Verification of language independence of voice-based mental health status screening technology

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K01408
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 篠原 修二 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (10325897)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 光吉 俊二 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30570262) ; 中村 光晃 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (30772975) ; 徳野 慎一 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (40508339)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 音声病態分析 / 大うつ病 / パーキンソン病 / 多言語

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、ルーマニアのピテシティ大学で取得した１６０名（ルーマニア語とロシア語話者）から収集した３１０個のデータセットに関して、PST株式会社で開発済みのMind Monitoring System (MIMOSYS)の音声指標である元気圧と申請者が発明した音声指標であるピッチ検出率（特許出願済み）を用いて解析を行った。その結果、MIMOSYSによる分析では、うつ病の高リスク群と低リスク群の元気圧平均値に有意な差がみられた。また高い精度で健常者から自殺願望の高い被験者を識別できる可能性が示唆された。一方ピッチ検出率を用いた分析では、MIMOSYSの元気圧よりも高い精度で自殺願望の高い被験者を識別できることが明らかになった。

昨年度開発した大うつ病の指標となるMajor Depression Voice Index(MDVI)とパーキンソン病の指標となるParkinson’s Disease Voice Index (PDVI)に関しては、更なる検証を行うとともに、高い解像度の音声データ対応できるようにプログラムの改良を行った。
高解像度音声を使用して分析を行ったところ、MDVIに関しては、より高い精度でうつ病重症度の識別が可能となること明らかになった。PDVIに関しては、長母音音声、定型句読み上げ音声を用いて分析を行ったが、いずれにおいても高い精度で健常者とパーキンソン病患者を識別できる可能性が示唆された。更に、定型句読み上げ音声に関しては、発声障害に関するアンケート指標の得点、すなわち自覚症状とPDVIの間に有意な相関がみられた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ピテシティ大学/トランシルバニア大学(ルーマニア)
  • Country Name: ROMANIA
  • Counterpart Institution: ピテシティ大学/トランシルバニア大学
• [Journal Article] CLASSIFICATION OF BIPOLAR DISORDER, MAJOR DEPRESSIVE DISORDER, AND HEALTHY STATE USING VOICE (2018)
  • Author(s): Higuchi Masakazu、Tokuno Shinichi、Nakamura Mitsuteru、Shinohara Shuji、Mitsuyoshi Shunji、Omiya Yasuhiro、Hagiwara Naoki、Takano Takeshi、Toda Hiroyuki、Saito Taku、Terashi Hiroo、Mitoma Hiroshi
  • Journal Title: Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research Volume: 11 Pages: 89～89
  • DOI: DOI:10.22159/ajpcr.2018.v11s3.30042
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Difference in Speech Analysis Results by Coding (2018)
  • Author(s): Omiya Yasuhiro、Hagiwara Naoki、Takano Takeshi、Shinohara Shuji、Nakamura Mitsuteru、Higuchi Masakazu、Mitsuyoshi Shunji、Toda Hiroyuki、Tokuno Shinichi
  • Journal Title: Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal Volume: 3 Pages: 488-491
  • DOI: DOI:10.25046/aj030555
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Study on Indicators for Depression in the Elderly Using Voice and Attribute Information (2018)
  • Author(s): Higuchi Masakazu、Shinohara Shuji、Nakamura Mitsuteru、Omiya Yasuhiro、Hagiwara Naoki、Takano Takeshi、Mitsuyoshi Shunji、Tokuno Shinichi
  • Journal Title: Communications in Computer and Information Science Volume: 869 Pages: 127～146
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-319-93644-4_7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5.Accuracy Evaluation for Mental Health Indicator Based on Vocal Analysis in Noisy Environments (2018)
  • Author(s): Higuchi M, Shinohara S, Nakamura M, Omiya Y, Hagiwara N, Takano T, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • Journal Title: Journal of Information and Communication Engineering Volume: ４ Pages: 217-222
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 4.Feasibility study of evaluation of therapeutic effect for sleep apnea syndrome using mental healthiness evaluated from voice (2018)
  • Author(s): Nakamura M, Shinohara S, Omiya Y, Mitsuyoshi S, Higuchi M, Hagiwara N, Takano T, Danno H, Tanaka S, Tokuno S
  • Journal Title: IFMBE Proceedings IUPESM World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018 Volume: 68 Pages: 327-330
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 3.The influence of the voice acquisition method to the mental health state estimation based on vocal analysis (2018)
  • Author(s): Omiya Y, Hagiwara N, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Takayama E, Tokuno S
  • Journal Title: IFMBE Proceedings IUPESM World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018 Volume: 68 Pages: 897-900
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Estimating depressive status from voice (2018)
  • Author(s): Omiya Y, Takano T, Uraguchi T, Higuchi M, Shinohara S, Nakamura M, Mitsuyoshi S, So M, Tokuno S
  • Organizer: The 2018 IEEE International Conference on Bioinformatics and Biomedicine (BIBM2018) (Madrid)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feasibility Study for Estimation of Depression Severity using Voice Analysis (2018)
  • Author(s): Nakamura M, Shinohara S, Omiya Y, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Takano T, Toda H, Saito T, Tanichi M, Yoshino A, Tokuno S
  • Organizer: The 2018 IEEE International Conference on Bioinformatics and Biomedicine (BIBM2018) (Madrid)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Change in sound features of ultrasonic vocalizations by neonatal rats separated from their mother depending on condition of the neonatal rats (2018)
  • Author(s): Nakamura M, Tanichi M, Toda H, Saito T, Mitsuyoshi S, Shinohara S, Omiya Y, Higuchi M, Shimizu K, Yoshino A, Tokuno S
  • Organizer: Neuroscience 2018 (SanDiego)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pilot study to detect Dementia based on vocal analysis (2018)
  • Author(s): Omiya Y, Takano T, Uraguchi T, Nakamura M, Shinohara S, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • Organizer: Neuroscience 2018 (SanDiego)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 音声による大うつ病の重症度評価の試み (2018)
  • Author(s): 戸田 裕之, 斉藤拓, 篠原修二, 大宮康宏, 中村光晃, 樋口政和, 萩原直樹, 高野毅, 光吉俊二, 吉野相英, 徳野慎一
  • Organizer: 第15回日本うつ病学会総会（東京）
• [Presentation] Difference in sound features of Ultrasonic Vocalizations by neonatal rats separated from their mother in response to surrounding environment (2018)
  • Author(s): M. Nakamura, M. Tanichi, H. Toda, T. Saito, S. Mitsuyoshi, S. Shinohara, Y. Omiya, M. Higuchi, K. Shimizu, A. Yoshino, S. Tokuno
  • Organizer: 第41回日本神経科学大会（神戸）
• [Presentation] Voice-Based Emotion Model for Identifying Major Depression (2018)
  • Author(s): Masakazu Higuchi, Shuji Shinohara, Mitsuteru Nakamura, Yasuhiro Omiya, Naoki Hagiwara, Takeshi Takano, Hiroyuki Toda, Taku Saito, Hiroo Terashi, Hiroshi Mitoma, Shunji Mitsuyoshi, Shinichi Tokuno
  • Organizer: EMBC2018, (Hawaii)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of Mind Monitoring System (MIMOSYS) by Subjects with Romanian and Russian As Their Native Language (2018)
  • Author(s): Tomoki Uraguchi, Shuji Shinohara, Aurelian Denis NEGREA, Marian ?aicu, Gheorghe S?voiu, Yasuhiro Omiya, Mitsuteru Nakamura, Masakazu Higuchi, Takeshi Takano, Naoki Hagiwara, Shunji Mitsuyoshi, Shinichi Tokuno
  • Organizer: EMBC2018, (Hawaii)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feasibility Study on Screening for Dementia Using Voice Analysis (2018)
  • Author(s): Mitsuteru Nakamura, Shuji Shinohara, Yasuhiro Omiya, Masakazu Higuchi, Naoki Hagiwara, Takeshi Takano, Shunji Mitsuyoshi, Yuki Nozaki, Miki Yoshitake, Nobuo Sanjo, Shinichi Tokuno
  • Organizer: EMBC2018, (Hawaii)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of Suicidal Ideation Based on the Pitch Detection Rate (2018)
  • Author(s): Shuji Shinohara, Denis NEGREA Aurelian, Marian ?aicu, Gheorghe S?voiu, Yasuhiro Omiya, Mitsuteru Nakamura, Masakazu Higuchi, Takeshi Takano, Naoki Hagiwara, Shunji Mitsuyoshi, Shinichi Tokuno
  • Organizer: EMBC2018, (Hawaii)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 体位に依存した音声特徴量の変化に基づく閉塞性睡眠時無呼吸リスク推測手法の実現可能性の検討 (2018)
  • Author(s): 中村光晃, 大宮康宏, 篠原修二, 樋口政和, 萩原直樹, 高野毅, 光吉俊二, 淡野宏輔, 田中俊一, 徳野慎一
  • Organizer: 日本睡眠学会 第43回定期学術集会（札幌）
• [Presentation] 音声分析に基づくマインドモニタリングシステム（MIMOSYS）の概要 (2018)
  • Author(s): 大宮康宏, 萩原直樹, 篠原修二, 中村光晃, 樋口政和, 高野毅, 光吉俊二, 徳野慎一
  • Organizer: 第57回日本生体医工学会大会（札幌）
• [Presentation] 音声による疾患鑑別の可能性 (2018)
  • Author(s): 徳野慎一, 篠原修二, 中村光晃, 樋口政和, 大宮康宏, 萩原直樹, 高野毅, 光吉俊二
  • Organizer: 第57回日本生体医工学会大会（札幌）
• [Presentation] The influence of the voice acquisition method to the mental health state estimation based on vocal analysis (2018)
  • Author(s): Omiya Y, Hagiwara N, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Takayama E, Tokuno S
  • Organizer: IUPESM World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018 (IUPESM 2018), (Praha)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feasibility study of evaluation of therapeutic effect for sleep apnea syndrome using mental healthiness evaluated from voice (2018)
  • Author(s): Nakamura M, Shinohara S, Omiya Y, Mitsuyoshi S, Higuchi M, Hagiwara N, Takano T, Danno H, Tanaka S, Tokuno S
  • Organizer: IUPESM World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018 (IUPESM 2018), (Praha)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 産業現場におけるメンタルヘルスケアのための音声を用いた心の健康状態測定の検証 (2018)
  • Author(s): 樋口政和, 三浦勇太, 篠原修二, 中村光晃, 大宮康宏, 萩原直樹, 髙野毅, 光吉俊二, 徳野慎一
  • Organizer: 第91回日本産業衛生学会, (熊本)
• [Presentation] 音声を用いたメンタルヘルス状態計測における年齢及び性別の影響の検証 (2018)
  • Author(s): 大宮康宏, 萩原直樹, 中村光晃, 篠原修二, 樋口政和, 髙野毅, 光吉俊二, 高山英次, 徳野慎一
  • Organizer: 第91回日本産業衛生学会, (熊本)