント（３２）を設けた特許請求の範囲第４項記載の摂食嚥下機能評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は，対象物体の三次元計測を行う技術に関する。対象物体の三次元計測、特に被験者の咽喉部の動きを計測して、被験者の嚥下機能を測定する摂食嚥下機能評価装置であって，装置全体の小型化を可能とし、携帯型としても動作するものである。
【背景技術】
【０００２】  被験者の咽喉部の動きを計測して被験者の嚥下機能を診断する従来の摂食嚥下機能評価装置としては、特許第４８９５６５５号、発明の名称「嚥下機能評価装置」がある。この装置は被験者の咽喉部表面（図８に参照符号１９で示す）に、ＦＧ（ファイバーグレーティング）素子を有する輝点アレイ投影機によりレーザ光輝点群（図８の参照符号３３）をマトリクス状に照射し、この輝点群を近接して設けられた撮像素子により撮像することにより、甲状軟骨周辺に生ずる凹凸変化を捉えて演算し、その変化量に関わる時間的推移を求めるものである。（特許文献１）【０００３】  図８は特許文献１における、被験者の咽喉部表面１９へのレーザー光輝点群３３の照射状態を示す。【０００４】  この特許文献１では装置の動作原理が開示されているが、この装置の具体的な大きさや、どのようにして被験者の咽喉部へ輝点群を照射し、又輝点群を撮像するかについては開示が無い。特許文献１の対応アメリカ特許である、ＵＳＰ７，６５１，４７０（特許文献２）のＦＩＧ．１には投光部と撮像部の大まかな図示はあるが、装置全体の可搬性、携帯性を容易にするような開示はない。【０００５】  頸部周辺の固定具としては、特開２００１−１７８７５８（特許文献３）、特許第３４５３３００号（特許文献４）が存在する。いずれの事例も、ドーナツ状の空気袋で咽喉部周辺を固定するものであるが、咽喉部は完全にカバーされている為、被験者の咽喉部への光線の照射や、照射された光線の反射画像を得るのには不適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８９５６５５号
【特許文献２】ＵＳＰ７，６５１，４７０
【特許文献３】特開２００１−１７８７５８
【特許文献４】特許第３４５３３００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  被験者の咽喉部の画像を撮影して被験者の嚥下機能を測定すると、加齢による被験者の嚥下機能の低下を定量的に把握すること、障害による嚥下機能の低下を定量的に把握することが可能となり、重要である。従来の機器では、被験者の体形、姿勢、測定時の被験者の体動の影響を受け、これらの要素は測定精度に影響を与えていた。又可搬性が容易な測定装置は存在しないため、高齢者、ＡＬＳ患者、筋ジス患者などを被験者とする診断においては測定の困難性が高かった。【０００８】  又従来の装置では装置自体の可搬性が考慮されていなため、病院以外の現場例えば高齢者施設、訪問診療・介護現場や在宅介護の現場での活用は困難であった。【０００９】  さらに、従来の装置ではその操作にそれなりの専門性が求められ、専門医師以外の例えば歯科医師や、コメディカルスタッフの利用には問題があった。【００１０】  本発明の課題は、１．嚥下機能評価指標（マーカー）として、咽頭運動特徴量を取得し、被験者の嚥下機能を定量評価する摂食嚥下機能評価装置を提供すること。ここで咽頭運動特徴量としては、嚥下回数、咽頭拳上時間（＝嚥下時間）、咽頭拳上距離、咽頭運動軌跡等が挙げられる。咽頭運動特徴量と年齢との関係は後述する。【００１１】  ２．嚥下障害検査、嚥下リハビリテーション効果の定量評価→反復計測、経時評価可能な特徴を最大限に活用した応用。咽頭運動特徴量を評価に導入、定量的な連続値による評価を可能とする摂食嚥下機能評価装置を提供すること。【００１２】  ３．病院内だけでなく、高齢者施設、訪問診療・介護現場や在宅介護の現場等で使用できるように、全体をコンパクトに纏めた摂食嚥下機能評価装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】    本発明は、被験者の頸部に巻回して設置され、被験者の咽喉部表面を観察する摂食嚥下機能評価装置であって、複数かつ複層に分割された空気袋を内側に収納する装置構造体と、前記空気袋を連通する連通管と、前記空気袋の一部に設けられた空気吸入・排出弁と、
前記装置構造体は咽喉部を観察する開口部と、装置構造体の内側に設けられ、前記空気袋の複数・複層配置を確保するリブおよびサイドプレートと、分割された装置構造体を環状に配置する結合具・係止具を有し、前記開口部の周辺に設けられ、投光部、撮像部および外部信号出力部を有する制御・回路基板と、該制御・回路基板を覆い隠し、前記装置構造体に固定される、カバーよりなる摂食嚥下機能評価装置である。【００１４】  このため本発明では、被験者の頸部に装着する装置構造体を全体では環状ではあるが、分割構造とする。装置構造体の一部を開閉可能として、適宜結合具・係止具により固定して、環状を維持して被験者の頸部への装着を可能とする。【００１５】  装置構造体の一部に開口部を設け、開口部の周りに、光線投光部と撮像部が搭載された制御・回路基板が設けられる。制御・回路基板はねじ止め等適宜の手段で装置構造体に固定される。【００１６】  制御・回路基板はカバーにより隠蔽され、カバーはねじ止め等適宜の手段で装置構造体に固定される。【００１７】  装置構造体の被験者頸部への固定を確実なものとする為に、装置構造体の内側に分割した、チューブ状の空気袋を複数個設ける。このような空気袋を複数層に亘って設け、装置構造体の被験者への固定を確実なものとするとともに、異なる被験者間の頸部のサイズの変動にも対応可能とする。【００１８】  層状であり、且各層内で分割された空気袋は全体では連通しており、分割された空気袋間は直接あるいは適宜連通管で相互に結合されている。又、空気袋に空気を供給／排気するための空気吸入・排出弁が一部に設けられ、図示しないポンプ等で適宜空気を圧入し、また排気を実行する。【００１９】  装置構造体の内側には、分割された空気袋の層状態を維持する為の、各層間に空気袋を保持するリブと、空気袋の両端部分に当接するサイドプレートが設けられている。【００２０】  本発明では、装置構造体の開口部を通じて、開口部周辺に設置された投光器から可視光や赤外線等の光線をＦＧ（ファイバー・グレーティング）素子やホログラム回折格子を使って１本の光線から複数の光線群を生成して、図８に示す特許文献１と同様に、被験者の咽喉部表面に照射する。投光器の光源はＬＥＤでも、レーザーダイオードでも良い。【００２１】  被験者の咽喉部表面で反射した輝点群の映像は、同じく開口部周辺に設置された撮像手段により撮影される。【００２２】  撮像された、輝点群の映像は、信号処理され、被験者の咽喉部表面の３次元位置情報が取得される。信号処理の詳細は［特許文献１］である特許第４８９５６５５号に記載がある。【００２３】  取得された被験者の咽喉部表面の３次元位置情報は、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使った無線手段で、またはＵＳＢケーブル等の有線手段で本装置外部へ出力される。
【発明の効果】
【００２４】  本発明によれば、摂食嚥下機能評価装置を簡単・容易に被験者に装着することが可能となる。被験者の咽喉部を可視光や赤外線等の光線で照射し、反射光を撮像することにより、咽頭運動特徴量を被験者には非侵襲で定量的な測定が可能となる。【００２５】  装置全体がコンパクトなので、病院内だけでなく、高齢者施設、訪問診療・介護現場や在宅介護の現場等で使用することができる。【００２６】  従来の装置は被験者に相対して設置される為、測定結果の利用には、被験者自体の動き（体動）の影響をキャンセルすることが必要となるが、本装置では装置自体が被験者に固定して設置される為、被験者の体動の影響を除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】は本発明を採用した評価装置の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】は同じ第１の実施例を他の角度から見た斜視図である。
【図３】は本発明の第２の実施例による評価装置を被験者に装着した概念図である。
【図４】は本発明を採用した評価装置で得られる測定結果の一例を示す特性図である
【図５】は本発明を採用した第３の実施例を示す斜視図である。
【図６】は第３の実施例の開放状態を他の角度から見た斜視図である。
【図７】は第３の実施例に可動式の肩バーを付加した第４の実施例の斜視図である。
【図８】は特許文献１および特許文献２における被験者の咽喉部への光線の照射状態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】  以下，本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２９】  まず，図１、図２に本発明による摂食嚥下機能評価装置の第１の実施例の概要を示す。装置構造体１は合成樹脂製で、おおむね環状であり、被験者の頸部への装着を可能とするた為に、分割された構造をとる。本実施例では２分割としているが、分割数をもっと増やしてもよい。装置構造体１はアルミニウム製でもよい。【００３０】  空気袋２は装置構造体１の内側に装着されたもので、装置構造体１の分割、および後述する観察窓３の存在により、分割されている。又、これら空気袋２は層状に構成されている。本実施例では４層であり、１層あたり３分割となっている。この分割数は１例であり、他の数でもよい。空気袋２の材質は合成樹脂でもゴム引き布のようなものでもよい。【００３１】  装置構造体１はヒンジ４等の結合具により回動可能に結合されるとともに、係止具５および６により環状に固定される。【００３２】  各層の空気袋２の集合体は両端をサイドプレート７により移動を抑止されている。【００３３】  空気袋２の空気は連通管８または、直接空気袋２同志で結合されており、連通した構造となっている。連通された空気袋２の一部に、空気袋２に空気を供給／排気するための空気吸入・排出弁であるニップル１６が設けられる。空気袋２の圧力調整を可能とし、被験者の頸部のサイズの変化に対応する。【００３４】  装置構造体１の内側には、空気袋２の移動を拘束するリブ９が設けられている。このリブ９およびサイドプレート７の存在により、また空気袋２の外周の一部を装置構造体１へ糊づけすることによる固定で、空気袋２の層状態を保持するとともに、被験者の頸部のサイズの変化にも対応可能とする。【００３５】  装置構造体１の一部に開口部を設け、観察窓３を設ける。観察窓３が外部から被験者の咽喉部を観察する開口部となる。【００３６】  観察窓３の外側には、光線の投光器１０および撮像装置である、カメラ１１が設けられる。投光器１０およびカメラ１１は同じ制御・回路基板１２上に設けられ、該制御・回路基板１２はねじ等の適当な固定手段で装置構造体１に固定されている。【００３７】  制御・回路基板１２はカバー１３により保護され、該カバーは係止ねじ１４およびねじ穴１５により装置構造体１に固定されている。該カバーは測定時に周辺の外光を遮断する素材例えば黒色のプラステック等により構成されるのが良い。【００３８】  制御・回路基板１２には、投光器１０およびカメラ１１が搭載される他、外部と信号をやり取りするＷｉＦｉ信号部や基板内の回路の為の電池も搭載する。外部との接続は無線方式とせず、基板からケーブルを介した有線接続でも可能である。【００３９】  図３に本発明の第２の実施例を被験者に装着した状態での概念図で示す。図３に示す実施例では被験者１７の頸部１８、咽喉部１９に本発明の摂食嚥下機能評価装置を装着した状態を示す。先の実施例と共通のものには同じ参照番号を付し、説明を省略した。【００４０】  この第２の実施例は第１の実施例に、左右の肩バー２０と肩当て２１をそれぞれ追加したものである。肩バー２０の一端は装置構造体１に固定され、他端に肩当て２１がねじ等で位置調節可能に固定される。肩バー２０と肩当て２１の存在により本摂食嚥下機能評価装置の被験者１７への固定がより確実に実行される。【００４１】  図４に本摂食嚥下機能評価装置による測定結果の１例を示す。図４は本摂食嚥下機能評価装置をつかって、多くの年齢層の被験者の嚥下時間を測定した結果をまとめたものである。横軸が被験者の年齢、縦軸は測定した被験者の嚥下時間を示す。ここでは被験者の年齢の相違による嚥下時間の相違、即ち、加齢により嚥下時間が増加することが観測されている。このグラフより、嚥下時間を比べることで、被験者の嚥下力即ち喉年齢（登録商標）を推定することができる。【００４２】  嚥下時間をはじめとする咽頭運動特徴量の測定は、薬剤の飲込みやすさや嚥下食の食べやすさの指標としても利用可能である。薬剤や嚥下食の形状や硬さ、表面の状態、また薬剤の服用を助けるゼリー状の補助物の特性を測定することにも適用することができる。【００４３】  図５に本発明を採用した第３の実施例を示す。第３の実施例では、分割された環状の装置構造体１の固定にマグネット３１を用いた係止具を採用した。先の実施例と共通のものには同じ参照番号を付し、説明を省略した。【００４４】  マグネット係止具３１は第３の実施例を装置構造体１の開放状態で示す図６の斜視図に表わされる。破線矢印で引き出した丸２９、３０は装置構造体１の一部の拡大図である。マグネット係止具３１は装置構造体１に設けられたリブ９の先端に設置される。装置構造体１の両サイドの突合せ部はこのマグネット係止具３１の吸着により閉鎖固定される。【００４５】  閉鎖された装置構造体１は、つまみ２３、つまみ２４を引き離すことにより容易に開放される。マグネットを採用した係止具の利点は、被験者１７の頸部に一定以上の圧力が加わった場合に装置構造体１が自動で開放されることである。【００４６】  第３の実施例では、装置構造体１の開放・固定の係止だけでなく、カバー１３の装置構造体１への固定もマグネット２５およびマグネット２６でおこなう。マグネット２５（装置構造体１側）およびマグネット２６（カバー１３側）によるカバー１３の固定はカバー１３の端部の４か所で実施される。該カバー１３は測定時の外光の遮断に有効である。【００４７】  第３の実施例では、制御・回路基板１２の一部に開口部を設け、これをのぞき窓２７とした。こののぞき窓により本発明の評価装置が被験者１７の咽喉部１９の位置を正しく捉えているか、即ち、装置構造体１が正しい位置に固定され、投光部１０からの光線が咽喉部１９を正しく照射しているかを確認できる。この為にカバー１３の固定を、ねじ止めから、マグネットによる固定に変更し、装置構造体１との着脱・固定を容易にした。【００４８】  図７に本発明の第４の実施例を示す。先の実施例と共通のものには同じ参照番号を付し、説明を省略した。【００４９】  第４の実施例では、空気袋２を装置構造体１より、より上方又は下方に突出し易い構造としたものである。その他の構造は第３の実施例と同様である。上下に拡大された空気袋２により、被験者１７の咽喉部１９周辺への装置構造体１の固定がより確実なものとなる。【００５０】第４の実施例では、第２の実施例における肩バー２０の中間部にマグネットを使用したボールジョイント３２を設けた。このボールジョイント３２で左右の肩バー２０を折り曲げることにより、装置構造体１の被験者１７への装着時の容易性や、装置構造体１の開放時に肩バー２０と装置構造体１との衝突を避けることが可能となる。【００５１】肩バー２０の装置構造体１への固定は、図５に示されるねじ穴２８の位置で適宜ねじ止めされる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】    本発明によれば，従来装置では装置が大規模で、専門病院内での測定に依らざるを得なかったものが、装置全体がコンパクトなので、病院内だけでなく、高齢者施設、訪問診療・介護現場や在宅介護の現場等で使用することができる。扱いが簡単になるので、専門医師以外の例えば歯科医師による利用や、コメディカルスタッフによる利用が可能となる。【００５３】又、被験者の嚥下力のリハビリテーションの効果を定量的に把握するような，従来はできなかった新たな分野での利用も促進するものである。
【符号の説明】
【００５４】１  装置構造体
２  空気袋
３  観察窓
４  ヒンジ
５，６  係止具
７  サイドプレート
８  連通管
９  リブ
１０  投光器
１１  カメラ
１２  制御・回路基板
１３  カバー
１４  係止ねじ
１５  ねじ穴
１６  ニップル
１７  被験者
１８  頸部
１９  咽喉部
２０  肩バー
２１  肩当て
２３，２４  つまみ
２５，２６  マグネット
２７  のぞき窓
２８  肩バー固定ねじ穴
３１  マグネット
３２  ボールジョイント
３３  レーザー光輝点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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