音声の病態分析を用いた治療効果のフォローアップ技術の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03002
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 徳野 慎一 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (40508339)
• 研究分担者: 三苫 博 東京医科大学, 医学部, 教授 (20453730) ; 高山 英次 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446) ; 鈴木 豪 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任医長 (50649035) ; 関山 敦生 大阪大学, 薬学研究科, 寄附講座教授 (30403702) ; 増田 潤子 岡山大学, 自然科学研究科, 特任助教 (20424674) ; 松尾 洋孝 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 分子生体制御学, 講師 (00528292)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 音声病態分析 / 生体情報・計測 / モニタリング / 大うつ病 / 双極性障害 / パーキンソン病 / 認知症

研究実績の概要

【研究の目的】本研究の目的は声帯が精神的な影響を受けやすい副交感性の神経である反回神経の支配を受けている二とに汪目し、コンピュータープログラムによる音声分析を用いた様々な疾患の連続的なフォローアップシステムの構築である。
【音声データの収集】大うつ病、双極性障害およびパーキンソン病の患者音声を約150名分サンプリングした。これら音声データは、医師の診断、自記式アンケート調査（心理テスト）、血液　査などによりラベリングされている。
【プロトタイププログラム作製】得られた音声データおよび市販の音声データ等を用いて、疾患固有の特徴的な信号パターン（パラメータ）を模索し、音声病態分析による病状評価・治療効果評価プログラムのプロトタイプを作成した。これらのパラメータの組み合わせにより、大うつ病、双極性障害、パーキンソン病の早期診断の目途がついた。また、うつ病については病状との相関が得られ、モニタリングシステムへの目途がついた。
【スクリーニングシステムの構築】携帯端末によるスクリーニングシステムMIMOSYS（Mind Monitoring System）を引き続き運用した、昨年7月より社会実装研究として一般に公開し、今年度3月末時点で4400人にダウンロードされ、1000人が継続的に使用中である。また、音声による健診システムを開発した。
【様々なシチュエーションによる評価】MTMOSYSの解析エンジンおよび新しく開発したエンジンを用いて、様々なシチュエーションにおける解析結果の違いについて評価した。具体的には、自由会話と読み上げ音声による違い、入力デバイスによる違いについて評価した。また、電話回線を使用した際の、符号化と圧縮による影響を調査した。さらに、環境音による影響についても評価した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Case Studies of Utilization of the Mind Monitoring System (MIMOSYS) Using Voice and Its Future Prospects. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinohara S, Omiya Y, Hagiwara N, Nakamura M, Higuchi M, Kirita T, Takano T, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 雑誌名: Econophysics, Sociophysics & other Multidisciplinary Sciences Journal (ESMSJ) 巻: 7 (1) ページ: 7-12
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of Stress Level to Prevent Post-Traumatic Stress Disorder Developed by Identifying Dead Bodies (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Yamamoto I, Omiya Y, Shinohara S, Nakamura M, Hagiwara H, Takano T, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 雑誌名: Econophysics, Sociophysics & other Multidisciplinary Sciences Journal (ESMSJ) 巻: 7 (1) ページ: 13-18
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Difference in Voice Analysis Result by Pre and Post Processing of Telephone Line (2017)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara N, Omiya Y, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 雑誌名: International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'2017) 巻: - ページ: 242-245
  • DOI: 10.1109/EMBC.2017.8036807
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Multilingual evaluation of voice disability index using pitch rate (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinohara S, Omiya Y, Nakamura M, Hagiwara N, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 雑誌名: Advances in Science Technology and Engineering Systems Journal 巻: 2 (3) ページ: 765-772
  • DOI: 10.25046/aj020397
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Validity of Mind Monitoring System as a Mental Health Indicator using Voice (2017)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara N, Omiya Y, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Yasunaga H, Tokuno S
  • 雑誌名: Advances in Science Technology and Engineering Systems Journal 巻: 2 (3) ページ: 338-344
  • DOI: 10.25046/aj020343
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mental status assessment of disaster relief personnel by vocal affect display based on voice emotion recognition (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuyoshi Shunji、Nakamura Mitsuteru、Omiya Yasuhiro、Shinohara Shuji、Hagiwara Naoki、Tokuno Shinichi
  • 雑誌名: Disaster and Military Medicine 巻: 3 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40696-017-0032-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study on Depression Evaluation Indicator in the Elderly using Sensibility Technology (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Masakazu、Shinohara Shuji、Nakamura Mitsuteru、Omiya Yasuhiro、Hagiwara Naoki、Mitsuyoshi Shunji、Tokuno Shinichi
  • 雑誌名: 3rd International Conference on Information and Communication Technologies for Ageing Well and e-Health 巻: - ページ: 70-77
  • DOI: 10.5220/0006316700700077
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 歯科身元確認研修におけるメンタルケアのためのストレス測定の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本伊佐夫, 樋口政和, 徳野慎一, 大平寛, 山田良広, 木本一成, 二瓶智太郎, 浜田信城, 李昌一, 槻木恵一
  • 学会等名: 第23回日本集団災害医学会総会・学術集会
• [学会発表] 走行中の自動車騒音が感情やストレス状態の推定に有用な音声構造解析に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙野毅, 大宮康宏, 萩原直樹, 篠原修二, 中村光晃, 樋口政和, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: HCGシンポジウム2017
• [学会発表] 電話回線におけるコーデックが通話音声による健康状態推定に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大宮康宏, 萩原直樹, 髙野毅, 篠原修二, 中村光晃, 樋口政和, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: HCGシンポジウム2017
• [学会発表] 音声指標によるパーキンソン病患者とうつ病患者と健常者の鑑別 (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原修二, 大宮康宏, 中村光晃, 樋口政和, 萩原直樹, 髙野毅, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: HCGシンポジウム2017
• [学会発表] An Effect of Noise on Mental Health Indicator using Voice (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Shinohara S, Nakamura M, Mitsuyoshi M, Omiya Y, Hagiwara N, Takano T, Tokuno S
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Informatics and BioMedical Sciences (ICIIBMS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Difference in Speech Analysis Results by Compression (2017)
  • 著者名/発表者名: Omiya Y, Hagiwara N, Takano T, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Informatics and BioMedical Sciences (ICIIBMS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Major depression index derived from the relationship between hurst exponent and zero crossing rate in voice (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinohara S, Omiya Y, Nakamura M, Higuchi M, Hagiwara N, Takano T, Toda H , Saito T , Tanichi M , Yoshino A, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: Neuroscience 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Stress evaluation using voice in dental identification work of dead body (2017)
  • 著者名/発表者名: Omiya Y, Shinohara S, Higuchi M, Nakamura M, Mitsuyoshi S, Yamamoto I, Tokuno S
  • 学会等名: Neuroscience 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Case Studies of Utilization of the Mind Monitoring System (MIMOSYS) Using Voice and Its Future Prospects (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinohara S, Omiya Y, Hagiwara N, Nakamura M, Higuchi M, Kirita T, Takano T, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: International Workshop EDEN (Exploratory Domains of Econophysics News) - IX
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Stress Level to Prevent Post-Traumatic Stress Disorder Developed by Identifying Dead Bodies (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Yamamoto I, Omiya Y, Shinohara S, Nakamura M, Hagiwara H, Takano T, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: International Workshop EDEN (Exploratory Domains of Econophysics News) - IX
  • 国際学会
• [学会発表] Feasibility study of classifying major depressive disorder and bipolar disorders using voice features (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Omiya Y, Shinohara S, Mitsuyoshi S, Higuchi M, Hagiwara N, Takano T, Toda T, Saito T, Tanichi M, Yoshino A, Tokuno S
  • 学会等名: XVII World Congress of Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] 音声によるマインドモニタリングシステムにおける録音方式の違いによる有効性検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大宮康宏, 萩原直樹, 高野毅, 桐田賢, 篠原修二, 中村光晃, 樋口政和, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2017
• [学会発表] パーキンソン病患者スクリーニングのための音声障害指標の提案 (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原修二, 赫寛雄, 大宮康宏, 中村光晃, 樋口政和, 萩原直樹, 高野毅, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2017
• [学会発表] 遺体の身元確認作業におけるメンタルケアのための音声によるストレス度測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 樋口政和, 山本伊佐夫, 篠原修二, 中村光晃, 大宮康宏, 萩原直樹, 高野毅, 光吉俊二, 徳野慎一
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2017
• [学会発表] Introduction of Pathophysiological Voice Analysis for Disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokuno S, Mitsuyoshi S
  • 学会等名: 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Difference in Voice Analysis Result by Pre- and Post- Processing of Telephone Line (2017)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara N, Omiya Y, Shinohara S, Nakamura M, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Novel voice indicator for distinguishing Parkinson's disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinohara S, Tokuno S
  • 学会等名: 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Algorithm to distinguish between articulatory disorder, depression and Parkinson’s disease by voice (2017)
  • 著者名/発表者名: Omiya Y, Hagiwara N
  • 学会等名: 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Relation between Severity of Sleep Apnea Syndrome and Mental Healthiness Evaluated from Voice (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Shinohara S, Omiya Y, Hagiwara N, Higuchi M, Mitsuyoshi S, Danno H, Tanaka S, Tokuno S
  • 学会等名: 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’17)
  • 国際学会
• [学会発表] 音声感情認識・音声病態分析学から人工自我システムまで (2017)
  • 著者名/発表者名: 光吉俊二
  • 学会等名: 日本感情心理学会 第25回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 陸上自衛隊における新入隊員の音声によるストレス計測の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 大宮康宏、萩原直樹、中村 光晃、篠原修二、樋口政和、光吉俊二、戸田裕之、長川真治、徳野慎一
  • 学会等名: 第90回日本産業衛生学会
• [学会発表] 舌喉頭矯正術前後の音声分析ソフトを用いた乳児啼泣評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本伊佐夫、大宮康宏、徳野慎一、光吉俊二、中川貴美子、大平寛、鎌倉尚史、山口里恵、山田良広、長谷川巖、向井將
  • 学会等名: 国際生命情報科学会シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] Study on Depression Evaluation Indicator in the Elderly Using Sensibility Technology (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Shinohara S, Nakamura M, Omiya 2, Hagiwara N, Mitsuyoshi S, Tokuno S
  • 学会等名: 3rd The International Conference on Information and Communication Technologies for Ageing Well and e-Health (ICT4AWE 2017)
  • 国際学会
• [図書] Understanding Depression Volume 2. Clinical Manifestations, Diagnosis and Treatment. 1.Pathophysiological Voice Analysis for Diagnosis and Monitoring of Depression. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinichi TOKUNO
  • 総ページ数: 327
  • 出版者: Springer, Singapore
  • ISBN: 978-981-10-6577-4