Development of diagnosis support system for Parkinson's disease by voice analysis

基于语音分析的帕金森病诊断支持系统的开发

• 批准号: 21K07428
• 负责人: 伊藤 信二
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07428/
• 关键词: パーキンソン病; 音声解析; 人工知能; 機械学習; 診断支援システム; 発話特徴; 早期診断; 遠隔医療

Parkinson病(PD)は65歳以上の有病率が約100人に1人と頻度が高く、かつ脳神経内科専門医による治療効果が確実に期待できる神経難病である。PD患者は病初期にプライマリ・ケア医(PC医)や整形外科など専門外の医療機関を受診し、診断が遅れたり、多発性脳梗塞、脊椎症、関節症などの他疾患と誤診されることが少なくない。またPDの診断が正しくなされているにもかかわらず、専門外の主治医の元で、病期や症状に応じた薬物調節が適切に行われていない患者も見受けられる。そこで我々は、地域のPC医を含む専門外の医師が、PDを容易に疑い、専門医に紹介し、早期診断・治療に結びつける手段として、PD患者に特有の発話特徴を、人工知能を用いた音声認識ソフトで解析し、他の疾患と鑑別するシステムの構築を試みている。また、PD患者の病状の進行や治療効果と音声解析システムを結びつければ、専門医への日常的アクセスが困難な地域において、専門外の主治医の元で簡便に音声を収録・解析した結果に基づき、専門医が患者および主治医に、具体的に治療法を提案できる遠隔医療のシステムを構築できる可能性がある。既に研究分担者の渡辺と加藤が、認知症患者の発声・発話の韻律的特徴を解析し、Alzheimer病および前頭側頭型認知症を、各々健常者と鑑別するシステムを開発し、有意な結果が得られつつある。今年度は藤田医科大学病院(以下「本院」と略)において2年間に抽出した、PD患者116名における発話（小声や粗造性の嗄声など）の音響特徴、単位時間当たりの発話量・発話時間長などの時間的特徴、同一の質問に対する言語特徴を、PD関連疾患（大脳皮質基底核変性症13名、多系統萎縮症17名）および健常者94名のレジストリと比較し解析を進め、3単語の発音のみでF値0.906という高い能力で鑑別できるシステム構築に成功し、セカンドコホートで確認予定である。

Parkinson's disease (PD) is more than 65 years old, the incidence rate is about 100, the frequency is high, and the treatment effect is expected. PD patients were diagnosed in the early stages of the disease, including multiple infarctions, spinal disorders, joint disorders, and other diseases. The diagnosis of PD is based on the diagnosis of PD, the diagnosis of PD, the diagnosis of This includes the identification of PD patients, and the identification of PD patients. For PD patients, the results of treatment, sound analysis, and system development are difficult to achieve. For doctors, daily access is difficult in difficult areas. For doctors outside the hospital, simple sound acquisition, analysis, and results are possible. For patients, for doctors outside the hospital, specific treatment methods are proposed. The study was conducted to analyze the characteristics of speech rhythm in cognitive patients, Alzheimer's disease and frontal lateral cognitive disorder, and to identify healthy individuals. Fujita Medical University Hospital 116 PD patients were selected in 2 years. Acoustic characteristics, unit time, transmission volume, characteristics of transmission time, speech characteristics of the same question, PD related problems 94 healthy subjects were identified as MBC (13 MBC, 17 MSD), and the F value of 3 language speech was 0.906. The F value of 3 language speech