2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the cleft palate speech assessment and treatment system using a new neural network theory
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17H04407
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
中村 典史 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60217875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 裕市 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (00141961)
手塚 征宏 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (50759777)
坂田 聡 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80336205)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 口蓋裂 / ニューラルネットワーク / 構音異常 / 音声可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口蓋裂手術の進歩により、術後の鼻咽腔閉鎖不全による著しい言語障害は減少したものの、依然、異常構音が多くみられる．正常な言語を早期に獲得するには、幼少時に鼻咽腔閉鎖機能や構音動作を正確に判定し、非侵襲で信頼性の高い検査法、さらには訓練法を確立することが重要である．本研究の目的は、新規ニューラルネットワークを応用し、マイク入力した音声信号を用いて口蓋裂術後の異常構音を視覚的に表現すること．さらに，同様に色彩表示した母音の鼻咽腔閉鎖機能と子音の異常構音との関連性を解明し，異常構音の発現要因を明かにするとともに，その診断や視覚的フィードバック訓練に用いる非侵襲的なリアルタイム音声可視化システムを構築するものである．
研究の内容は、まず、音声データ収集のための録音系統整備を行うとともに，音素毎の構音解析のために検査語音50語の切り出し編集ツールの作成により，録音・編集・解析・可視化の各機能を有するプロトタイプシステムを構築した．それと同時に、ニューラルネットワーク出力の高精度化（時間分解能の向上等）を行った．さらに、口蓋裂児と健常児の音声データを収集し，５母音の色彩表示による音声可視化表示を行うとともに，ネーザランス，鼻咽腔内視鏡所見との関連性を解析した．その結果，検査語音50語の色彩表示された5母音の音声特徴はネーザランスと相関することが分った．この内容については英文論文投稿中である．
さらに、構築した音声解析プロトタイプシステムを用いて，口蓋裂術後の鼻口蓋瘻孔と異常構音を有する患者8名を対象に，鼻口蓋瘻孔閉鎖術前後ならびに構音訓練後の経時的な構音特徴の変化を観察した結果，鼻口蓋瘻孔閉鎖に伴う鼻咽腔閉鎖機能の改善と合わせて，構音点の異常が徐々に健常者の構音と近い形に改善されていくことが描出可能となった．この結果についても現在、英文論文投稿中である．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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