[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2018003127A1 - 嚥下訓練装置 - Google Patents

嚥下訓練装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018003127A1
WO2018003127A1 PCT/JP2016/069723 JP2016069723W WO2018003127A1 WO 2018003127 A1 WO2018003127 A1 WO 2018003127A1 JP 2016069723 W JP2016069723 W JP 2016069723W WO 2018003127 A1 WO2018003127 A1 WO 2018003127A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
swallowing
subject
unit
breathing
sound
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/069723
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁敬 越久
上野　博司
Original Assignee
学校法人兵庫医科大学
株式会社ジェイクラフト
ユーセンスメディカル株式会社
カレイド株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 学校法人兵庫医科大学, 株式会社ジェイクラフト, ユーセンスメディカル株式会社, カレイド株式会社 filed Critical 学校法人兵庫医科大学
Priority to JP2018524711A priority Critical patent/JP6792846B2/ja
Priority to KR1020197000927A priority patent/KR102217155B1/ko
Priority to SG11201900019VA priority patent/SG11201900019VA/en
Priority to CN201680087213.XA priority patent/CN109414371B/zh
Priority to EP16907360.8A priority patent/EP3479811A4/en
Priority to PCT/JP2016/069723 priority patent/WO2018003127A1/ja
Priority to TW106120345A priority patent/TWI653039B/zh
Publication of WO2018003127A1 publication Critical patent/WO2018003127A1/ja
Priority to US16/232,222 priority patent/US20190125243A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4205—Evaluating swallowing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112—Gait analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/486—Bio-feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7282—Event detection, e.g. detecting unique waveforms indicative of a medical condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285—Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using sound
    • A61B5/7415—Sound rendering of measured values, e.g. by pitch or volume variation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7425—Displaying combinations of multiple images regardless of image source, e.g. displaying a reference anatomical image with a live image
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/743—Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/008—Detecting noise of gastric tract, e.g. caused by voiding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/025—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the head or the neck
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement

Definitions

  • the present invention relates to a swallowing training apparatus for performing swallowing training.
  • Patent Document 1 discloses a system for performing swallowing training. In this system, at or near the middle of expiration, a swallowing cue for the subject is initiated and the subject's response to this cue is stored in the system.
  • Patent Document 1 Since a cue for swallowing is given to the subject, the subject can grasp the timing of swallowing, but trains whether swallowing performed according to the cue was performed at an ideal timing. Difficult to check inside. In particular, it is extremely difficult for an elderly person to determine at which timing during respiration the person is aware of his / her breathing motion. For this reason, swallowing training cannot be effectively advanced only by giving a swallowing signal.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a swallowing training apparatus that enables a subject to effectively advance swallowing training.
  • the main aspect of the present invention relates to a swallowing training apparatus for swallowing training.
  • the swallowing training apparatus includes a respiration detecting unit for detecting a breathing motion of a subject, a swallowing guiding unit that gives a trigger for swallowing guidance to the subject based on a detection result from the respiration detecting unit, A swallowing detection unit for detecting that swallowing has been performed by the subject, and determining whether swallowing detected by the swallowing detection unit is at an appropriate timing with respect to the breathing motion detected by the breathing detection unit A swallowing determination unit; and a result output unit that outputs information indicating a determination result to the outside according to the determination made by the swallowing determination unit.
  • the swallowing training apparatus According to the swallowing training apparatus according to this aspect, information indicating whether or not the swallowing performed by the subject according to the trigger for swallowing was ideal is output to the outside each time swallowing. For this reason, the test subject can confirm at any time during the swallowing training whether or not the swallowing performed by himself / herself was at an ideal timing. In addition, a speech hearing person or the like can also check at any time whether or not the subject swallowed at an ideal timing during the breathing motion. Thus, the subject can proceed with swallowing training smoothly and effectively while receiving guidance from himself or a speech auditor.
  • the swallowing training apparatus may further include a respiratory output unit that outputs information indicating the respiratory motion of the subject to the outside based on a detection result from the respiratory detection unit.
  • a respiratory output unit that outputs information indicating the respiratory motion of the subject to the outside based on a detection result from the respiratory detection unit.
  • the swallowing training apparatus further includes a display unit for displaying information
  • the respiratory output unit includes first operation information indicating whether the breathing operation is in expiration or inspiration
  • a call Breath and second movement information indicating the progress of breathing may be configured to be displayed on the display unit as information indicating the breathing movement.
  • the respiratory output unit may be configured to make the display of at least one of the first motion information and the second motion information different between the case of the exhalation and the case of the inhalation.
  • the subject can more clearly grasp whether the current breathing action is in exhalation or inspiration, and can advance swallowing more smoothly according to the trigger.
  • the respiratory output unit may be configured to make the display color of at least one of the first motion information and the second motion information different between the case of the exhalation and the case of the inspiration.
  • the subject can intuitively grasp whether the current breathing operation is in expiration or inspiration by color.
  • the respiratory output unit sets the color of the display in the case of exhalation to a color (for example, green) indicating that it is suitable for swallowing, and the color of the display in the case of inhalation is not suitable for swallowing It is preferable to set a color indicating that (for example, red). In this way, the subject can intuitively grasp whether or not the breathing period is suitable for swallowing by color, and can advance swallowing more smoothly.
  • the respiratory output unit displays the intensity of exhalation on the display unit with an indicator that changes in the first direction as the second motion information, and the intensity of inspiration
  • the display unit may be configured to display the height with a sign that changes in a second direction opposite to the first direction.
  • the respiration output unit may be configured to display, on the display unit, an image in which a respiration waveform is superimposed on a straight line that separates exhalation and inspiration as the second operation information.
  • the subject can easily grasp the state of his / her breathing together with the transition of breathing, and can easily match swallowing with the trigger for swallowing guidance.
  • the result output unit may be configured to display a determination result of swallowing suitability on the display unit together with the first motion information and the second motion information.
  • the subject refers to the first motion information and the second motion information displayed on the display unit and proceeds with swallowing training, and at the same time, whether or not the timing of the last swallowing was ideal. Can be confirmed by the determination result displayed on the display unit. Therefore, the test subject can advance swallowing training smoothly and effectively.
  • the swallowing training apparatus may further include a sound output unit for outputting a sound
  • the result output unit may be configured to cause the sound output unit to output a sound indicating a determination result of swallowing suitability.
  • the swallowing training apparatus may further include a swallowing output unit that displays information indicating the occurrence of swallowing on the display unit in response to the swallowing detection unit detecting the swallowing.
  • a swallowing output unit that displays information indicating the occurrence of swallowing on the display unit in response to the swallowing detection unit detecting the swallowing.
  • the subject refers to the first motion information and the second motion information displayed on the display unit, grasps his / her breathing motion, and determines at which timing during the breathing motion he / she swallowed. Can be confirmed.
  • the test subject can confirm whether or not he / she swallowed at an ideal timing each time swallowing, and can further promote swallowing training.
  • the swallowing guide unit may be configured to give the trigger to the subject at a predetermined timing in the first half of the exhalation period.
  • the swallowing performed by the subject in response to the trigger is easily settled during the expiration period. Therefore, the subject can easily perform swallowing at an ideal timing with respect to the breathing action during training.
  • the swallowing guide unit gives the trigger to the subject by making the display form of the second motion information in an ideal swallowing period during the expiration period different from the display form of other breathing periods. May be configured. In this way, the subject can grasp his / her breathing motion from the second motion information and can receive a swallowing trigger at the same time.
  • the swallowing training apparatus includes a sound detection unit that detects sound of the larynx of the subject, and the swallowing detection unit is detected by the respiratory information detected by the respiration detection unit and the sound detection unit. It may be configured to detect the swallowing based on sound information.
  • a sound detection unit that detects sound of the larynx of the subject
  • the swallowing detection unit is detected by the respiratory information detected by the respiration detection unit and the sound detection unit. It may be configured to detect the swallowing based on sound information.
  • the swallowing training apparatus further includes a displacement detection unit that detects a displacement of the larynx of the subject, and the swallowing detection unit is detected by the respiratory information detected by the respiratory detection unit and the sound detection unit.
  • the swallowing may be detected based on the sound information and the displacement information detected by the displacement detector.
  • the detection accuracy of swallowing can be further increased by further detecting swallowing with reference to the displacement information.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of a swallowing training apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the swallowing training apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a flowchart showing output processing according to the embodiment.
  • FIG. 3B is a flowchart illustrating swallowing detection processing according to the embodiment.
  • FIG. 4A is a flowchart showing determination output processing according to the embodiment.
  • FIG. 4B is a flowchart showing swallowing guidance processing according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a respiratory waveform referred to in the description of the method for setting swallowing guidance timing according to the embodiment.
  • FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams of respiratory waveforms that are referred to in the description of another method for setting swallowing induction timing according to the embodiment, respectively.
  • FIGS. 7A to 7D are diagrams showing transition of images displayed on the display unit during the swallowing exercise according to the embodiment.
  • FIGS. 8A to 8D are diagrams showing transition of images displayed on the display unit during the swallowing exercise according to the embodiment.
  • FIGS. 9A to 9D are diagrams showing transition of images displayed on the display unit during the swallowing exercise according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an external configuration of the swallowing training apparatus according to the first modification.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the swallowing training device according to the first modification.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an external configuration of the swallowing training apparatus according to the second modification.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the swallowing training device according to the second modification.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams illustrating a configuration of an image displayed on the display unit according to the third modification.
  • 14C and 14D are diagrams illustrating the configuration of an image displayed on the display unit according to the fourth modification.
  • FIG. 15 is a flowchart showing swallowing guidance processing according to the fifth modification.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating the determination output process according to the fifth modification.
  • 17A to 17D are diagrams illustrating the configuration of an image displayed on the display unit according to the fifth modification.
  • FIGS. 18A to 18D are diagrams illustrating the configuration of an image displayed on the display unit according to the sixth modification.
  • the present invention is applied to a swallowing training apparatus for training so that swallowing is performed at an ideal timing for breathing.
  • aspiration is likely to occur if inhalation is performed immediately before or after swallowing. Therefore, the ideal timing of swallowing with respect to breathing is the timing when both immediately before and immediately after swallowing are included in the expiration period.
  • the swallowing training apparatus according to the present embodiment is for training so that the subject can swallow both at the timing when both immediately before and immediately after are included in the expiration period.
  • FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of a swallowing training apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the swallowing training device 100 includes a terminal device 110, a nasal cannula 120, and a detection unit 130.
  • the terminal device 110 includes a display unit 111 and an input unit 112.
  • the terminal device 110 is configured to be small and lightweight so that the subject can easily carry it.
  • the subject inputs an instruction to the terminal device 110 through the input unit 112 while confirming the display on the display unit 111.
  • the input unit 112 includes buttons, keys, and the like.
  • the nasal cannula 120 includes a mounting part 121 having a pair of cylindrical members, and tubes 122 connected to both ends of the mounting part 121.
  • the pair of cylindrical members of the mounting portion 121 are inserted into the nasal cavity of the subject, and the other end of the tube 122 is connected to the terminal device 110.
  • the detection unit 130 includes a thin and flexible pad 131 and a cable 132.
  • the pad 131 is affixed to the subject's larynx.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the swallowing training apparatus 100.
  • the terminal device 110 includes a sound output unit 113, a pressure sensor 114, an A / D conversion unit 115, a control unit 116, and a storage unit 117.
  • a sound output unit 113 In addition to the display unit 111 and the input unit 112 shown in FIG. 1, the terminal device 110 includes a sound output unit 113, a pressure sensor 114, an A / D conversion unit 115, a control unit 116, and a storage unit 117.
  • the sound output unit 113 includes a buzzer and a speaker, and outputs a predetermined sound to the outside under the control of the control unit 116.
  • the pressure sensor 114 detects the flow of air guided from the tube 122 of the nasal cannula 120 as a pressure, and outputs the detected analog pressure signal to the A / D converter 115.
  • the detection unit 130 includes a sound sensor 131a and a displacement sensor 131b.
  • the sound sensor 131 a detects the sound near the subject's larynx and outputs the detected analog sound signal to the A / D converter 115.
  • the displacement sensor 131 b detects the deformation of the subject's larynx as a displacement of the hyoid bone, and outputs the detected analog displacement signal to the A / D conversion unit 115.
  • the A / D converter 115 samples the pressure signal, the sound signal, and the displacement signal output from the pressure sensor 114, the sound sensor 131a, and the displacement sensor 131b, respectively, and controls digital data corresponding to each sampling signal. To the unit 116.
  • digital data obtained by A / D converting pressure signals, sound signals, and displacement signals will be referred to as pressure data, sound data, and displacement data, respectively.
  • the control unit 116 controls each unit of the terminal device 110 according to a program stored in the storage unit 117.
  • the control unit 116 is provided with functions of a respiration detection unit 116a, a respiration output unit 116b, a swallowing guidance unit 116c, a swallowing detection unit 116d, and a determination output unit 116e by the program stored in the storage unit 117.
  • the respiration detection unit 116a performs processing such as noise removal on the pressure data input from the A / D conversion unit 115, and acquires respiration data reflecting the respiration motion of the subject.
  • the respiration data is sequentially stored in the storage unit 117.
  • the respiration output unit 116b Based on the respiratory data acquired by the respiration detection unit 116a, the respiration output unit 116b includes first operation information indicating whether the current respiration operation belongs to exhalation or inspiration, and exhalation and inspiration Second display information indicating the progress is displayed on the display unit 111.
  • the swallowing guidance unit 116c causes the sound output unit 113 to output a sound (trigger) that prompts the subject to swallow at an ideal swallowing timing with respect to the breathing action based on the respiration data acquired by the respiration detecting unit 116a.
  • the swallowing detection unit 116d detects swallowing performed by the subject based on the respiration data acquired by the respiration detection unit 116a and the sound data and displacement data input from the A / D conversion unit 115, and swallowing is performed. Information indicating this is displayed on the display unit 111.
  • the determination output unit 116e determines whether or not the swallowing detected by the swallowing detection unit 116d is an ideal timing for the breathing motion based on the breathing data. Further, the determination output unit 116e causes the display unit 111 to display the determination result as an image, and causes the sound output unit 113 to output the determination result as sound.
  • FIG. 3A is a flowchart showing an output process for outputting various information to the outside during the operation of the swallowing training apparatus 100.
  • the processing of S11 and S12 is executed by the respiratory output unit 116b.
  • the respiration output unit 116b displays information (first operation information) indicating whether the current respiration operation belongs to exhalation or inspiration based on the respiration data acquired by the respiration detection unit 116a. To display.
  • the respiration output unit 116b displays information (second operation information) indicating the progress of expiration and inspiration on the display unit 111 based on the respiration data (S12).
  • the swallowing guidance unit 116c executes the swallowing guidance process of S13.
  • a trigger that encourages swallowing is given to the subject at a predetermined timing during the breathing motion.
  • the swallowing guidance process (S13) will be described later with reference to FIGS. 4B, 5 and 6A, 6B.
  • the processing of S11 to S13 is repeatedly executed until the operation of the swallowing training apparatus 100 is completed (S17: YES). Meanwhile, the processes of S14 and S15 are executed by the swallowing detection unit 116d.
  • the swallowing detection unit 116d determines whether swallowing has been detected. When swallowing is detected (S14: YES), the swallowing detection unit 116d causes the display unit 111 to display information indicating the occurrence of swallowing in S15.
  • the swallowing detection process (S14) will be described later with reference to FIG.
  • the determination output process of S16 is executed by the determination output unit 116e in response to detection of swallowing.
  • the determination output unit 116e determines whether or not the detected swallowing is appropriate, and outputs the determination result to the outside via the display unit 111 and the sound output unit 113.
  • the determination output process (S16) will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 3B is a flowchart showing swallowing detection processing (S14 in FIG. 4A).
  • the swallowing detection unit 116d refers to the respiration data, and determines whether or not the respiration of the subject has stopped for a certain period (for example, 400 msec or more). If the determination in S21 is YES, in S22, the swallowing detection unit 116d determines from the A / D conversion unit 115 whether or not a sound corresponding to the swallowing sound has been detected within the apnea period determined in S21. The determination is made based on the output sound data. Further, in S23, the swallowing detection unit 116d determines whether or not the hyoid bone displacement corresponding to the deformation of the larynx during swallowing is detected within the apnea period determined in S21. The determination is made based on the displacement data output from 115. Only when the determinations in S21 to S23 are all YES, the swallowing detection unit 116d determines in S24 that swallowing has occurred.
  • a certain period for example, 400 msec or more
  • the detection accuracy of swallowing can be increased by including the determination of S21 in the condition for occurrence of swallowing.
  • S22 for example, the frequency analysis of the sound data is performed, and it is determined whether the sound based on the sound data corresponds to the swallowing sound based on the intermittentness and continuity of the sound.
  • the detection accuracy of swallowing can be enhanced by determining the presence or absence of swallowing using the intermittent and continuous sounds as parameters.
  • the determination in S23 may be omitted. In this case, the displacement sensor 131b is removed from the detection unit 130.
  • FIG. 4A is a flowchart showing the determination output process (S16 in FIG. 3A).
  • the determination output unit 116e extracts the respiration data for a predetermined period before and after swallowing from the storage unit 117.
  • the determination output unit 116e determines whether the timing immediately before and immediately after swallowing detected by the swallowing detection unit 116d is included in the expiration period. If the determination in S32 is YES, the determination output unit 116e acquires a determination result that the swallowing is performed at an ideal timing for breathing in S33. When the determination in S32 is NO, the determination output unit 116e acquires a determination result that the swallowing has not been performed at an ideal timing for breathing in S34.
  • the determination output unit 116e causes the display unit 111 to display information based on the acquired determination result. Furthermore, in S36, the determination output unit 116e causes the sound output unit 113 to output sound based on the acquired determination result.
  • FIG. 4B is a flowchart showing the swallowing guidance process (S13 in FIG. 3A).
  • the swallowing guidance unit 116c refers to the respiratory data and determines whether or not the timing of swallowing guidance has arrived. If the determination in S41 is YES, the swallowing guidance section 116c causes the sound output section 113 to output a sound for prompting the subject to swallow in S42. The swallowing guidance unit 116c repeats the processes of S41 and S43 until the end operation of the training operation is detected in S43.
  • an interval is generated from when the subject recognizes the guiding sound until the subject actually swallows.
  • this interval is likely to be long, and in particular, the older the subject is, the longer this interval becomes.
  • the timing of swallowing guidance is in the first half of the expiration period.
  • a guide sound is output from the sound output unit 113 at a predetermined timing in the first half of the expiration period.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method for setting swallowing guidance timing.
  • this setting method the timing at which the exhalation in the first half of the exhalation period peaks is set as the timing of swallowing guidance.
  • FIG. 5 shows a respiration waveform graph based on respiration data.
  • the vertical axis is pressure, and the horizontal axis is time.
  • T11, T21, T31, T41, T51, and T61 are timings when exhalation is started.
  • T12, T22, T32, T42, T52, and T62 are timings when the exhalation peaks.
  • ⁇ T1 to ⁇ T6 are the differences between the timing when exhalation starts and the timing when exhalation peaks.
  • the average value ⁇ T of the difference from that time to the timing when the exhalation reaches a peak is based on the difference ⁇ Tn from that time to 5 times before. Predicted.
  • the difference Tn is sequentially stored in the storage unit 117.
  • an average value ⁇ T of the difference from this timing is obtained by averaging the differences ⁇ T1 to ⁇ T5. Then, the timing when the average time ⁇ T has elapsed from the expiration time T61 is predicted as the timing when the expiration becomes a peak, and at that timing, a guide sound for inducing swallowing is output. Thereafter, similarly, when the start time of exhalation is acquired, a guidance sound is output at the timing when the average value ⁇ T of the difference ⁇ Tn from that time to five times has passed. Thus, the timing of swallowing guidance is set in the first half of the exhalation period, and a guidance sound is output.
  • the range of exhalation to be averaged is not limited to exhalation up to 5 times before the current exhalation, but other ranges such as exhalation up to 10 times before the current exhalation May be set.
  • the method for obtaining ⁇ T is not limited to averaging, and other methods may be used.
  • 6 (a) and 6 (b) are diagrams for explaining another setting method of swallowing guidance timing.
  • the timing at which a time ⁇ T ⁇ corresponding to a predetermined ratio ⁇ (for example, 1/3) of the expiration period P1 has elapsed from the start of expiration is set as the timing of swallowing guidance. Also in this case, as in the case of FIG. 5, the average value of the time ⁇ T ⁇ n obtained for each exhalation up to five times before the current exhalation is acquired as the time ⁇ T ⁇ for the current exhalation.
  • the timing at which the time ⁇ T ⁇ corresponding to a predetermined ratio ⁇ (for example, 1/8) of the breathing period P2 has elapsed from the start of expiration is set as the timing of swallowing guidance. Also in this case, as in the case of FIG. 5, the average value of the time ⁇ T ⁇ n obtained for each breath up to five times before the current breath is acquired as the time ⁇ T ⁇ for the current breath.
  • the timing at which the exhalation peaks is predicted based on the past difference ⁇ Tn. Instead, swallowing is performed at the timing when the exhalation peak is detected based on the exhalation data. Sound may be output. In addition, a guide sound for inducing swallowing may be output immediately after expiration starts.
  • FIG. 7 (a) to 9 (d) are diagrams showing transition of images displayed on the display unit 111 by the output process of FIG. 3 (a).
  • the screen D1 displays regions R11 and R12 indicating whether the breathing operation is in exhalation or inhalation, regions R21 and R22 indicating the progress of exhalation and inhalation, and occurrence of swallowing and propriety of swallowing A region R31 for performing the operation.
  • the first operation information described above is displayed in the regions R11 and R12. Further, the above-described second operation information is displayed by the regions R21 and R22.
  • a character “OUT” indicating that the breathing motion is exhalation is written
  • a character “IN” indicating that the breathing motion is inspiration is written.
  • the background of the region R11 is displayed in a color indicating that it is suitable for swallowing.
  • the color indicating that the background of the region R12 is not suitable for swallowing Is displayed.
  • the background display color of the region R11 is set to green
  • the background display color of the region R12 is set to red.
  • the display color of the background of the region R11 may be blue.
  • an identifier (bar meter B1) for displaying the strength of expiration is displayed when the breathing motion is exhalation, and in the region R22, when the breathing motion is inspiration, the inspiration of the breathing motion is displayed.
  • An identifier for displaying the strength is displayed.
  • the bar meter B1 is displayed so as to extend stepwise in the right direction from the boundary between the regions R21 and R22 according to the strength of expiration.
  • the bar meter B2 is displayed so as to extend stepwise in the left direction from the boundary between the regions R21 and R22 according to the intensity of inspiration.
  • the bar meters B1 and B2 are composed of a plurality of segments arranged in the left-right direction, and the bar meters B1 and B2 expand and contract by controlling lighting of each segment.
  • segments are indicated by broken lines in the regions R21 and R22.
  • a mark M1 for displaying the occurrence of swallowing is displayed.
  • the mark M2 is displayed when the detected timing of swallowing is ideal for respiration, and the mark M3 is displayed when the timing of swallowing is not ideal.
  • the background of the region R12 is displayed in red
  • the bar meter B2 is displayed in the region R22.
  • the bar meter B2 extends in the direction of the broken line arrow according to the inhalation intensity and the inhalation intensity becomes maximum, the state shown in FIG. Thereafter, as the inhalation intensity decreases from the maximum, the bar meter B2 contracts in the direction of the broken line arrow as shown in FIG.
  • the screen D1 enters the state shown in FIG. Thereafter, when exhalation proceeds, as shown in FIG. 8B, the background of the region R11 is displayed in green, and the bar meter B1 is displayed in the region R21. If the bar meter B1 extends in the direction of the broken line arrow according to the exhalation intensity and the exhalation intensity becomes maximum, the state shown in FIG. Around this timing, a guidance sound for prompting the subject to swallow is output.
  • a mark M1 indicating the occurrence of swallowing is displayed.
  • a mark M2 indicating the determination result is displayed.
  • a mark M2 indicating that the timing of swallowing was ideal is displayed.
  • a sound (first sound) indicating that swallowing was ideal is output.
  • the display of the marks M1, M2, and M3 and the output of the guidance sound, the first sound, and the second sound are performed for a predetermined time (for example, about 1 second) that can be confirmed by the subject.
  • the screen D1 enters the state shown in FIG. Thereafter, when inhalation proceeds, the background of the region R12 is displayed again in red as shown in FIG. 9B, and the bar meter B2 is displayed in the region R22. If the bar meter B2 extends in the direction of the broken line arrow according to the intensity of inspiration and the intensity of inspiration is maximized, the state shown in FIG. 9C is obtained.
  • a mark M1 indicating the occurrence of swallowing is displayed, and further, the suitability of swallowing is determined by the process of FIG. 4 (a). Determined.
  • the mark M3 is displayed.
  • a sound (second sound) indicating that swallowing was not ideal is output.
  • swallowing training is performed on the subject in the same manner.
  • the process of FIG. 3A ends, and the display on the display unit 111 ends.
  • information (marks M2 and M3) indicating whether or not the swallowing performed by the subject in response to the guidance sound (trigger) was ideal is displayed on the display unit 111 each time swallowing. Is displayed. For this reason, the test subject can confirm at any time during the swallowing training whether or not the swallowing performed by himself / herself was at an ideal timing.
  • a speech hearing person or the like can also check at any time whether or not the subject swallowed at an ideal timing during the breathing motion.
  • the subject can proceed with swallowing training smoothly and effectively while receiving guidance from himself or a speech auditor.
  • the first motion information indicating whether the breathing motion is in exhalation or inspiration is displayed in the regions R11 and R12.
  • Second operation information indicating the progress of inspiration is displayed in regions R21 and R22.
  • the background color of the region R11 and the background color of the region R12 are set to different colors.
  • the subject can intuitively grasp whether the current breathing operation is in exhalation or inhalation by color, and can advance swallowing more smoothly according to the guidance sound (trigger).
  • the background color of the region R11 indicating exhalation is set to a color (green) indicating that it is suitable for swallowing, and the background color of the region R12 indicating inspiration is not suitable for swallowing.
  • the color shown (red) is set.
  • a bar meter B1 indicating the intensity of exhalation is displayed in the area R21
  • a bar meter B2 indicating the intensity of inspiration is displayed in the area R22.
  • marks M2 and M3 indicating the determination result of swallowing propriety are the first motion information displayed in the regions R11 and R12 and the second motion information displayed in the regions R21 and R22. At the same time, it is displayed on the display unit 111. As a result, the subject proceeds with swallowing training with reference to the first motion information and the second motion information displayed on the display unit 111, and at the same time, the timing of swallowing performed immediately before is ideal. This can be confirmed by the marks M2 and M3 displayed on the display unit 111. Therefore, the test subject can advance swallowing training smoothly and effectively.
  • sounds first sound and second sound
  • sounds indicating the result of determining whether swallowing is appropriate are output.
  • a mark M1 indicating the occurrence of swallowing is displayed on the display unit 111 in response to the detection of swallowing.
  • the subject refers to the first motion information and the second motion information displayed on the display unit 111, grasps his / her breathing motion, and at which timing during the breathing motion he / she swallowed himself / herself. Can be confirmed.
  • the test subject can confirm whether or not he / she swallowed at an ideal timing each time swallowing, and can further promote swallowing training.
  • a guide sound (trigger) is output at a predetermined timing in the first half of the exhalation period.
  • the swallowing performed by the subject in response to the guidance sound (trigger) is easily settled during the expiration period. Therefore, the subject can easily perform swallowing at an ideal timing with respect to the breathing action during training.
  • swallowing is detected based on the respiration data acquired by the respiration detection unit 116a and the sound data detected by the sound sensor 131a.
  • the detection accuracy of swallowing can be increased.
  • swallowing is detected in consideration of the displacement data detected by the displacement sensor 131b that detects the displacement of the subject's larynx. For this reason, the detection accuracy of swallowing can be further enhanced.
  • the propriety of swallowing is notified by both the display (marks M2, M3) and the sound (first sound, second sound), but the propriety of swallowing is indicated by either the display or the sound. You may be notified.
  • the breathing motion of the subject may be indicated by any one of the display of the background color in the regions R11 and R12 and the display of the bar meters B1 and B2 in the regions R21 and R22.
  • sound indicating the occurrence of swallowing may be output in response to detection of swallowing.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an external configuration of the swallowing training apparatus 100 according to the first modification.
  • the detection band 140 is used instead of the nasal cannula 120.
  • the detection band 140 is made of a stretchable belt-like member, and includes a stretchable strain sensor 140a inside.
  • a detection signal from the strain sensor 140 a is supplied to the terminal device 110 via the cable 141.
  • fasteners 140b such as hook-and-loop fasteners are provided.
  • the detection band 140 is attached to the subject with both ends joined by the fasteners 140b while being wound around the chest of the subject.
  • the strain sensor 140a expands and contracts with the breathing, and a detection signal corresponding to the expansion and contraction is supplied to the terminal device 110. Based on this detection signal, the respiration of the subject is detected.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the swallowing training apparatus 100 according to the first modification.
  • the detection signal from the strain sensor 140a is input to the A / D conversion unit 115.
  • the A / D converter 115 converts the detection signal input from the strain sensor 140a into digital data.
  • the converted digital data becomes respiration data reflecting the respiration of the subject, as in the case of using the nasal cannula 120 of the above embodiment. Based on the respiration data generated in this way, the same processing as in the above embodiment is performed, and the same display and sound output are performed.
  • the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the detection band 140 is attached to the subject instead of the nasal cannula 120, the subject can perform a breathing motion more smoothly during swallowing training. The feeling of strangeness given to the subject can be alleviated. Therefore, the subject can perform swallowing training more smoothly and comfortably.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an external configuration of the swallowing training apparatus 100 according to the second modification.
  • a thermistor type respiratory detector 150 is used in place of the nasal cannula 120.
  • the respiration detector 150 includes a detection unit 151 and a cable 152.
  • the detection unit 151 includes two rod-shaped support portions 151a that are inserted into the two nostrils, respectively, and a rod-shaped support portion 151b that extends to the mouth of the subject.
  • Temperature sensors 151c are respectively installed at the tips of the two support portions 151a, and temperature sensors 151d (see FIG. 13) are also installed at the tips of the support portions 151b. Detection signals from the temperature sensors 151 c and 151 d are supplied to the terminal device 110 via the cable 152.
  • the respiratory detector 150 is attached to the subject in the same manner as the nasal cannula 120.
  • exhalation and a detection signal corresponding to the inhalation are supplied to the terminal device 110.
  • the temperature detected by the temperature sensor 151c or the temperature sensor 151d is increased by the breath released from the body, and in the inhalation period, the air taken into the body from the outside, The temperature detected by the temperature sensor 151c or the temperature sensor 151d decreases. This change in temperature is reflected in detection signals from the temperature sensor 151c and the temperature sensor 151d. Based on this detection signal, the respiration of the subject is detected.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the swallowing training device 100 according to the second modification.
  • detection signals from the temperature sensors 151c and 151d are input to the A / D converter 115.
  • the A / D converter 115 converts the detection signals input from the temperature sensors 151c and 151d into digital data.
  • the converted digital data becomes respiration data reflecting the respiration of the subject, as in the case of using the nasal cannula 120 of the above embodiment.
  • processing similar to that in the above embodiment is performed based on the respiration data generated in this way, and similar display and audio output are performed. Therefore, also in the modified example 1, the same effect as the above-described embodiment can be achieved.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams illustrating the configuration of the screen D1 displayed on the display unit 111 according to the third modification.
  • the color of the bar meter B1 is set to the same green as the background color of the region R21
  • the color of the bar meter B2 is set to the same red as the background color of the region R22. Is set.
  • the subject since not only the background colors of the regions R11 and R12 but also the colors of the bar meters B1 and B2 are set to green and red, respectively, the subject more clearly calls his / her breathing motion. You can know whether you are in breath or inspiration. Therefore, the subject can proceed with swallowing training so as to perform swallowing more effectively at an ideal timing for breathing.
  • the display of the background colors of the regions R11 and R12 may be omitted, or the background colors of the regions R11 and R12 may be omitted.
  • the same color may be used.
  • the subject can grasp his / her breathing movement more clearly. it can.
  • ⁇ Modification 4> 14C and 14D are diagrams illustrating the configuration of the screen D1 displayed on the display unit 111 according to the modification example 4.
  • the swallowing timing in the breathing motion is displayed to the subject by adjusting the display of the segment group constituting the bar meters B1 and B2. More specifically, among the segment group displayed in the regions R21 and R22 at the timing when swallowing is detected, the segment that is farthest from the boundary of the regions R21 and R22 has a color different from the other segments in a certain period (for example, Displayed for about 1 second).
  • swallowing is detected at the timing when the bar meter whose segment at the right end is the segment B11 is displayed in the region R21.
  • the state of exhalation at the present time is indicated by the length and moving direction of the bar meter B1 (excluding the segment B11) currently displayed in the region R21.
  • swallowing is detected at the timing when the bar meter whose segment at the left end is the segment B21 is displayed in the region R21.
  • the current state of inspiration is indicated by the length and moving direction of the bar meter B2 (excluding the segment B21) currently displayed in the region R22.
  • the timing of swallowing performed by the subject immediately before can be confirmed by displaying the segments B11 and B21. Therefore, the subject can proceed with swallowing training more effectively while sequentially clearly confirming the timing of swallowing with respect to breathing.
  • the color of the bar meter B1 displayed in the region R21 is changed between the first half and the second half of the expiration period.
  • the color of the bar meter B1 is set to green
  • the color of the bar meter B1 is set to yellow
  • the color of the bar meter B2 is set to red.
  • the subject is given a swallowing trigger by adjusting the colors of the bar meters B1 and B2. That is, the period during which the bar meter B1 is displayed in green (the first half of the expiration period) is the best period for swallowing.
  • the bar meter B1 is displayed in green, the subject receives a swallowing trigger and is induced to swallow.
  • the period during which bar meter B1 is displayed in yellow is a period during which there is a risk of inspiration after swallowing, and the period during which bar meter B2 is displayed in red (inhalation period) is suitable for swallowing There are no periods (high risk of aspiration).
  • the average value of the expiration period P1 (see FIG. 6A) obtained for each expiration up to five times before the current expiration is acquired as the expiration period for the current expiration.
  • the period from when the start of exhalation is detected until the half period of this average has elapsed is set to the first half of the exhalation period, and the period from the end of the first half to the end of exhalation is the period of the exhalation period. Set in the second half.
  • FIG. 15 is a flowchart showing swallowing guidance processing according to the fifth modification.
  • the swallowing guidance unit 116c determines whether or not the current breathing motion is included in the first half of the expiration period based on the breathing data. When the determination in S51 is YES, the swallowing guidance unit 116c sets the color of the bar meter B1 to green in S52. When the determination in S51 is NO, the swallowing guidance unit 116c determines in S53 whether or not the current breathing motion is included in the second half of the expiration period. If the determination in S53 is YES, the swallowing guidance section 116c sets the color of the bar meter B1 to yellow in S54. If the determination in S53 is NO, the swallowing guidance section 116c sets the color of the bar meter B2 to red in S55. The swallowing guidance unit 116c repeats the processes of S51 to S55 until it is determined in S56 that a swallowing training end operation has been input.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a determination output process according to the fifth modification.
  • S33 in the flowchart of FIG. 4A is replaced with S37 to S39.
  • the determination output unit 116e further includes both immediately before and immediately after swallowing in the first half of the expiration period in S37. It is determined whether or not.
  • the determination output unit 116e acquires a determination result that the swallowing is performed at the most ideal timing for breathing in S38.
  • the determination output unit 116e acquires a determination result that the swallowing is performed at an ideal timing for breathing in S39.
  • the determination output unit 116e acquires a determination result that the swallowing has not been performed at an ideal timing for breathing in S34.
  • the determination output unit 116e performs display based on the determination result.
  • FIGS. 17A to 17D are diagrams showing the configuration of the screen D1 displayed on the display unit 111 according to the fifth modification.
  • the region R31 includes a mark M4 indicating that the swallowing is the most ideal, but also a mark M4 indicating that the swallowing is the most ideal, in addition to the mark M2 indicating that the swallowing is the most ideal.
  • the mark M3 is a mark indicating that swallowing is not appropriate.
  • the bar meter B2 is displayed in red in the region R22 in the same manner as the background color of the region R12.
  • the mark M1 and the mark M3 are displayed in the region R31.
  • the bar meter B1 is displayed in green in the region R21 in the same manner as the background color of the region R11.
  • the mark M1 and the mark M2 are displayed in the region R31 as shown in FIG.
  • the bar meter B1 is displayed in yellow different from the background color of the region R11 in the region R21.
  • the mark M1 and the mark M4 are displayed in the region R31.
  • the color of the bar meter B1 is set to green in the first half of the exhalation period where the timing of swallowing is most ideal, and the color of the bar meter B1 is set to yellow in the other exhalation periods Is done.
  • the subject can grasp his / her breathing motion from the bar meters B1 and B2 (second motion information) and can simultaneously receive a swallowing trigger by the color of the bar meter B1.
  • the subject can grasp whether or not his / her swallowing was performed at the most ideal timing by using the marks M2 and M4.
  • FIGS. 18A to 18D are diagrams showing the configuration of the screen D1 displayed on the display unit 111 according to Modification 6.
  • the regions R21 and R22 are replaced with the region R23.
  • the respiration output unit 116b displays an image in which the respiration waveform B3 of the subject is superimposed on the straight line L1 that separates exhalation and inspiration in the region R23.
  • the breathing waveform B3 transitions with the subject's breathing motion.
  • the swallowing detection unit 116d displays a mark S1 that indicates the timing at which swallowing is detected with a broken line, superimposed on the respiratory waveform B3.
  • the mark S1 also changes with the respiratory waveform B3 along with the subject's breathing motion.
  • a mark M5 for inducing swallowing is displayed instead of the mark M1 indicating the occurrence of swallowing.
  • the swallowing guidance unit 116c displays the mark M5 in the region R31 at the swallowing guidance timing.
  • the mark M5 continues to be displayed in the entire period from the start of expiration to the end of the first half of the expiration period.
  • the marks M2 to M4 are displayed by the same processing as in the case of FIGS.
  • a mark M5 is displayed in response to the start of exhalation. Thereby, swallowing is guided to the subject. As shown in FIG. 18D, when the first half of the expiration period ends, the mark M5 is not displayed. When the subject performs swallowing in the second half of the exhalation period, as shown in FIG. 18 (d), a mark S1 indicating the timing of swallowing is displayed over the respiration waveform B3, and a mark M4 is further displayed in the region R31. .
  • the subject since the respiration waveform B3 is displayed, the subject can easily grasp his / her respiration state along with the respiration transition, and can easily adjust swallowing to the swallowing induction trigger (display of the mark M5). . Therefore, the test subject can smoothly advance swallowing training.
  • respiration may be detected by other methods. For example, you may make it detect respiration with a test subject's breathing sound.
  • the swallowing induction sound may be a monotonous sound such as a buzzer sound, or a word prompting swallowing may be output by voice.
  • the 1st sound which notifies that swallowing is appropriate is an audio
  • the first sound and the second sound may also be sounds for notifying the propriety of swallowing in words.
  • the contents and layout of the screen D1 are not limited to the above.
  • the breathing state may be displayed by the rotation of the pointer.
  • exhalation and inhalation may be notified by sound similar to exhalation sound and inspiration sound, or other sounds.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

嚥下訓練装置１００は、被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部１１６ａと、呼吸検出部１１６ａからの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを被験者に与える嚥下誘導部１１６ｃと、被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部１１６ｄと、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下が呼吸検出部１１６ａにより検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定し判定結果を示す情報を外部に出力する判定出力部１１６ｅと、を備える。

Description

嚥下訓練装置
　本発明は、嚥下の訓練を行うための嚥下訓練装置に関する。
　死亡原因となる肺炎の多くは、いわゆる「誤嚥」によって引き起こされる誤嚥性肺炎である。特に、高齢者における誤嚥性肺炎が深刻な問題となっている。「誤嚥」とは、適切に嚥下を発生させることができず、飲み込まれたものが食道ではなく気管に入る病態のことである。特に高齢者において、誤嚥を抑制して誤嚥性肺炎を防ぐことが、重要な課題となっている。
　誤嚥を抑制するためには、嚥下を適正に行えるように訓練することが効果的である。以下の特許文献１には、嚥下の訓練を行うためのシステムが開示されている。このシステムでは、呼気の真ん中または真ん中近くで、被験者に対する嚥下の合図が開始され、この合図に対する被験者の反応がシステムに記憶される。
特表２０１３－５０８０６３号公報
　一般に、誤嚥は、嚥下と呼吸のタイミングが適正でないために起こることが多い。したがって、嚥下の訓練においては、呼吸中の理想的なタイミングで嚥下がなされるように訓練することが効果的である。
　しかし、通常、呼吸は無意識で行われるため、被験者は、訓練中に自身の呼吸動作を自覚し続けることが難しい。上記特許文献１では、被験者に対して嚥下の合図が出されるため、被験者は、嚥下のタイミングを把握できるものの、その合図に応じて行った嚥下が理想的なタイミングで行われたか否かを訓練中に確認することが難しい。特に、高齢者においては、呼吸中のどのタイミングで嚥下を行ったかを自身の呼吸動作を自覚しながら判断することが極めて困難である。このため、嚥下の合図が出されるのみでは、嚥下の訓練を効果的に進めることができない。
　嚥下の訓練は、被験者が、呼吸中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認しながら進めることが望ましい。また、言語聴覚士等の嚥下訓練を指導または監督する者においても、被験者が呼吸中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できることが好ましい。
　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、被験者が効果的に嚥下の訓練を進めることが可能な嚥下訓練装置を提供することを目的とする。
　本発明の主たる態様は、嚥下訓練のための嚥下訓練装置に関する。本態様に係る嚥下訓練装置は、被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部と、前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを前記被験者に与える嚥下誘導部と、被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部と、前記嚥下検出部により検出された嚥下が前記呼吸検出部により検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定する嚥下判定部と、前記嚥下判定部により判定がなされたことに応じて判定結果を示す情報を外部に出力する結果出力部と、を備える。
　本態様に係る嚥下訓練装置によれば、嚥下誘導のトリガに応じて被験者が行った嚥下が理想的であったか否かを示す情報が、嚥下の都度、外部に出力される。このため、被験者は、自身が行った嚥下が理想的なタイミングであったか否かを、嚥下訓練の際に随時、確認することができる。また、言語聴覚士等も、被験者が呼吸動作中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できる。よって、被験者は、自ら、または言語聴覚士等の指導を受けながら、円滑かつ効果的に嚥下の訓練を進めることができる。
　本態様に係る嚥下訓練装置は、前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて前記被験者の呼吸動作を示す情報を外部に出力する呼吸出力部をさらに備える構成とされ得る。この構成によれば、被験者は、自身では意識しにくい呼吸動作を呼吸出力部から出力された情報により明確に意識できる。これにより、訓練の際に、被験者は、自身の呼吸動作を明確に意識しながら、呼吸動作に対して理想的なタイミングとなるように嚥下を進めることができる。
　この場合、嚥下訓練装置は、情報を表示するための表示部をさらに備え、前記呼吸出力部は、前記呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報とを、前記呼吸動作を示す情報として、前記表示部に表示させるよう構成され得る。こうすると、被験者は、表示部を参照することにより、自身の呼吸が呼息と吸息の何れにあるかを把握でき、且つ、その時々における呼息および吸息の進行状況を把握できる。これにより、被験者は、嚥下誘導部からのトリガに応じて、呼吸動作中の理想的なタイミングで円滑に嚥下を進めることができる。
　この場合、前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させるよう構成され得る。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかをより明確に把握でき、トリガに応じてより円滑に嚥下を進めることができる。
　たとえば、前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示の色を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させるよう構成され得る。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかを色により直感的に把握できる。
　この場合、前記呼吸出力部は、前記呼息の場合の前記表示の色を嚥下に適することを示す色（たとえば緑色）に設定し、前記吸息の場合の前記表示の色を嚥下に適しないことを示す色（たとえば赤色）に設定することが好ましい。こうすると、被験者は、色により、嚥下に適する呼吸期間であるか否かを直感的に把握でき、一層円滑に嚥下を進めることができる。
　本態様に係る嚥下訓練装置において、前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息の強さを第１の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させ、吸息の強さを前記第１の方向と反対の第２の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させるよう構成され得る。これにより、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸の状態を標示子の変化により明確かつ容易に把握することができる。
　あるいは、前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息と吸息を区分する直線に呼吸の波形を重ねた画像を前記表示部に表示させるよう構成され得る。こうすると、被験者は、自身の呼吸の状態を呼吸の遷移とともに簡易に把握でき、嚥下誘導のトリガに嚥下を合わせやすくなる。
　本態様に係る嚥下訓練装置において、前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報とともに、前記表示部に表示させるよう構成され得る。これにより、被験者は、表示部に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して嚥下の訓練を進めながら、同時に、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、表示部に表示された判定結果により確認することができる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑かつ効果的に進めることができる。
　この場合、嚥下訓練装置は、音を出力するための音出力部をさらに備え、前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を示す音を前記音出力部に出力させるよう構成され得る。これにより、被験者は、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、音により、さらに明確に把握することができる。
　本態様に係る嚥下訓練装置は、前記嚥下検出部が前記嚥下を検出したことに応じて嚥下の発生を示す情報を前記表示部に表示させる嚥下出力部をさらに備える構成とされ得る。これにより、被験者は、表示部に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して自身の呼吸動作を把握しながら、呼吸動作中のどのタイミングで自身が嚥下を行ったかを確認することができる。これにより、被験者は、自身が理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを嚥下の都度確認でき、一層効果的に嚥下の訓練を進めることができる。
　本態様に係る嚥下訓練装置において、前記嚥下誘導部は、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて前記トリガを前記被験者に与えるよう構成され得る。これにより、トリガに応じて被験者が行う嚥下が呼息期間中に収まりやすくなる。よって、被験者は、訓練の際に、呼吸動作に対して理想的なタイミングで嚥下を行いやすくなる。
　また、前記嚥下誘導部は、呼息期間中の理想的な嚥下期間における前記第２動作情報の表示形態をその他の呼吸期間の表示形態に対して相違させることにより、前記トリガを前記被験者に与えるよう構成され得る。こうすると、被験者は、第２の動作情報から、自身の呼吸動作を把握でき、同時に、嚥下のトリガを受けることができる。
　本態様に係る嚥下訓練装置は、前記被験者の喉頭部の音を検出する音検出部を備え、前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と前記音検出部により検出された音情報とに基づいて前記嚥下を検出するよう構成され得る。このように音情報とともに呼吸情報を参照して嚥下を検出すると、被験者が嚥下を行っていないタイミングにおいて音検出部により嚥下音に類似する音が検出されたとしても、これを嚥下として誤検出することを抑制できる。よって、嚥下の検出精度を高めることができる。
　この場合、嚥下訓練装置は、前記被験者の喉頭部の変位を検出する変位検出部をさらに備え、前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と、前記音検出部により検出された音情報と、前記変位検出部により検出された変位情報とに基づいて前記嚥下を検出するよう構成され得る。このように、さらに変位情報を参照して嚥下を検出することにより、嚥下の検出精度を一層高めることができる。
　以上のとおり、本発明によれば、被験者が効果的に嚥下の訓練を進めることが可能な嚥下訓練装置を提供することができる。
　本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態により何ら制限されるものではない。
図１は、実施の形態に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係る出力処理を示すフローチャートである。図３（ｂ）は、実施の形態に係る嚥下検出処理を示すフローチャートである。 図４（ａ）は、実施の形態に係る判定出力処理を示すフローチャートである。図４（ｂ）は、実施の形態に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態に係る嚥下誘導タイミングの設定方法の説明において参照する呼吸波形の模式図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る嚥下誘導タイミングの他の設定方法の説明において参照する呼吸波形の模式図である。 図７（ａ）～（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図８（ａ）～（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図９（ａ）～（ｄ）は、実施の形態に係る嚥下訓練の際に表示部に表示される画像の遷移を示す図である。 図１０は、変更例１に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図１１は、変更例１に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、変更例２に係る嚥下訓練装置の外観構成を示す図である。 図１３は、変更例２に係る嚥下訓練装置の構成を示すブロック図である。 図１４（ａ）、（ｂ）は、変更例３に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。図１４（ｃ）、（ｄ）は、変更例４に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。 図１５は、変更例５に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。 図１６は、変更例５に係る判定出力処理を示すフローチャートである。 図１７（ａ）～（ｄ）は、変更例５に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。 図１８（ａ）～（ｄ）は、変更例６に係る表示部に表示される画像の構成を示す図である。
　ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
　本実施の形態は、呼吸に対して理想的なタイミングで嚥下が行われるように訓練するための嚥下訓練装置に本発明を適用したものである。一般に、嚥下の直前および直後の何れか一方において吸気がなされると誤嚥が生じ易い。したがって、呼吸に対する嚥下の理想的なタイミングは、嚥下の直前および直後の両方が何れも呼息期間に含まるタイミングがある。本実施の形態に係る嚥下訓練装置は、このように直前および直後の両方が何れも呼息期間に含まれるタイミングにおいて被験者が嚥下を行えるように訓練するためのものである。
　以下、本実施の形態に係る嚥下訓練装置１００について、図面を参照して説明する。
　図１は、本実施の形態に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。
　嚥下訓練装置１００は、端末装置１１０と、鼻カニューレ１２０と、検出部１３０とを備える。
　端末装置１１０は、表示部１１１と入力部１１２を備えている。端末装置１１０は、被験者が容易に持ち運びできるように、小さく且つ軽量に構成されている。被験者は、表示部１１１の表示を確認しながら、入力部１１２により端末装置１１０に指示を入力する。入力部１１２は、ボタンやキー等によって構成されている。
　鼻カニューレ１２０は、一対の筒状部材を有する装着部１２１と、装着部１２１の両端に接続されたチューブ１２２と、を備えている。装着部１２１の一対の筒状部材は被験者の鼻腔に挿入され、チューブ１２２の他端は端末装置１１０に接続されている。これにより、被験者が呼吸を行うとチューブ１２２内の空気が流動し、チューブ１２２内の空気の流動が、端末装置１１０内の圧力センサ１１４（図２参照）により圧力として検出される。なお、被験者が口で呼吸している場合でも、鼻腔と口腔は繋がっているため、チューブ１２２内の空気が流動し圧力が変化する。
　検出部１３０は、薄型で柔軟性のあるパッド１３１と、ケーブル１３２を備える。パッド１３１は、被験者の喉頭部に貼り付けられている。パッド１３１、喉頭部の音を検出するための音センサ１３１ａ（図２参照）と、喉頭部の変形に応じて舌骨の変位を圧力により検出するための変位センサ１３１ｂ（図２参照）とを備えている。
　図２は、嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。
　端末装置１１０は、図１に示した表示部１１１と、入力部１１２とに加えて、音出力部１１３と、圧力センサ１１４と、Ａ／Ｄ変換部１１５と、制御部１１６と、記憶部１１７とを備える。
　音出力部１１３は、ブザーやスピーカを備え、制御部１１６からの制御により所定の音声を外部に出力する。
　圧力センサ１１４は、鼻カニューレ１２０のチューブ１２２から導かれた空気の流動を圧力として検出し、検出したアナログの圧力信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。検出部１３０は、音センサ１３１ａと変位センサ１３１ｂとを備える。音センサ１３１ａは、被験者の喉頭部近傍の音を検出し、検出したアナログの音信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。変位センサ１３１ｂは、被験者の喉頭部の変形を舌骨の変位として検出し、検出したアナログの変位信号をＡ／Ｄ変換部１１５に出力する。
　Ａ／Ｄ変換部１１５は、圧力センサ１１４、音センサ１３１ａおよび変位センサ１３１ｂからそれぞれ出力された圧力信号、音信号および変位信号を所定周期でサンプリングし、それぞれのサンプリング信号に対応するデジタルデータを制御部１１６に出力する。以下、圧力信号、音信号および変位信号がＡ／Ｄ変換されたデジタルデータを、それぞれ、圧力データ、音データおよび変位データと称する。
　制御部１１６は、記憶部１１７に格納されたプログラムに従って端末装置１１０の各部を制御する。制御部１１６は、記憶部１１７に格納されたプログラムによって、呼吸検出部１１６ａと、呼吸出力部１１６ｂと、嚥下誘導部１１６ｃと、嚥下検出部１１６ｄと、判定出力部１１６ｅの機能が付与される。
　呼吸検出部１１６ａは、Ａ／Ｄ変換部１１５から入力された圧力データに対しノイズ除去等の処理を施して、被験者の呼吸動作を反映した呼吸データを取得する。呼吸データは、逐次、記憶部１１７に記憶される。
　呼吸出力部１１６ｂは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データに基づいて、現在の呼吸動作が呼息または吸息の何れに属するかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報を表示部１１１に表示させる。
　嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データに基づいて、呼吸動作に対する理想的な嚥下のタイミングで被験者に嚥下を促す音声（トリガ）を音出力部１１３に出力させる。
　嚥下検出部１１６ｄは、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データと、Ａ／Ｄ変換部１１５から入力される音データおよび変位データとに基づいて、被験者によりなされた嚥下を検出し、嚥下がなされたことを示す情報を表示部１１１に表示させる。
　判定出力部１１６ｅは、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下が呼吸データに基づく呼吸動作に対して理想的なタイミングであったか否かを判定する。さらに、判定出力部１１６ｅは、判定結果を画像として表示部１１１に表示させるとともに、判定結果を音声として音出力部１１３に出力させる。
  図３（ａ）は、嚥下訓練装置１００の動作時に各種情報を外部に出力するための出力処理を示すフローチャートである。
　嚥下訓練装置１００の動作が開始すると、呼吸出力部１１６ｂにより、Ｓ１１、Ｓ１２の処理が実行される。Ｓ１１において、呼吸出力部１１６ｂは、呼吸検出部１１６ａによって取得された呼吸データに基づいて、現時点の呼吸動作が呼気と吸気の何れに属するかを示す情報（第１の動作情報）を表示部１１１に表示させる。また、Ｓ１２において、呼吸出力部１１６ｂは、呼吸データに基づいて、呼気および吸気の進行状況を示す情報（第２の動作情報）を表示部１１１に表示させる（Ｓ１２）。
　Ｓ１１およびＳ１２の処理に並行して、嚥下誘導部１１６ｃにより、Ｓ１３の嚥下誘導処理が実行される。この処理により、呼吸動作中の所定のタイミングで、嚥下を促すトリガが被験者に付与される。嚥下誘導処理（Ｓ１３）については、追って、図４（ｂ）、図５および図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
　Ｓ１１～Ｓ１３の処理は、嚥下訓練装置１００の動作が終了するまで（Ｓ１７：ＹＥＳ）繰り返し実行される。その間に、嚥下検出部１１６ｄによって、Ｓ１４、Ｓ１５の処理が実行される。Ｓ１４において、嚥下検出部１１６ｄは、嚥下を検出したか否かを判定する。嚥下を検出すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ１５において、嚥下の発生を示す情報を表示部１１１に表示させる。嚥下検出処理（Ｓ１４）については、追って、図３（ｂ）を参照して説明する。
　さらに、嚥下の検出に応じて、Ｓ１６の判定出力処理が判定出力部１１６ｅによって実行される。Ｓ１６において、判定出力部１１６ｅは、検出された嚥下の適否を判定し、判定結果を表示部１１１および音出力部１１３を介して外部に出力する。判定出力処理（Ｓ１６）については、追って、図４（ａ）を参照して説明する。
　図３（ｂ）は、嚥下検出処理（図４（ａ）のＳ１４）を示すフローチャートである。
　Ｓ２１において、嚥下検出部１１６ｄは、呼吸データを参照し、被験者の呼吸が一定期間以上（たとえば、４００ｍｓｅｃ以上）停止したか否かを判定する。Ｓ２１の判定がＹＥＳであると、Ｓ２２において、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２１で判定された無呼吸の期間内に嚥下音に相当する音を検出したか否かを、Ａ／Ｄ変換部１１５から出力される音データに基づいて判定する。さらに、Ｓ２３において、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２１で判定された無呼吸の期間内に嚥下の際の喉頭部の変形に相当する舌骨の変位を検出したか否かを、Ａ／Ｄ変換部１１５から出力される変位データに基づいて判定する。Ｓ２１～Ｓ２３の判定が何れもＹＥＳの場合のみ、嚥下検出部１１６ｄは、Ｓ２４において、嚥下が発生したと判定する。
　一般に、嚥下の際には呼吸が止まる。したがって、Ｓ２１の判定を、嚥下発生の条件に含めることにより、嚥下の検出精度を高めることができる。なお、Ｓ２２では、たとえば、音データが周波数解析され、音の断続性および連続性に基づいて、音データによる音が嚥下音に相当するか否かが判定される。このように、音の断続性および連続性をパラメータとして嚥下の有無を判定することにより、嚥下の検出精度を高めることができる。なお、Ｓ２３の判定は省略されてもよい。この場合、検出部１３０から変位センサ１３１ｂが除かれる。
  図４（ａ）は、判定出力処理（図３（ａ）のＳ１６）を示すフローチャートである。
　Ｓ３１において、判定出力部１１６ｅは、嚥下前後の所定期間分の呼吸データを記憶部１１７から抽出する。Ｓ３２において、判定出力部１１６ｅは、嚥下検出部１１６ｄにより検出された嚥下の直前および直後のタイミングが何れも呼息期間に含まれるか否かを判定する。Ｓ３２の判定がＹＥＳの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３３において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３２の判定がＮＯの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３４において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされなかったとの判定結果を取得する。Ｓ３５において、判定出力部１１６ｅは、取得した判定結果に基づく情報を表示部１１１に表示させる。さらに、Ｓ３６において、判定出力部１１６ｅは、取得した判定結果に基づく音声を音出力部１１３に出力させる。
　図４（ｂ）は、嚥下誘導処理（図３（ａ）のＳ１３）を示すフローチャートである。
　Ｓ４１において、嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸データを参照し、嚥下誘導のタイミングが到来したか否かを判定する。Ｓ４１の判定がＹＥＳであると、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ４２において、被験者に嚥下を促すための音声を音出力部１１３に出力させる。嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ４３において訓練動作の終了操作が検出されるまでＳ４１、Ｓ４３の処理を繰り返す。
　嚥下の誘導タイミングを決定する場合、誘導に対して被験者が嚥下を行ってから吸息を開始するまでの時間を考慮する必要がある。すなわち、呼息期間において嚥下が誘導されたとしても、これに応じて被験者が嚥下を行ってから吸息を開始するまでの時間が短いと、嚥下と吸息とが連続し易くなり、誤嚥が生じる可能性が高まる。したがって、嚥下を誘導する場合には、嚥下から吸息開始までの時間が短くならないように、嚥下誘導のタイミングを設定する必要がある。
　たとえば、呼息期間の真ん中または後半において被験者に嚥下が誘導された場合、被験者が誘導音を認識してから実際に嚥下を行うまでにインターバルが生じる。嚥下の訓練が必要な被験者においては、このインターバルが長くなり易いと考えられ、特に、被験者が高齢であるほど、このインターバルは長くなる。
　このことから、嚥下誘導のタイミングは、呼息期間の前半であることが好ましい。本実施の形態では、呼息期間前半の所定のタイミングで、音出力部１１３から誘導音が出力される。
  図５は、嚥下誘導タイミングの設定方法を説明する図である。この設定方法では、呼息期間前半の呼息がピークとなるタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。
　図５には、呼吸データに基づく呼吸波形のグラフが示されている。縦軸は圧力で、横軸は時間である。Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１、Ｔ６１は、呼息が開始されるタイミングである。Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２、Ｔ６２は、呼息がピークとなるタイミングである。ΔＴ１～ΔＴ６は、それぞれ、呼息が開始されるタイミングと呼息がピークとなるタイミングの差分である。
　誘導タイミングの設定では、まず、呼息の開始が検出されたときに、その時点から呼息がピークとなるタイミングまでの差分の平均値ΔＴが、その時点から５回前までの差分ΔＴｎに基づいて予測される。差分Ｔｎは、逐次、記憶部１１７に記憶されていく。
　たとえば、図５に示すように、呼息の開始時刻Ｔ６１が取得されると、このタイミングからの差分の平均値ΔＴが、差分ΔＴ１～ΔＴ５を平均することにより求められる。そして、呼息の開始時刻Ｔ６１から平均値ΔＴだけ時間が経過したタイミングが、呼息がピークとなるタイミングと予測され、そのタイミングにおいて、嚥下を誘導するための誘導音が出力される。以後、同様に、呼息の開始時刻が取得されると、その時点から５回前までの差分ΔＴｎの平均値ΔＴが経過したタイミングに誘導音が出力される。こうして、呼息期間前半に嚥下誘導のタイミングに設定され、誘導音が出力される。
　なお、平均化の対象とされる呼息の範囲は、現時点の呼息に対し５回前までの呼息に限られず、現時点の呼息に対し１０回前までの呼息等、他の範囲に設定されてもよい。ΔＴを求める方法は、平均化に限らず、他の方法が用いられてもよい。
　図６（ａ）、（ｂ）は、嚥下誘導タイミングの他の設定方法を説明する図である。
　図６（ａ）では、呼息の開始時点から、呼息期間Ｐ１の所定の比率α（たとえば１／３）に相当する時間ΔＴαが経過したタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。この場合も、図５の場合と同様、現時点の呼息に対し５回前までの各呼息について求めた時間ΔＴαｎの平均値が、現時点の呼息に対する時間ΔＴαとして取得される。
　図６（ｂ）では、呼息の開始時点から、呼吸期間Ｐ２の所定の比率β（たとえば１／８）に相当する時間ΔＴβが経過したタイミングが、嚥下誘導のタイミングに設定される。この場合も、図５の場合と同様、現時点の呼吸に対し５回前までの各呼吸について求めた時間ΔＴβｎの平均値が、現時点の呼吸に対する時間ΔＴβとして取得される。
　なお、図６（ａ）、（ｂ）に示すように時間ΔＴα、時間ΔＴβが決定される場合には、呼息の開始から時間ΔＴα、ΔＴβが経過したタイミングが、呼息期間の前半に含まれるように、比率α、βが設定される。
　図５の設定方法では、呼息がピークとなるタイミングが、過去の差分ΔＴｎに基づいて予測されたが、これに代えて、呼息データに基づいて呼息のピークを検出したタイミングで、嚥下音が出力されてもよい。この他、呼息が開始した直後に、嚥下を誘導するための誘導音が出力されてもよい。
　図７（ａ）～図９（ｄ）は、図３（ａ）の出力処理により表示部１１１に表示される画像の遷移を示す図である。
　まず、図７（ａ）を参照して、表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を説明する。
　画面Ｄ１は、呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す領域Ｒ１１、Ｒ１２と、呼息と吸息の進行状況を示す領域Ｒ２１、Ｒ２２と、嚥下の発生および嚥下の適否を表示するための領域Ｒ３１とを備える。領域Ｒ１１、Ｒ１２によって上述の第１の動作情報が表示される。また、領域Ｒ２１、Ｒ２２によって上述の第２の動作情報が表示される。
　領域Ｒ１１には、呼吸動作が呼息であることを示す「ＯＵＴ」の文字が表記され、領域Ｒ１２には、呼吸動作が吸息であることを示す「ＩＮ」の文字が表記される。また、呼吸動作が呼息である場合、領域Ｒ１１の背景が嚥下に適することを示す色で表示され、呼吸動作が吸息である場合は、領域Ｒ１２の背景が嚥下に適しないことを示す色で表示される。たとえば、領域Ｒ１１の背景の表示色は緑色に設定され、領域Ｒ１２の背景の表示色は赤色に設定される。領域Ｒ１１の背景の表示色は青色でもよい。
　領域Ｒ２１には、呼吸動作が呼息である場合に、呼息の強さを表示する識別子（バーメータＢ１）が表示され、領域Ｒ２２には、呼吸動作が吸息である場合に、吸息の強さを表示する識別子（バーメータＢ２）が表示される。バーメータＢ１は、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から、呼息の強さに応じて右方向に段階的に延びるように表示される。また、バーメータＢ２は、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から、吸息の強さに応じて左方向に段階的に延びるように表示される。バーメータＢ１、Ｂ２は、左右方向に並ぶ複数のセグメントから構成され、各セグメントの点灯を制御することにより、バーメータＢ１、Ｂ２が伸び縮みする。便宜上、図７（ａ）には、領域Ｒ２１、Ｒ２２において、セグメントが破線で示されている。
　領域Ｒ３１には、嚥下が検出された場合に、嚥下の発生を表示するためのマークＭ１が表示される。また、領域Ｒ３１には、検出された嚥下のタイミングが呼吸に対して理想的である場合にマークＭ２が表示され、嚥下のタイミングが理想的でない場合にマークＭ３が表示される。
　訓練が開始されて被験者が吸息を行うと、図７（ｂ）に示すように、領域Ｒ１２の背景が赤色で表示され、且つ、領域Ｒ２２にバーメータＢ２が表示される。吸息の強さに応じてバーメータＢ２が破線矢印の方向に延びていき、吸息の強さが最大になると、図７（ｃ）の状態になる。その後、吸息の強さが最大から低下するに従って、図７（ｄ）に示すように、バーメータＢ２が破線矢印方向に縮んでいく。
　やがて、呼吸動作が吸息から呼息へと切り替わるタイミングになると、画面Ｄ１は、図８（ａ）の状態になる。その後、呼息が進むと、図８（ｂ）に示すように、領域Ｒ１１の背景が緑色で表示され、且つ、領域Ｒ２１にバーメータＢ１が表示される。呼息の強さに応じてバーメータＢ１が破線矢印の方向に延びていき、呼息の強さが最大になると、図８（ｃ）の状態になる。このタイミング付近で、被験者に嚥下を促すための誘導音が出力される。
　誘導音に応じて被験者が嚥下を行うと、図８（ｄ）に示すように、まず、嚥下の発生を示すマークＭ１が表示される。その後、図４（ａ）の処理により嚥下の適否が判定されると、判定結果を示すマークＭ２が表示される。ここでは、嚥下の直前および直後の両方が呼息期間に含まれるため、嚥下のタイミングが理想的であったことを示すマークＭ２が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的であったことを示す音声（第１音）が出力される。
　誘導音の出力から嚥下発生までの期間が長くなって、嚥下の直前および直後の一方または両方が呼息期間に含まれなかった場合、マークＭ２に代わって、嚥下のタイミングが理想的でなかったことを示すマークＭ３が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的でなかったことを示す音声（第２音）が出力される。
　なお、マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の表示と、誘導音および第１音、第２音の出力は、被験者が確認可能な所定時間（たとえば１秒程度）だけ行われる。
　やがて、呼吸動作が呼息から吸息へと切り替わるタイミングになると、画面Ｄ１は、図９（ａ）の状態になる。その後、吸息が進むと、図９（ｂ）に示すように、再び領域Ｒ１２の背景が赤色で表示され、且つ、領域Ｒ２２にバーメータＢ２が表示される。吸息の強さに応じてバーメータＢ２が破線矢印の方向に延びていき、吸息の強さが最大になると、図９（ｃ）の状態になる。
　被験者が誤ってこのタイミング付近で嚥下を行うと、図９（ｄ）に示すように、まず、嚥下の発生を示すマークＭ１が表示され、さらに、図４（ａ）の処理により嚥下の適否が判定される。ここでは、嚥下の直前および直後の両方が吸息期間に含まれるため、嚥下のタイミングが理想的でなかったと判定され、マークＭ３が表示される。このとき、同時に、嚥下が理想的でなかったことを示す音声（第２音）が出力される。
　以後、同様に、被験者に対する嚥下の訓練が行われる。嚥下の訓練を終了させる入力がなされると、図３（ａ）の処理が終了し、表示部１１１における表示が終了する。
　＜実施形態の効果＞
　本実施の形態によれば、以下の効果が奏され得る。
　たとえば図８（ｄ）に示すように、誘導音（トリガ）に応じて被験者が行った嚥下が理想的であったか否かを示す情報（マークＭ２、Ｍ３）が、嚥下の都度、表示部１１１に表示される。このため、被験者は、自身が行った嚥下が理想的なタイミングであったか否かを、嚥下訓練の際に随時、確認することができる。また、言語聴覚士等も、被験者が呼吸動作中の理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを随時確認できる。よって、被験者は、自ら、または言語聴覚士等の指導を受けながら、円滑かつ効果的に嚥下の訓練を進めることができる。
　図７（ａ）～図９（ｄ）に示すように、被験者の呼吸動作を示す情報が、領域Ｒ１１、Ｒ１２および領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、自身では意識しにくい呼吸動作をこれらの領域に表示される情報から明確に意識できる。よって、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸動作を明確に意識しながら、呼吸動作に対して理想的なタイミングとなるように嚥下を進めることができる。
　図７（ａ）～図９（ｄ）に示すように、呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報が領域Ｒ１１、Ｒ１２に表示され、また、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報が領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１を参照することにより、自身の呼吸が呼息と吸息の何れにあるかを把握でき、且つ、その時々における呼息および吸息の進行状況を把握できる。よって、被験者は、嚥下の誘導音（トリガ）に応じて、呼吸動作中の理想的なタイミングで円滑に嚥下を進めることができる。
　図７（ａ）～図９（ｄ）を参照して説明したとおり、領域Ｒ１１の背景色と領域Ｒ１２の背景色が、互いに異なる色に設定される。これにより、被験者は、現時点の呼吸動作が呼息と吸息に何れにあるかを、色により直感的に把握でき、誘導音（トリガ）に応じてより円滑に、嚥下を進めることができる。
　さらに、本実施の形態では、呼息を示す領域Ｒ１１の背景色が、嚥下に適することを示す色（緑色）に設定され、吸息を示す領域Ｒ１２の背景色が、嚥下に適しないことを示す色（赤色）に設定されている。これにより、被験者は、色により、現時点が嚥下に適する呼吸期間であるか否かを直感的に把握でき、一層円滑に嚥下を進めることができる。
　図７（ａ）～図９（ｄ）に示すように、呼息の強さを示すバーメータＢ１が領域Ｒ２１に表示され、吸息の強さを示すバーメータＢ２が領域Ｒ２２に表示される。これにより、被験者は、訓練の際に、自身の呼吸の状態やリズムをバーメータＢ１、Ｂ２の変化により明確かつ容易に把握することができる。よって、被験者は、誘導音（トリガ）に応じて、呼息期間に収まるように、嚥下を進めることができる。
　図９（ｄ）に示すように、嚥下適否の判定結果を示すマークＭ２、Ｍ３が、領域Ｒ１１、Ｒ１２に表示される第１の動作情報および領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示される第２の動作情報とともに、表示部１１１に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して嚥下の訓練を進めながら、同時に、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、表示部１１１に表示されたマークＭ２、Ｍ３により確認することができる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑かつ効果的に進めることができる。
　さらに、本実施の形態では、嚥下適否の判定結果を示す音（第１音、第２音）が出力される。これにより、被験者は、直前に行った嚥下のタイミングが理想的であったか否かを、音により、一層明確に把握することができる。
　図８（ｄ）に示すように、嚥下が検出されたことに応じて嚥下の発生を示すマークＭ１が表示部１１１に表示される。これにより、被験者は、表示部１１１に表示された第１の動作情報および第２の動作情報を参照して自身の呼吸動作を把握しながら、呼吸動作中のどのタイミングで自身が嚥下を行ったかを確認することができる。これにより、被験者は、自身が理想的なタイミングで嚥下を行ったか否かを嚥下の都度確認でき、一層効果的に嚥下の訓練を進めることができる。
　図５および図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて誘導音（トリガ）が出力される。これにより、誘導音（トリガ）に応じて被験者が行う嚥下が呼息期間中に収まりやすくなる。よって、被験者は、訓練の際に、呼吸動作に対して理想的なタイミングで嚥下を行いやすくなる。
　図３（ｂ）に示すように、呼吸検出部１１６ａにより取得された呼吸データと音センサ１３１ａにより検出された音データとに基づいて嚥下が検出される。これにより、被験者が嚥下を行っていないタイミングにおいて音センサ１３１ａにより嚥下音に類似する音が検出されたとしても、これを嚥下として誤検出することを抑制できる。よって、嚥下の検出精度を高めることができる。
　さらに、本実施の形態では、被験者の喉頭部の変位を検出する変位センサ１３１ｂにより検出された変位データをも加味して嚥下が検出される。このため、嚥下の検出精度を一層高めることができる。
　なお、本実施の形態では、表示（マークＭ２、Ｍ３）と音声（第１音、第２音）の両方で嚥下の適否が通知されたが、表示と音声の何れか一方で嚥下の適否が通知されてもよい。また、被験者の呼吸動作は、領域Ｒ１１、Ｒ１２における背景色の表示と領域Ｒ２１、Ｒ２２におけるバーメータＢ１、Ｂ２の表示の何れか一方で示されてもよい。さらに、嚥下の検出に応じて嚥下発生を示す音声が出力されてもよい。
　この他、本発明の実施形態は、以下のように種々の変更が可能である。
　＜変更例１＞
  図１０は、変更例１に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。
　変更例１では、鼻カニューレ１２０に代えて、検出バンド１４０が用いられる。検出バンド１４０は、伸縮性のベルト状部材からなっており、内部に伸縮性の歪みセンサ１４０ａを備えている。歪みセンサ１４０ａからの検出信号は、ケーブル１４１を介して端末装置１１０に供給される。検出バンド１４０の両端には、面ファスナー等の留め具１４０ｂが設けられている。検出バンド１４０は、被験者の胸部に巻かれた状態で、両端が留め具１４０ｂにより接合されて、被験者に装着される。被験者が呼吸を行うと、呼吸に伴い歪みセンサ１４０ａが伸縮し、伸縮に応じた検出信号が端末装置１１０に供給される。この検出信号に基づいて、被験者の呼吸が検出される。
　図１１は、変更例１に係る嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。
　変更例１では、歪みセンサ１４０ａからの検出信号がＡ／Ｄ変換部１１５に入力される。Ａ／Ｄ変換部１１５は、歪みセンサ１４０ａから入力される検出信号をデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、上記実施の形態の鼻カニューレ１２０を用いた場合と同様、被験者の呼吸を反映した呼吸データとなる。こうして生成された呼吸データに基づいて上記実施の形態と同様の処理が行われ、同様の表示および音声出力がなされる。
　したがって、変更例１においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。加えて、変更例１によれば、鼻カニューレ１２０に代えて検出バンド１４０が被験者に装着されるため、被験者は、嚥下訓練の際により円滑に呼吸動作を行うことができ、また、嚥下訓練の際に被験者に与えられる違和感を緩和できる。よって、被験者は、より円滑かつ快適に、嚥下訓練を行うことができる。
　＜変更例２＞
  図１２は、変更例２に係る嚥下訓練装置１００の外観構成を示す図である。
　変更例２では、鼻カニューレ１２０に代えて、サーミスタ式の呼吸検出器１５０が用いられる。呼吸検出器１５０は、検出部１５１とケーブル１５２を有する。検出部１５１は、２つの鼻孔にそれぞれ挿入される棒状の２つの支持部１５１ａと、被験者の口元に延びる棒状の支持部１５１ｂを備える。２つの支持部１５１ａの先端にそれぞれ温度センサ１５１ｃ（図１３参照）が設置され、支持部１５１ｂの先端にも温度センサ１５１ｄ（図１３参照）が設置されている。温度センサ１５１ｃ、１５１ｄからの検出信号は、ケーブル１５２を介して端末装置１１０に供給される。呼吸検出器１５０は、鼻カニューレ１２０と同様に方法で、被験者に装着される。
　被験者が呼吸を行うと、呼息と吸息に応じた検出信号が端末装置１１０に供給される。被験者が呼吸を行うと、呼息期間では、体内から放出される息によって、温度センサ１５１ｃまたは温度センサ１５１ｄによって検出される温度が上昇し、吸息期間では、外部から体内に取り込まれる空気により、温度センサ１５１ｃまたは温度センサ１５１ｄによって検出される温度が低下する。この温度の変化が、温度センサ１５１ｃおよび温度センサ１５１ｄからの検出信号に反映される。この検出信号に基づいて、被験者の呼吸が検出される。
  図１３は、変更例２に係る嚥下訓練装置１００の構成を示すブロック図である。
　変更例２では、温度センサ１５１ｃ、１５１ｄからの検出信号がＡ／Ｄ変換部１１５に入力される。Ａ／Ｄ変換部１１５は、温度センサ１５１ｃ、１５１ｄから入力される検出信号をデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、上記実施の形態の鼻カニューレ１２０を用いた場合と同様、被験者の呼吸を反映した呼吸データとなる。変更例１では、こうして生成された呼吸データに基づいて、上記実施の形態と同様の処理が行われ、同様の表示および音声出力がなされる。したがって、変更例１においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。
　＜変更例３＞
　上記実施の形態では、図７（ａ）～図９（ｄ）に示す画面Ｄ１の表示において、領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示されるバーメータＢ１、Ｂ２の色が同じ色に設定されたが、バーメータＢ１、Ｂ２の色は、領域Ｒ１１、Ｒ１２と同様、互いに異なる色であってもよい。
  図１４（ａ）、（ｂ）は、変更例３に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、変更例３では、バーメータＢ１の色が領域Ｒ２１の背景色と同じく緑色に設定され、バーメータＢ２の色が領域Ｒ２２の背景色と同じく赤色に設定される。
　変更例３によれば、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色のみならず、バーメータＢ１、Ｂ２の色も、それぞれ、緑色および赤色に設定されるため、被験者は、より明確に、自身の呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを把握できる。よって、被験者は、より効果的に、呼吸に対して理想的なタイミングで嚥下を行うよう嚥下の訓練を進めることができる。
　なお、このように、バーメータＢ１、Ｂ２の色によって呼息と吸息が示される場合は、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色の表示を省略してもよく、あるいは、領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色を同じ色としてもよい。但し、変更例３のように、バーメータＢ１の色とともに領域Ｒ１１、Ｒ１２の背景色を呼息と吸息とで切り替えた方が、被験者は、より明確に、自身の呼吸動作を把握することができる。
　＜変更例４＞
　図１４（ｃ）、（ｄ）は、変更例４に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。
　変更例４では、バーメータＢ１、Ｂ２を構成するセグメント群の表示を調整するによって、呼吸動作における嚥下のタイミングが被験者に表示される。より詳細には、嚥下が検出されたタイミングにおいて領域Ｒ２１、Ｒ２２に表示されていたセグメント群のうち、領域Ｒ２１、Ｒ２２の境界から最も離れたセグメントが、他のセグメントと異なる色で一定期間（たとえば１秒程度）、表示され続ける。
　図１４（ｃ）では、最右端のセグメントがセグメントＢ１１であるバーメータが領域Ｒ２１に表示されたタイミングにおいて、嚥下が検出されている。現時点の呼息の状況は、現時点で領域Ｒ２１に表示されているバーメータＢ１（セグメントＢ１１を除く）の長さおよび移動方向で示される。図１４（ｄ）では、最左端のセグメントがセグメントＢ２１であるバーメータが領域Ｒ２１に表示されたタイミングにおいて、嚥下が検出されている。現時点の吸息の状況は、現時点で領域Ｒ２２に表示されているバーメータＢ２（セグメントＢ２１を除く）の長さおよび移動方向で示される。
　変更例４によれば、直前に被験者が行った嚥下のタイミングを、セグメントＢ１１、Ｂ２１の表示によって確認することができる。よって、被験者は、逐次、呼吸に対する嚥下のタイミングを明確に確認しながら、より効果的に、嚥下の訓練を進めることができる。
　＜変更例５＞
　変更例５では、呼息期間の前半と後半とで、領域Ｒ２１に表示されるバーメータＢ１の色が変えられる。呼息期間の前半では、バーメータＢ１の色が緑色に設定され、呼息期間の後半では、バーメータＢ１の色が黄色に設定される。吸息期間は全期間において、バーメータＢ２の色が赤色に設定される。
　変更例５では、このようにバーメータＢ１、Ｂ２の色を調整することにより、被験者に嚥下のトリガが与えられる。すなわち、バーメータＢ１が緑色で表示されている期間（呼息期間の前半）が嚥下に最良の期間である。被験者は、バーメータＢ１が緑色で表示されることにより、嚥下のトリガを受け、嚥下を誘導される。バーメータＢ１が黄色で表示されている期間（呼息期間の後半）は嚥下後に吸息が生じるリスクがある期間であり、バーメータＢ２が赤色で表示されている期間（吸息期間）は嚥下に適さない期間（誤嚥のリスクが高い期間）である。
　なお、変更例５では、バーメータＢ１の色により嚥下が誘導されるため、被験者に嚥下を誘導する誘導音は出力されない。
　変更例５では、現時点の呼息に対し５回前までの各呼息について求めた呼息期間Ｐ１（図６（ａ）参照）の平均値が、現時点の呼息に対する呼息期間として取得される。呼息の開始が検出されてからこの平均値の半分の期間が経過するまでの期間が呼息期間の前半に設定され、前半の終了時点から呼息が終了するまでの期間が呼息期間の後半に設定される。
  図１５は、変更例５に係る嚥下誘導処理を示すフローチャートである。
　Ｓ５１において、嚥下誘導部１１６ｃは、呼吸データに基づいて、現時点の呼吸動作が呼息期間の前半に含まれるか否かを判定する。Ｓ５１の判定がＹＥＳの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５２において、バーメータＢ１の色を緑色に設定する。Ｓ５１の判定がＮＯの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５３において、現時点の呼吸動作が呼息期間の後半に含まれるか否かを判定する。Ｓ５３の判定がＹＥＳの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５４において、バーメータＢ１の色を黄色に設定する。Ｓ５３の判定がＮＯの場合、嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５５において、バーメータＢ２の色を赤色に設定する。嚥下誘導部１１６ｃは、Ｓ５６において嚥下訓練の終了操作が入力されたと判定するまで、Ｓ５１～Ｓ５５の処理を繰り返す。
　図１６は、変更例５に係る判定出力処理を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、図４（ａ）のフローチャートのＳ３３がＳ３７～Ｓ３９に置き換えられている。
　Ｓ３２の判定がＹＥＳの場合（嚥下の直前および直後の両方が呼息期間に含まれる場合）、判定出力部１１６ｅは、さらにＳ３７において、嚥下の直前および直後の両方が呼息期間の前半に含まれるか否かを判定する。Ｓ３７の判定がＹＥＳの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３８において、当該嚥下が呼吸に対して最も理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３７の判定がＮＯの場合、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３９において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされたとの判定結果を取得する。Ｓ３２の判定がＮＯの場合、図４（ａ）のフローチャートと同様、判定出力部１１６ｅは、Ｓ３４において、当該嚥下が呼吸に対して理想的なタイミングでなされなかったとの判定結果を取得する。Ｓ３５において、判定出力部１１６ｅは、判定結果に基づく表示を行う。
　図１７（ａ）～（ｄ）は、変更例５に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。変更例５では、領域Ｒ３１に、嚥下が最も理想的であることを示すマークＭ２の他、嚥下が最も理想的ではないものの適正であることを示すマークＭ４が含まれている。マークＭ３は、嚥下が適正ではないことを示すマークである。
　図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、呼吸動作が吸息期間にある場合、領域Ｒ２２にはバーメータＢ２が領域Ｒ１２の背景色と同じく赤色で表示される。なお、吸息期間において被験者が嚥下を行った場合は、領域Ｒ３１にはマークＭ１とマークＭ３が表示される。
　図１７（ｃ）に示すように、呼吸動作が呼息期間の前半にある場合、領域Ｒ２１にはバーメータＢ１が領域Ｒ１１の背景色と同じく緑色で表示される。このタイミングで被験者が嚥下を行うと、図１７（ｃ）に示すように、領域Ｒ３１にマークＭ１とマークＭ２が表示される。
　図１７（ｄ）に示すように、呼吸動作が呼息期間の後半にある場合、領域Ｒ２１にはバーメータＢ１が領域Ｒ１１の背景色と異なる黄色で表示される。このタイミングで被験者が嚥下を行うと、図１７（ｄ）に示すように、領域Ｒ３１にマークＭ１とマークＭ４が表示される。
　変更例５によれば、呼息期間のうち嚥下を行うタイミングが最も理想的な前半の期間において、バーメータＢ１の色が緑色に設定され、その他の呼息期間はバーメータＢ１の色が黄色に設定される。これにより、被験者は、バーメータＢ１、Ｂ２（第２の動作情報）から、自身の呼吸動作を把握できるとともに、同時に、バーメータＢ１の色により、嚥下のトリガを受けることができる。さらに、被験者は、マークＭ２、Ｍ４によって、自身の嚥下が最も理想的なタイミングでなされたか否かを把握することができる。
　＜変更例６＞
  図１８（ａ）～（ｄ）は、変更例６に係る表示部１１１に表示される画面Ｄ１の構成を示す図である。
　変更例６では、領域Ｒ２１、Ｒ２２が領域Ｒ２３に置き換えられている。呼吸出力部１１６ｂは、呼吸データに基づいて、呼息と吸息を区分する直線Ｌ１に被験者の呼吸波形Ｂ３を重ねた画像を領域Ｒ２３に表示させる。被験者の呼吸動作に伴って呼吸波形Ｂ３が遷移する。また、嚥下検出部１１６ｄは、嚥下を検出したタイミングを破線で示すマークＳ１を、呼吸波形Ｂ３に重ねて表示させる。マークＳ１もまた、被験者の呼吸動作に伴って、呼吸波形Ｂ３とともに遷移する。
　さらに、領域Ｒ３１には、嚥下の発生を示すマークＭ１に代えて、嚥下を誘導するためのマークＭ５が表示される。嚥下誘導部１１６ｃは、嚥下の誘導タイミングにおいて、マークＭ５を領域Ｒ３１に表示させる。ここでは、呼息が開始されてから呼息期間の前半が終了するまでの全期間において、マークＭ５が表示され続ける。マークＭ２～Ｍ４は、図１７（ａ）～（ｄ）の場合と同様の処理により表示される。
　図１７（ｃ）に示すように、呼息の開始に応じてマークＭ５が表示される。これにより、被験者に嚥下が誘導される。図１８（ｄ）に示すように、呼息期間の前半が終了すると、マークＭ５が非表示となる。被験者が呼息期間の後半において嚥下を行うと、図１８（ｄ）に示すように、嚥下のタイミングを示すマークＳ１が呼吸波形Ｂ３に重ねて表示され、さらにマークＭ４が領域Ｒ３１に表示される。
　変更例６によれば、呼吸波形Ｂ３が表示されるため、被験者は、自身の呼吸の状態を呼吸の遷移とともに簡易に把握でき、嚥下誘導のトリガ（マークＭ５の表示）に嚥下を合わせやすくなる。よって、被験者は、嚥下の訓練を円滑に進めることができる。
　＜他の変更例＞
　呼吸の検出方法を実施の形態とともに変更例１、２において説明したが、さらに他の方法により呼吸を検出してもよい。たとえば、被験者の呼吸音により呼吸を検出するようにしても良い。
　嚥下の誘導音は、ブザー音等の単調な音でもよく、嚥下を促す言葉を音声で出力してもよい。また、嚥下が適正であることを通知する第１音は、適正であることが直感的に分かる音声であることが好ましく、嚥下が不適正であることを通知する第２音は、不適正であることが直感的に分かる音声であることが好ましい。第１音と第２音もまた、嚥下の適否を言葉で通知する音声であってもよい。
　画面Ｄ１の内容やレイアウトは、上記のものに限られるものではない。たとえば、バーメータＢ１、Ｂ２に代えて、指針の回転によって呼吸の状態が表示されてもよい。また、呼息と吸息が呼息音と吸息音に類似する音声や、他の音声によって報知されてもよい。
　この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
　　１００　…　嚥下訓練装置
　　１１１　…　表示部
　　１１３　…　音出力部
　　１１４　…　圧力センサ（呼吸検出部）
　　１１６　…　制御部
　　１１６ａ　…　呼吸検出部
　　１１６ｂ　…　呼吸出力部
　　１１６ｃ　…　嚥下誘導部
　　１１６ｄ　…　嚥下検出部
　　１１６ｅ　…　判定出力部（嚥下判定部、結果出力部）
　　１２０　…　鼻カニューレ（呼吸検出部）
　　１３１ａ　…　音センサ（音検出部）
　　１３１ｂ　…　変位センサ（変位検出部）
　　１４０　…　検出バンド（呼吸検出部）
　　１４０ａ　…　歪みセンサ
　　１５０　…　呼吸検出器（呼吸検出部）
　　１５１ｃ、１５１ｄ　…　温度センサ（呼吸検出部）
　　Ｂ１、Ｂ２　…　バーメータ（標示子）

Claims (15)

  1. 　嚥下訓練のための嚥下訓練装置において、
    　被験者の呼吸動作を検出するための呼吸検出部と、
    　前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて嚥下誘導のためのトリガを前記被験者に与える嚥下誘導部と、
    　被験者により嚥下がなされたことを検出するための嚥下検出部と、
    　前記嚥下検出部により検出された嚥下が前記呼吸検出部により検出された呼吸動作に対して適正なタイミングであったか否かを判定する嚥下判定部と、
    　前記嚥下判定部により判定がなされたことに応じて判定結果を示す情報を外部に出力する結果出力部と、を備える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  2. 　請求項１に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸検出部からの検出結果に基づいて前記被験者の呼吸動作を示す情報を外部に出力する呼吸出力部をさらに備える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  3. 　請求項２に記載の嚥下訓練装置において、
    　情報を表示するための表示部をさらに備え、
    　前記呼吸出力部は、前記呼吸動作が呼息と吸息の何れにあるかを示す第１の動作情報と、呼息および吸息の進行状況を示す第２の動作情報とを、前記呼吸動作を示す情報として、前記表示部に表示させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  4. 　請求項３に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  5. 　請求項４に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸出力部は、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報の少なくとも一方の表示の色を、前記呼息の場合と前記吸息の場合とで相違させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  6. 　請求項５に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸出力部は、前記呼息の場合の前記表示の色を緑色に設定し、前記吸息の場合の前記表示の色を赤色に設定する、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  7. 　請求項３ないし６の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息の強さを第１の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させ、吸息の強さを前記第１の方向と反対の第２の方向に変化する標示子で前記表示部に表示させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  8. 　請求項３ないし６の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記呼吸出力部は、前記第２の動作情報として、呼息と吸息を区分する直線に呼吸の波形を重ねた画像を前記表示部に表示させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  9. 　請求項３ないし８の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を、前記第１の動作情報および前記第２の動作情報とともに、前記表示部に表示させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  10. 　請求項９に記載の嚥下訓練装置において、
    　音を出力するための音出力部をさらに備え、
    　前記結果出力部は、嚥下適否の判定結果を示す音を前記音出力部に出力させる、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  11. 　請求項３ないし１０の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記嚥下検出部が前記嚥下を検出したことに応じて嚥下の発生を示す情報を前記表示部に表示させる嚥下出力部をさらに備える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  12. 　請求項１ないし１１の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記嚥下誘導部は、呼息期間前半の所定のタイミングにおいて前記トリガを前記被験者に与える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  13. 　請求項３ないし１１の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記嚥下誘導部は、呼息期間中の理想的な嚥下期間における前記第２の動作情報の表示形態をその他の呼吸期間の表示形態に対して相違させることにより、前記トリガを前記被験者に与える、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  14. 　請求項１ないし１３の何れか一項に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記被験者の喉頭部の音を検出する音検出部を備え、
    　前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と前記音検出部により検出された音情報とに基づいて前記嚥下を検出する、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
     
  15. 　請求項１４に記載の嚥下訓練装置において、
    　前記被験者の喉頭部の変位を検出する変位検出部をさらに備え、
    　前記嚥下検出部は、前記呼吸検出部により検出された呼吸情報と、前記音検出部により検出された音情報と、前記変位検出部により検出された変位情報とに基づいて前記嚥下を検出する、
    ことを特徴とする嚥下訓練装置。
PCT/JP2016/069723 2016-07-01 2016-07-01 嚥下訓練装置 WO2018003127A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018524711A JP6792846B2 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 嚥下訓練装置
KR1020197000927A KR102217155B1 (ko) 2016-07-01 2016-07-01 연하 훈련 장치
SG11201900019VA SG11201900019VA (en) 2016-07-01 2016-07-01 Swallowing training apparatus
CN201680087213.XA CN109414371B (zh) 2016-07-01 2016-07-01 吞咽训练装置
EP16907360.8A EP3479811A4 (en) 2016-07-01 2016-07-01 SWALLOW EXERCISE DEVICE
PCT/JP2016/069723 WO2018003127A1 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 嚥下訓練装置
TW106120345A TWI653039B (zh) 2016-07-01 2017-06-19 吞嚥訓練裝置
US16/232,222 US20190125243A1 (en) 2016-07-01 2018-12-26 Swallowing training apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/069723 WO2018003127A1 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 嚥下訓練装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/232,222 Continuation US20190125243A1 (en) 2016-07-01 2018-12-26 Swallowing training apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018003127A1 true WO2018003127A1 (ja) 2018-01-04

Family

ID=60787318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/069723 WO2018003127A1 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 嚥下訓練装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20190125243A1 (ja)
EP (1) EP3479811A4 (ja)
JP (1) JP6792846B2 (ja)
KR (1) KR102217155B1 (ja)
CN (1) CN109414371B (ja)
SG (1) SG11201900019VA (ja)
TW (1) TWI653039B (ja)
WO (1) WO2018003127A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020261674A1 (ja) * 2019-06-24 2020-12-30
CN112334061A (zh) * 2018-06-26 2021-02-05 皇家飞利浦有限公司 监测对象中的吞咽

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102437655B1 (ko) 2020-09-10 2022-08-29 (재)예수병원유지재단 후드 강화를 위한 텐션형 훈련장치
WO2024177517A1 (en) * 2023-02-22 2024-08-29 Swallowing Technologies Limited A wearable device, a method, and a system for providing a swallowing exercise and for providing feedback during a swallowing exercise

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012217525A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Niigata Univ 嚥下機能評価訓練装置
JP2013508063A (ja) 2009-10-22 2013-03-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 嚥下障害を治療するためのシステム及び方法
WO2015029501A1 (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 学校法人兵庫医科大学 嚥下推定装置、情報端末装置およびプログラム
JP2015093039A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社デンソー 呼吸機能検査装置及びプログラム
WO2015179950A1 (en) * 2014-05-24 2015-12-03 Rieger Jana Maureen Systems and methods for diagnosis and treatment of swallowing disorders

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5915379A (en) * 1997-03-14 1999-06-29 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Graphic user interface for a patient ventilator
JP2003111748A (ja) 2001-10-04 2003-04-15 Nippon Riko Igaku Kenkyusho:Kk 嚥下音採取装置
WO2006045221A1 (fr) * 2004-10-29 2006-05-04 Chang-Ming Yang Procede et dispositif pour surveiller la temperature, la respiration, les bruits cardiaques et l'etat de deglutition
ES2594585T3 (es) * 2011-01-28 2016-12-21 Nestec S.A. Aparatos para el diagnóstico de la disfunción de la deglución
US8644921B2 (en) * 2011-03-28 2014-02-04 Neurostream Technologies G. P. Neuromodulation system and method for treating apnea
JP2013174949A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Canon Inc 情報管理システム、情報管理装置、及び情報管理方法
JP6022789B2 (ja) * 2012-03-27 2016-11-09 株式会社明治 嚥下シミュレーション装置及び方法
US9027552B2 (en) * 2012-07-31 2015-05-12 Covidien Lp Ventilator-initiated prompt or setting regarding detection of asynchrony during ventilation
SG11201501600RA (en) * 2012-09-07 2015-04-29 Hyogo College Medicine Swallowing assist device
CN106999334A (zh) * 2014-08-11 2017-08-01 威斯康星州医药大学股份有限公司 吞咽训练器
CN205031688U (zh) * 2015-10-11 2016-02-17 上海市肺科医院 具有远程报警功能的呼吸机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013508063A (ja) 2009-10-22 2013-03-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 嚥下障害を治療するためのシステム及び方法
JP2012217525A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Niigata Univ 嚥下機能評価訓練装置
WO2015029501A1 (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 学校法人兵庫医科大学 嚥下推定装置、情報端末装置およびプログラム
JP2015093039A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社デンソー 呼吸機能検査装置及びプログラム
WO2015179950A1 (en) * 2014-05-24 2015-12-03 Rieger Jana Maureen Systems and methods for diagnosis and treatment of swallowing disorders

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334061A (zh) * 2018-06-26 2021-02-05 皇家飞利浦有限公司 监测对象中的吞咽
JPWO2020261674A1 (ja) * 2019-06-24 2020-12-30
WO2020261674A1 (ja) 2019-06-24 2020-12-30 株式会社ジェイクラフト 嚥下医療装置、装着ユニットおよびプログラム
KR20220008943A (ko) 2019-06-24 2022-01-21 가부시키가이샤 제이 크래프트 연하 의료 장치, 장착 유닛 및 프로그램
EP3984592A4 (en) * 2019-06-24 2022-08-03 J Craft Co., Ltd. MEDICAL SWALLOWING DEVICE, FIXATION UNIT AND PROGRAM
US11565110B2 (en) 2019-06-24 2023-01-31 J Craft Co., Ltd. Swallowing medical device, attachment unit, and storage medium
JP7240686B2 (ja) 2019-06-24 2023-03-16 株式会社ジェイ クラフト 嚥下医療装置およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
TWI653039B (zh) 2019-03-11
CN109414371A (zh) 2019-03-01
TW201803538A (zh) 2018-02-01
JP6792846B2 (ja) 2020-12-02
JPWO2018003127A1 (ja) 2019-04-18
SG11201900019VA (en) 2019-02-27
EP3479811A1 (en) 2019-05-08
KR102217155B1 (ko) 2021-02-18
US20190125243A1 (en) 2019-05-02
CN109414371B (zh) 2021-07-09
EP3479811A4 (en) 2020-02-26
KR20190017944A (ko) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018003127A1 (ja) 嚥下訓練装置
US7625345B2 (en) Motivational spirometry system and method
KR101884360B1 (ko) 휴대용 호흡훈련기 시스템 및 그 제어 방법
CN101360536A (zh) 能够掌握成果的呼吸训练器
JPH0556749B2 (ja)
JP6275033B2 (ja) 呼吸ペースによる出産陣痛指導
WO2017033228A1 (ja) 嚥下運動モニタリングセンサ
JP2006218222A (ja) 血圧計
JP2018202195A (ja) 気道内気体流量測定装置
JP2012187292A (ja) 呼吸機能検査装置
JP2017176828A (ja) 呼吸機能検査装置
Laukkanen et al. Buzzer versus water resistance phonation used in voice therapy. Results obtained with physical modeling
JP2012205673A (ja) 血圧計
Woodnorth Assessing and managing medically fragile children
JP6050765B2 (ja) 中枢性無呼吸症の診断のためのシステム及び方法
Barker et al. Respiratory sounds: Laryngeal origin sounds
JP2006235427A (ja) カラオケシステム
EP4025124B1 (en) A breath monitoring apparatus for producing a capnogram
Hofmann et al. Passy-Muir speaking valve Use in a children's hospital: An interdisciplinary approach
Pawlowski Finding a Sensor to Detect Inspiration in Non-Invasive Ventilation (NIV) Users-Scoping Review and Tech Report
WO2015115941A1 (ru) Устройство для отображения и записи пневмограммы
Murray Elizabeth Heller Murray and Geralyn Harvey Woodnorth
Heller Murray et al. Clinical Approach to Aerodynamic Assessment
RU147905U1 (ru) Устройство для отображения и записи пневмограммы
PL226429B1 (pl) Sposób i urządzenie do regulacji oddechu

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018524711

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16907360

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197000927

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016907360

Country of ref document: EP

Effective date: 20190201