口腔がん：がんで失った「ことば」を取り戻す、新規言語治療法の開発を

 

 

 

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がん治療で「ことば」を失った全ての人に。

もう一度、あなたのコミュニケーションを取り戻すための挑戦

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ページをご覧いただきまして、ありがとうございます。

大阪大学大学院歯学研究科 顎口腔機能治療学教室 の野原幹司です。

 

ここ、顎口腔機能治療部の外来では年間約50例の口腔がん患者さんの初診があります。これまで延べ約750例の口腔がん患者さんのリハビリを担当してきました。

 

口腔がんは、名前の通り口にできる「がん」です。口の中でも、舌にできると「舌がん（ぜつがん）」歯肉にできると「歯肉がん（しにくがん）」など、場所によりがんの種類は様々ですが、口にできるがんを総称して「口腔がん」と呼びます。

 

がん全体の約1％（*国立がん研究センター がん情報サービス「がん統計」）と、がんの中ではそれほど患者数は多くありません。しかし治療の主な方法は手術で腫瘍を取り除くことであり、一命を取りとめても、食べる、話す、呼吸するといったことに後遺症が出てしまう（*光藤健司，他：口科誌，50：1-9，2001）ことが多々あります。

 

話すのが大好きだった方が、舌を失ったことで思うように「ことば」が発言できずに、塞ぎ込んでしまう様子も見てきました。口腔がんの患者さんは、基本的に口腔以外は健康であり、「ことば」を取り戻すことができればコミュニケーションが円滑になり社会復帰が可能になります。

 

だからこそ、体は元気になったのに生活に制限がでてしまう口腔がん患者さんの失われた「ことば」を取り戻すためにも、AIを用いた口腔がん術後の新規言語治療法の開発を目指します！

 

 

病院外来以外ではしゃべらない。
通じないし、聞いてもらえないから。

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口腔がんの新規患者数は年間約11,400人と年々増加傾向あります。（*国立がん研究センター がん情報サービス「がん統計」）。主な治療方法は、手術で腫瘍を取り除くことですが、舌を切除するため、食べる、話すといった後遺症が残ってしまうことが多く、約半数に言語障害が生じる（*山城正司，他：口腔腫瘍，11：314-319，1999）と言われています。そのうち3割の方は重度の障害（*山城正司，他：口腔腫瘍，11：314-319，1999）です。

 

日本語の8割はベロで作ることばです。そのため、舌を失ったことにより「ことば（話す機能）」の障害が起き、術後の患者さんは、「命は助かったけど、こんなに「ことば」が通じないとは…」と戸惑いのことばを口にされることも少なくありません。

 

 

 

 

現在の「ことば」の障害に対する解決策は、発音練習や口の筋肉の訓練、もしくは失った組織を補うための特殊な義歯などを組み合わせて行うことで、できる限り舌を動かすリハビリのみです。

 

私もかれこれ20年以上、口腔がん患者さんの「ことば」の障害の回復に取り組んできました。もちろん、それなりに満足した治療結果が得られ、社会復帰を果たされた患者さんもいましたが、中には十分な回復が得られず「これくらいで仕方がない」とあきらめに似た感情を持って治療終了となった患者さんもいました。

 

できる限りの治療や訓練をするのですが、どうしても「医療の限界」を感じざるを得ませんでした。治療方法が見つからないことを「医療の限界」という言葉で逃げていたのかもしれません。

 

あるとき、私たちの外来で治療・訓練を行い、会話ができるようになった患者さんがいました。外来でも私たちと明るく会話されていたので「よくなってよかった」と思っていたのですが、その患者さんが帰られるときに「ここ（病院外来）以外ではしゃべらない。通じないし、聞いてもらえないから。」と言われたのです。

 

「回復した」と思っていた私はショックを受けました。患者さんにとっては全く不十分な「回復」だったのです。その乖離にショックを受けつつ、医療の限界を言い訳にするのではなく、さらなる治療方法を考えよう！と誓ったのが、このプロジェクトの始まりです。

 

 

ディープラーニングを用いたAIによる音声認識にて
口腔がん術後の新規言語治療法の開発を

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実は、舌を切除した患者さんの発声の仕方にはある程度傾向が見られます。そのため、口腔がんの患者さんを多く診ている私たち医療者や、ご家族は「聞き慣れて」いるため、ことばを聞き取れることが多いのです。

 

そのため現在、ディープラーニングを用いたAIによる音声認識にて、口腔がん術後の新規言語治療法の開発を進めています。

 

患者さんの「ことば」を聞き慣れている私たちが患者さんと会話ができるのであれば、ディープラーニングを用いてAIがその患者さんの「ことば」を聞き慣れて通訳することでスムーズに会話ができるようになるのでは、と思ったためです。

 

まずは口腔がん患者さんの喋りをAIに「聞き慣れ」させてAIの音声認識の精度を最大限に上げるアルゴリズムの確立から、最終的に認識できた音声を気軽にアウトプットできるアプリなどのツール開発までを目標に以下の3ステップで進めていきます。

 

 

まずは、1stSTEPである、口腔がん術後患者さん個々においてAIの認識精度を上げることを目標に、口腔がん術後患者さん30例のデータ採取と解析方法の確立を2年間かけて行う予定です。

 

すでに患者さん二名の音声データは取得を始めていますが、病院内に防音室がないため良好な音声データを録音できていない状態です。そのため、まずは1stSTEP実現のために簡易防音室の購入資金を含めた、音響分析など、アルゴリズム確立に向けた研究資金を募ります。

 

 

研究で得られた音声データは、音声信号の処理などを専門としている共同研究者の神戸大学滝口研究室とともに解析を行っていきます。そこで、どのような音声認識アルゴリズム、ラーニングプログラムが必要かつ最適であるか、また1人の患者さんからどれだけの音声データを得られれば、正確に音声認識できるようになるかなどを解明していきます。

 

 

 

補聴器やメガネ、松葉杖のように
がんでことばを失った方に社会へ溶け込める相棒を

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この研究は、まさに始まりたての段階で、実現までに時間がかかりますし、今の段階では必ず実現可能とは言い切れません。ただ、いま一歩を踏み出せなければ、患者さんが「ことば」を取り戻す方法がない現状は変わりません。

 

音声認識のディープラーニングのアルゴリズムが完成すれば、聞き取りにくかったことばもAIが認識できるようになります。認識した音声をテキストや音声としてアウトプットする方法が開発できれば、患者さんが日常会話において「通じない」というコミュニケーションの障害が軽減されるようになります。

また、言語治療・リハビリの方法にも変化が起こるかもしれません。これまでの言語治療は、舌の動かし方や話し方を繰り返し練習するという方法しかありませんでしたが、AIは録音すればするほど音声認識の精度は上がり、コミュニケーション能力の改善が得られるため、「AIに自分の音声を学習させる」ということが、新たなリハビリになるかもしれません。

 

 

耳が聞こえにくい方に「補聴器」が、視力が弱い方に「メガネ」が、歩きにくい方に「松葉杖」があるように、今回開発を目指しているものが、がんで「ことば」を失った方が日常生活を送る上で強力な相棒となり、社会に溶け込めるように。

 

その一歩を作り出す研究へ、あたたかい応援をどうぞよろしくお願いいたします。

 

 

 

プロジェクトメンバー

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野原幹司
大阪大学大学院歯学研究科 顎口腔機能治療学教室 准教授

「話をしても通じない」というストレスを想像されたことがあるでしょうか？口腔がん術後患者さんは日々そういった不自由さを感じながら日常生活を送られています。目が不自由な方には眼鏡が、耳が不自由な方には補聴器があるように、「ことば」が不自由な口腔がん患者さんが利用できる「何か」が作れないか…。その「何か」があれば不自由なく生活できるようになる。その「何か」をカタチにしたい！というのが私たちの思いです。ご支援よろしくお願いします！

 

田中信和
大阪大学歯学部附属病院 顎口腔機能治療部 助教

口腔がんはその治療の過程で、私たちの日常にとって、とても大切な「食べる・話す」のための機能を大きく低下させてしまいます。我々の診療部では、その設立以来、口腔がん術後の方々の食べる・話す機能の回復に携わってきました。そのなかでも、失われた「ことば」の回復は、訓練や口腔内装置による治療だけでは克服できないとても難しい課題です。今回の取組みを通して、口腔がん患者さんの「ことば」を取り戻すため新たな可能性にチャレンジしたいと考えています。皆様のご支援、ご協力を心よりお願い申し上げます。

 

杉山千尋
大阪大学歯学部附属病院 顎口腔機能治療部 主任言語聴覚士

「人生って、食べて喋るのが楽しみでしょ？それが思うようにできないのよ」とある口
腔がん術後の患者さんがおっしゃったことばが忘れられません。口の動きを意識することなく話すことや食べることを楽しんでいた生活が、術後は手術によって形が変わったお口を意識して動かして話し、頑張って食べる生活に変わります。しかもどれだけ努力しても、話すことや食べることに何らかの難しさが残ることも多いのです。患者さんの努力と人工知能を融合させた新しいリハビリで、構音障害を持つ人々が自然におしゃべりを楽しめる社会を実現したい、そんな思いで本プロジェクトに取り組んでいきます。みなさまからのエールとお力添えを心よりお願い申し上げます。

 

野崎一徳
大阪大学歯学部附属病院 医療情報室 准教授

口腔がん術後の方々のリハビリテーションをより効果的に、効率的に進化させるため、構音障害の生じるメカニズムを、生体力学的見地から合理的に説明可能とするため、十数年、様々な研究を重ねてきています。言語、構音は高次脳機能から顎顔面領域での運動機能まで統合的に発揮されます。この複雑で深遠な人の重要な構音機能を、今回、日本で数少ない顎口腔機能領域で経験豊富な臨床医、言語聴覚士と構音障害用AI開発で世界のトップランナーである研究者とで学際的な混合チームを結成し、叡智結集して徐々に解き明かし、情報工学技術とリハビリテーション・医療とを融合させたいと思います。よろしくおねがいします。

 

滝口哲也
神戸大学都市安全研究センター 教授

発音が上手にできなくなった方に対し、発話コミュニケーションを助ける人工知能
（AI）技術の研究をしています。例えば聞き取りが難しい発話を、発話者の話者性を維持しながら聞き取り易い発話に変換する研究などがあります。発話支援技術の研究において難しい点として、一人一人の声はコンピュータに入力するデータにすると大きく異なるため、各個人レベルでのシステム開発が必要であることがあげられます。発話コミュニケーションは生きがいにも通じ、豊かな生活を生み出します。今回の取組みを通して、生きがいのある豊かなコミュニケーション社会の構築に役に立つことができればと思います。皆様のご支援、ご協力を心よりお願い申し上げます。

 

支援金の使途内訳

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まずは、口腔がん術後患者さん個々においてAIの認識精度を上げることを目標に、口腔がん術後患者さん30例のデータ採取を行います。現在は、病院内に防音室がないため良好な音声データを録音できていない状態です。そのため、まずは1stSTEP実現のために簡易防音室の購入資金を含めた研究資金を集めます。

簡易防音室 600,000円 / 音響分析  1,500,000円 / 録音機器  650,000円 / 被験者謝金  600,000円 / 雑費 475,000円 / 管理等経費  250,000円 / 研究科共通経費 100,000円 / 手数料等 825,000円

＊2023年12月31日までにAIを用いた口腔がん術後の新規言語治療法の開発のため、患者30例を対象に音声データの録音・解析 / AIの音声認識の精度をあげるため簡易防音室の整備を行ったことを以てプロジェクト実施完了といたします。

 

目標の500万円を超過した場合、第二目標としてAIに認識された音声をタイムラグなくテキストや人工音声でアウトプットする方法を確立するための研究費用として800万円を目標にネクストゴールを設定させていただきます。

 

 

特定寄附金による税制優遇について

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大阪大学へのご寄附については、税制上の優遇措置が受けられます。
 
－ 個人の皆様－
■所得税の軽減
大阪大学への寄附金は、所得税法上の寄附金控除の対象となる特定寄附金（所得税法第78条第2項第2号）として 財務大臣から指定されています。具体的には、寄附金の額（当該年分の総所得金額等の40％を限度とする。）から2,000円を除いた額を所得から控除することができます。
 
■住民税の軽減
大阪大学への寄附金を個人住民税の控除対象としている都道府県・市区町村にお住まいの皆様は寄附金税額控除の適用を受けることができます。具体的には、寄附金の額（当該年分の総所得金額等の30%を限度とする。）から2,000円を除いた額に対し、以下の率を乗じた額が、翌年の個人住民税額から控除されます。
　　・大阪市：10%（府民税2%+市民税8%）
　　・吹田市・豊中市・茨木市・箕面市：10%（府民税4%+市民税6%）
　　・堺市：2%（府民税のみ）
　　・上記以外の大阪府下の市町村：4%（府民税のみ）
 
大阪大学への寄附金は、例えば以下の都道府県・市区町村の個人住民税控除対象となっております。
 
【具体例】
吹田市・豊中市・茨木市・箕面市にお住まいの方は、寄附金の額（当該年分の総所得金額等の30%を限度とする。）から2,000円を除いた額に10%（都道府県民税4%・市区町村民税6%）を乗じた額が、翌年の個人住民税から控除されます。
 
大阪府（個人住民税控除対象外の市町村）にお住まいの方は、寄附金の額（当該年分の総所得金額等の30%を限度とする。）から2,000円を除いた額に4%（都道府県民税）を乗じた額が、翌年の個人住民税から控除されます。
 
－ 法人様－
大阪大学への寄附金は、法人税法上の指定寄附金（法人税法第37条第3項第2号）として財務大臣から指定されています。具体的には、寄附金の全額を、一般の寄附金の損金算入限度額と別枠で、損金算入することができます。

 

 

留意点

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・本研究は倫理委員会の承認を得ています。

 

・本クラウドファンディングは、口腔がん患者さんの音声言語による円滑なコミュニケーションを可能にするためのツール開発の第一段階として、AIによる口腔がん患者さんの音声認識の精度を高めるものです。ツールを開発する前段階であることをご理解ください。

・AIによる口腔がん患者さんの音声認識の研究は始まったばかりです。実用レベルの音声認識の精度を目指しますが，実用的なものにまで高まることを保証するものではないことをご理解ください。

・研究には患者さんのご協力が必要です。当部を受診される患者さんの病気の状態によっては、想定した研究期間で目標とする被験者数に達さない可能性もあります。その場合は、期間を延長する、もしくは集まった被験者数での解析精度を高めるなどの計画変更を行う可能性があります。

 

・本研究はスタート段階です。必ずしも想定した結果や期間で研究が進むことへの保障はできません。

 

・大阪大学クラウドファンディングの他のプロジェクトについては、大阪大学クラウドファンディング特設ページをご覧ください。 https://readyfor.jp/lp/osaka_univ/index.html

 

・大阪大学未来基金ホームページに掲載及び、大阪大学中之島センターに掲示するお名前については、リンク先の「リターンに関する留意事項」をご確認ください。