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新規ニューラルネットワークを用いた口蓋裂異常構音の可視化診断・訓練システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04407
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 外科系歯学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

中村 典史  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60217875)

研究分担者 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)
三浦 尚子  鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 言語聴覚士 (50715331)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード口蓋裂 / 異常構音 / 言語治療 / ニューラルネットワーク / 音声可視化 / 構音異常 / 口唇裂口蓋裂 / 音声 / 言語障害 / AI / 音声視覚化
研究成果の概要

口蓋裂患者の音声特性を解析・可視化するために、検査語音50語の切り出し編集ツールを作成し,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。口蓋裂児10名と健常児5名の音声データについて5母音の色彩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結果,色彩表示された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。さらに、構築したNNシステムを用いて,口蓋裂児8名の瘻孔閉鎖術前後の経時的な構音特徴の変化を観察した結果,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。

研究成果の学術的意義や社会的意義

口蓋裂術後の言語異常に対する予知性の高い言語訓練法は未だない。言語訓練には、患者の異常言語の認識(弁別)と中枢におけるフィードバック機構が良好に働くことが重要であるが、しばしば聴覚異常を有する患者では聴覚的なフィードバックを活用することは困難となる。今回開発した新規ニューラルネットワーク(NN)システムは口蓋裂児の鼻咽腔閉鎖機能やその変化に合わせた調音位置の変動を詳細に観察可能にできたことで、口蓋裂における異常構音の発生メカニズムの解明やより効果的な視覚フィードバックを応用した言語訓練の開発が期待できる。音声可視化システムは、口蓋裂児の開鼻声の程度ならびに構音異常の診断に有用なツールといえる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Correlation of basic Fibroblast Growth Factor expression in palatal mucoperisotera tissue with maxillary growth in operated cleft palate patients2019

    • 著者名/発表者名
      Dwi Ariawan, Iwan Tofani, Harun Asjiq Gunawan, Muhammad Syafrudin Hak, Ariadna A. Djais, Takao Fuchigami, Norifumi Nakamura
    • 雑誌名

      J International Dental and Medical Research

      巻: 12 ページ: 61-70

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた構音特徴分析手法とその口蓋裂患児への適用2019

    • 著者名/発表者名
      江藤彰洋、荒川大貴、手塚征宏、中村典史、坂田 聡、上田裕市
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 47 ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of short-term effects of pre-surgical nasolaveolar molding and Hotz’s plate on the maxillar arch from in unilateral cleft lip and palate.2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Fuchigami, Namiko Kimura, Masahiro Tezuka, Toshiro Kibe, Muhammad Subhan Amir, Hokuto Suga, Yoshihiko Takemoto, Makiko Hashiguchi, Aya Maeda-Iino, Norifumi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Oral Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      巻: 31(1) 号: 1 ページ: 25-130

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2018.08.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pilot study of visual and quantitative image analysis of facial surface asymmetry in unilateral complete cleft lip and palate.2018

    • 著者名/発表者名
      Namiko Kimura, Hyo-Gok Kim, Takako Okawachi, Takao Fuchigami, Masahiro Tezuka, Toshiro Kibe, Shinji Yamada, Subhan Amir, Kiyohide Ishihata, Etsuro Nozoe, Norifumi Nakamura
    • 雑誌名

      Cleft Palate-Craniofacial Journal

      巻: - 号: 7 ページ: 960-969

    • DOI

      10.1177/1055665618819645

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reliabilities of Americleft Yardstick nasolabial appearance assessment with/without basal view for Japanese children with unilateral complete cleft lip and palate.2018

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Subhan Amir, Takao Fuchigami, Toshiro Kibe, Masahiro Tezuka, Kiyohide Ishihata, Norifumi Nakamura
    • 雑誌名

      Cleft Palate-Craniofacial Journal

      巻: - 号: 7 ページ: 953-959

    • DOI

      10.1177/1055665618818679

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional assessment of postoperative facial forms following primary lip repair for unilateral complete unilateral cleft lip and palate.2018

    • 著者名/発表者名
      Namiko Kimura, Etsuro Nozoe,Takako Okawachi, Kiyohide Ishihata, Masahiro Tezuka, Takao Fuchigami, Norifumi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Cranio-maxillofacial Surgery

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた構音特徴分析手法とその口蓋裂患児への適用2018

    • 著者名/発表者名
      江藤彰洋、荒川大貴、手塚征宏、中村典史、坂田 聡、上田裕市
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: SP2018-47 ページ: 9-84

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 当科における口唇裂・洸雅裂患者一時症例の30年間の臨床統計的観察2017

    • 著者名/発表者名
      岐部俊郎,西原一秀,渕上貴央,松本幸三,手塚征宏,木村菜美子,古閑 崇,中村典史
    • 雑誌名

      日本口腔外科学会誌

      巻: 63 ページ: 140-147

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bulb type palatal lift prosthesis (bulb-PLP) therapy for velopharyngeal dysfunciton in cleft palate2019

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ogata, Masahiro Tezuka, Norifumi Nakamura, Masaaki Sasaguri, Takeshi Mitsuyasu, Sachiyo Hasegawa, Seiji Nakamura
    • 学会等名
      13th Would Conference of International Cleft Palate Foundation (ICPF)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 口蓋化構音のbacking scoreによる聴覚判定の評価の試み2019

    • 著者名/発表者名
      緒方祐子、今村亜子、藤原百合、長谷川幸代、手塚征宏、早川統子、光安岳志、中村典史、中村誠司
    • 学会等名
      第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 当科における口蓋裂術後の鼻咽腔閉鎖機能不全に対する二次治療の成績2019

    • 著者名/発表者名
      手塚征宏、上栗裕平、岐部俊郎、渕上貴央、中村典史
    • 学会等名
      第87回日本口腔外科学会九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Regenerative medicine in the treatment of alveolar cleft defect2019

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Nakamura
    • 学会等名
      1st International Conference Brawijaya Dentistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surgical management of cleft palate speech problems.2018

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Nakamura
    • 学会等名
      2018 Annual Meeting of Indonesian Association of Oral and Maxillofacial Surgery
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Esthetic and functional reconstruction in the maxillofacial region.2018

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium of Clinical Dentistry of Universitas Airlangga -Scientific Conference on Digital Health Technology-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural network system for objective and visual evaluation of speech changes following closure of the oronasal fistula.2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Tezuka, Tadashi Sakata, Yuichi Ueda, Norifumi Nakamura
    • 学会等名
      Second International Symposium on Velopharyngeal Dysfunction
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An approach to scoring backing errors for palatalized misarticulation in Japanese-speaking children with repaired cleft palate.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ogata, Akiko Imamura, Y Imamura, M Masuda, M, Dansako, Sachiyo Hasegawa, Masahiro Tezuka, Touko Hayakawa, Takeshi MItsuyasu, Norifumi Nakamura, Seiji Nakamura
    • 学会等名
      Second International Symposium on Velopharyngeal Dysfunction
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous lip and nose repair approaching each anatomical and pathological abnormality in patient with unilateral cleft lip and palate2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura N
    • 学会等名
      Japan-China International Symposium at the 62th Congress of Japanese Association of Oral and Maxillofacial Surgeonas
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic principe and surgical strategy of lip repair to lead the minimized scar in patients with cleft lip2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura N
    • 学会等名
      Continuing Education in Oral and Maxillofacial Surgery IV in Indonesian Association with National Congress of Indonesia Oral and Maxillofacial Surgery
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 口唇口蓋裂児の健やかな笑顔を育むチームアプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      中村典史
    • 学会等名
      第164回日本小児科学会鹿児島地方会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 言語治療における聴覚・視覚を用いた評価とフィードバック2017

    • 著者名/発表者名
      手塚征宏,三浦尚子,緒方祐子,坂田 聡,植田裕一,中村典史
    • 学会等名
      第41回日本口蓋裂学会総会・学術集会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 口蓋裂術後の瘻孔閉鎖術が言語機能に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      手塚征宏,三浦尚子,岐部俊郎,渕上貴央,木村菜美子,松永和秀,中村典史
    • 学会等名
      第41回日本口蓋裂学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 口蓋裂二時手術としてのRepushback術と咽頭弁形成術の術後成績2017

    • 著者名/発表者名
      手塚征宏,三浦尚子,木村菜美子,渕上貴央,岐部俊郎,中村典史
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 子どもの口と顎の異常・病変2019

    • 著者名/発表者名
      中村典史
    • 総ページ数
      130
    • 出版者
      クインテッセンス出版
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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