摂食機能評価用スプーン、摂食機能評価システム及び摂食機能評価方法
【課題】被験者の摂食機能の評価が、日常の食事場面を通して従来方法より正確に行えるようにする。
【解決手段】摂食機能評価用スプーン２０のさじ部２３の近傍に、磁界変化検出部を設けた。そして、被験者の唇の近傍に磁石１１を取り付けておき、スプーン２０のさじ部２３が唇ｂに接近して口腔内に挿入したタイミングを磁界変化検出部の出力から判断できるようにする。さらに、そのようにして検出された、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングをトリガとして、摂食に関与する機能の状態を各センサで検出する。
【解決手段】摂食機能評価用スプーン２０のさじ部２３の近傍に、磁界変化検出部を設けた。そして、被験者の唇の近傍に磁石１１を取り付けておき、スプーン２０のさじ部２３が唇ｂに接近して口腔内に挿入したタイミングを磁界変化検出部の出力から判断できるようにする。さらに、そのようにして検出された、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングをトリガとして、摂食に関与する機能の状態を各センサで検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摂食機能の評価のために適用される好適な摂食機能評価用スプーン、及びそのスプーンを使って行われる摂食機能評価システム並びに摂食機能評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
摂食機能障害とは、食物の口腔内への取り入れ，咀嚼，食塊形成，食塊の送り込み，嚥下反射，食道への移送という、一連の摂食運動過程の、一つあるいは複数の運動に障害を来すことである。特に、嚥下反射の遅延や消失により、本来、食道へ流入すべき食塊の一部が気管の方へ侵入するという誤嚥が発生して、最悪の場合には、誤嚥性肺炎や窒息などがおこる危険性がある。
この障害は、脳血管性疾患、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症などの多くの疾病の一次障害（疾患が直接の原因となって生じる障害）や、二次障害（疾患の安静によって生じる障害）として出現する。さらに、認知症患者や虚弱高齢者にも、この障害を合併する者が増加している。
摂食機能障害は、リハビリテーションを行うことでその機能改善が可能であり、そのためにはどのような摂食機能障害が起きているのかを、早期に正しく診断して対応することが重要である。
【０００３】
従来の摂食機能障害の診断手法としては、嚥下造影検査、内視鏡検査、頚部聴診法が知られている。これらの診断手法の内で、嚥下造影検査は、Ｘ線装置を使って造影剤入り模擬食品を摂食させ、確実に誤嚥の有無を調べる検査であるが、Ｘ線を投射しながらの検査であるため、検査場所の制約や被爆のリスクなどから、日常的な摂食機能の状態を検査できるものではない。また、嚥下造影検査結果から誤嚥の原因や摂食機能の状態を診断できる医師が少ないため、適切なリハビリテーション指示をもらうことが困難である。
内視鏡検査は、特定の器官や組織に限って、直接的に内視鏡で見るものであるため、診断技能を持った医師であれば、誤嚥の診断は可能であるが、その診断が断片的で特定の器官や組織に限られる点が問題である。
頚部聴診法は、検査場所の制約や検査のリスクがない半面、誤嚥の診断の技能が必要であり、特に口腔や咽頭内部に発生する他音と誤嚥を区別するのが困難であるという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するのに既に知られた手法として、特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」がある。
特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」は、甲状軟骨の動きに関与する筋の収縮を検出する筋収縮検出手段と、飲み込んだものが咽頭周辺部を通過する音を検出する音検出手段と、甲状軟骨の動きを検出する手段と、呼吸の検出手段などを設けて、これらの検出手段の検出データを時系列に同期させて表示させるものである。
各検出手段は、具体的には、頚部の近傍や胸や鼻などにマイクロフォンや温度センサなどのセンサを取り付けることで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」によると、比較的小型のセンサを被験者の上半身の各部に取り付けるだけで、食物の飲み込みに関する評価が可能であり、誤嚥などの摂食機能障害の検出が、被験者に与える負荷が比較的少ない状況で、良好に行える。即ち、健常者が摂食する場合、口腔内の食塊を食道に移送するためには嚥下反射が、無呼吸期間に行われ、その嚥下反射が無呼吸期間でない期間に行われた場合には、摂食機能障害である可能性があり、これらの判断が、各センサの出力の表示から判る。被験者にとっては、比較的小型のセンサを被験者の上半身の各部に取り付けるだけでよく、さらに被験者の日常の食事場面を通して評価できる効果がある。
【０００７】
ところで、これらのセンサなどを使って摂食機能障害についての評価を行う上で、被験者に摂食動作の開始を指示して、その摂食開始からの各センサ出力の変化を観察することが重要である。即ち、食物を口腔内に入れたタイミングが判らないと、センサ出力が嚥下反射であるのか、それ以外の反応であるかの判断ができない。無呼吸についても、食物を口腔内に入れたタイミングが判らないと、嚥下反射に連動した無呼吸かどうか判断がつかない。
また、摂食機能障害を正確に判定する要因の１つとして、食物を口腔内に入れたタイミングから嚥下反射までの時間についても、摂食機能障害の程度や原因を判断する上で重要な評価情報であり、このような点からも食物を口腔内に入れたタイミングが重要である。
【０００８】
このため、従来、この種のシステムで摂食機能障害の有無を評価する場合には、被験者が摂食するのを介護者が横で見ていて、その介護者が摂食開始を指示するスイッチを持って、食物を運ぶスプーンが唇に触れたタイミングでそのスイッチを押すなどの対処が必要であった。
【０００９】
しかしながら、介護者が被験者の動作を見ながら手動でスイッチを押すようにすると、押すタイミングが介護者によって異なり、常時、均一な状態での評価が行われているとは言えない状況であった。また、介護者が常時スイッチを操作しなければならないのは、介護者にとって負担が大きいという問題があった。
【００１０】
また、ここまでは摂食機能障害を評価する場合の問題について説明したが、広い概念での摂食機能障害について考えた場合、指示された一口量を厳守してスプーンにのせているのか、食物を口腔内に入れる動作や口腔内に移す動作が正しく行えているのか、一回にスプーンから捕食できた量はどの程度か、一回の食事あたりの運搬回数や実摂取量などの評価を行うことも重要である。しかしながら、従来の被験者の各部にセンサを着けて評価を行うシステムでは、食塊を飲み込む動作である嚥下反射運動が判るだけであり、それらを検出することは不可能であった。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、被験者の摂食機能の評価が、日常の食事場面を通して従来方法より正確に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の摂食機能評価用スプーンは、食物を口腔内に取り込むさじ部を備えたスプーンにおいて、そのさじ部の近傍に磁界変化検出部を設けたものである。
このように構成したことで、被験者の唇の近傍に磁石を取り付けておくことで、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを判断できるようになる。従って、そのさじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングをトリガとして、摂食機能を評価できるようになる。
【００１３】
また本発明の摂食機能評価システム及び摂食機能評価方法は、被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価するものである。
スプーンは、食物を口腔内に取り込むさじ部を備えたスプーンにおいて、そのさじ部の近傍に磁界変化検出部を設けたものを使用する。
そして、被験者の嚥下反射などの反応を検出する検出センサ部を設け、スプーンの磁界変化検出部で検出された磁石による磁界変化から、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを検出し、検出したタイミング後に検出センサ部で検出される反応から、摂食機能の評価を行うものである。
このように評価を行うことで、食物を口腔内に挿入したタイミングが判り、摂食機能についての評価を、介護者がスイッチなどを操作することなく正確に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の摂食機能評価用スプーンによって、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングが磁界変化として検出でき、その検出タイミングをトリガとして、嚥下反射などを評価できるようになる。従って、食物を口腔内に挿入したタイミングが判り、その後の嚥下反射などの検出で、摂食機能を正確に評価できる効果を有する。
【００１５】
この場合、磁界変化検出部は、励磁用コイルと検出用コイルとを設け、励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、検出用コイルでの周波数信号の検出状態の変化から磁界変化検出を行う構成としたことで、金属製の食器にスプーンを挿入した状態と、スプーンを口腔内に挿入した状態とを区別できるようになり、スプーンを口腔内に挿入した状態を、誤検出なく正確に検出できるようになる効果を有する。
【００１６】
また、さじ部に加わる荷重を検出する歪みゲージを備えたことで、その歪みゲージの検出出力から、食器から取り出した、またはスプーンで口腔内に入れた食物の重さを判断でき、どの程度の量、捕食したのかが判断できるようになる効果を有する。特に、食物を口腔内に挿入したタイミングが判ることで、食物を口腔内に挿入する直前のさじ部に加わる加重と、さじ部を取り出す際の加重との比較から、摂食した重量を正確に判断できるようになる。
【００１７】
また本発明の摂食機能評価システム及び摂食機能評価方法によると、食物を口腔内に挿入するタイミングがスプーンに設けた磁界変化検出部から判り、嚥下反射検出センサ部などの出力に基づいた摂食機能についての評価を、介護者が別途スイッチなどを操作することなく正確に行えるようになり、簡単かつ正確に摂食機能を評価できるようになる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による摂食機能評価システムの例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による評価処理例のフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるスプーンの評価用検出波形の概要を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと３つの波形などを示した評価用検出波形例（健常者の例）を示す波形図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと３つの波形などを示した評価用検出波形例（症例１）を示す波形図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと２つの波形などを示した評価用検出波形例（症例２）を示す波形図である。
【図９】永久磁石の配置例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるスプーンの検出波形の概要を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態によるスプーンの検出波形の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
１．第１の実施の形態
１．１ システム全体の構成例（図１）
１．２ 検出部の構成例（図２）
１．３ スプーンの構成例（図３）
１．４ 評価処理の説明（図４〜図８）
１．５ 磁石の配置例の説明（図９）
２．第２の実施の形態（図１０〜図１２）
３．第３の実施の形態（図１３〜図１５）
４．変形例
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
［１．１ システム全体の構成例］
まず、図１を参照して、第１の実施の形態の例のシステム構成例について説明する。
本実施の形態においては、被験者ａの唇ｂの近傍に、永久磁石１１を配置する。永久磁石１１は、例えば円形などの粘着シートに磁石を貼り付けた上で、その粘着シートを、唇ｂの上や下などに貼り付けて、永久磁石１１を唇ｂの近傍に固定させる。
【００２１】
そして、測定データを取り込む装置であるパーソナルコンピュータ装置（ＰＣ）７０に、ＵＳＢコントローラ４０として構成された測定データ検出部を接続してある。ＵＳＢコントローラ４０は、パーソナルコンピュータ装置７０のＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートに、ＵＳＢ方式のケーブルを介して接続される、機器としてある。ＵＳＢコントローラ４０の構成例については、図２で説明する。ＵＳＢ方式のケーブルで接続させるのは１つの例であり、別の伝送方式で接続しても良い。
【００２２】
ＵＳＢコントローラ４０には、スプーン２０及び各センサ６１，６２，６３が接続してある。
スプーン２０は、食物を被験者ａが口に運ぶものであり、本実施の形態のスプーン２０には、コイルから構成される磁界検出部を組み込んである。磁界検出部を組み込んであることで、被験者ａの唇ｂの近傍に貼り付けた永久磁石１１が形成する直流磁場内をスプーンが移動することでコイルに誘起電圧が発生し、スプーンの挿入・取り出しを検出する。また、歪みゲージについても、スプーン２０に組み込んであり、スプーン２０の先端のさじ部２３に加わる荷重を検出する構成としてある。このスプーン２０の詳細な構成についても後述する。
【００２３】
ＵＳＢコントローラ４０に接続されるセンサ部としては、温度検出センサ６１と、嚥下音検出センサ６２と、嚥下反射検出センサ６３とを備える。
温度検出センサ６１は、サーミスタなどの温度検出素子を使用した温度検出センサで構成し、被験者ａの鼻の鼻孔に取り付けて、吸気及び呼気の温度を検出する。この温度検出センサ６１は、例えばフィルム状のセンサを鼻の下に貼り付ける構成とする。
嚥下音検出センサ６２は、音に相当する比較的高い周波数成分を検出するセンサであり、例えばマイクロフォンや振動センサで構成し、サージカルテープなどで被験者ａの中咽頭部の近傍の頚部に装着する。
嚥下反射検出センサ６３は、変位状態を検出するセンサであり、例えば加速度センサなどで構成されるセンサであり、被験者ａの甲状軟骨部の動きを検出するものであり、サージカルテープなどで被験者ａの甲状軟骨部の近傍の頚部に装着する。
これらのセンサ６１，６２，６３の検出信号を、ケーブルを介してＵＳＢコントローラ４０に供給し、ＵＳＢコントローラ４０内でデータ化し、ＵＳＢ方式のケーブルを介してパーソナルコンピュータ装置７０に供給する。
【００２４】
そして、ＵＳＢコントローラ４０からパーソナルコンピュータ装置７０に供給されたデータをパーソナルコンピュータ装置７０内で解析し、摂食機能に関する評価を行う。即ち、パーソナルコンピュータ装置７０には、検出データから摂食機能に関する評価を行うためのソフトウェア（プログラム）を実装させてあり、そのソフトウェアの実行で、評価処理を行う。
評価結果は、パーソナルコンピュータ装置７０が備える（又は接続された）ディスプレイに表示させる。
また、各センサの出力波形を、このディスプレイに表示させる。或いは、図示しないプリンタで、評価結果や波形などを印刷させてもよい。
【００２５】
［１．２ 検出部の構成例］
図２は、測定データ検出部としてのＵＳＢコントローラ４０と、そのＵＳＢコントローラ４０に接続される各センサ６１〜６３及びスプーン２０の構成を示した図である。
サーミスタなどで構成される温度検出センサ６１の出力は、ＵＳＢコントローラ４０内で増幅器５１に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５２に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５２の出力を処理ボード５０に供給する。
嚥下音検出センサ６２についても、センサ出力をＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５３に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５４に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５４の出力を処理ボード５０に供給する。
嚥下反射検出センサ６３についても、センサ出力をＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５５に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５６に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５６の出力を処理ボード５０に供給する。
処理ボード５０内では、それぞれのセンサ６１，６２，６３の出力信号の変化を、適切な波形データとする。
【００２６】
スプーン２０は、歪みゲージ２４と励磁コイル２５と検出コイル２６とを備える。
歪みゲージ２４は、スプーン２０内の歪みアンプ２８により増幅した信号をＵＳＢコントローラ４０に供給し、ＵＳＢコントローラ４０内のノイズカットフィルタ４５で高域成分などのノイズをカットした後、処理ボード５０に供給する。
処理ボード５０では、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０のさじ部２３に加わる荷重、即ちさじ部２３に入れられた食物の重量を検出し、その検出値をコンピュータ装置７０に供給する。
【００２７】
励磁コイル２５は、ＵＳＢコントローラ４０内の高周波発振回路４１から高周波信号が供給され、その高周波信号による励磁動作が行われる。高周波発振回路４１から供給される高周波信号は、例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度の周波数とする。この高周波発振回路４１からの高周波信号は、基本的に評価中は常時出力されている。
検出コイル２６は、励磁コイル２５に隣接した位置に配置してあり、検出コイル２６の出力を、スプーン２０内の電圧フォロア回路２７を介して、ＵＳＢコントローラ４０側の差動増幅器４３の一方の入力端に供給する。また、差動増幅器４３の他方の入力端に、高周波発振回路４１の出力を、アッテネータ４２を介して供給する。
そして、差動増幅器４３で励磁コイル２５に供給する高周波信号と検出コイル２６で検出された信号との差分が検出されて、その差分の信号を処理ボード５０に供給する。
【００２８】
処理ボード５０では、スプーン２０の検出コイル２６からの信号に基づいて、スプーン２０のさじ部２３を被験者ａの口腔内に挿入したことを検出する。また、この口腔内にさじ部２３を挿入した状態から、外部に取り出したことを検出する。さらに、図示はしないが、食物が入った食器にスプーン２０を挿入した状態、及びその食器からスプーン２０を取り出した状態も検出できる。これらの各検出の具体的な検出状態については後述する。
【００２９】
［１．３ スプーンの構成例］
図３は、本実施の形態のスプーン２０の具体的な構成例を示した図である。
図３（ａ）は、上から見た平面図であり、図３（ｂ）は、縦断面図である。
スプーン２０は、使用時に手で持つ部分であるベース部２１に、細長形状の柄部２２を介して先端にさじ部２３が取り付けてある。この場合、柄部２２の地中に幅狭部２２ａを有し、その幅狭部２２ａに歪みゲージ２４を配置してある。
また、食物を運ぶ部分である、さじ部２３には、励磁コイル２５と検出コイル２６とが並べて配置してある。
【００３０】
スプーン２０のベース部２１内には、電圧フォロア回路２７と歪みアンプ回路２８とコネクタ基板２９とが配置してあり、図２で既に説明したように、歪みゲージ２４が歪みアンプ回路２８に接続してあり、検出コイル２６が電圧フォロア回路２７に接続してあり、それぞれの信号がコネクタ基板２９に接続されたケーブルを介して、ＵＳＢコントローラ４０側に出力される。
【００３１】
なお、歪みゲージ２４や各コイル２５，２６は、基本的にスプーン２０の内部に配置して、外側からは歪みゲージ２４や各コイル２５，２６が見えないようにするのが好ましい。例えば、コイル２５，２６や歪みゲージ２４が配置された上から、樹脂モールドなどを施して、コイルや歪みゲージに利用者が触れないような構成とすることが考えられる。
【００３２】
［１．４ 評価処理の説明］
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態のシステムで評価を行う場合の処理例について、順に説明する。ここでは、被験者の前に置かれた金属製の食器に液体などの食物を入れ、スプーン２０のさじ部２３でその食物を掬って、口腔内への摂食動作を被験者ａに実行させ、その摂食機能を評価するものである。被験者ａには、図１に示したように、唇の近傍に永久磁石１１を取り付けてある。
この図４のフローチャートの処理は、例えば、ＵＳＢコントローラ４０からの検出データが供給されるパーソナルコンピュータ装置７０内での検出データの解析により実行される。
【００３３】
まず、検出コイル２６の出力及び歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０のさじ部２３を食器に挿入した状態か、あるいは、口腔内に挿入した状態か、あるいは、いずれでもないかの判断を行う（ステップＳ１１）。いずれでもない状態では、ここでの判断が繰り返し行われる。
ここで、さじ部２３を食器に挿入した状態の判断は、食器にスプーン２０が挿入されることで、周囲の環境の変化で、励磁コイル２５からの発振信号が検出コイル２６で検出し難い状態となり、検出コイル２６の出力の高周波成分の減衰から検出できる。また、歪みゲージ２４の出力についても安定しない状態になることからも、さじ部２３を食器に挿入した状態であると検出できる。これら検出コイル２６の出力と歪みゲージ２４の出力との２つを総合的に判断して、食器に挿入した状態か否か判断するのが好ましい。但し、いずれか一方だけから判断してもよい。
また、ステップＳ１１で、スプーン２０のさじ部２３が、口腔内に挿入されたことの検出については、励磁コイル２５からの高周波信号と永久磁石１１との作用で、検出コイル２６が永久磁石１１に接近した際に生じる、検出コイル２６の波形変化から検出される。
【００３４】
ステップＳ１１で、食器に挿入した状態と判断した場合には、ステップＳ１２に移り、食器からのスプーン２０の取り出しがあったか否か判断する。この判断は、ステップＳ１１で判断した検出コイル２６の出力の高周波成分の減衰が無くなることから検出できる。また、歪みゲージ２４の出力からも判断できる。
食器からの取り出しを検出した場合には、ステップＳ１１でスプーン２０を食器に挿入したと判断した状態になってから、ステップＳ１２でスプーン２０が食器から取り出されるまでの時間を判断する（ステップＳ１３）。そして、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０で運んでいる食物の重量を判定する（ステップＳ１４）。
その後、ステップＳ１１の判断に戻る。
【００３５】
ステップＳ１１で、スプーン２０が被験者の口腔内に挿入されたと判断した場合には、その口腔内に挿入したと判断したタイミングで、トリガパルスを発生させる（ステップＳ１５）。トリガパルスに基づいた動作は後述する。
さらにその後、スプーン２０のさじ部２３が口腔外へ出たか否か判断する（ステップＳ１６）。この口腔内から取り出したことの検出についても、励磁コイル２５からの高周波信号と永久磁石１１との作用で、検出コイル２６が永久磁石１１に接近した際に生じる、検出コイル２６の波形変化から検出される。但し、口腔内への挿入時と、口腔内からの取り出しの際の波形変化は相対的であり、波形変化からそれぞれの状態を識別できる。
【００３６】
ステップＳ１６で口腔外へ出たと判断した場合には、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０に残っている食物の重量を判定する（ステップＳ１７）。
ここまでの判断が行われると、ステップＳ１１の判断に戻る。
【００３７】
そして、図４のフローチャートでステップＳ１５のトリガパルス発生から破線で接続して示すように、このトリガパルスの発生タイミングを基準として、センサ６１，６２，６３の出力から、嚥下反射、嚥下音、呼吸状態を検出する（ステップＳ２１）。その後、トリガパルスからの各状態の検出時間などから、摂食機能を評価し、その評価した摂食機能の検出波形を表示させると共に、必要によりその検出波形の形態評価も行う（ステップＳ２２）。
【００３８】
図５は、本実施の形態のスプーン２０の検出コイル２６の出力電圧の変化例（図５（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図５（ｂ））の概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、検出コイル２６の検出電圧の時間軸と歪みゲージ２４の出力の時間軸を一致させて示してある。なお、この図５は、実際の検出波形を正確に示したものではなく、変化する傾向を示したものである。
【００３９】
状態の変化を順に示すと、まずタイミングＴ１で、食器にスプーン２０の先端のさじ部２３を挿入し、タイミングＴ２で食器からスプーンを取り出したとする。このとき、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの間は、検出コイル２６の出力については、比較的変化が少ない信号Ｖ０となり、その前後の区間よりも波形変化が少ない状態となる。
従って、この信号Ｖ０となる状態への変化、及びその状態からの復帰を検出することで、図４のフローチャートに示した食器への挿入及び取り出しを判断できる。なお、歪みゲージ２４の出力については、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの間は、食物を掬おうとしているため、比較的大きく振れることになる。この歪みゲージ２４の出力変動についても、食器への挿入及び取り出しを判断するための判断材料とすることができる。
【００４０】
その後、検出コイル２６の出力電圧が電圧Ｖ１に振れる状態があると、そのタイミングでさじ部２３を口腔内に挿入したと判断する。この状態のタイミングＴ３で、トリガパルスが発生される。さらに、検出コイル２６の出力電圧が逆方向に電圧Ｖ２に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３を口腔外に取り出したと判断される。電圧Ｖ１,Ｖ２の電位は、さじ部２３が移動する速度や磁石の強さ、または検出コイルの巻数などに対応した電位であり、それらの条件によっては電圧Ｖ１,Ｖ２を良好に検出可能である。
【００４１】
なお、タイミングＴ２で食器からスプーン２０が取り出されてから、口腔内に移動するまでの間で、スプーン２０のさじ部２３で口に食物を運んでいる状態であるとすると、歪みゲージ２４の出力には、その食物の重さに比例した電位Ｖ３が生じる。従って、その電位Ｖ３から、被験者が口に運んだ食物の重量を検出できることになる。
さらに図５には示していないが、口腔外にスプーン２０を取り出した状態で、なおかつ歪みゲージ２４の出力が生じている状態では、取り残しが生じている状態であり、その差により被験者が口腔内に取り入れた食物の重量を計算できる。図４のフローチャートのステップＳ１７では、このことを検出している。
【００４２】
次に、スプーン２０を口腔内に挿入したタイミングで発生するトリガパルスと、センサ６１，６２，６３の出力との関係を、図６から図８を参照して説明する。
先に説明したように、センサ６１は呼吸（無呼吸）を検出するセンサであり、センサ６２は嚥下音を検出するセンサであり、センサ６３は嚥下反射を測定するセンサであり、それぞれのセンサの出力波形を図６以降に示してある。
【００４３】
図６は、健常者の場合の例であり、各センサ出力として、図６（ａ）は嚥下反射、図６（ｂ）は嚥下音、図６（ｃ）は呼吸状態であり、図６（ｄ）にトリガパルスを示す。
スプーン２０を口腔内に挿入したタイミングＴ１１でトリガパルスが発生した後、比較的速やかにタイミングＴ１６からタイミングＴ１７までに無呼吸があり、その無呼吸の発生に同期して、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３まで嚥下反射の出現があり、タイミングＴ１４からタイミングＴ１５までは嚥下音が発生している。従って、無呼吸の期間に食塊が食道に移送されて、正常な摂食が行われていることが判る。
【００４４】
図７は、症例１の患者の例である。
この例でも、図７（ａ）は嚥下反射、図７（ｂ）は嚥下音、図７（ｃ）は呼吸状態であり、図７（ｄ）にトリガパルスを示す。
この図７の症例の場合には、タイミングＴ２２からＴ２３までの嚥下反射と、タイミングＴ２４からＴ２５までの嚥下音と、タイミングＴ２６からＴ２７までの無呼吸とが同期はしているが、タイミングＴ２１でトリガパルスが発生してから、これらの嚥下反射、嚥下音、無呼吸が出現するまでの時間が非常に長く、さらに呼吸の相が図６の健常者の相と異なり呼吸回数も非常に多く、摂食機能障害が疑われる。本実施の形態の場合には、このような症例の場合でも、トリガパルスの発生タイミングが正確であるため、確実に検出が可能である。
【００４５】
図８は、症例２の患者の例である。
この例では、図８（ａ）は嚥下反射、図８（ｂ）は呼吸状態であり、図８（ｃ）にトリガパルスを示し、嚥下音は省略してある。
この例では、タイミングＴ３１でトリガパルスが発生した後、嚥下反射がタイミングＴ３２からＴ３３までにあり、それとは同期していないタイミングＴ３４からＴ３５までで無呼吸が発生している。従って、この症例の場合には、正しく食道に食塊が移送されていない誤嚥が疑われる評価結果である。
【００４６】
このように本実施の形態の評価システムによると、日常的な食事場面を通して、摂食機能の評価が適切に行える。特に、食物を口腔内に挿入したトリガタイミングが自動的に生成され、介護者などがトリガタイミングを生成させるためのスイッチ操作を行う必要がなく、評価が簡単に行えるようになる。そして、その自動的に得られたトリガタイミングを基準として、摂食機能を正確に検出して評価するためのデータが得られる効果を有する。
しかも本実施の形態の場合には、励磁コイル２５で励磁させながら、検出コイル２６で永久磁石１１からの磁界を検出する構成としたことで、食器内にスプーン２０を挿入した状態と、口腔内にスプーン２０を挿入した状態とを確実に区別でき、確実な検出が可能になる。
さらにまた、本実施の形態のスプーン２０は、歪みゲージ２４を設けたために、口腔内に入れた食物の重量が判り、コンピュータ装置７０で口腔内に入れた食物の重量の累積値を算出することで、被験者がどの程度食物を摂取したのかが判るようになる。この場合、さらにスプーン２０を口腔内から取り出した際に残っている食物の重量についても判断することで、より正確な実摂取量が判るようになる。
【００４７】
［１．５ 磁石の配置例の説明］
永久磁石１１を取り付ける位置については、被験者の唇の近傍であれば、種々の位置が想定される。
例えば、図９（ａ）に示したように、下唇の下側に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。
或いは、図９（ｂ）に示したように、上唇の上側に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。
さらに、図９（ｃ）に示したように、下唇の下側と上唇の上側の２箇所に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。この２箇所の取り付けで、より効率の良い磁界を発生させるようにしてもよい。
【００４８】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を、図１０〜図１２を参照して説明する。
この第２の実施の形態で説明する図１０〜図１２において、第１の実施の形態で既に説明した図１〜図９に対応する部分については、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４９】
この第２の実施の形態においては、システム全体の構成は、第１の実施の形態で図１に説明した構成と同じであり、本実施の形態においては、スプーンのさじ部に配置するセンサとして、コイルの他に、ホール素子を設けるようにしたものである。
即ち、図１０に示したように、スプーン２０′内に、磁界変化検出部として機能するホール素子７１を配置する。そして、そのホール素子７１の出力を、ＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５７で増幅し、その増幅信号を、ノイズカットフィルタ４５を介して処理ボード５０に供給する。
【００５０】
図１１は、スプーン２０′のさじ部２３にホール素子７１を配置した状態の例を示した図である。
ホール素子７１は、図１１に示したように、励磁コイル２５及び検出コイル２６とは別の位置のさじ部２３内に配置する。この例では、さじ部２３のほぼ中央に、２つのコイル２５，２６を配置し、先端寄りにホール素子７１を配置するようしてあるが、これは１つの例である。
さじ部２３内に配置したホール素子７１は、ベース部２１のコネクタ基板２９と接続してあり、そのコネクタ基板２９を介して、図１０に示した増幅器５７側と接続してある。
図１０及び図１１のその他の部分は、第１の実施の形態で説明した図２及び図３と同様に構成する。
【００５１】
図１２は、本実施の形態のスプーン２０′の検出コイル２６の出力電圧の変化例（図１２（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図１２（ｂ））と、ホール素子の出力の変化例（図１２（ｂ））の概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、検出コイル２６の検出電圧の時間軸と歪みゲージ２４の出力の時間軸とホール素子７１の検出電圧とを一致させて示してある。なお、図１２は、既に説明した図５の変化状態に、ホール素子７１の出力を追加したものであり、図５と同じ状況でのホール素子７１の出力変化を示したものである。
【００５２】
ホール素子７１は、被験者が装着した永久磁石１１（図１）に接近することで、その永久磁石１１による磁界の影響で、電圧Ｖ４が生じる。この電圧Ｖ４が生じるタイミングは、検出コイル２６の出力電圧が電圧Ｖ１に振れるタイミング、さらに歪みゲージの電圧Ｖ３が変化するタイミングとも一致し、このタイミングでさじ部２３が口腔内に入ったと判断できる。この判断したタイミングで、第１の実施の形態で説明したトリガパルスが生成される。
また、ホール素子７１の出力電圧が、電圧Ｖ４の後に再度同程度の電圧である、電圧Ｖ５に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３が口腔外に出たと判断できる。
【００５３】
このように、ホール素子７１を検出コイル２６とともに配置したスプーン２０′を用意することで、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しを判断するための判断材料が増え、より正確なスプーンの口腔内への挿入を判断できるようになる。
第２の実施の形態での全体的な評価処理は、図４のフローチャートに示した処理と同じであり、ここでは省略する。
【００５４】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を、図１３〜図１５を参照して説明する。
この第３の実施の形態で説明する図１３〜図１５において、第１及び第２の実施の形態で既に説明した図１〜図１２に対応する部分については、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５５】
この第３の実施の形態においては、システム全体の構成は、第１の実施の形態で図１に説明した構成と同じであり、本実施の形態においては、スプーンのさじ部に配置する磁界検出用のセンサとして、コイルを省略して、ホール素子だけを設けるようにしたものである。
即ち、図１３に示したように、スプーン２０″内に、磁界変化検出部として機能するホール素子７１を配置する。そして、そのホール素子７１の出力を、ＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５７で増幅し、その増幅信号を、ノイズカットフィルタ４５を介して処理ボード５０に供給する。
【００５６】
図１４は、スプーン２０″のさじ部２３にホール素子７１を配置した状態の例を示した図である。
図１４に示したように、ホール素子７１をさじ部２３に配置し、他の実施の形態で説明した励磁コイル２５及び検出コイル２６は配置していない。
さじ部２３内に配置したホール素子７１は、ベース部２１のコネクタ基板２９と接続してあり、そのコネクタ基板２９を介して、図１３に示した増幅器５７側と接続してある。
図１３及び図１４のその他の部分は、第１の実施の形態で説明した図２及び図３と同様に構成する。
【００５７】
図１５は、本実施の形態のスプーン２０のホール素子７１の出力の変化例（図１５（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図１５（ｂ））との概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、ホール素子７１の検出電圧と歪みゲージ２４の出力の時間軸とを一致させて示してある。なお、図１５は、既に説明した図１２の変化状態から、コイルの出力を除いたものであり、図５と同じ状況でのホール素子７１の出力変化を示したものである。
【００５８】
ホール素子７１は、被験者が装着した永久磁石１１（図１）に接近することで、その永久磁石１１による磁界の影響で、電圧Ｖ４が生じる。この電圧Ｖ４が生じるタイミングは、歪みゲージの電圧Ｖ３が変化するタイミングと一致し、このタイミングで、さじ部２３が口腔内に入ったと判断できる。この判断したタイミングで、第１の実施の形態で説明したトリガパルスが生成される。
また、ホール素子７１の出力電圧が、電圧Ｖ４の後に再度同程度の電圧である、電圧Ｖ５に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３が口腔外に出たと判断できる。
【００５９】
このように、ホール素子７１を配置したスプーン２０″を用意することで、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しを判断できるようになる。
第３の実施の形態での全体的な評価処理は、図４のフローチャートに示した処理と同じであり、ここでは省略する。但し、第３の実施の形態の処理では、検出コイル２６がないため、タイミングＴ１及びタイミングＴ３での食器への挿入及び取り出しを判断する場合には、歪みゲージ２４の出力状態から判断することになる。或いは、この第３の実施の形態の構成の場合には、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しの検出処理だけを行って、食器への挿入及び取り出しは検出しない構成としてもよい。
【００６０】
＜４．変形例＞
ここまで説明した実施の形態では、摂食機能を評価するための温度検出センサ６１と、嚥下音検出センサ６２と、嚥下反射検出センサセンサ６３とを設けた構成としたが、その他のセンサ構成で摂食機能を評価するようにしてもよい。
【００６１】
また、スプーンに励磁コイルと検出コイルとを配置した例や、ホール素子を配置した例で、磁界検出を行うようにした構成以外の磁界検出手段を使用してもよい。また、スプーンには磁界検出手段としてのコイルの他に、歪みゲージを配置したが、磁界検出手段だけを配置して、口腔内への挿入及び取り出しだけを検出する構成として、スプーンの構成をより簡素化してもよい。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、本実施の形態の処理を行うプログラムが実装されたパーソナルコンピュータ装置を使用して、評価結果のデータの表示や判定などを行うようにしたが、本実施の形態の処理を行うための専用の装置として構成してもよいことは勿論である。
【００６３】
さらに、スプーンや各センサは、ケーブルで測定データ検出部であるＵＳＢコントローラ側と接続させたが、無線伝送が可能であれば、これらのケーブルは省略してもよい。例えば、図３に示したスプーン２０内に、検出データを無線伝送する送信部を内蔵させて、ＵＳＢコントローラ４０側に受信部を設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
ａ…被験者、ｂ…唇、１１…永久磁石、２０，２０′，２０″…スプーン、２１…ベース部、２２…柄部、２３…さじ部、２４…歪みゲージ、２５…励磁コイル、２６…検出コイル、２７…電圧フォロア回路、２８…歪みアンプ回路、２９…コネクタ基板、３０…接続ケーブル、４０…ＵＳＢコントローラ、４１…高周波発振回路、４２…アッテネータ、４３…差動増幅器、４５…ノイズカットフィルタ、５０…処理ボード、５１…増幅器、５２…ノイズカットフィルタ、５３…増幅器、５４…ノイズカットフィルタ、５５…増幅器、５６…ノイズカットフィルタ、５７…増幅器、５８…ノイズカットフィルタ、６１…温度検出センサ、６２…嚥下音検出センサ、６３…嚥下反射検出センサ、７０…パーソナルコンピュータ装置、７１…ホール素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摂食機能の評価のために適用される好適な摂食機能評価用スプーン、及びそのスプーンを使って行われる摂食機能評価システム並びに摂食機能評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
摂食機能障害とは、食物の口腔内への取り入れ，咀嚼，食塊形成，食塊の送り込み，嚥下反射，食道への移送という、一連の摂食運動過程の、一つあるいは複数の運動に障害を来すことである。特に、嚥下反射の遅延や消失により、本来、食道へ流入すべき食塊の一部が気管の方へ侵入するという誤嚥が発生して、最悪の場合には、誤嚥性肺炎や窒息などがおこる危険性がある。
この障害は、脳血管性疾患、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症などの多くの疾病の一次障害（疾患が直接の原因となって生じる障害）や、二次障害（疾患の安静によって生じる障害）として出現する。さらに、認知症患者や虚弱高齢者にも、この障害を合併する者が増加している。
摂食機能障害は、リハビリテーションを行うことでその機能改善が可能であり、そのためにはどのような摂食機能障害が起きているのかを、早期に正しく診断して対応することが重要である。
【０００３】
従来の摂食機能障害の診断手法としては、嚥下造影検査、内視鏡検査、頚部聴診法が知られている。これらの診断手法の内で、嚥下造影検査は、Ｘ線装置を使って造影剤入り模擬食品を摂食させ、確実に誤嚥の有無を調べる検査であるが、Ｘ線を投射しながらの検査であるため、検査場所の制約や被爆のリスクなどから、日常的な摂食機能の状態を検査できるものではない。また、嚥下造影検査結果から誤嚥の原因や摂食機能の状態を診断できる医師が少ないため、適切なリハビリテーション指示をもらうことが困難である。
内視鏡検査は、特定の器官や組織に限って、直接的に内視鏡で見るものであるため、診断技能を持った医師であれば、誤嚥の診断は可能であるが、その診断が断片的で特定の器官や組織に限られる点が問題である。
頚部聴診法は、検査場所の制約や検査のリスクがない半面、誤嚥の診断の技能が必要であり、特に口腔や咽頭内部に発生する他音と誤嚥を区別するのが困難であるという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するのに既に知られた手法として、特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」がある。
特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」は、甲状軟骨の動きに関与する筋の収縮を検出する筋収縮検出手段と、飲み込んだものが咽頭周辺部を通過する音を検出する音検出手段と、甲状軟骨の動きを検出する手段と、呼吸の検出手段などを設けて、これらの検出手段の検出データを時系列に同期させて表示させるものである。
各検出手段は、具体的には、頚部の近傍や胸や鼻などにマイクロフォンや温度センサなどのセンサを取り付けることで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された「飲み込み評価システム」によると、比較的小型のセンサを被験者の上半身の各部に取り付けるだけで、食物の飲み込みに関する評価が可能であり、誤嚥などの摂食機能障害の検出が、被験者に与える負荷が比較的少ない状況で、良好に行える。即ち、健常者が摂食する場合、口腔内の食塊を食道に移送するためには嚥下反射が、無呼吸期間に行われ、その嚥下反射が無呼吸期間でない期間に行われた場合には、摂食機能障害である可能性があり、これらの判断が、各センサの出力の表示から判る。被験者にとっては、比較的小型のセンサを被験者の上半身の各部に取り付けるだけでよく、さらに被験者の日常の食事場面を通して評価できる効果がある。
【０００７】
ところで、これらのセンサなどを使って摂食機能障害についての評価を行う上で、被験者に摂食動作の開始を指示して、その摂食開始からの各センサ出力の変化を観察することが重要である。即ち、食物を口腔内に入れたタイミングが判らないと、センサ出力が嚥下反射であるのか、それ以外の反応であるかの判断ができない。無呼吸についても、食物を口腔内に入れたタイミングが判らないと、嚥下反射に連動した無呼吸かどうか判断がつかない。
また、摂食機能障害を正確に判定する要因の１つとして、食物を口腔内に入れたタイミングから嚥下反射までの時間についても、摂食機能障害の程度や原因を判断する上で重要な評価情報であり、このような点からも食物を口腔内に入れたタイミングが重要である。
【０００８】
このため、従来、この種のシステムで摂食機能障害の有無を評価する場合には、被験者が摂食するのを介護者が横で見ていて、その介護者が摂食開始を指示するスイッチを持って、食物を運ぶスプーンが唇に触れたタイミングでそのスイッチを押すなどの対処が必要であった。
【０００９】
しかしながら、介護者が被験者の動作を見ながら手動でスイッチを押すようにすると、押すタイミングが介護者によって異なり、常時、均一な状態での評価が行われているとは言えない状況であった。また、介護者が常時スイッチを操作しなければならないのは、介護者にとって負担が大きいという問題があった。
【００１０】
また、ここまでは摂食機能障害を評価する場合の問題について説明したが、広い概念での摂食機能障害について考えた場合、指示された一口量を厳守してスプーンにのせているのか、食物を口腔内に入れる動作や口腔内に移す動作が正しく行えているのか、一回にスプーンから捕食できた量はどの程度か、一回の食事あたりの運搬回数や実摂取量などの評価を行うことも重要である。しかしながら、従来の被験者の各部にセンサを着けて評価を行うシステムでは、食塊を飲み込む動作である嚥下反射運動が判るだけであり、それらを検出することは不可能であった。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、被験者の摂食機能の評価が、日常の食事場面を通して従来方法より正確に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の摂食機能評価用スプーンは、食物を口腔内に取り込むさじ部を備えたスプーンにおいて、そのさじ部の近傍に磁界変化検出部を設けたものである。
このように構成したことで、被験者の唇の近傍に磁石を取り付けておくことで、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを判断できるようになる。従って、そのさじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングをトリガとして、摂食機能を評価できるようになる。
【００１３】
また本発明の摂食機能評価システム及び摂食機能評価方法は、被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価するものである。
スプーンは、食物を口腔内に取り込むさじ部を備えたスプーンにおいて、そのさじ部の近傍に磁界変化検出部を設けたものを使用する。
そして、被験者の嚥下反射などの反応を検出する検出センサ部を設け、スプーンの磁界変化検出部で検出された磁石による磁界変化から、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを検出し、検出したタイミング後に検出センサ部で検出される反応から、摂食機能の評価を行うものである。
このように評価を行うことで、食物を口腔内に挿入したタイミングが判り、摂食機能についての評価を、介護者がスイッチなどを操作することなく正確に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の摂食機能評価用スプーンによって、さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングが磁界変化として検出でき、その検出タイミングをトリガとして、嚥下反射などを評価できるようになる。従って、食物を口腔内に挿入したタイミングが判り、その後の嚥下反射などの検出で、摂食機能を正確に評価できる効果を有する。
【００１５】
この場合、磁界変化検出部は、励磁用コイルと検出用コイルとを設け、励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、検出用コイルでの周波数信号の検出状態の変化から磁界変化検出を行う構成としたことで、金属製の食器にスプーンを挿入した状態と、スプーンを口腔内に挿入した状態とを区別できるようになり、スプーンを口腔内に挿入した状態を、誤検出なく正確に検出できるようになる効果を有する。
【００１６】
また、さじ部に加わる荷重を検出する歪みゲージを備えたことで、その歪みゲージの検出出力から、食器から取り出した、またはスプーンで口腔内に入れた食物の重さを判断でき、どの程度の量、捕食したのかが判断できるようになる効果を有する。特に、食物を口腔内に挿入したタイミングが判ることで、食物を口腔内に挿入する直前のさじ部に加わる加重と、さじ部を取り出す際の加重との比較から、摂食した重量を正確に判断できるようになる。
【００１７】
また本発明の摂食機能評価システム及び摂食機能評価方法によると、食物を口腔内に挿入するタイミングがスプーンに設けた磁界変化検出部から判り、嚥下反射検出センサ部などの出力に基づいた摂食機能についての評価を、介護者が別途スイッチなどを操作することなく正確に行えるようになり、簡単かつ正確に摂食機能を評価できるようになる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による摂食機能評価システムの例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による評価処理例のフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるスプーンの評価用検出波形の概要を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと３つの波形などを示した評価用検出波形例（健常者の例）を示す波形図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと３つの波形などを示した評価用検出波形例（症例１）を示す波形図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態によるトリガパルスと２つの波形などを示した評価用検出波形例（症例２）を示す波形図である。
【図９】永久磁石の配置例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるスプーンの検出波形の概要を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による検出部の例を示す構成図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態によるスプーンの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態によるスプーンの検出波形の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
１．第１の実施の形態
１．１ システム全体の構成例（図１）
１．２ 検出部の構成例（図２）
１．３ スプーンの構成例（図３）
１．４ 評価処理の説明（図４〜図８）
１．５ 磁石の配置例の説明（図９）
２．第２の実施の形態（図１０〜図１２）
３．第３の実施の形態（図１３〜図１５）
４．変形例
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
［１．１ システム全体の構成例］
まず、図１を参照して、第１の実施の形態の例のシステム構成例について説明する。
本実施の形態においては、被験者ａの唇ｂの近傍に、永久磁石１１を配置する。永久磁石１１は、例えば円形などの粘着シートに磁石を貼り付けた上で、その粘着シートを、唇ｂの上や下などに貼り付けて、永久磁石１１を唇ｂの近傍に固定させる。
【００２１】
そして、測定データを取り込む装置であるパーソナルコンピュータ装置（ＰＣ）７０に、ＵＳＢコントローラ４０として構成された測定データ検出部を接続してある。ＵＳＢコントローラ４０は、パーソナルコンピュータ装置７０のＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートに、ＵＳＢ方式のケーブルを介して接続される、機器としてある。ＵＳＢコントローラ４０の構成例については、図２で説明する。ＵＳＢ方式のケーブルで接続させるのは１つの例であり、別の伝送方式で接続しても良い。
【００２２】
ＵＳＢコントローラ４０には、スプーン２０及び各センサ６１，６２，６３が接続してある。
スプーン２０は、食物を被験者ａが口に運ぶものであり、本実施の形態のスプーン２０には、コイルから構成される磁界検出部を組み込んである。磁界検出部を組み込んであることで、被験者ａの唇ｂの近傍に貼り付けた永久磁石１１が形成する直流磁場内をスプーンが移動することでコイルに誘起電圧が発生し、スプーンの挿入・取り出しを検出する。また、歪みゲージについても、スプーン２０に組み込んであり、スプーン２０の先端のさじ部２３に加わる荷重を検出する構成としてある。このスプーン２０の詳細な構成についても後述する。
【００２３】
ＵＳＢコントローラ４０に接続されるセンサ部としては、温度検出センサ６１と、嚥下音検出センサ６２と、嚥下反射検出センサ６３とを備える。
温度検出センサ６１は、サーミスタなどの温度検出素子を使用した温度検出センサで構成し、被験者ａの鼻の鼻孔に取り付けて、吸気及び呼気の温度を検出する。この温度検出センサ６１は、例えばフィルム状のセンサを鼻の下に貼り付ける構成とする。
嚥下音検出センサ６２は、音に相当する比較的高い周波数成分を検出するセンサであり、例えばマイクロフォンや振動センサで構成し、サージカルテープなどで被験者ａの中咽頭部の近傍の頚部に装着する。
嚥下反射検出センサ６３は、変位状態を検出するセンサであり、例えば加速度センサなどで構成されるセンサであり、被験者ａの甲状軟骨部の動きを検出するものであり、サージカルテープなどで被験者ａの甲状軟骨部の近傍の頚部に装着する。
これらのセンサ６１，６２，６３の検出信号を、ケーブルを介してＵＳＢコントローラ４０に供給し、ＵＳＢコントローラ４０内でデータ化し、ＵＳＢ方式のケーブルを介してパーソナルコンピュータ装置７０に供給する。
【００２４】
そして、ＵＳＢコントローラ４０からパーソナルコンピュータ装置７０に供給されたデータをパーソナルコンピュータ装置７０内で解析し、摂食機能に関する評価を行う。即ち、パーソナルコンピュータ装置７０には、検出データから摂食機能に関する評価を行うためのソフトウェア（プログラム）を実装させてあり、そのソフトウェアの実行で、評価処理を行う。
評価結果は、パーソナルコンピュータ装置７０が備える（又は接続された）ディスプレイに表示させる。
また、各センサの出力波形を、このディスプレイに表示させる。或いは、図示しないプリンタで、評価結果や波形などを印刷させてもよい。
【００２５】
［１．２ 検出部の構成例］
図２は、測定データ検出部としてのＵＳＢコントローラ４０と、そのＵＳＢコントローラ４０に接続される各センサ６１〜６３及びスプーン２０の構成を示した図である。
サーミスタなどで構成される温度検出センサ６１の出力は、ＵＳＢコントローラ４０内で増幅器５１に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５２に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５２の出力を処理ボード５０に供給する。
嚥下音検出センサ６２についても、センサ出力をＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５３に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５４に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５４の出力を処理ボード５０に供給する。
嚥下反射検出センサ６３についても、センサ出力をＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５５に供給して増幅すると共に、その増幅された信号をノイズカットフィルタ５６に供給して高域成分などのノイズをカットし、ノイズカットフィルタ５６の出力を処理ボード５０に供給する。
処理ボード５０内では、それぞれのセンサ６１，６２，６３の出力信号の変化を、適切な波形データとする。
【００２６】
スプーン２０は、歪みゲージ２４と励磁コイル２５と検出コイル２６とを備える。
歪みゲージ２４は、スプーン２０内の歪みアンプ２８により増幅した信号をＵＳＢコントローラ４０に供給し、ＵＳＢコントローラ４０内のノイズカットフィルタ４５で高域成分などのノイズをカットした後、処理ボード５０に供給する。
処理ボード５０では、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０のさじ部２３に加わる荷重、即ちさじ部２３に入れられた食物の重量を検出し、その検出値をコンピュータ装置７０に供給する。
【００２７】
励磁コイル２５は、ＵＳＢコントローラ４０内の高周波発振回路４１から高周波信号が供給され、その高周波信号による励磁動作が行われる。高周波発振回路４１から供給される高周波信号は、例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度の周波数とする。この高周波発振回路４１からの高周波信号は、基本的に評価中は常時出力されている。
検出コイル２６は、励磁コイル２５に隣接した位置に配置してあり、検出コイル２６の出力を、スプーン２０内の電圧フォロア回路２７を介して、ＵＳＢコントローラ４０側の差動増幅器４３の一方の入力端に供給する。また、差動増幅器４３の他方の入力端に、高周波発振回路４１の出力を、アッテネータ４２を介して供給する。
そして、差動増幅器４３で励磁コイル２５に供給する高周波信号と検出コイル２６で検出された信号との差分が検出されて、その差分の信号を処理ボード５０に供給する。
【００２８】
処理ボード５０では、スプーン２０の検出コイル２６からの信号に基づいて、スプーン２０のさじ部２３を被験者ａの口腔内に挿入したことを検出する。また、この口腔内にさじ部２３を挿入した状態から、外部に取り出したことを検出する。さらに、図示はしないが、食物が入った食器にスプーン２０を挿入した状態、及びその食器からスプーン２０を取り出した状態も検出できる。これらの各検出の具体的な検出状態については後述する。
【００２９】
［１．３ スプーンの構成例］
図３は、本実施の形態のスプーン２０の具体的な構成例を示した図である。
図３（ａ）は、上から見た平面図であり、図３（ｂ）は、縦断面図である。
スプーン２０は、使用時に手で持つ部分であるベース部２１に、細長形状の柄部２２を介して先端にさじ部２３が取り付けてある。この場合、柄部２２の地中に幅狭部２２ａを有し、その幅狭部２２ａに歪みゲージ２４を配置してある。
また、食物を運ぶ部分である、さじ部２３には、励磁コイル２５と検出コイル２６とが並べて配置してある。
【００３０】
スプーン２０のベース部２１内には、電圧フォロア回路２７と歪みアンプ回路２８とコネクタ基板２９とが配置してあり、図２で既に説明したように、歪みゲージ２４が歪みアンプ回路２８に接続してあり、検出コイル２６が電圧フォロア回路２７に接続してあり、それぞれの信号がコネクタ基板２９に接続されたケーブルを介して、ＵＳＢコントローラ４０側に出力される。
【００３１】
なお、歪みゲージ２４や各コイル２５，２６は、基本的にスプーン２０の内部に配置して、外側からは歪みゲージ２４や各コイル２５，２６が見えないようにするのが好ましい。例えば、コイル２５，２６や歪みゲージ２４が配置された上から、樹脂モールドなどを施して、コイルや歪みゲージに利用者が触れないような構成とすることが考えられる。
【００３２】
［１．４ 評価処理の説明］
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態のシステムで評価を行う場合の処理例について、順に説明する。ここでは、被験者の前に置かれた金属製の食器に液体などの食物を入れ、スプーン２０のさじ部２３でその食物を掬って、口腔内への摂食動作を被験者ａに実行させ、その摂食機能を評価するものである。被験者ａには、図１に示したように、唇の近傍に永久磁石１１を取り付けてある。
この図４のフローチャートの処理は、例えば、ＵＳＢコントローラ４０からの検出データが供給されるパーソナルコンピュータ装置７０内での検出データの解析により実行される。
【００３３】
まず、検出コイル２６の出力及び歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０のさじ部２３を食器に挿入した状態か、あるいは、口腔内に挿入した状態か、あるいは、いずれでもないかの判断を行う（ステップＳ１１）。いずれでもない状態では、ここでの判断が繰り返し行われる。
ここで、さじ部２３を食器に挿入した状態の判断は、食器にスプーン２０が挿入されることで、周囲の環境の変化で、励磁コイル２５からの発振信号が検出コイル２６で検出し難い状態となり、検出コイル２６の出力の高周波成分の減衰から検出できる。また、歪みゲージ２４の出力についても安定しない状態になることからも、さじ部２３を食器に挿入した状態であると検出できる。これら検出コイル２６の出力と歪みゲージ２４の出力との２つを総合的に判断して、食器に挿入した状態か否か判断するのが好ましい。但し、いずれか一方だけから判断してもよい。
また、ステップＳ１１で、スプーン２０のさじ部２３が、口腔内に挿入されたことの検出については、励磁コイル２５からの高周波信号と永久磁石１１との作用で、検出コイル２６が永久磁石１１に接近した際に生じる、検出コイル２６の波形変化から検出される。
【００３４】
ステップＳ１１で、食器に挿入した状態と判断した場合には、ステップＳ１２に移り、食器からのスプーン２０の取り出しがあったか否か判断する。この判断は、ステップＳ１１で判断した検出コイル２６の出力の高周波成分の減衰が無くなることから検出できる。また、歪みゲージ２４の出力からも判断できる。
食器からの取り出しを検出した場合には、ステップＳ１１でスプーン２０を食器に挿入したと判断した状態になってから、ステップＳ１２でスプーン２０が食器から取り出されるまでの時間を判断する（ステップＳ１３）。そして、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０で運んでいる食物の重量を判定する（ステップＳ１４）。
その後、ステップＳ１１の判断に戻る。
【００３５】
ステップＳ１１で、スプーン２０が被験者の口腔内に挿入されたと判断した場合には、その口腔内に挿入したと判断したタイミングで、トリガパルスを発生させる（ステップＳ１５）。トリガパルスに基づいた動作は後述する。
さらにその後、スプーン２０のさじ部２３が口腔外へ出たか否か判断する（ステップＳ１６）。この口腔内から取り出したことの検出についても、励磁コイル２５からの高周波信号と永久磁石１１との作用で、検出コイル２６が永久磁石１１に接近した際に生じる、検出コイル２６の波形変化から検出される。但し、口腔内への挿入時と、口腔内からの取り出しの際の波形変化は相対的であり、波形変化からそれぞれの状態を識別できる。
【００３６】
ステップＳ１６で口腔外へ出たと判断した場合には、歪みゲージ２４の出力から、スプーン２０に残っている食物の重量を判定する（ステップＳ１７）。
ここまでの判断が行われると、ステップＳ１１の判断に戻る。
【００３７】
そして、図４のフローチャートでステップＳ１５のトリガパルス発生から破線で接続して示すように、このトリガパルスの発生タイミングを基準として、センサ６１，６２，６３の出力から、嚥下反射、嚥下音、呼吸状態を検出する（ステップＳ２１）。その後、トリガパルスからの各状態の検出時間などから、摂食機能を評価し、その評価した摂食機能の検出波形を表示させると共に、必要によりその検出波形の形態評価も行う（ステップＳ２２）。
【００３８】
図５は、本実施の形態のスプーン２０の検出コイル２６の出力電圧の変化例（図５（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図５（ｂ））の概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、検出コイル２６の検出電圧の時間軸と歪みゲージ２４の出力の時間軸を一致させて示してある。なお、この図５は、実際の検出波形を正確に示したものではなく、変化する傾向を示したものである。
【００３９】
状態の変化を順に示すと、まずタイミングＴ１で、食器にスプーン２０の先端のさじ部２３を挿入し、タイミングＴ２で食器からスプーンを取り出したとする。このとき、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの間は、検出コイル２６の出力については、比較的変化が少ない信号Ｖ０となり、その前後の区間よりも波形変化が少ない状態となる。
従って、この信号Ｖ０となる状態への変化、及びその状態からの復帰を検出することで、図４のフローチャートに示した食器への挿入及び取り出しを判断できる。なお、歪みゲージ２４の出力については、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの間は、食物を掬おうとしているため、比較的大きく振れることになる。この歪みゲージ２４の出力変動についても、食器への挿入及び取り出しを判断するための判断材料とすることができる。
【００４０】
その後、検出コイル２６の出力電圧が電圧Ｖ１に振れる状態があると、そのタイミングでさじ部２３を口腔内に挿入したと判断する。この状態のタイミングＴ３で、トリガパルスが発生される。さらに、検出コイル２６の出力電圧が逆方向に電圧Ｖ２に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３を口腔外に取り出したと判断される。電圧Ｖ１,Ｖ２の電位は、さじ部２３が移動する速度や磁石の強さ、または検出コイルの巻数などに対応した電位であり、それらの条件によっては電圧Ｖ１,Ｖ２を良好に検出可能である。
【００４１】
なお、タイミングＴ２で食器からスプーン２０が取り出されてから、口腔内に移動するまでの間で、スプーン２０のさじ部２３で口に食物を運んでいる状態であるとすると、歪みゲージ２４の出力には、その食物の重さに比例した電位Ｖ３が生じる。従って、その電位Ｖ３から、被験者が口に運んだ食物の重量を検出できることになる。
さらに図５には示していないが、口腔外にスプーン２０を取り出した状態で、なおかつ歪みゲージ２４の出力が生じている状態では、取り残しが生じている状態であり、その差により被験者が口腔内に取り入れた食物の重量を計算できる。図４のフローチャートのステップＳ１７では、このことを検出している。
【００４２】
次に、スプーン２０を口腔内に挿入したタイミングで発生するトリガパルスと、センサ６１，６２，６３の出力との関係を、図６から図８を参照して説明する。
先に説明したように、センサ６１は呼吸（無呼吸）を検出するセンサであり、センサ６２は嚥下音を検出するセンサであり、センサ６３は嚥下反射を測定するセンサであり、それぞれのセンサの出力波形を図６以降に示してある。
【００４３】
図６は、健常者の場合の例であり、各センサ出力として、図６（ａ）は嚥下反射、図６（ｂ）は嚥下音、図６（ｃ）は呼吸状態であり、図６（ｄ）にトリガパルスを示す。
スプーン２０を口腔内に挿入したタイミングＴ１１でトリガパルスが発生した後、比較的速やかにタイミングＴ１６からタイミングＴ１７までに無呼吸があり、その無呼吸の発生に同期して、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３まで嚥下反射の出現があり、タイミングＴ１４からタイミングＴ１５までは嚥下音が発生している。従って、無呼吸の期間に食塊が食道に移送されて、正常な摂食が行われていることが判る。
【００４４】
図７は、症例１の患者の例である。
この例でも、図７（ａ）は嚥下反射、図７（ｂ）は嚥下音、図７（ｃ）は呼吸状態であり、図７（ｄ）にトリガパルスを示す。
この図７の症例の場合には、タイミングＴ２２からＴ２３までの嚥下反射と、タイミングＴ２４からＴ２５までの嚥下音と、タイミングＴ２６からＴ２７までの無呼吸とが同期はしているが、タイミングＴ２１でトリガパルスが発生してから、これらの嚥下反射、嚥下音、無呼吸が出現するまでの時間が非常に長く、さらに呼吸の相が図６の健常者の相と異なり呼吸回数も非常に多く、摂食機能障害が疑われる。本実施の形態の場合には、このような症例の場合でも、トリガパルスの発生タイミングが正確であるため、確実に検出が可能である。
【００４５】
図８は、症例２の患者の例である。
この例では、図８（ａ）は嚥下反射、図８（ｂ）は呼吸状態であり、図８（ｃ）にトリガパルスを示し、嚥下音は省略してある。
この例では、タイミングＴ３１でトリガパルスが発生した後、嚥下反射がタイミングＴ３２からＴ３３までにあり、それとは同期していないタイミングＴ３４からＴ３５までで無呼吸が発生している。従って、この症例の場合には、正しく食道に食塊が移送されていない誤嚥が疑われる評価結果である。
【００４６】
このように本実施の形態の評価システムによると、日常的な食事場面を通して、摂食機能の評価が適切に行える。特に、食物を口腔内に挿入したトリガタイミングが自動的に生成され、介護者などがトリガタイミングを生成させるためのスイッチ操作を行う必要がなく、評価が簡単に行えるようになる。そして、その自動的に得られたトリガタイミングを基準として、摂食機能を正確に検出して評価するためのデータが得られる効果を有する。
しかも本実施の形態の場合には、励磁コイル２５で励磁させながら、検出コイル２６で永久磁石１１からの磁界を検出する構成としたことで、食器内にスプーン２０を挿入した状態と、口腔内にスプーン２０を挿入した状態とを確実に区別でき、確実な検出が可能になる。
さらにまた、本実施の形態のスプーン２０は、歪みゲージ２４を設けたために、口腔内に入れた食物の重量が判り、コンピュータ装置７０で口腔内に入れた食物の重量の累積値を算出することで、被験者がどの程度食物を摂取したのかが判るようになる。この場合、さらにスプーン２０を口腔内から取り出した際に残っている食物の重量についても判断することで、より正確な実摂取量が判るようになる。
【００４７】
［１．５ 磁石の配置例の説明］
永久磁石１１を取り付ける位置については、被験者の唇の近傍であれば、種々の位置が想定される。
例えば、図９（ａ）に示したように、下唇の下側に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。
或いは、図９（ｂ）に示したように、上唇の上側に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。
さらに、図９（ｃ）に示したように、下唇の下側と上唇の上側の２箇所に永久磁石１１を取り付けるようにしてもよい。この２箇所の取り付けで、より効率の良い磁界を発生させるようにしてもよい。
【００４８】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を、図１０〜図１２を参照して説明する。
この第２の実施の形態で説明する図１０〜図１２において、第１の実施の形態で既に説明した図１〜図９に対応する部分については、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４９】
この第２の実施の形態においては、システム全体の構成は、第１の実施の形態で図１に説明した構成と同じであり、本実施の形態においては、スプーンのさじ部に配置するセンサとして、コイルの他に、ホール素子を設けるようにしたものである。
即ち、図１０に示したように、スプーン２０′内に、磁界変化検出部として機能するホール素子７１を配置する。そして、そのホール素子７１の出力を、ＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５７で増幅し、その増幅信号を、ノイズカットフィルタ４５を介して処理ボード５０に供給する。
【００５０】
図１１は、スプーン２０′のさじ部２３にホール素子７１を配置した状態の例を示した図である。
ホール素子７１は、図１１に示したように、励磁コイル２５及び検出コイル２６とは別の位置のさじ部２３内に配置する。この例では、さじ部２３のほぼ中央に、２つのコイル２５，２６を配置し、先端寄りにホール素子７１を配置するようしてあるが、これは１つの例である。
さじ部２３内に配置したホール素子７１は、ベース部２１のコネクタ基板２９と接続してあり、そのコネクタ基板２９を介して、図１０に示した増幅器５７側と接続してある。
図１０及び図１１のその他の部分は、第１の実施の形態で説明した図２及び図３と同様に構成する。
【００５１】
図１２は、本実施の形態のスプーン２０′の検出コイル２６の出力電圧の変化例（図１２（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図１２（ｂ））と、ホール素子の出力の変化例（図１２（ｂ））の概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、検出コイル２６の検出電圧の時間軸と歪みゲージ２４の出力の時間軸とホール素子７１の検出電圧とを一致させて示してある。なお、図１２は、既に説明した図５の変化状態に、ホール素子７１の出力を追加したものであり、図５と同じ状況でのホール素子７１の出力変化を示したものである。
【００５２】
ホール素子７１は、被験者が装着した永久磁石１１（図１）に接近することで、その永久磁石１１による磁界の影響で、電圧Ｖ４が生じる。この電圧Ｖ４が生じるタイミングは、検出コイル２６の出力電圧が電圧Ｖ１に振れるタイミング、さらに歪みゲージの電圧Ｖ３が変化するタイミングとも一致し、このタイミングでさじ部２３が口腔内に入ったと判断できる。この判断したタイミングで、第１の実施の形態で説明したトリガパルスが生成される。
また、ホール素子７１の出力電圧が、電圧Ｖ４の後に再度同程度の電圧である、電圧Ｖ５に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３が口腔外に出たと判断できる。
【００５３】
このように、ホール素子７１を検出コイル２６とともに配置したスプーン２０′を用意することで、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しを判断するための判断材料が増え、より正確なスプーンの口腔内への挿入を判断できるようになる。
第２の実施の形態での全体的な評価処理は、図４のフローチャートに示した処理と同じであり、ここでは省略する。
【００５４】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を、図１３〜図１５を参照して説明する。
この第３の実施の形態で説明する図１３〜図１５において、第１及び第２の実施の形態で既に説明した図１〜図１２に対応する部分については、同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５５】
この第３の実施の形態においては、システム全体の構成は、第１の実施の形態で図１に説明した構成と同じであり、本実施の形態においては、スプーンのさじ部に配置する磁界検出用のセンサとして、コイルを省略して、ホール素子だけを設けるようにしたものである。
即ち、図１３に示したように、スプーン２０″内に、磁界変化検出部として機能するホール素子７１を配置する。そして、そのホール素子７１の出力を、ＵＳＢコントローラ４０内の増幅器５７で増幅し、その増幅信号を、ノイズカットフィルタ４５を介して処理ボード５０に供給する。
【００５６】
図１４は、スプーン２０″のさじ部２３にホール素子７１を配置した状態の例を示した図である。
図１４に示したように、ホール素子７１をさじ部２３に配置し、他の実施の形態で説明した励磁コイル２５及び検出コイル２６は配置していない。
さじ部２３内に配置したホール素子７１は、ベース部２１のコネクタ基板２９と接続してあり、そのコネクタ基板２９を介して、図１３に示した増幅器５７側と接続してある。
図１３及び図１４のその他の部分は、第１の実施の形態で説明した図２及び図３と同様に構成する。
【００５７】
図１５は、本実施の形態のスプーン２０のホール素子７１の出力の変化例（図１５（ａ））と、歪みゲージ２４の出力の変化例（図１５（ｂ））との概要を示したもので、それぞれ横軸が時間で、縦軸が電圧値であり、ホール素子７１の検出電圧と歪みゲージ２４の出力の時間軸とを一致させて示してある。なお、図１５は、既に説明した図１２の変化状態から、コイルの出力を除いたものであり、図５と同じ状況でのホール素子７１の出力変化を示したものである。
【００５８】
ホール素子７１は、被験者が装着した永久磁石１１（図１）に接近することで、その永久磁石１１による磁界の影響で、電圧Ｖ４が生じる。この電圧Ｖ４が生じるタイミングは、歪みゲージの電圧Ｖ３が変化するタイミングと一致し、このタイミングで、さじ部２３が口腔内に入ったと判断できる。この判断したタイミングで、第１の実施の形態で説明したトリガパルスが生成される。
また、ホール素子７１の出力電圧が、電圧Ｖ４の後に再度同程度の電圧である、電圧Ｖ５に振れる状態があると、そのタイミングＴ４でさじ部２３が口腔外に出たと判断できる。
【００５９】
このように、ホール素子７１を配置したスプーン２０″を用意することで、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しを判断できるようになる。
第３の実施の形態での全体的な評価処理は、図４のフローチャートに示した処理と同じであり、ここでは省略する。但し、第３の実施の形態の処理では、検出コイル２６がないため、タイミングＴ１及びタイミングＴ３での食器への挿入及び取り出しを判断する場合には、歪みゲージ２４の出力状態から判断することになる。或いは、この第３の実施の形態の構成の場合には、スプーンの口腔内への挿入及び取り出しの検出処理だけを行って、食器への挿入及び取り出しは検出しない構成としてもよい。
【００６０】
＜４．変形例＞
ここまで説明した実施の形態では、摂食機能を評価するための温度検出センサ６１と、嚥下音検出センサ６２と、嚥下反射検出センサセンサ６３とを設けた構成としたが、その他のセンサ構成で摂食機能を評価するようにしてもよい。
【００６１】
また、スプーンに励磁コイルと検出コイルとを配置した例や、ホール素子を配置した例で、磁界検出を行うようにした構成以外の磁界検出手段を使用してもよい。また、スプーンには磁界検出手段としてのコイルの他に、歪みゲージを配置したが、磁界検出手段だけを配置して、口腔内への挿入及び取り出しだけを検出する構成として、スプーンの構成をより簡素化してもよい。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、本実施の形態の処理を行うプログラムが実装されたパーソナルコンピュータ装置を使用して、評価結果のデータの表示や判定などを行うようにしたが、本実施の形態の処理を行うための専用の装置として構成してもよいことは勿論である。
【００６３】
さらに、スプーンや各センサは、ケーブルで測定データ検出部であるＵＳＢコントローラ側と接続させたが、無線伝送が可能であれば、これらのケーブルは省略してもよい。例えば、図３に示したスプーン２０内に、検出データを無線伝送する送信部を内蔵させて、ＵＳＢコントローラ４０側に受信部を設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
ａ…被験者、ｂ…唇、１１…永久磁石、２０，２０′，２０″…スプーン、２１…ベース部、２２…柄部、２３…さじ部、２４…歪みゲージ、２５…励磁コイル、２６…検出コイル、２７…電圧フォロア回路、２８…歪みアンプ回路、２９…コネクタ基板、３０…接続ケーブル、４０…ＵＳＢコントローラ、４１…高周波発振回路、４２…アッテネータ、４３…差動増幅器、４５…ノイズカットフィルタ、５０…処理ボード、５１…増幅器、５２…ノイズカットフィルタ、５３…増幅器、５４…ノイズカットフィルタ、５５…増幅器、５６…ノイズカットフィルタ、５７…増幅器、５８…ノイズカットフィルタ、６１…温度検出センサ、６２…嚥下音検出センサ、６３…嚥下反射検出センサ、７０…パーソナルコンピュータ装置、７１…ホール素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食物を口腔内に取り込むさじ部と、前記さじ部の近傍に設けた磁界変化検出部を備えた
摂食機能評価用スプーン。
【請求項２】
請求項１記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記磁界変化検出部は、励磁用コイルと検出用コイルとを有し、
前記励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、前記検出用コイルでの
前記周波数の信号の検出状態の変化から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価用
スプーン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記磁界変化検出部は、ホール素子を有し、
前記ホール素子から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価用スプーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記さじ部に加わる荷重を検出する歪ゲージを備えた摂食機能評価用スプーン。
【請求項５】
被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価する摂食機能評価システムであり、
食物を口腔内に取り込むさじ部と、前記さじ部の近傍に設けた磁界変化検出部とを備えたスプーンと、
前記被験者の摂食機能に関する３つの波形を検出するセンサ部と、
前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から、前記さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを検出し、前記タイミング後に前記の検出センサ部で検出される３つの波形から、摂食機能に関する評価を行う評価部を備えた摂食機能評価システム。
【請求項６】
請求項５記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記スプーンの磁界変化検出部として、励磁用コイルと検出用コイルとを有し、
前記励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、前記検出用コイルでの前記周波数の信号の検出状態の変化から、前記磁石による磁界変化検出を行う摂食機能評価システム。
【請求項７】
請求項５又は６記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記磁界変化検出部として、ホール素子を有し、
前記ホール素子から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価システム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記スプーンは前記さじ部に加わる荷重を検出する歪ゲージを備え、
前記評価部は、前記歪ゲージで検出された荷重から、被験者の口腔内に取り込んだ食物の重さを判断する摂食機能評価システム。
【請求項９】
請求項８記載の摂食機能評価システムにおいて、
さらに、前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から前記さじ部の口腔内からの取り出しを検出した後に、前記歪ゲージで検出された荷重から、食物の取り残しを判断する摂食機能評価システム。
【請求項１０】
被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価する摂食機能評価方法であり、
食物を口腔内に取り込むさじ部の近傍に磁界変化検出部を備えたスプーンを用意し、前記被験者の３つの摂食機能に関する反応をセンサで検出し、前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から前記さじ部の口腔内への挿入タイミングを検出し、前記タイミング後に前記センサで検出される３つの波形から摂食機能に関する評価を行う摂食機能評価方法。
【請求項１】
食物を口腔内に取り込むさじ部と、前記さじ部の近傍に設けた磁界変化検出部を備えた
摂食機能評価用スプーン。
【請求項２】
請求項１記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記磁界変化検出部は、励磁用コイルと検出用コイルとを有し、
前記励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、前記検出用コイルでの
前記周波数の信号の検出状態の変化から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価用
スプーン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記磁界変化検出部は、ホール素子を有し、
前記ホール素子から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価用スプーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の摂食機能評価用スプーンにおいて、
前記さじ部に加わる荷重を検出する歪ゲージを備えた摂食機能評価用スプーン。
【請求項５】
被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価する摂食機能評価システムであり、
食物を口腔内に取り込むさじ部と、前記さじ部の近傍に設けた磁界変化検出部とを備えたスプーンと、
前記被験者の摂食機能に関する３つの波形を検出するセンサ部と、
前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から、前記さじ部が唇に接近して口腔内に挿入したタイミングを検出し、前記タイミング後に前記の検出センサ部で検出される３つの波形から、摂食機能に関する評価を行う評価部を備えた摂食機能評価システム。
【請求項６】
請求項５記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記スプーンの磁界変化検出部として、励磁用コイルと検出用コイルとを有し、
前記励磁用コイルで所定の周波数の信号による励磁処理を行い、前記検出用コイルでの前記周波数の信号の検出状態の変化から、前記磁石による磁界変化検出を行う摂食機能評価システム。
【請求項７】
請求項５又は６記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記磁界変化検出部として、ホール素子を有し、
前記ホール素子から磁界変化検出を行う構成とした摂食機能評価システム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の摂食機能評価システムにおいて、
前記スプーンは前記さじ部に加わる荷重を検出する歪ゲージを備え、
前記評価部は、前記歪ゲージで検出された荷重から、被験者の口腔内に取り込んだ食物の重さを判断する摂食機能評価システム。
【請求項９】
請求項８記載の摂食機能評価システムにおいて、
さらに、前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から前記さじ部の口腔内からの取り出しを検出した後に、前記歪ゲージで検出された荷重から、食物の取り残しを判断する摂食機能評価システム。
【請求項１０】
被験者の唇の近傍に磁石を取り付けて被験者の摂食機能を評価する摂食機能評価方法であり、
食物を口腔内に取り込むさじ部の近傍に磁界変化検出部を備えたスプーンを用意し、前記被験者の３つの摂食機能に関する反応をセンサで検出し、前記スプーンの磁界変化検出部で検出された前記磁石による磁界変化から前記さじ部の口腔内への挿入タイミングを検出し、前記タイミング後に前記センサで検出される３つの波形から摂食機能に関する評価を行う摂食機能評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
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【公開番号】特開２０１１−２１２２３１（Ｐ２０１１−２１２２３１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３３８３（Ｐ２０１０−８３３８３）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５０４２０５５２１）国立大学法人 長崎大学 (226)
【出願人】（３０８０３０７８７）サイエンスリサーチ株式会社 (3)
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５０４２０５５２１）国立大学法人 長崎大学 (226)
【出願人】（３０８０３０７８７）サイエンスリサーチ株式会社 (3)
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