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浦上財団研究報告書

Vol.17（2009）＜平成19年度＞

中枢からみた嚥下機能および食形態の検討
安達一雄（九州大学耳鼻咽喉科）

1.

はじめに与えているか，つまり粘性と嚥下の惹起性つまり
嚥 下 中 枢 へ の 影 響 に つ い て 脳 磁 図（MEG：嚥下と準備期，口腔期，咽頭期，食道期と 4 つmagnetoencephalography）を用い，検討を行っのステージに分類され，食物を認識し，口腔内よた。当施設には 306ch 全脳型 MEG を所有しており咽頭に送り込み，食道内に流入，蠕動運動により，これは座位にてデータ採取が可能であることり飲み下していく運動である。このように嚥下はから，今回の検討方法が可能となった。

通常随意的に開始され，蠕動運動へと続く特殊なきたる高齢化社会にむけて，いかにより安全な運動であり，特に咽頭期嚥下に関しては，一旦運食物を経口的に摂取するかということが問題とな動が開始されると一連の運動は機械的に進行するってくることは明らかである。もちろんさまざまものである。

な医学的方法により栄養摂取することは可能ではよって，もっとも問題となる咽頭期の嚥下運動あるが，理想的には死ぬまで口から栄養を摂取すは意識とは関係なく進行するものであり，一旦惹ることであり，食物の性状により中枢に影響を及起されると末梢や上位からの入力の影響をうけなぼすようであれば，それはわれわれ人類にとっていものとされている。嚥下は大脳皮質からの指令も大きな利益をもたらすといえる。つまりもっとにより口腔期の舌運動より開始されるが，反射性も飲み込みやすいものを末梢レベルのみならず，に惹起される咽頭期嚥下は嚥下物の刺激により咽中枢の点からも明らかにできればと思い，そのよ

喉 頭 の 知 覚 受 容 器 入 力 が 延 髄 の 嚥 下 の CPG

うな観点から，その端緒として今回の検討を行っ（central pattern generator）を活性化し，IX，Xた。

神経を介して嚥下関連筋を収縮させる過程からなる極めて再現性が高い運動である。また，皮質延2. 方法

髄路の脳卒中患者では嚥下反射が遅延するという今回は疾患群の対象を得ることができなかった

臨床的事実から，皮質延髄路による延髄の嚥下のため，正常者のみを対象とした。正常者の判断基CPG を促通あるいは抑制し咽頭期嚥下の惹起性準として，透視による嚥下造影検査および嚥下圧を調節している可能性を示されているが，明らか測定により，正常範囲にあると判断されたものをとはなっていない。これは一般的な話であり，そ対象とした。なお，嚥下圧に関しては甲状舌骨筋の嚥下物の性状によりこれがどのように変化する

より表面筋電図をとり trigger 信号とし，少量のかという点に関しては，特に嚥下中枢に関しては水分を嚥下して，下咽頭圧を計測した。甲状舌骨検討されていない。今回は嚥下物の粘性を変える筋を用いたのは嚥下時に必ず活動する筋肉であり，ことで，これが嚥下の惹起性にどのように影響を解剖上，比較的経皮的に同定可能な筋肉であるた37

中枢からみた嚥下機能および食形態の検討めである。また，透視はレントゲン撮影下に 100持たせた蒸留水（試料２）を図 1 のように座位に％バリウムを嚥下し，その動態について検討するてポンプを用い本人の飲みやすい速度で，一定のものである。また，いずれも事前に施行した３テ

速 度 に て 口 腔 内 に 注 入 し た。 粘 性 は 約

スラの頭部 MRI においても明らかな梗塞巣など5000mPa・s であり，温度は室温程度（26 度）との中枢病変除外されている症例である。

した。つるりんこ ® 自体は無味無臭のものであそれらの対象に対し，通常の蒸留水（試料１）り，今回の検討の味覚等による影響はないものとおよび増粘剤であるつるりんこ ® を加え粘性を考える。また，嚥下はそれぞれ 50 回嚥下とし，その際の MEG について検討を行った。その際嚥
下の trigger として白金電極の針筋電図を甲状舌骨筋より採取した。本筋肉を使用した理由は前述
症例

咽頭クリアランス＊

喉頭挙上遅延誤嚥の有無症例１

1なし

なし

症例２

0なし

なし

症例３

1なし

なし

＊０〜３に分類。一回嚥下で残存する造影剤の量を数値化したもの
で，数値が大きいほど遺残量が大きい。０は全く遺残がなく，１は少量の遺残がる状態で正常である。

図１

図２

症例１

症例２

図３

P-hypo：下咽頭圧
T-H muscle：甲状舌骨筋

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症例３Vol.17（2009）のとおりである。この，モニターした筋電図上の

P-hypo：下咽頭圧
T-H muscle：甲状舌骨筋

収 縮 介 し 点 を ト リ ガ ー と し， こ の ト リ ガ ー の500msec 前の脳の磁場活動を 50 回加算平均した。
Channel は各半球の活動部位を含む 20channel を左右半球で選択した。Bandpass ﬁlter は 0.5-100Hz，goodness 値は≧ 80％とした。なお，検討方法とし て ダ イ ポ ー ル 推 定 法 を 用 い て 行 っ た。 潜 時（msec），磁場の強さ（nAm）を検討し，活動部位は事前に施行した脳 MRI 上にマッピングした。
本研究では正常例のみで検査を施行し，対象は成人男性 3 症例で，年齢はそれぞれ 32 歳，37 歳，24 歳であった。また，いずれも右利き症例であった。なお，MEG はエレクタ社全脳型検査装置
Neuromag を用いて計測している。
3. 結果

上記被験者に対し，透視検査を行い，いずれも
図 2 のように誤嚥を認めず，正常嚥下であった。
また，嚥下圧は図 3，4 の如くであり，いずれも正常範囲内であった（正常は自検例で 90mmhg
図４以上）。以上の結果より今回の症例は客観的にみ症例１左とろみなし

とろみあり
図５

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中枢からみた嚥下機能および食形態の検討
症例１右とろみなし

とろみあり
図６

症例２左とろみなしとろみあり
図７ても正常嚥下を認めている症例であった。
これらの MEG では図 5-10 のような結果であった。

症例 2 はほぼ同様の結果であった（図 7，8）。
症例 3 でもとろみありとなしの群ではほぼ同様の結果であった（図 9，10）。以上のことから，と

症例 1 は図 5，6 のようにとろみあり，なしでろみの有無に関しては，特に健常者においてはほは右側，左側でベクトルの方向は多少異なってい

とんど大脳皮質嚥下関連領野の活動には影響を及るが，ほぼ同等な場所に反応を認めた。また，とぼさないことが推測された。今回活動を示した部

ろみありとなしの結果を比較してもほぼ同等であ位は運動野最深部を中心とする部位であり，以前った。

当施設にて検討した部位とほぼ同様の部位であっ40

浦上財団研究報告書

Vol.17（2009）

症例２右とろみなし

とろみあり
図８

症例３左とろみなし

とろみあり
図９

emission tomography）や fMRI（functional MRI）

た 1）。
4. 考

察がある。これらは脳活動に伴う脳血流の変化を捉えるものであり，ゆっくりとした脳活動の変化をMEG（magnetoencephalograph） は 脳 神 経 の検 出 す る も の で あ り， そ の た め 時 間 分 解 能 が活動に伴う微小な電流によって生じる磁場の変化

MEG と比較するとかなり劣るものである。たとを検出し，脳活動を捉えるものである。つまり脳えば fMRI においては 20 秒以上の活動時間が必の神経活動そのものを観測するものである。同様要となる。しかし，実際の脳活動，特に嚥下に関に脳活動を検出するものとして PET（positron

す る も の は 数 ミ リ 秒 で の 変 化 で あ り，PET や

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中枢からみた嚥下機能および食形態の検討
症例３右とろみなし

とろみあり
図 10

fMRI の変化では対応は不十分となる。また，空タ法がある。ダイポール法は電流源が局在し，非間解像度も３ mm 程度と今回の検討には不適切

常に短い距離を電流が流れていることを示す電流な解像度である 2）。一方，磁場の変化を捉える双極子（等価電流双極子：ECD）を用いて近似

MEG はそのような時間単位での変化を捉えられ可能であると仮定し，その電流源の位置およびベる非侵襲の検査器具であり，嚥下，特に咽頭期嚥

クトルの向きを推定する方法である。今回のよう

下は 0.3 〜 0.4 秒にて起こる一連の反射運動であなある程度電流源の数，位置が推定されるものにるため，そのような非常に短時間に起こる反射活適用される。また，空間フィルタ法は脳領域をい動を捉えるには有効であろうと考えた。

くつかの領域に分解し，脳内の活動を磁場の線形まず，嚥下開始時間を同定するために，時間加結合により再構成する。さらに各領域に対しての算平均を行っている。これは主にノイズ除去を目み感度をもつ仮想センサを実センサの線形結合の的としたものであり，嚥下のようにある程度の時形で表現し，電流源の分布を推定する方法である。

間軸が明確なものでは用いやすい手法である。測今回は分析方法としてダイポール推定法を用いた。

定データは信号成分をノイズ成分に分けられるが， その理由としてはある程度その脳磁図上の活動部
通常ノイズ成分はランダムに発生するため，時間位は以前用いていた半球型の MEG で推定されて加算平均を行うことにより，たがいに消去されるいたためである。

こととなる。よって，加算回数を重ねることによ運動に関連する脳磁図検討については過去にもり S/N 比が改善し，より時間軸が明確となる。

さまざまなものがある。たとえば Nagamine3）ら

今回は S/N 比を改善するために，50 回嚥下を行は 片 側 の 示 指 の 運 動 を 行 う こ と に よ り，RFうこととしている。これは以前の自検例にて 50（readiness ﬁeld： 運 動 開 始 前 200-900msec に 認回程度あれば十分であるという結果を得ているこめられる，緩徐な磁場変化）がほぼ左右対称に分とを踏まえたものである。脳活動の電流源の推定布することに対し，磁場では運動と反対の前頭部法としては，主にダイポール推定法と空間フィルに認められると報告している。しかしながら，触42

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Vol.17（2009）

覚や聴覚などの，感覚にともない誘発される磁場下に至るという重力の作用に期待したものである。の変化を解析することは比較的容易であるが，運本来であればさまざまな粘性のもので検討を行う

動に伴う磁場の変化を同定することは前者と比較べきであるが，しかしながら，粘性が高すぎると，すると困難なものである。というのも，純粋な目ポンプを用いても，一定量を粘性を保ちながら注的運動のみを評価することは非常に難しく，さま入することが困難となるため，今回はそれが可能

ざまな余計な運動によるノイズが加わりやすいたとなる範囲での粘性のもので，検討せざるを得なめである。たとえば Hari4） らはテーブルの上にかった。つまり，粘性を加えた嚥下物を他の動き両手をおいて片方の手を運動させる際に運動してを一切排除した状態で被験者に嚥下させるシステ

いない手の位置を変えることにより，運動後の脳ムを作ることはわれわれの想像以上に難しいこと

活 動 を 示 す MEF（movement-evoked ﬁeld） がであり，本来であれば，まず一定量の粘性のある変化すると報告している。その理由として運動をものを口腔内での操作無く嚥下する方法をまず検していない手に加わる振動が磁場に影響をあたえ討する必要があった。ていることを理由としている。つまり，いかに余また，さまざまな粘性のものを同一被検者にて計な成分を排除するかが重要な要件であるといえ試す場合，それだけ検討回数が増加し，嚥下回数る。

を増やす必要が生じるため，嚥下による疲労の問

一般に粘性の高いものの方が，水に近いものに比べ，誤嚥しにくく，飲みやすいものとされ，現題もあり，実際に同条件で検討を行うことが困難な面もあるといえる。

実の臨床の現場においても嚥下障害患者に対して，ただ，正常者のみの検討ではあり，症例数も少粘性の高いものより嚥下のリハビリテーションをなかったものの，粘性の有無によらず，ほぼ同様開始することとしている。このことをふまえ，予の位置に興奮部位を確認できたことは，大脳皮質測として，粘性を加えることによる末梢からの入嚥下関連領域という嚥下の中枢内脳活動において力が嚥下中枢になんらかの影響を加える可能性がはあまり粘性は影響を及ぼさないことが推測できあるのではないかと考え，検討を行った。今回のる結果となった。ただ，ベクトルの方向に関して，検討では症例数が十分得られなかったこともある

粘性の有無による違いを認めたが，これの意義はが，粘性による差は認められなかった。また，実明らかではなかった。嚥下した感覚的には粘性の際の嚥下において粘性のあるものを口腔内などの違いが自覚できるレベルであったため，今回の結操作を加えずに嚥下することが難しい面もあり，果自体も意味のあるものであったと考える。

検討方法に工夫を加える必要があると思われた。

一般には粘性のあるもののほうが咽頭への流入つまり，顔面および口腔内の筋群の動きが加わるスピードが遅いため，誤嚥しにくいと考えられてことにより，MEG 上にその影響が出てしまうたいる。今回の結果を踏まえた場合，これは末梢レめ，なるべく，咽頭期の嚥下のみの反応をみる必

ベルでの問題であり，つまり嚥下物が入ってきた要がある。今回はなるべく純粋な咽頭期嚥下の活ことを末梢知覚にて感知し，嚥下中枢へ信号が伝動をみるための工夫として，細い塩化ビニール製達され，末梢神経に嚥下反射を引き起こさせる一点滴用チューブを通し，点滴用ポンプを用いて，連の流れにおいては，中枢レベルに影響を及ぼす口腔内に一定速度にて注入する方法をとった。口ものではなく，あくまでもその一連の流れが時間腔内に滴下された液体が自然に奥への流入し，嚥的に余裕を持って行えることで，誤嚥を起こしに中枢からみた嚥下機能および食形態の検討くくなっているのではないかと推測された。
今回は疾患群では同意が得られず，検討を行うことができなかったが，正常群で症例を重ねるとともに，今後疾患群でも検討を引き続き行いたいと考えている。また，われわれの究極的な目的は粘性，温度，味覚などの点から最も嚥下しやすいものを明らかにすることであり，その目的に向かい，研究を続けていきたい所存である。

文43

献１） 松山勝哉 他 嚥下時の大脳皮質活動の脳磁図による検討．
耳鼻と臨床 50：67-72，2004
２） Kamada K et al:Rapid identification of the primary
motor area by using magnetic resonance angiography. JNeurosurg 97：558-567, 2002
３） Nagamine T et al：Movement-related slow corticalmagnetic fields and changes of spontaneous MEG-and
EEG-brain rhythms.Electroencephalogr Clin Neurophysiol
99：274-286,1996
４） Hari R et al：Ipsilateral movement-evoked fields
reconsidered. Neuroimage 10：582-588, 1999

44URAKAMI FOUNDATION MEMOIRSVol.17（2009）The Swallowing function and viscosity of foods from the point of central system

Kazuo Adachi（Department of Otorhinolaryngology, Kyushu University）

We research the difference of brain activity at the point of viscosity of swallowing
object by MEG（magnetoencephalography）.The swallowing objects were pure water andgaining viscosity to 5000mPas. Both objects were taken at constant speed. We researchedthree cases and their swallowing function was normal evaluated by videoﬂuoroscopy andswallowing pressure. We could ﬁnd evoked area and dipole of brain at almost same place byswallowing each objects.The difference of viscosity of swallowing material was not effect tocentral system of swallowing.