肺音を用いた統計的手法による肺疾患者の頑健で高精度な検出法の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500217
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 松永 昭一 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90380815)
• 研究分担者: 小栗 清 長崎大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80325670)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 音認識 / モデル化 / 情報工学 / 機械学習

研究概要

本研究の目的は,聴診音を用いて異常音を見つけることにより肺疾患を検出できる家庭用の機器を開発することにある。聴診音に混入する雑音の生起はランダムであるが、それに対して副雑音は継続した呼気吸気において繰り返して規則的に発生すると仮定できる。そこで我々は継続した肺音において、副雑音と雑音の発生の傾向を考慮した異常肺音の識別方法を提案した。
さらに疾患者の検出に関して複数の聴診箇所からのデータを用いる手法を開発した。各呼吸フェーズの音響尤度を計算した後に、すべての昇進箇所の疾患者としての尤度と健常者の尤度を比較することで疾患者の検出を行う。我々の提案手法は識別率を大きく向上させることができた。

研究成果

• [雑誌論文] 異常肺音検出における副雑音の発生区間と音響特徴による分類を考慮した呼吸音 HMM の作成法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下優, 山内勝也, 松永昭一, 宮原末治
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol.J96-D,No.9 ページ: 2070-2077
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電子聴診器を用いた肺音検査システムの研究と開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮原末治, 滝川雄, 山下優, 山内勝也, 薗田光太郎, 酒井智弥, 正田備也, 松永昭一, 岡三喜男
  • 雑誌名: 薬理と臨床 巻: Vol.22 No.2 ページ: 63-68
• [学会発表] 副雑音の発生タイミングを考慮した肺疾患者識別 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村尚貴, 山下優, 山内勝也, 松永昭一
  • 学会等名: 日本音響学会講演論文集
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] 宮原末治異常肺音検出のための心音モデルの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下優, 姫嶋将貴, 山内勝也, 松永昭一, 岡三喜男
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Modeling occurrence tendency of adventitious sounds and noises for detection of abnormal lung sounds (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保孝則, 山下優, 山内勝也, 松永昭一
  • 学会等名: Proc. 21st international congress on acoustics (ICA)
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2013-06-03
• [学会発表] Discrimination between healthy subjects and patients using lung sounds from multiple auscultation points (2013)
  • 著者名/発表者名: 松竹正平, 山下優, 松永昭一
  • 学会等名: Proc. 38th international conference on acoustics, speech and signal processing (IEEE ICASSP)
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] 音声認識のための混合ガウス分布型 HMM のFPGA への実装方式の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井川竜佑, 山下優, 山内勝也, 松永昭一
  • 学会等名: 電子情報通信学会九州支部学生会講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] 複数の聴診箇所を用いた肺疾患者検出法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松竹正平, 山下優, 山内勝也, 松永昭一, 宮原末治
  • 学会等名: 電子情報通信学会九州支部学生会講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] 副雑音が複数の呼吸気で出現する傾向を考慮した異常肺音の検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保孝則, 山内勝也, 山下優, 松永昭一, 宮原末治
  • 学会等名: 日本音響学会講演論文集
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Detection of abnormal lung sounds taking into account duration distribution for adventitious sounds (2012)
  • 著者名/発表者名: 姫嶋将貴, 山下優, 松永昭一, 宮原末治
  • 学会等名: Proc. 20th European signal processing conference (EUSIPCO)
  • 発表場所: Bucharest
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] パワーと FFT ケプストラムを用いたフレーム同期型音声認識の FPGA への実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中晃誠, 辻恭志, 山下優, 松永昭一, 小栗清
  • 学会等名: 電子情報通信学会九州支部学生会講演会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 雑音と副雑音の継続時間分布の違いを考慮した異常肺音の検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 姫嶋将貴, 松永昭一, 山下優, 宮原末治
  • 学会等名: 日本音響学会講演論文集
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Discrimination between healthy subjects and patients with pulmonary emphysema by detection of abnormal respiration (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下優, 松永昭一, 宮原末治
  • 学会等名: Proc. 36h international conference on acoustics, speech and signal processing (IEEE ICASSP)
  • 発表場所: Prague
  • 年月日: 2011-05-25