日補綴会誌 Ann Jpn Prosthodont Soc 9 : 186-190, 2017

依 頼 論 文◆企画：第 125 回学術大会／シンポジウム 2「顎顔面補綴のノウハウを一般歯科治療に活かす」「夢の会話プロジェクト」と医歯工連携
皆木省吾 a，阿部匡伸 b，五福明夫 c，柴田光宣 dDream of speaking project and medical-dental-engineering collaboration
Shogo Minagi, DDS, PhD a, Masanobu Abe, PhD b, Akio Gofuku, PhD c and Mitsunobu Shibata, ME d抄録
構音障害に対する取り組みの入口として，舌がんに対する舌摘出術後の人工舌治療を行っている．この治療が，補綴科をはじめ口腔外科，耳鼻科，形成外科，リハビリテーション科等との連携で成立していることは言うまでもない．近年のインターネットの高速化，クラウド化，処理速度の向上などによる画像処理，音声処理の概念の進歩は著しく，構音障害の治療はごく近い将来大きな進歩の潮流を形成することは間違いない．この発展は，舌がんのみでなく脳血管障害や種々の神経疾患も対象に含む新たな学問領域と治療体系の創出に直結すると考えられる．歯科補綴学はこの重要な機能領域の創出に積極的に関与することが期待される．
キーワード
夢の会話，人工舌，医歯工連携，音声処理

さて，脳血管障害の後遺障害としての構音障害はどうだろう．超高齢社会となった現在，この障害に対する社会的ニーズは大きい．これらの舌機能障害の類似性を治療に反映すれば，構音に対する歯科的治療は「オーファンドラッグ的治療」ではなく，社会的に多くのニーズが存在する一般歯科的治療として認識できる．
顎口腔系の実質欠損に伴う構音障害と，機能障害に由来する構音障害は，往々にして別な疾患状態として理解されている．しかし，これらに共通する機能形態の「補綴」を行うことで，構音リハビリテーションを担当する言語聴覚士のアプローチは格段に進む．構音機能を達成するための補綴は一般的な歯科手技の応用で実現し得る．さらに，スマートフォンの進化をみてⅠ．はじめに患者数の少ない疾患は希少疾病と呼ばれ，その治療のための医薬品についてはオーファンドラッグと称されて各国で開発支援が行われている．歯科関連の治療についてはそのような呼称は見当たらない．補綴関連の治療法が発展してきた歴史において，専門性が高くかつその中心的対象疾患が希少であった場合には，その治療は大学病院の専門診療科にゆだねられてきた．
顎顔面補綴もこの領域の一つである．顎顔面補綴が担当してきた領域の一つに舌全摘，舌亜全摘後の構音障害がある．
これらは希少な疾患（障害）であり，スペシャリストが担当することが相応であったと思われる．
a

岡山大学大学院医歯薬学総合研究科咬合・有床義歯補綴学分野
岡山大学大学院自然科学研究科生命医用工学専攻生命医用工学講座人間情報処理学c
岡山大学大学院自然科学研究科生命医用工学専攻生命医用工学講座インタフェースシステム学d
岡山大学工学部創造工学センターaDepartment of Occlusal and Oral Functional Rehabilitation, Graduate School of Medicine, Dentistry and PharmaceuticalSciences, Okayama Universityb
Human Centric Information Processing, Department of Medical Bioengineering, Graduate School of Natural Scienceand Technology, Okayama Universityc
Interface Systems, Department of Medical Bioengineering, Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama UniversitydCenter for Engineering Innovation, Faculty of Engineering, Okayama Universityb186

187「夢の会話プロジェクト」と医歯工連携

ＡBＡ

BCD

図 1 舌亜全摘の 1 症例
Ａ：初回の手術後の口腔内写真．大腿皮弁による舌の再建が行われている．
Ｂ：再発，再手術後の口腔内写真．体重減少により再建舌のボリュームが失われデッドスペースが発生している．

もわかるように，デジタルテクノロジーの応用によって障害のある構音を円滑な会話レベルに引き上げることは，遠い夢物語ではない．一般的な歯科診療室で実施できる構音治療補綴が確立され，デジタルデバイスを歯科医師が処方するための医歯工連携が，大きな歯科的ニーズを充足させてゆくことがこの時代に期待されている．
本稿では，夢の会話プロジェクトへの経緯と，それをふまえて今後の歯科補綴学が取り入れるべきデジタルテクノロジーとの共存について考えてみたい．

Ⅱ．夢の会話プロジェクト
夢の会話プロジェクトは，故 小崎健一教授（岡山大学歯学部歯科薬理学分野）ご自身が舌がんに罹患して舌亜全摘手術を受けたことからスタートした．それ以前からも岡山大学病院咬合・義歯補綴科では顎顔面補綴を担当しており構音障害を含む症例についても治療を行っていた．しかし小崎教授が歯科医師であること，さらには同じ建物内に研究室があるため随時補綴装置の使用感や効果を確認することが可能であり，歯科医師としての専門的観点からの治療法改善に向けたディスカッションが可能であることは，新しい治療法の開発や治療法普遍化のために欠くことのできない多大な知見の醸成をもたらして下さったと感じている．
舌がん摘出後に大腿皮弁を用いて再建された舌を図1A に示す．良好に再建されており，このまま経過すればその後の PAP の使用あるいは構音リハビリテーションは円滑に進んだと考えられる．しかし，再発と再手術の後に大幅な体重減少もあり口腔内環境は，図1B の状態となった．この状態では通常の PAP の概念
では，図 1B のデッドスペースを PAP のレジンで埋める必要がある．実際に作製もしたが，息苦しくて使用することができなかった．この息苦しさや，口腔の図 2 フラットな口蓋面を持つ Soft-PAP
Ａ：口蓋部の形態をシリコーンパテを用いて形成した模型
Ｂ：同模型の正中矢状断面
Ｃ：完成した Soft-PAP を模型に装着した状態
Ｄ：完成した Soft-PAP（文献３より引用改変）

共鳴効果を改善するために上下顎の 2 つの装置を用いるコンセプトが出来上がった 1）．
口腔内での装着感や構音改善効果を検討した結果，
図 2 に示すように上顎にフラットな面を持つ熱可塑性樹脂製の弾性を有する PAP（以下，Soft-PAP と呼3）を装着することとなった．図 3 は図 1B の状態
ぶ）に対して作製された人工舌である．下顎左側第一大臼歯および第二大臼歯が残存していたため，これに維持を求めて可動性の人工舌とした．口腔底後方にわずかに残存している舌は上方への運動能を残していたため，これを利用して人工舌を上方へ押し上げる構造とした．これら対となる装置の構造と機能時の状態の模式図を図 4 に示す．図 4A は，装置を装着した安静時を示している．残存舌はリラックスした状態であり，レジン製の基部とそれに築盛されたシリコーン部から成る人工舌は下方に下がって容易に呼吸できる状態となっている．/t/ 音などの構音時の人工舌の状態を図4B に示す．図中の黒矢印で示されるように，残存舌の挙上によって人工舌部分が押し上げられ，上顎に装着されたフラットな平面との間で呼気の閉鎖を達成する．
舌の摘出範囲は症例によって大きく異なり，それぞれに適した対応が必要となる．当院の夢の会話プロ
ジェクト外来開設後は，図 4 で示されるような亜全188

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9 巻 3 号（2017）

Ａ

図 3 舌亜全摘症例に対する人工舌の一例（咬合面観）（文献 1より引用改変）

B

図 4 舌亜全摘症例に対する人工舌の模式図（前頭断面）
Ａ：安静時
Ｂ：/t/ 音などの構音時の状態（文献 1 より引用改変）

図 5 人工舌治療のための舌摘出症例の分類（文献 2 より引用改変）

図 6 症例分類に対する人工舌の概念図（文献 2 より引用改変）

摘症例のみでなく，舌根部も含む全摘症例が多数来院している．亜全摘についてもその摘出範囲はバリエーションがあり，当初は対応に苦慮した．現在はその補綴的対応から，図 5 に示すように概ね 4 種類の症型（A 〜 D）に分類している 2）．残存舌の大きさと再建舌のバランスによって採用するべき人工舌等の形態が決定される．図 5A は舌全摘後に舌の再建が行われていない場合を示している．図 5B は舌亜全摘であり残存舌が小さくて口蓋に到達しない場合である．図 1B の状態がこれに相当する．図 5C は舌亜全摘であるが，側方に残った残存舌が口蓋近くまで到達するが切除部分の再建が行われていないかあるいは行われていても口蓋までのデッドスペースが大きい場合である．図
5D は再建舌と残存舌とを合わせると概ね本来の舌のスペースを補っている場合を示している．これらに対応する人工舌等の装置の概念を図 6 に示す 2）．図 6Aの場合には，シリコーン製の人工舌と Soft-PAP の組み合わせが適応となる．この場合，下顎に残存歯があれば人工舌の維持を下顎残存歯に求める．図 6B の場合には，上記の図 3, 4 で示した人工舌と Soft-PAP の組み合わせが適応となる．図 6C の場合には，閉口時に生じる口腔底と Soft-PAP との間のデッドスペースを不動性のシリコーン舌で塞ぐ構造となる．構音時には Soft-PAP と残存舌の接触によって調音を行う．図6D は，良好な形成外科的処置によって適正なボリュームのある再建舌と残存舌の組み合わせが得られている場合である．この場合は，良好な症例であれば補綴装置なしで円滑な構音が可能となる．また必要であれば従来型の PAP あるいは Soft-PAP を用いることで比較的容易に発話を回復することができる．
人工舌と Soft-PAP を併用した構音リハビリテーションを行う際に，成功に導くための重要なポイン
トとなる点を図 7 に示している．図 7 は，人工舌とSoft-PAP を介して咬合しているところを下方から観察した模式図とする．構音を適切に行うには，呼気のコントロールが重要である．舌がんによって舌の摘出を行った患者でもほとんどの場合は頬の組織は概ね健全に保たれている場合が多いため，多くの場合には歯「夢の会話プロジェクト」と医歯工連携

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図 7 人工舌装着時の呼気流路制御の要点図 8 医歯工連携による人工舌治療概念の将来像

図 9 パワーアシスト的な構音補助装置試作機の一例

図 10 デジタル情報を応用した音声分析と改善音声の概念例（文献 5 より引用）

列あるいは義歯と頬の間は頬の密着によって呼気は漏れることがないと考えることができる．したがって，口峡部よりも前方の呼気の流れを考える場合には，歯列よりも内側の呼気の流れをコントロールすれば良いこととなる．わかりやすいところでは，/ka/ や /ko/の音は左右の最後方臼歯間を完全に閉鎖した後に開放すれば，概ね正しい音を出すことができる．しかし，
図 7 に赤矢印で示す部分は人工舌と歯列と PAP との3 者に囲まれる場所となるために，充分な閉鎖を得るためにはその目をもって観察し対処することが必要である．古くから舌摘出後に人工材料による舌の形を模した補綴装置が作製されているにもかかわらず調整が困難であったのは，これらの呼気の閉鎖を確実に行うことが困難であったからであると推察される．
さらに，/t/ 音等を産生するには，図 7 に黄色で示すライン上の閉鎖が達成されることが望まれる．これも完全に閉鎖されていなければ，タ音はサ音のように呼気の溢出を含む音となって産生されてしまう．この点も上記と同様に，これまで多くの試みが行われた人工舌補綴装
置が必ずしも普及しにくかった理由の一つであると推察される．この点では，図 2 に示すようにフラットな口蓋面を持つ Soft-PAP では，従来型に比較すれば呼気の閉鎖は達成しやすい形態であると考えられる．
もちろん，舌全摘の場合には完全に上下の人工物同士の接触となるために後方での閉鎖，前方での閉鎖が適切に分けて達成できるとは限らない．しかし閉鎖環境さえ提供されれば，リハビリテーションによってその閉鎖条件を有利に利用した構音が得られるようになると感じている．その意味で，言語聴覚士が担当する構音リハビリテーションと，この閉鎖環境を提供する補綴処置は価値の高い医療連携であると考える．

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Ⅲ．医歯工連携Ⅳ．おわりに構音領域における医歯工連携は今後大きな可能性を秘めていると考えられる．図 8 は夢の会話プロジェ
クトメンバーから提示された領域概念である．図 8
左に示される補綴学領域が補綴科をはじめ口腔外科，耳鼻科，形成外科，リハビリテーション科等の医科との連携で成立していることについては現状の通りである．近年，記憶媒体の大容量化，無線環境下のインターネットの高速化，クラウド化，処理速度の向上などによって，従来処理が困難であった画像や音声などの処理概念の進歩が著しい．音声認識の精度や速度も大幅に進化しており，例えば iOS（Apple 社の iPhone 等に使われているオペレーティングシステム）の機能のうち，音声認識と自然言語処理を用いた “Siri” と呼ばれる音声アシスタント機能をテレビのコマーシャルで目にしたり実際に使用している人も多いと思われる．このようなデジタルテクノロジーの応用によって障害のある構音を円滑な会話レベルに引き上げることは，遠い夢物語ではない．現実に，当院の夢の会話プ
ロジェクト外来での治療のために韓国から昨年来日した患者は，初診時にはスマートフォンに打ち込んだテキストを日本語に翻訳して意思疎通を行っていた．しかし治療後には，彼自身が韓国語で話す声をスマートフォンに音声認識させ，その直接翻訳で会話が成立するまでになった．その意味では，補綴装置との併用で発声する元音声の質を高めることは重要な意義がある．図 8 に ドラえもんスピーカー と比喩的に表現されているのは，PAP と人工舌を用いて発声した音声信号を信号処理によって聞き取りやすい音声成分を強調するものであり，本人の声と同時に聞かせることにより明瞭度を高めるというパワーアシスト的な概念である 4）．現在試みられている試作機の一例を図 9に示す．
一方もう一つの近未来の達成モデルが存在する．図８に コナン君の蝶ネクタイ型変声装置 と比喩的に表現されているのは，生体から発せられる種々のデジタル情報（声でも良いし，顎口腔系で記録される筋活動や運動情報でも良いかもしれない）を学習させることによって人工的な声を合成する手法 5) である（図10）．上記の翻訳症例では元音声の質を向上させることによって実施が可能となっているが，元音声を必要としない臨床も可能になると考えられる．

近い将来開花する医歯工連携を想定するならば，歯学領域でこれまで培われている機能情報を工学領域で利用しやすい情報として獲得してゆくプロセスが達成される必要があると考えられる．これまでの種々の歯科領域における研究ノウハウの蓄積を勘案すれば，このプロセスには現状では歯科補綴学の機能研究領域が最も適したポジションにあると考える．この医歯工連携が達成されれば，構音障害の新規治療法を提供できることになり，舌がんのみでなく脳血管障害や種々の神経疾患も対象とした新たな学問領域と治療体系が創出されると考えられる．これは１大学のみが行う事ではなく，国内の多くの大学が個々にあるいは協力してこの方向性を持って取り組み，近未来に All Japan としての活動に集約されることが期待される．
文献1） Kozaki K I, Kawakami S, Konishi T, Ohta K, YanoJ, Onoda T et al. Structure of a New Palatal Plateand the Artiﬁcial Tongue for Articulation Disorderin a Patient with Subtotal Glossectomy. Acta MedOkayama 2016; 70: 205 211.
2） 皆木省吾，川上滋央，佐藤匡晃，兒玉直紀．夢の会
話プロジェクト ―舌切除患者への人工舌形態の確
立―．顎顔面補綴 2016; 39 (2): 6 11.
3） 太田圭二，宮﨑文伸，川上滋央，佐藤匡晃，古西隆之，村田尚道ほか．舌切除患者を対象としたソフト PAPの製作方法．顎顔面補綴 2016; 39 (2)：50 55.
4） 五福明夫，皆木省吾．夢の会話プロジェクト．岡山大学 知恵の見本市 2016
http://www.orpc.okayama-u.ac.jp/tenji/file/pdf/chie/2016/pamphlet/2016-13.pdf
5） 阿部匡伸，五福明夫，皆木省吾．声質変換による構音
障害者の音声明瞭性改善方式の開発．中央西日本メディカル・イノベーション 2017
http://www.orpc.okayama-u.ac.jp/tenji/file/pdf/
medical/2017/seeds/5̲seeds.pdf

著者連絡先：皆木 省吾〒 700-8525 岡山市北区鹿田町 2-5-1
岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
咬合・有床義歯補綴学分野
Tel: 086-235-6685
Fax: 086-235-6689
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