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バウム画のゲシュタルトの質の自動判定により「こころの見える化」を促す

研究課題

研究課題/領域番号 22K07585
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

丹羽 真一  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 博士研究員 (30110703)

研究分担者 稲富 宏之  京都大学, 医学研究科, 教授 (10295107)
澤田 欣吾  東京大学, 相談支援研究開発センター, 助教 (30829205)
岩田 基  大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 准教授 (70316008)
永井 邦芳  名古屋学芸大学, 看護学部, 教授 (70402625)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードUBOM / バウム・テスト / バウム画 / 陽性画 / 陰性画 / ゲシュタルト / AI / 深層学習 / 臨床精神医学
研究開始時の研究の概要

臨床系研究者と機械学習を専門とする工学系研究者によるチームを形成し、研究分担者の稲富・岩田がこれまでに進めた機械学習によるバウム画の自動判定法を基礎に、表象系が投影されたバウム画像を機械学習により自動判定する方法を精緻化し、自動判定結果と臨床情報解析結果とを総合することにより自動判定結果の意味づけを確かにし、行動・生活機能評価などの外的基準による妥当性検証を行った上で、技術化された方法を実用化し臨床に利用しやすいものとして提供しようとする。
基本的意義は、精神医学・精神科医療に画像自動判定の技術を取り入れ実用化するものである。この方法を精神科医療に実装することで、その有用性を高めることもできる。

研究実績の概要

本研究計画はバウム・テストで描かれるバウム画のゲシュタルトの質をAIを用いた深層学習により自動判定する方法を開発することを目的としている。そのためには多数のバウム画を機械に学習させる必要があるので、各種精神疾患患者から4000枚、健康な人から1000枚のバウム画を収集する予定である。バウム画と同時に小池らの社会機能基準(GAF-F)、BPRS16項目版、MMSE-Jの図形模写課題、FAB(Frontal Assessment Battery)などの臨床情報も精神疾患患者から収集して自動判定したバウム画分類の臨床的意味を明らかにするために用いる。新たにバウム画を収集する作業と並行して既存のバウム画を保有する施設からそのバウム画を提供いただき、深層学習によるバウム画のゲシュタルトの質の自動判定法の試験的開発をおこなう。この計画のうち、令和5年度には次のことを達成した。
1.新たにバウム画収集を行なう合計21施設にて精神疾患患者461人のバウム画と社会機能基準(GAF-F)、BPRS16項目版、MMSE-Jの図形模写課題、FAB(Frontal Assessment Battery)などの臨床情報を収集頂き、既存のバウム画を提供いただく2施設から精神疾患患者741人のバウム画を提供いただいた。
2.研究計画の中に含まれているネット上で健康な人からバウム画を収集することを株式会社МSSに委託し、658人の健康な人のバウム画を収集した。
3.2施設から提供いただいた既存の精神疾患患者741人のバウム画をもとに、AIを用いた深層学習によるバウム画の自動判定を試行的に行った。
以上、2年目になすべきことの多くを達成することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究ではまずバウム画を各種精神疾患患者および健康な人からバウム画を収集し、並行して既にUBОМ検査を臨床検査の一環として行っている施設からオプト・アウト方式で被検者の了解を得てUBОМ検査のうちのバウム画を提供いただき、それをAIの深層学習によりバウム画のゲシュタルトの質を自動判定する方法の試験的開発に用いることを行なうことが必要である。この計画に基づき、令和5年度には新たにバウム画収集を行なう合計21施設にて精神疾患患者461人のバウム画と社会機能基準(GAF-F)、BPRS16項目版、MMSE-Jの図形模写課題、FAB(Frontal Assessment Battery)などの臨床情報を収集頂き、既存のバウム画を提供いただく2施設から精神疾患患者741人のバウム画を提供いただいた。また、ネット上で健康な人からバウム画を収集することを株式会社МSSに委託し、658人の健康な人のバウム画を収集した。そして、2施設から提供いただいた既存の精神疾患患者741人のバウム画をもとに、AIを用いた深層学習によるバウム画の自動判定を試行的に行った。その結果、440 枚のバウム画に対し,オートエンコーダで特徴量を抽出し,DBSCAN でクラスタリングをした.3枚以上で構成されるクラスタについては,クラスタ内全てのバウム画に共通する視覚的な特徴がないことが多い.しかし,潜在空間上では近い距離をとっているためにクラスタとしてみなされたことから,人間の目での判断と異なるグループ分けの特徴を調査することが今後の課題であるなどの結果をまとめた。なお、収集したバウム画の研究者による評価分類も必要であるので、分担研究者のうち臨床系の4者により、既存の評価分類基準をもとに、基準を一層精緻化する作業を行い、新たな評価分類基準を作成した。以上、2年目になすべきことの多くを達成することができた。

今後の研究の推進方策

本研究は令和4年度から3年間の計画である。2年目である令和5年度には、分担研究者・研究協力者の施設で各種精神疾患患者461人から、ネット上で健康な人658人からバウム画を新たに収集できた。既存のバウム画を2施設から各種精神疾患患者741人のバウム画を提供いただけたので、それら既存のバウム画を用いて深層学習によるバウム画のゲシュタルトの自動判定の方法の試験的開発を行なった。新たなバウム画の収集は目標枚数達成までに3年目である令和6年度の最初の数か月までかかる予定である。また、各種精神疾患患者のバウム画を収集し、深層学習によるバウム画のゲシュタルトの質の自動判定に役立てるためには臨床情報を同時に収集する必要があるが、社会機能基準(GAF-F)、BPRS16項目版、MMSE-Jの図形模写課題、FAB(Frontal Assessment Battery)を各種精神疾患患者461人全員について収集することができた。そこで今後は、精神疾患患者のバウム画と健康な人のバウム画を、分担研究者のうちの臨床系4者が令和5年度に新たに定めたバウム画評価分類基準に基づいて評価分類する作業を行い、その結果を参考にしながら工学系分担研究者がAIを用いた深層学習によるバウム画の自動判定法を開発する作業を行う。令和5年度のうちに試行できた自動判定法の開発の到達点をもとに、今後,別の特徴抽出方法を模索すること,DBSCAN以外の手法でのクラスタリングをすることを検討する。また,試行的自動判定法開発では1クラスタ内の最小データ数を2で固定したが,Erichらの手法で決定することができる適切なパラメータを用いてDBSCANのクラスタリングすることも予定する。また臨床データを加味したクラスタリング結果と照合し,グループ分けの特徴を調査する。この作業を令和6年度に完遂する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ADHDが慢性疼痛を引き起こす中枢性神作のメカニズムー基礎と臨床の知見からー2024

    • 著者名/発表者名
      笠原 諭, 須藤 貴史, 高橋 美和子, 森田 泰斗, 小幡 英章, 丹羽 真一
    • 雑誌名

      臨床麻酔

      巻: 48 ページ: 51-61

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between personal recovery, autobiographical memory, and clinical recovery in people with mental illness in the acute phase2024

    • 著者名/発表者名
      Mori Taisuke、Hattori Ritsuko、Irie Keisuke、Tsurumi Kosuke、Murai Toshiya、Ishii Ryouhei、Inadomi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 10 号: 4 ページ: e26075-e26075

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2024.e26075

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 睡眠と理学療法の深い関係 睡眠の科学-睡眠研究の最前線とリハビリテーションへの応用の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      岡部 雄斗, 林 直子, 稲富 宏之, 林 悠
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 57 号: 8 ページ: 900-907

    • DOI

      10.11477/mf.1551203143

    • ISSN
      0915-0552, 1882-1359
    • 年月日
      2023-08-15
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 自閉スペクトラム症におけるWISC-IV検査 一同一例での初回、2回目の結果およびリテストでの変化により明らかになった認知 特性一2023

    • 著者名/発表者名
      川崎 葉子, 猪野 民子, 坂井 和子, 石田 理惠, 水野 薫, 岡田 智, 星野 大, 高柳 みずほ, 丹羽 真一
    • 雑誌名

      児童青年精神医学とその近接領域

      巻: 64(1) ページ: 57-86

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Diagnostic Methods and Exploration of Possible Biomarkers in Psychiatry2023

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichi Niwa
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: - ページ: 090004-090004

    • DOI

      10.1063/5.0184439

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Case Report: Guanfacine and methylphenidate improved chronic lower back pain in autosomal dominant polycystic kidney disease with comorbid attention deficit hyperactivity disorder and autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Satoshi、Kanda Shoichiro、Takahashi Miwako、Fujioka Mao、Morita Taito、Matsudaira Ko、Sato Naoko、Hattori Motoshi、Momose Toshimitsu、Niwa Shin-Ichi、Uchida Kanji
    • 雑誌名

      Frontiers in Pediatrics

      巻: 11 ページ: 1283823-1283823

    • DOI

      10.3389/fped.2023.1283823

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnosis and treatment of intractable idiopathic orofacial pain with attention-deficit/hyperactivity disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Satoshi、Takahashi Kaori、Matsudaira Ko、Sato Naoko、Fukuda Ken-ichi、Toyofuku Akira、Yoshikawa Tatsuya、Kato Yuichi、Niwa Shin-Ichi、Uchida Kanji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1678-1678

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28931-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Case report: Atomoxetine improves chronic pain with comorbid post-traumatic stress disorder and attention deficit hyperactivity disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Satoshi、Takahashi Miwako、Morita Taito、Matsudaira Ko、Sato Naoko、Momose Toshimitsu、Niwa Shin-Ichi、Uchida Kanji
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 14 ページ: 1221694-1221694

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2023.1221694

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement in persistent idiopathic facial pain with comorbid ADHD using the combination of a dopamine system stabilizer and psychostimulant: A case report.2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Satoshi、Kato Yuichi、Takahashi Kaori、Matsudaira Ko、Sato Naoko、Fukuda Ken‐Ichi、Toyofuku Akira、Niwa Shin‐Ichi、Uchida Kanji
    • 雑誌名

      Clinical Case Reports

      巻: 11 号: 6

    • DOI

      10.1002/ccr3.7552

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Case report: Remission of chronic low back pain and oral dysesthesia comorbid with attention deficit/hyperactivity disorder by treatment with atomoxetine and pramipexole2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Satoshi、Kato Yuichi、Takahashi Miwako、Matsudaira Ko、Sato Naoko、Niwa Shin-Ichi、Momose Toshimitsu、Uchida Kanji
    • 雑誌名

      Frontiers in Pain Research

      巻: 4 ページ: 1159134-1159134

    • DOI

      10.3389/fpain.2023.1159134

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensory processing, autonomic nervous function, and social participation in people with mental illnesses2023

    • 著者名/発表者名
      Hattori Ritsuko、Irie Keisuke、Mori Taisuke、Tsurumi Kosuke、Murai Toshiya、Inadomi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Hong Kong Journal of Occupational Therapy

      巻: 36 号: 1 ページ: 39-47

    • DOI

      10.1177/15691861231177355

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 統合失調症の社会認知機能2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽真一
    • 雑誌名

      精神科

      巻: 41 ページ: 590-612

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 統合失調症のリハビリテーション・作業療法 「結論への飛躍」に注目して2022

    • 著者名/発表者名
      林 良太, 稲富宏之, 石井良平, 黒田健治
    • 雑誌名

      精神神経学雑誌

      巻: 4 ページ: 710-716

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jumping to conclusions correlates with negative symptoms, poor response inhibition, and impaired functioning in individuals diagnosed with schizophrenia2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Ryota、Kuroda Kenji、Inadomi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Asian Journal of Psychiatry

      巻: 71 ページ: 103068-103068

    • DOI

      10.1016/j.ajp.2022.103068

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SST普及の30年ー現在地からの先を見渡す2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽 真一
    • 学会等名
      第28回SST全国経験交流会WS in 名古屋
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] はじめてSSTにふれるスタッフの方へのSSTの説明2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽 真一
    • 学会等名
      第27回SST普及協会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Baum Project の紹介と進捗報告2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽 真一
    • 学会等名
      UBOM研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] バウム画判定における表現特徴の定義に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      永井 邦芳
    • 学会等名
      UBOM研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習に基づいたバウム画の自動分類手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岩田 基, 稲富 宏之
    • 学会等名
      UBOM研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 精神疾患を持つ人々の社会生活目標達成のために ICF(国際生活機能分類)モデル準拠「強みと弱さ評価尺度」のパイロット調査から2023

    • 著者名/発表者名
      天笠 崇, 鈴木 和, 稲垣 晃子, 澤田 欣吾, 池淵 恵美, 安西 信雄, 丹羽 真一
    • 学会等名
      第27回SST普及協会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 訪問服薬・心理教育プログラム(Houmon Psycho-Education on Medication Program:HOPE)を使用した実践報告(パート3)2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 俊英, 伊神 敬人, 小中原 隆史, 小松 洋平, 齋藤 百枝美, 高木 友徳, 永井 典子, 中島 太一, 丹羽 真一
    • 学会等名
      第27回SST普及協会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性腰痛患者のADHD尺度得点は有意に高く、多動・衝動性と疼痛NRSは相関する2023

    • 著者名/発表者名
      笠原 諭, 松平 浩, 佐藤 直子, 岡 敬之, 藤井 朋子, 紺野 愼一, 菊地 臣一, 丹羽 真一, 山田 芳嗣
    • 学会等名
      第119回日本精神神経学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症の認知特性に関する系統的レビュー :ウェクスラー知能検査の4つのバージョンにおける6つの下位検査の成績を用いた知的機能評価尺度2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽 真一
    • 学会等名
      第14回東北精神保健福祉学会青森大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 健常成人における感覚処理特性と自律神経機能および自閉症傾向・気分状態との関連性2023

    • 著者名/発表者名
      大塚 日花里, 入江 啓輔, 稲富 宏之
    • 学会等名
      第57回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] これからのSST2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽真一
    • 学会等名
      SST普及協会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物治療の指針を得るためのUBOMによるうつ状態の型分類の試み2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽真一
    • 学会等名
      UBOM研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物治療の指針を得るためのうつ状態のUBOMによる型分類の試み2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽真一
    • 学会等名
      第13回東北精神保健福祉学会青森大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] SSTと精神療法2023

    • 著者名/発表者名
      西園昌久 著、丹羽真一、安西信雄 編
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      金剛出版
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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