嚥下音・呼気音のwavelet解析の試み

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  • Wavelet analysis of swallowing and expiratory sounds
  • ―application of cervical auscultation―
  • ―頸部聴診法の応用―

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抄録

<p>【目的】：頸部聴診法は臨床上簡便な誤嚥のスクリーニングとして行われている検査である．その嚥下時および呼気時産生音の時間―周波数解析には，短時間フーリエ変換 (STFT) を用いたサウンドスペクトル解析が主流となっている．しかしながら，STFTは一定長の窓関数を用いるために非定常信号の時間分解能には限界がある．したがって今研究の目的は，wavelet解析により非定常信号である嚥下時産生音の周波数特性や，呼気時産生音の周波数帯域別での周波数特性を明らかにすることで，頸部聴診法の診断精度を向上させることにある．</p><p>【対象と方法】：対象は健常成人5名および脳血管障害患者3名である．5ml水を嚥下させその嚥下時および呼気時産生音を頸部より検出した (サンプリング周波数は11KHz)．前者に関しては一次元連続wavelet変換をし，後者に関しては一次元離散wavelet変換による信号の多重レベル分解により解析した．解析には，MATLAB Wavelet Toolbox (Mathworks社) を使用した．なお，mother waveletはDaubechiesを用いた．</p><p>【結果】：嚥下時産生音について，健常人は低周波から高周波帯域にかけての嚥下クリック音と解釈できる所見の存在がみられ，異常嚥下では，嚥下クリック音と解釈できる所見の欠如に合わせ，300～600Hzを主とした泡立ち音と解釈できる所見が認められた．また，湿性呼気音においては，およそ350Hz以上の帯域における「揺らぎ」と解釈できる所見が認められた．</p><p>【考察】：時間―周波数解析を行うことで，嚥下時産生音に関しては，泡立ち音の存在を認める時期が断定でき，誤嚥の時期やその原因を推定できる可能性が示唆された．そして，silent aspiration 例の場合でも，呼気時産生音の検出により「揺らぎ」の存在を客観的に確認できれば，頸部聴診法における誤嚥の判定精度の向上に寄与できるものと思われた．</p>

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