Building a quality improvement programme in voice rehabilitation after total laryngectomy.

• Project/Area Number: 24K15847
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 佐藤 雄一郎 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (90334664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 香好美 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (20586200) ; 高橋 圭三 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (40750112) ; 西尾 直樹 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90732719)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 喉頭全摘 / シャント発声 / 音声変換技術 / GPRJ / save the voice project / 代用音声 / 機械学習 / 統計的音声変換技術

Outline of Research at the Start

喉頭・咽頭がんにより喉頭摘出術を受けた患者（以降、喉摘者）の術後音声再獲得率はシャント発声が最高とされるが、手術前と同等の音声や女性らしい声の再現はいまだに不十分である。本研究の目的は、現在開発中の高精度音声変換技術、低遅延リアルタイム音声変換技術、喉頭摘出者向け音声変換技術を組み合わせた、機械学習に基づく統計的音声変換技術を臨床応用し、シャント発声患者の音声のクオリティを上げることである。

Outline of Annual Research Achievements

これまで10年あまり我々は臨床研究グループGPRJで喉頭全摘により声を失った方々が、再び声を取り戻すための臨床研究を行ってきた。本研究では喉頭全摘者のシャント発声の再獲得率は90％以上と高率であるが、再獲得された声のクオリティはまだまだ改善の余地が残る。そこで、本研究の目的はAI技術を用いた音声変換技術により更に人間らしい質の良い声にすることである。対象となる喉頭全摘者は当科通院の患者さんから複数名の承諾（女性含む）を口頭で得ることが出来た。共同研究施設の新潟県立がんセンター田中医師にも、一部の患者さん（女性含む）に説明をお願いしており、いずれも研究参加の手ごたえはある。
研究のキモである音声変換技術は名古屋大を中心に開発は進んでいる。社会実装するためには、録音された音声をタイムラグなしで変換する技術が重要であるが、こちらはまだ完成の域には達していない。そのため、今しばらくの研究のための経済支援が必要とされており、現在はクラウドファンディングによる資金調達で対応している。また、共同研究者の西尾が2025年度から同様の研究内容で科学研究費基盤Bに採択され、音声変換技術の開発は更に向上することが期待できる。
以上より、昨年度で研究対象症例が十分確認されたこと、音声変換技術の開発が期待されていることから、本年度は、現存の音声変換技術を女性を中心としたシャント発声症例に応用し、新しい音声に対する満足度について検討することが可能と考えている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

音声変換技術が名古屋大を中心に開発は進んでいるが、音声を変換して発声するまでの時間差を解消することが社会実装するためには重要である。こちらはまだ完成の域には達していない。そのため、今しばらくの音声変換技術の研究開発が必要であることから、現時点での進捗は「やや遅れている」とした。

Strategy for Future Research Activity

研究のキモである音声変換技術は名古屋大を中心に開発は進んでいる。社会実装するためには、録音された音声をタイムラグなしで変換する技術が重要であるが、こちらはまだ完成の域には達していない。そのため、今しばらくの研究のための経済支援が必要とされており、現在はクラウドファンディングによる資金調達で対応している。また、共同研究者の西尾が2025年度から同様の研究内容で科学研究費基盤Bに採択され、音声変換技術の開発は更に向上することが期待できる。
昨年度、対象症例が十分であることを確認した。今年度は、昨年度までに開発された音声変換技術を、女性を中心としたシャント発声症例に用いる事で適応可能性を評価し対象症例の満足度についても検討する予定である。