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Electromyographic activity from human laryngeal , pharyngeal , and submental muscles during swallowing ヒトの嚥下中における喉頭、咽頭、オトガイ下筋群のEMG活動 A班 担当ライター 人見 先生
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１．背景 ２．実験方法 ３．結果 ４．考察
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1.背景 Ｘ線ビデオ透視法 ビデオ内視鏡検査 咽頭検圧法（咽頭マノメトリー） 筋電図（ＥＭＧ）
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いままでの研究結果から言えること ・Dotyらの研究により嚥下はcentral program generatorによって支配されている ・嚥下障害、摂食障害は嚥下に関わる筋活動の変化によって引き起こされる。つまり、嚥下によって起こる筋肉の発火パターンの理解を深めることが緊急に要求される。 ・嚥下に関与すると考えられる筋肉のＥＭＧ活動を記録し、時間的関係を定量化することが必要
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２．実験方法 被験者：健康な８人（男性６人、女性２人） ・嚥下障害なし ・２３～２５歳 ・頚部、咽頭、喉頭は正常 ・義歯装着なし
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測定部位 上咽頭収縮筋（SPC） 甲状披裂筋（TA） 披裂間筋（IA） オトガイ下複合体（SM） 輪状咽頭筋（CP） ぷすっ ぷすっっっ
ぴたっっ 甲状披裂筋（TA） 披裂間筋（IA） オトガイ下複合体（SM） 輪状咽頭筋（CP） ぷすっっ
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データ取得 食塊の条件 ・唾液 ・５mlの水 ・１０mlの水 嚥下それぞれランダムな順番で行い、５回のデータを取った
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３．結果
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３．結果 EMG活動の質的なパターン EMG活動の量的なパターン 主なEMG活動パターン 被験者間のパターン EMG活動持続時間
食塊と活動持続時間
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３．結果 EMG活動の質的なパターン EMG活動の量的なパターン 主なEMG活動パターン 被験者間のパターン EMG活動持続時間
食塊と活動持続時間
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EMG活動の記録＜onsetとoffset＞
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特徴的な活動パターンは？ 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon
23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon 特徴的な活動パターンは？
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41％ 58％ 38％ 28％ SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8
Saliva SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 58％ 38％ 41％ 28％
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７０％ ４５％ ５５％ 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon
23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon ７０％ ５５％ ４５％
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咽頭筋では？ SPCとCPの関係 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon 咽頭筋では？ SPCとCPの関係
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32％ 68％ CPoff → SPCon 23％ 77％ SPCon → CPoff 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon CPoff → SPCon 23％ 32％ 68％ 77％ SPCon → CPoff
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喉頭筋では？ TAとIAの関係 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon 喉頭筋では？ TAとIAの関係
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53％ 85％ TAon → IAon IAon → TAon 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon TAon → IAon 53％ 85％ IAon → TAon
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喉頭筋と咽頭筋では？ SPCとTAの関係 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon 喉頭筋と咽頭筋では？ SPCとTAの関係
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97.5％ TAon → SPCon SPCon → TAon 被験者 食塊 活動パターン 数 1-8 Saliva
SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon 23 4, 7 SPCon, SMon, CPoff, IAon, TAon 5 2,6 SMon, CPoff, SPCon, IAon, TAon 1, 8 SMon, SPCon, CPoff, TAon, IAon 3 2 SMon, SPCon, IAon, TAon, CPoff 4 CPoff, SMon, SPCon, IAon, TAon 1 CPoff, SPCon, SMon, IAon, TAon 1-3, 5, 6 5 ml 15 4, 6 7 8 SPCon, SMon, CPoff, TAon, IAon 2, 6 SPCon, CPoff, SMon, IAon, TAon SMon, CPoff, IAon, TAon, SPCon 6 CPon, SPCon, SMon, IAon, TAon 1, 3, 4, 7 10 ml 11 3, 4, 7 2, 4, 6 5, 7 SPCon, SMon, TAon, IAon, CPoff SMon, IAon, TAon, SPCon, CPon TAon → SPCon 97.5％ SPCon → TAon
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EMG活動パターン 特徴的な活動パターンは・・・ SMon, SPCon, CPoff, IAon, TAon
咽頭筋（SPCとCP）では・・・ SPCon → CPoff 喉頭筋（TAとIA）では・・・ IA・TAに差はない 咽頭筋（SPC）と喉頭筋（TA)では・・・SPCon → TAon
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結果 EMG活動の質的なパターン EMG活動の量的なパターン 主なEMG活動パターン 被験者間のパターン EMG活動持続時間
食塊と活動持続時間
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被験者間のパターン 全体での被験者間の一致 被験者間のパターンの一致 →同一の被験者内での同じ活動パターン ７２％ ＜唾液＞ ＜５ml＞
→同一の被験者内での同じ活動パターン ＜唾液＞ ＜５ml＞ ＜１０ml＞ ７２％ ７３％ ７８％ ６５％ 最も高い一致率・・・87％ 最も低い一致率・・・60％
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結果 EMG活動の質的なパターン EMG活動の量的なパターン 主なEMG活動パターン 被験者間のパターン EMG活動持続時間
食塊と活動持続時間
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EMG活動持続時間 SM筋電図活動時間・・・長い活動持続時間 唾液嚥下の早期活動開始
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EMG活動持続時間 SM,SPC,TAのonsetとIAのoffsetの平均時間 食塊容積の増加と喉頭筋onsetの時期
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結果 EMG活動の質的なパターン EMG活動の量的なパターン 主なEMG活動パターン 被験者間のパターン EMG活動持続時間
食塊と活動持続時間
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食塊と活動持続時間 IAとTAの活動持続時間・・・容積に依存した増加 IA・・・唾液と10mlの間に有意差 ＊
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結果＜まとめ＞ 嚥下に関する筋活動のパターンは被験者間で高いレベルで一致 SMは唾液嚥下において持続時間が増加
喉頭筋は食塊量の増加につれて持続時間も増加
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４．考察
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考察 嚥下に関する筋活動のパターンは被験者間で高いレベルで一致 SMは唾液嚥下において持続時間が増加
喉頭筋は容積の増加につれて持続時間も増加
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 →①総持続時間は食塊の性状では不変
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 SPC TA →SPCはTAより早く活動開始
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 SPC CP →SPCはCPの失活前に活動開始
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 TA IA →IAとTAには時系列的な関係は認められない
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 SPCはTAより早く活動開始 SPCはCPの失活前に活動開始 IAとTAには時系列的な関係は 認められない →②一連の発火パターンは食塊の性状を通 じておおむね一致
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嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致
嚥下に関する筋活動のパターンは 被験者間で高いレベルで一致 ①嚥下の咽頭期の総持続時間は食塊の性状では不変 ②一連の発火パターンは食塊の性状を通じておおむね一致 →central pattern generatorが存在
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考察 嚥下に関する筋活動のパターンは被験者間で高いレベルで一致 SMは唾液嚥下において持続時間が増加
喉頭筋は容積の増加につれて持続時間も増加
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５ｍｌ、１０ｍｌの水嚥下よりも早期に開始し、有意に長い →食塊量の影響 →手法のアーチファクト（？）
SMは唾液嚥下において持続時間が増加 ５ｍｌ、１０ｍｌの水嚥下よりも早期に開始し、有意に長い →食塊量の影響 →手法のアーチファクト（？）
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→自発的な嚥下と指示による唾液嚥下との違いは研究されていなかった
手法のアーチファクト 唾液の分泌は、口腔底の筋により制御 →唾液の分泌に筋が働く →持続時間の増加は、唾液分泌のため →自発的な嚥下と指示による唾液嚥下との違いは研究されていなかった
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考察 嚥下に関する筋活動のパターンは被験者間で高いレベルで一致 SMは唾液嚥下において持続時間が増加
喉頭筋は容積の増加につれて持続時間も増加
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喉頭筋は容積の増加につれて持続時間も増加
TAは有意差はないが体積に依存して増加傾向 IAは唾液嚥下と１０ｍｌ水嚥下の間で有意の増加 →食塊容積の増加により気道制御に時間がかかる →末梢性のフィードバック
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まとめ 嚥下の不調は、解剖学的な構造の生理学的 変化などによって起こりうる。 したがって、通常の嚥下に伴って起こる筋肉
の発火パターンの理解を深めることは重要 である。
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おわり
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