(57)【要約】【課題】簡便な構成にて、非侵襲的かつ客観的に、嚥下運動を感度高く測定することができる嚥下運動モニタリングセンサを提供する。【解決手段】被験者の嚥下運動を測定する嚥下運動モニタリングセンサ１は、被験者の喉頭部に装着される光ファイバシート１０と、被験者の耳内に装着されるマイクロフォン２０とを備える。光ファイバシート１０は、嚥下運動に伴う喉頭部の外形変動に関連して喉頭部から光ファイバに加わる側圧により発生する損失に基づく伝送光の光量変化を検出するように構成される。マイクロフォン２０は、嚥下運動に関連して耳内に発生する嚥下音を検出するように構成される。【選択図】図１
2017038840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の嚥下運動を測定するための嚥下運動モニタリングセンサであって、
光ファイバおよびそれを支持するシート状体を含み、前記被験者の喉頭部に装着される光ファイバシートを備え、
前記光ファイバシートは、嚥下運動に伴う前記喉頭部の外形変動に関連して前記喉頭部から前記光ファイバに加わる側圧により発生する損失に基づく伝送光の光量変化を検出するように構成される、嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項２】
前記被験者の耳内に装着されるマイクロフォンをさらに備え、
前記マイクロフォンは、嚥下運動に関連して耳内に発生する嚥下音を検出するように構成される、請求項１に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項３】
前記光ファイバは、１本の光ファイバ部分により、互いに第１の方向に延びる複数の直線部と、隣り合う前記直線部の端部間をそれぞれ接続する複数の曲線部とを形成するように変形させた蛇行部を構成する、請求項１または請求項２に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項４】
前記光ファイバは、プラスチック光ファイバ、石英系光ファイバ、または、プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項５】
前記光ファイバシートおよび前記マイクロフォンの各々から出力される検出信号を処理する信号処理部をさらに備える、請求項２に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記マイクロフォンからの前記検出信号の出力波形と、前記光ファイバシートからの前記検出信号の出力波形とを同一時間軸上に並べて表示可能に構成された表示部を含む、請求項５に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【請求項７】
前記表示部は、前記光ファイバシートからの前記検出信号を単純移動平均処理して得られた前記出力波形を表示する、請求項６に記載の嚥下運動モニタリングセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被験者の嚥下運動を測定するための嚥下運動モニタリングセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高齢化社会においては、高齢者の寿命が延びている一方で、高齢化に伴う全身機能の低下により様々な影響が高齢者の身体にもたらされている。嚥下障害はそのような影響の一つである。嚥下障害とは、食べ物や飲み物を飲み込む動作である嚥下の機能が損なわれることである。
【０００３】
従来、嚥下機能の評価方法として、嚥下内視鏡検査、嚥下造影検査、および嚥下圧検査が普及している。また、嚥下障害のスクリーニングとして、反復唾液嚥下テスト、改訂水飲みテストおよびフードテストが行なわれている。
【０００４】
さらに、最近では、顎部嚥下音聴診法およびサチュレーションモニタによる評価なども試みられている（非特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】肥後隆三郎、外３名、「これからの嚥下障害治療−新しい検査法−」、２００２年、音声言語医学４３、ｐｐ．４６０−４６６
【非特許文献２】土師知行、外３名、「耳内より記録した嚥下音について−健常者における予備的研究−」、２０１５年、日本気管食道科学会会報、６６（１）、ｐｐ．１３−１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の嚥下内視鏡検査、嚥下造影検査および嚥下圧検査は、嚥下機能を客観的に評価することができる一方で、高価な機器や人員を要するとともに、侵襲的な検査に依らなければならない。
【０００７】
一方、反復唾液嚥下テスト、改訂水飲みテストおよびフードテストは、通常、嚥下の検知を喉頭拳上の視認および触知によって行なうため、上記検査に比べて簡便ではあるが、検査の正確性および客観性、特に軽度の嚥下障害に対する感度が低いという点で問題がある。
【０００８】
また、顎部嚥下音聴診法は、非侵襲的な検査法ではあるが、嚥下と無関係な咀嚼音、口内音および喉頭拳上音と嚥下音との鑑別が困難となる場合がある。また、少量の誤嚥を検出することが難しい。そのため、補助的な診断に止まっている。サチュレーションモニタによる評価も非侵襲的かつ簡便ではあるが、サチュレーションの変動と誤嚥との関係性が未だ検討段階にあり、信頼性に欠ける。
【０００９】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、簡便な構成にて、非侵襲的かつ客観的に、嚥下運動を感度高く測定することができる嚥下運動モニタリングセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る嚥下運動モニタリングセンサは、被験者の嚥下運動を測定するためのセンサであって、光ファイバシートを備える。光ファイバシートは、光ファイバおよびそれを支持するシート状体を含み、被験者の喉頭部に装着される。光ファイバシートは、嚥下運動に伴う喉頭部の外形変動に関連して喉頭部から光ファイバに加わる側圧により発生する損失に基づく伝送光の光量変化を検出するように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
上記によれば、簡便な構成にて、非侵襲的かつ客観的に、嚥下運動を感度高く測定することができる嚥下運動モニタリングセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る嚥下運動モニタリングセンサの概略構成図である。
【図２】図１に示される光ファイバシートおよびマイクロフォンを被験者に装着した様子を示す図である。
【図３】図１に示される光ファイバシートの概略構成図である。
【図４】光ファイバシートにおける光ファイバの一配設例を示す平面図である。
【図５】本実施の形態に従う嚥下運動モニタリングセンサを備える嚥下運動モニタリングセンサシステムの概略構成図である。
【図６】嚥下運動モニタリングセンサシステムの測定結果を示す図である。
【図７】図６に示す出力波形を部分的に拡大した波形を示す図である。
【図８】デジタルオシロスコープで測定された光ファイバシートの検出信号を示す図である。
【図９】単純移動平均化処理が施された光ファイバシートの出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１４】
（１）本発明の一態様に係る嚥下運動モニタリングセンサは、被験者の嚥下運動を測定するためのセンサであって、光ファイバシートを備える。光ファイバシートは、光ファイバおよびそれを支持するシート状体を含み、被験者の喉頭部に装着される。光ファイバシートは、嚥下運動に伴う喉頭部の外形変動に関連して喉頭部から光ファイバに加わる側圧により発生する損失に基づく伝送光の光量変化を検出するように構成される。
【００１５】
このようにすれば、簡便な構成にて、非侵襲的かつ客観的に嚥下運動を測定することができる。
【００１６】
（２）上記（１）に係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、被験者の耳内に装着されるマイクロフォンをさらに備える。マイクロフォンは、嚥下運動に関連して耳内に発生する嚥下音を検出するように構成される。
【００１７】
このようにすれば、簡便な構成にて、嚥下運動に伴う喉頭部の外形変動と、嚥下音とを同時に捉えることができる。よって、非侵襲的および客観的に、嚥下運動を感度高く測定することができる。
【００１８】
（３）上記（１）または（２）に係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、光ファイバは、１本の光ファイバ部分により、互いに第１の方向に延びる複数の直線部と、隣り合う直線部の端部間をそれぞれ接続する複数の曲線部とを形成するように変形させた蛇行部を構成する。
【００１９】
このようにすれば、光ファイバによる伝送光路の光路長が長くなる。光ファイバシートは、側圧による伝送損失の変化を利用しているため、光路長を長くすることで、嚥下運動モニタリングセンサとしての感度を向上させることができる。
【００２０】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、光ファイバは、プラスチック光ファイバ、石英系光ファイバ、または、プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバである。このようにすれば、喉頭部から光ファイバに加わる側圧により伝送光に損失を発生させることができる。光ファイバは、より好ましくはグレーディドインデックス型石英系光ファイバである。
【００２１】
（５）上記（２）に係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、光ファイバシートおよびマイクロフォンの各々から出力される検出信号を処理する信号処理部をさらに備える。このようにすれば、２つの検出信号に基づいて、嚥下運動を感度高く測定することができる。
【００２２】
（６）上記（５）に係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、信号処理部は、マイクロフォンからの検出信号の出力波形と、光ファイバシートからの検出信号の出力波形とを同一時間軸上に並べて表示可能に構成された表示部を含む。このようにすれば、２つの検出信号に基づいて、嚥下運動を感度高く測定することができる。
【００２３】
（７）上記（６）に係る嚥下運動モニタリングセンサにおいて好ましくは、表示部は、光ファイバシートからの検出信号を単純移動平均処理して得られた出力波形を表示する。このようにすれば、検出信号に重畳したノイズを除去することができるため、嚥下運動を感度高く測定することができる。
【００２４】
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２５】
（嚥下運動モニタリングセンサの構成）
図１は、実施の形態に係る嚥下運動モニタリングセンサの概略構成図である。
【００２６】
図１を参照して、実施の形態に係る嚥下運動モニタリングセンサ１は、光ファイバシート１０と、マイクロフォン２０と、信号処理部３０とを備える。
【００２７】
光ファイバシート１０は、光ファイバおよびそれを支持するシート状体を含む。光ファイバシート１０の詳細については後述する。
【００２８】
マイクロフォン２０は、径１．５〜５．０ｍｍ程度の大きさを有する小型のマイクロフォンである。マイクロフォン２０には、たとえばラベリア型コンデンサマイクロフォンを用いることができる。
【００２９】
信号処理部３０は、光ファイバシート１０およびマイクロフォン２０の各々から出力される検出信号を処理する。信号処理部３０の詳細については後述する。
【００３０】
図２は、図１に示される光ファイバシート１０およびマイクロフォン２０を被験者１００に装着した様子を示す図である。図２には被験者１００の頭蓋部が模式的に示されている。咽頭部１０６は、鼻腔１０２から食道１１２および気管１１０までの空気および食べ物の通り道である。喉頭部１０８は、喉仏辺りで声帯を含む気道の一部を指す。
【００３１】
図２に示されるように、光ファイバシート１０は、喉頭部１０８を中心に被験者１００の首回りに装着される。光ファイバシート１０は、嚥下運動に関連する喉頭部１０８の外形変動を検出するように構成される。すなわち、光ファイバシート１０は「外形変動センサ」の一実施例に対応する。
【００３２】
マイクロフォン２０は、被験者１００の耳１１４の内部（外耳道１１６内）に装着される。マイクロフォン２０は、嚥下運動に関連して耳内に発生する嚥下音を検出するように構成される。
【００３３】
光ファイバシート１０により検出された喉頭部１０８の外形変動を示す検出信号および、マイクロフォン２０により検出された嚥下音を示す検出信号はともに、信号処理部３０（図１）に入力される。
【００３４】
本発明者らは、嚥下の際に耳管が瞬間的に開放することに関連して、高周波成分を含むクリック音とそれに続く低周波成分を多く含んだ音群との２峰性の音を特徴とする嚥下音が発生することを見出した。本発明者らはさらに、嚥下音を耳内より記録することに成功している（たとえば非特許文献２参照）。本実施の形態では、耳内より嚥下音を記録することと同時に、嚥下運動に関連する喉頭部の外形変動を検出することにより、非侵襲的かつ客観的な測定方法で嚥下運動を正確に測定することを可能とする。
【００３５】
（光ファイバシートの構成）
図３は、図１に示される光ファイバシート１０の概略構成図である。
【００３６】
図３を参照して、光ファイバシート１０は、光ファイバ１４と、シート状体１２とを含む。シート状体１２は、平面視において矩形状に形成されている。光ファイバ１４は、シート状体１２上に配設される。
【００３７】
光ファイバ１４は、たとえば両面粘着テープを用いて、シート状体１２に部分的に固定されている。シート状体１２は、光ファイバ１４を支持することが可能であれば、その素材は特に限定されるものではない。なお、光ファイバ１４は、シート状体１２の上に配設される場合のみならず、シート状体１２に内部に埋設させることもできる。
【００３８】
光ファイバ１４は、コアと呼ばれる芯と、その外側のクラッドと呼ばれる外層と、外層を被覆する被覆層とを有する光伝送媒体である。光ファイバ１４には、プラスチック光ファイバ、石英系光ファイバ、または、プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバを用いることができる。プラスチック光ファイバは、コア材にアクリルを使用し、クラッド材にフッ素樹脂を用いた光ファイバである。石英系光ファイバは、コア材およびクラッド材に石英ガラスを用いた光ファイバである。プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバは、コア材に石英ガラスを使用し、クラッド材に樹脂を用いた光ファイバである。
【００３９】
光ファイバ１４の入射端には、図示しない光源部から連続的に供給される一定光量の光が入射される。光ファイバ１４の入射端に入射された光は、光ファイバ１４により伝送された後、光ファイバ１４の出射端から出射される。光ファイバ１４の出射端には、図示しない光パワーメータ（受光部）が接続されている。光パワーメータは、光ファイバ１４から出射した光の光量を測定する。
【００４０】
図２に示されるように、光ファイバシート１０を被験者１００の喉頭部１０８に装着させた状態においては、喉頭部１０８の動き（外形変動）に応じて光ファイバ１４に対して側圧が加わる。被験者１００が嚥下運動を行なった場合、喉頭部１０８は、図３中に矢印で示すような動き（喉頭部１０８の拳上および下垂）を示す。したがって、光ファイバ１４に加わる側圧は、被験者１００の嚥下運動に伴う喉頭部１０８の動きに応じて変化する。
【００４１】
光ファイバ１４は、側圧による応力負荷によりマイクロベンディング損失が発生するために、光ファイバ１４の伝送損失に過剰損失が発生する。本実施の形態に係る光ファイバシート１０は、この特性を利用するものであって、嚥下運動に起因する光ファイバ１４への側圧変化による伝送損失の変化を計測することによって、被験者１００の嚥下運動を測定可能にしている。
【００４２】
図４は、光ファイバシート１０における光ファイバ１４の一配設例を示す平面図である。
【００４３】
図４を参照して、光ファイバ１４は、シート状体１２上に、一筆書き状に配設される。光ファイバ１４は、一筆書き状であればその配設態様はいかなるものであってもよい。
【００４４】
図４の例では、シート状体１２に、１本の光ファイバ部分を変形させることによって形成された蛇行部が配設されている。蛇行部は、シート状体１２の幅方向（図中左右方向）に互いに延びる複数の直線部１４ａを有する。シート状体１２の幅方向は「第１の方向」に対応する。第１の方向は、たとえば喉頭部の動き（図３参照）に対して垂直な方向に設定される。
【００４５】
複数の直線部１４ａは、シート状体１２の長さ方向（図中上下方向）に間隔を隔てて並べて配置されている。隣接する直線部１４ａの間隔は、喉頭部の動きに対して少なくとも２本以上の直線部１４ａに側圧が加わるように調整される。蛇行部は、隣り合う直線部１４ａの端部間を接続する複数の曲線部１４ｂをさらに有する。
【００４６】
上記のように、本実施の形態に係る光ファイバシート１０は、側圧による伝送損失の変化を利用しているため、感度向上には光路長が長いほど有利である。図４に示す配設例によると、光路長が長くなるため、嚥下運動モニタリングセンサとしての感度を向上させることができる。
【００４７】
（嚥下運動モニタリングセンサシステム）
以下では、本実施の形態に従う嚥下運動モニタリングセンサ１を用いた嚥下運動モニタリングセンサシステムによる嚥下運動の測定方法および測定結果について説明する。
【００４８】
＜嚥下運動モニタリングセンサシステムの構成＞
図５は、本実施の形態に従う嚥下運動モニタリングセンサ１を備える嚥下運動モニタリングセンサシステムの概略構成図である。
【００４９】
図５を参照して、嚥下運動モニタリングセンサシステム２００は、光ファイバシート１０と、マイクロフォン２０と、光源部４０と、光パワーメータ５０と、オーディオミキサ６０と、デジタルオシロスコープ７０と、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）８０とを備える。光パワーメータ５０、オーディオミキサ６０、デジタルオシロスコープ７０およびＰＣ８０は、図１に示される「信号処理部３０」の一実施例を構成する。
【００５０】
図２で説明したように、嚥下運動の測定にあたって、被験者の喉頭部に光ファイバシート１０が装着されるとともに、被験者の耳内にマイクロフォン２０が装着される。
【００５１】
光源部４０は、一定光量の光を連続して出力する。出射光を安定して供給できること、小型軽量であること、および、発熱量および消費電力が少ないことから、光源部４０にはＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）が好適に用いられる。
【００５２】
光パワーメータ５０は、光ファイバ１４から伝送された出射光を受光し、受光した光量を計測する。計測される受光量（減衰量）は、被験者の喉頭部の動きに応じて光ファイバシート１０に加わる側圧に応じて変化する。したがって、受光量の変化が大きいと喉頭部の動きが大きく、受光量の変化が小さいと喉頭部の動きが小さいと判断することができる。光パワーメータ５０は、計測された受光量を電気信号に変換し、変換した電気信号をデジタルオシロスコープ７０のチャネルＣＨ１に入力する。
【００５３】
マイクロフォン２０により検出された嚥下音を示す検出信号は、オーディオミキサ６０に入力される。オーディオミキサ６０は、検出された嚥下音の音量を調整し、調整後の検出信号をデジタルオシロスコープ７０のチャネルＣＨ２に入力する。
【００５４】
デジタルオシロスコープ７０は、チャネルＣＨ１に光パワーメータ５０の出力信号を受け、チャネルＣＨ２にオーディオミキサ６０の出力信号を受ける。デジタルオシロスコープ７０は、光パワーメータ５０の出力信号およびオーディオミキサ６０の出力信号の時間的変化（出力波形）を、たとえば電圧波形データとして保持する。デジタルオシロスコープ７０は、２つの出力波形をＰＣ８０に送信する。
【００５５】
デジタルオシロスコープ７０は、２つの出力波形を同一時間軸上に並べて表示することもできる。すなわち、デジタルオシロスコープ７０は、マイクロフォン２０からの検出信号の出力波形と、光ファイバシート１０からの検出信号の出力波形とを同一時間軸上に並べて表示可能に構成された「表示部」の一実施例に対応する。
【００５６】
ＰＣ８０は、予めインストールされている解析ソフトを駆動することにより、デジタルオシロスコープ７０から送信される２つの出力波形データを解析する。ＰＣ８０による解析結果は、ＣＲＴやプリンタなどの表示装置（図示せず）に表示される。ＰＣ８０は「解析部」の一実施例に対応する。
【００５７】
＜嚥下運動測定方法および測定結果＞
以上の構成からなる嚥下運動モニタリングセンサシステム２００を用いて、被験者の嚥下運動を測定した。測定では、嚥下障害のない成人男性４人を被験者とし、各被験者の喉頭部に、図４に示した構成からなる光ファイバシート１０を装着した。
【００５８】
光ファイバシート１０の光ファイバ１４には、グレーディドインデックス型石英系光ファイバ（ＧＩ−ＳｉＯ２）を用いた。ＧＩ−ＳｉＯ２は、屈折率がコアの中心からクラッド方向へ中心軸対称の分布形状を有する屈折率分布（Graded  Index）を有する石英系光ファイバである。
【００５９】
さらに、各被験者の耳内にはマイクロフォン２０を装着した。マイクロフォン２０は、径２．５ｍｍのラベリア型コンデンサマイク（製品名：COUNTRYMAN  B06、COUNTRYMAN製）を用いた。コンデンサマイクを耳栓の中に通し、各被験者の耳内に挿入して嚥下音を録音した。コンデンサマイクをオーディオミキサ６０（製品名：Mackie402-VLZ3、MACKIE社製）に接続した。
【００６０】
また、嚥下用飲食物には、飲料水（例えばお茶）および柔らかい食べ物（例えば杏仁豆腐）を選定した。
【００６１】
嚥下運動モニタリングセンサシステム２００において、光ファイバ１４の入射端に、光源部４０からの赤色ＬＥＤ光（波長６５０ｎｍ）を入射し、光ファイバ１４から出射した光の光量を光パワーメータ５０で測定した。
【００６２】
光ファイバシート１０からの検出信号およびマイクロフォン２０からの検出信号を、デジタルオシロスコープ７０（製品名：OWON  VDS3104、Lilliput社製）のチャネルＣＨ１，ＣＨ２にそれぞれ入力した。ＰＣ８０では、上記２つの検出信号を同一時間軸上で測定することができる解析ソフトを起動することにより、２つの検出信号の出力波形の対応関係を測定した。図６に測定結果を示す。
【００６３】
図６の縦軸は、光ファイバシート１０からの検出信号として光パワーメータ５０により計測された受光量（電圧）、および、マイクロフォン２０からの検出信号としてラベリア型コンデンサマイクの出力電圧を示す。図６の横軸は時間を示している。
【００６４】
図６を参照して、ＣＨ１は光ファイバシート１０からの検出信号の出力波形を示し、ＣＨ２はマイクロフォン２０からの検出信号の出力波形を示している。これらの出力波形は、一人の被験者が３回連続して唾液を嚥下したときの測定結果である。
【００６５】
マイクロフォン２０の出力波形には、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の合計３回において、鋭い音声波形（クリック音）が観測されており、嚥下回数とクリック音回数とが一致していることが分かる。
【００６６】
一方、光ファイバシート１０の出力波形には、クリック音が観測された時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の各々において、受光量の低下が見られた。これにより、被験者が唾液を嚥下するたびに光ファイバ１４の伝送損失が変化していることが分かる。なお、光ファイバシート１０を指で触れた場合には、出力波形において図６とは異なる急峻な低下が観測されており、光ファイバシート１０が喉頭部の動きに対して良好な感度で応答していることが確認された。
【００６７】
このように、マイクロフォン２０の出力波形と光ファイバシート１０の出力波形とを比較すると、波形が変動するタイミングが互いに良く一致していることが確認された。図７には、図６に示す出力波形のうち、３番目の嚥下運動（図６中の時間Ｔ３に相当）に対応する部分を拡大した波形を示す。
【００６８】
図７に示す波形は、図６に示す出力波形データをＣＳＶ（Comma−Separated  Values）形式で保存してグラフ化したものから、データ番号３５００〜４３００区間（データ数８００）を抽出したものである。図中に破線で囲まれた領域において、マイクロフォン２０が捉えた嚥下音と、光ファイバシート１０が捉えた喉頭部の動きとが良好に対応していることが分かる。
【００６９】
上述のように、本実施の形態による嚥下運動モニタリングセンサ１は、光ファイバシート１０が被験者の喉頭部の動きを捉える一方で、マイクロフォン２０が耳内で耳管開放の瞬間に発するクリック音（嚥下音）を捉えるように構成されている。図６および図７に示す嚥下運動モニタリングセンサシステム２００での測定結果からは、光ファイバシート１０およびマイクロフォン２０が互いに良く一致して被験者の嚥下運動を捉えていることが確認された。
【００７０】
＜考察＞
測定ではさらに、上記４人の被験者を対象として、使用される光ファイバが異なる３種類の光ファイバシート１０について、唾液嚥下に対する感度の比較を行なった。
【００７１】
比較では、図５に示す嚥下運動モニタリングセンサシステム２００において、プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）、グレーディドインデックス型石英系光ファイバ（ＧＩ−ＳｉＯ２）、および、ステップインデックス型プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバ（ＨＳＦＦ：High  Sensitive  F-SAS  Fiber）のいずれかを用いた３種類の光ファイバシート１０を準備した。ステップインデックス型プラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバとは、コア内の屈折率分布が一様であるプラスチッククラッド石英ガラスコア光ファイバである。
【００７２】
被験者ごとに、３種類の光ファイバシート１０およびマイクロフォン２０を用いて嚥下運動を測定した。そして、測定結果に基づいて、マイクロフォン２０の出力波形と同じタイミングで光ファイバシート１０の出力波形に変動が表れているかどうか、および、光ファイバシート１０の出力波形の変動の大きさについて評価した。
【００７３】
評価では、マイクロフォン２０の出力波形と同じタイミングで光ファイバシート１０の出力波形に変動が表れており、かつ、その変動の大きさが閾値以上である場合を「感度良」と判断した。一方、マイクロフォン２０の出力波形が変動するタイミングで光ファイバシート１０の出力波形に変動が表れていない場合、あるいは、光ファイバシート１０の出力波形に表れた変動の大きさが閾値未満である場合を「感度不良」と判断した。表１に比較結果を示す。表１では、各光ファイバの感度を、４件の測定結果のうち「感度良」と評価された件数の頻度で表わしている。
【００７４】
【表１】
2017038840.tif 000003
【００７５】
表１を参照して、ＰＯＦを用いた場合、光ファイバシート１０の出力波形に変動が表れるものの、その変動の大きさが閾値に満たないケースが観測された。また、被験者によっては、光ファイバシート１０の出力波形に変動が表れないケースが観測された。その結果、感度良の発生頻度は２５％であった。
【００７６】
一方、ＧＩ−ＳｉＯ２を用いた場合には、４人の被験者全員に対して、光ファイバシート１０の出力波形の変動を明瞭に捉えることができた（発生頻度１００％）。また、ＨＳＳＦは、ＰＯＦとＧＩ−ＳｉＯ２との中間に位置する感度（発生頻度５０％）を示した。この結果、嚥下運動への感度はＧＩ−ＳｉＯ２を用いた光ファイバシート１０が最も高いことが確認された。
【００７７】
［実施の形態の変形例］
上述した実施の形態では、光ファイバシート１０およびマイクロフォン２０からの検出信号をデジタルオシロスコープ７０で測定する構成について説明したが、デジタルオシロスコープ７０内部で発生するノイズが検出信号に重畳することによって正確な測定が困難となる場合がある。
【００７８】
図８は、デジタルオシロスコープ（製品名：OWON  VDS3104、Lilliput社製）で測定された光ファイバシート１０の検出信号（電圧波形データ）をＣＳＶ形式で保存しグラフ化したものである。図８において、縦軸は光パワーメータ５０により計測された受光量（電圧）を示し、横軸はデータ件数を示している。出力波形にノイズが重畳しているために、グラフからは受光量の低下を正確に検出することが難しくなっている。
【００７９】
そこで、本変形例では、デジタルオシロスコープ７０で測定される出力波形に対して単純移動平均化処理を施すことにより、出力波形に重畳するノイズを除去する。図９に、単純移動平均化処理が施された光ファイバシート１０の出力波形を示す。図９に示す出力波形は、直近の複数個（たとえば１２８個）のデータを平均した値に基づくものである。図９に示す出力波形では、ノイズが除去されたことにより、図８に示す出力波形に比べて、３回の嚥下運動がより明瞭に表現できていることが確認された。これにより、嚥下運動への感度をさらに向上させることが可能となる。
【００８０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８１】
１  嚥下運動モニタリングセンサ
１０  光ファイバシート
１２  シート状体
１４  光ファイバ
２０  マイクロフォン
３０  信号処理部
４０  光源部
５０  光パワーメータ
６０  オーディオミキサ
７０  デジタルオシロスコープ
８０  ＰＣ
１００  被験者
２００  嚥下運動モニタリングセンサシステム
【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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【図９】
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