• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Exploring prognostic brain biomarkers for cervical myelopathy: A resting-state functional MRI multicenter study

Research Project

Project/Area Number 18K09029
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Takenaka Shota  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40795861)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 海渡 貴司  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (70623982)
寒 重之  大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (20531867)
吉川 秀樹  大阪大学, 医学系研究科, 理事・副学長 (60191558)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords安静時functional MRI / 圧迫性頚髄症 / 脳機能的変化 / バイオマーカー / functional MRI / 頚髄症 / 予後予測
Outline of Final Research Achievements

Cervical MRI is the standard diagnostic imaging technique for patients with cervical myelopathy (CM). However, the utility of conventional cervical MRI as a predictive biomarker for surgical recovery remains unclear. Recently, resting-state functional MRI (rs-fMRI), which enables visualization of brain functional connectivity (FC) in the absence of tasks, has attracted attention in various fields, including neurodegenerative diseases. Twenty-eight patients with CM and 28 age- and sex-matched healthy controls (HCs) underwent rs-fMRI (twice for CM patients, before and six months after surgery). FC based on a seed to-voxel analysis and amplitude of low-frequency fluctuation analysis were performed. We explored preliminary biomarker study using these methods. Our findings provide preliminary evidence supporting the possibility of novel predictive measures for neurological recovery in CM using rs-fMRI.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

四肢の麻痺を呈する圧迫性頚髄症に対して手術の効果の予測(術後に改善を期待できるか)は現状では術者の経験に依存している部分が多い.特に発症からの期間が長い患者や麻痺の程度が強い患者については予測が難しい.今回の結果を用いると,術前の安静時脳functional MRIを解析することによって手指の麻痺の程度を表す10秒テスト(10秒間で何回グーパーができるか)の改善程度を予測できる可能性が示された.これにより患者は手術を受けるかどうかの客観的評価を術前に得られる可能性がある.今後は他の施設でも一般化できるか(外的妥当性)の検証が必要と考える.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Resting-state Amplitude of Low-frequency Fluctuation Is a Potentially Useful Prognostic Functional Biomarker in Cervical Myelopathy2020

    • Author(s)
      Takenaka S, Kan S, Seymour B, Makino T, Sakai Y, Kushioka J, Tanaka H, Watanabe Y, Shibata M, Yoshikawa H, Kaito T.
    • Journal Title

      Clinical orthopaedics and related research

      Volume: online ahead of print Issue: 7 Pages: 1667-1680

    • DOI

      10.1097/corr.0000000000001157

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Towards prognostic functional brain biomarkers for cervical myelopathy: A resting-state fMRI study.2019

    • Author(s)
      Takenaka S, Kan S, Seymour B, Makino T, Sakai Y, Kushioka J, Tanaka H, Watanabe Y, Shibata M, Yoshikawa H, Kaito T.
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 9(1) Issue: 1 Pages: 10456-10456

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46859-5

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 脊椎疾患のニューロイメージングの近未来 安静時fMRIを用いた脳機能結合解析に基づく頸髄症の予後予測を目指して.2019

    • Author(s)
      海渡 貴司, 武中 章太, 串岡 純一, 吉川 秀樹, 渡邉 嘉之, 田中 壽, 寒 重之, 柴田 政彦.
    • Journal Title

      日本整形外科学会雑誌

      Volume: 93(7) Pages: 456-459

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 安静時 functional MRIを用いた脳局所活動評価による頚髄症患者の可塑性,予後予測の妥当性検証.2020

    • Author(s)
      武中 章太,寒 重之,牧野 孝洋,坂井 勇介,串岡 純一,田中 壽,渡邉 嘉之,柴田 政彦,海渡 貴司.
    • Organizer
      第49回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 安静時 functional MRIを用いた頚髄症患者における脳機能結合解析の厳密な多重比較補正を適用した再検討.2020

    • Author(s)
      武中 章太, 海渡 貴司, 寒 重之, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹.
    • Organizer
      第93回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 安静時functional MRIを用いた頸髄症患者の脳局所活動評価における可塑性、予後予測.2019

    • Author(s)
      武中 章太, 海渡 貴司, 寒 重之, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹.
    • Organizer
      第48回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 頸髄症患者の脳局所活動評価における可塑性、予後予測 安静時functional MRIを用いて.2019

    • Author(s)
      武中 章太, 海渡 貴司, 寒 重之, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹.
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Plasticity of the brain and prognostic prediction in evaluating spontaneous brain activity for cervical myelopathy: A resting-state fMRI study.2019

    • Author(s)
      Takenaka S, Kaito T, Makino T, Sakai Y, Kushioka J, Tanaka H, Watanabe Y, Kan S, Shibata M.
    • Organizer
      EUROSPINE
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 安静時fMRIを用いた脳機能的結合解析による頸髄症の新規予後予測法の開発.2018

    • Author(s)
      海渡 貴司, 寒 重之, 武中 章太, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹
    • Organizer
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 頸髄症の新規予後予測バイオマーカーとしての脳機能的結合評価の有用性 安静時fMRIによる検討.2018

    • Author(s)
      海渡 貴司, 寒 重之, 武中 章太, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹
    • Organizer
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 頸髄症における脳機能的結合の変化 安静時functional MRIを用いた検討.2018

    • Author(s)
      串岡 純一, 海渡 貴司, 寒 重之, 武中 章太, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹
    • Organizer
      第91回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 頸髄症術後の脳機能結合における代償性変化 術前後の安静時functional MRIを用いて.2018

    • Author(s)
      武中 章太, 海渡 貴司, 寒 重之, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹
    • Organizer
      第91回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 脊椎疾患のニューロイメージングの近未来 安静時fMRIを用いた脳機能的結合解析に基づく頸髄症の予後予測.2018

    • Author(s)
      海渡 貴司, 寒 重之, 武中 章太, 牧野 孝洋, 坂井 勇介, 串岡 純一, 田中 壽, 渡邉 嘉之, 柴田 政彦, 吉川 秀樹
    • Organizer
      第91回日本整形外科学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Brain changes in functional connectivity in patients with cervical myelopathy: A resting-state functional MRI study2018

    • Author(s)
      Kushioka J, Kaito T, Kan S, Takenaka S, Makino T, Sakai Y, Tanaka H, WatanabeY, Shibata M, Yoshikawa H
    • Organizer
      第47回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] rs-fMRIを用いた脳機能結合解析による圧迫性頚髄症の新規予後予測バイオマーカーの探索-多施設研究2018

    • Author(s)
      海渡 貴司
    • Organizer
      平成30年度第1回合同班会議
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 脳rs-fMRIを用いた頚髄症の予後予測 -追加解析結果(ALFFによる予後予測)と多施設研究の進捗報告-2018

    • Author(s)
      海渡 貴司,武中 章太,牧野 孝洋,坂井 勇介
    • Organizer
      平成30年度第2回合同班会議
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Brain biomarkers fo rneurological improvement in patients with cervical myelopathy - A resting-state fMRI study2018

    • Author(s)
      Takashi Kaito, Shota Takenaka, Takahiro Makino, Yusuke Sakai, Junichi Kushioka, Hisashi Tanaka, Yoshiyuki Watanabe, Shigeyuki Kan, Masahiko Shibata
    • Organizer
      CSRS 46th Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Brain functional connectivity can be a novel biomarker for neurological recovery for cervical myelopathy.2018

    • Author(s)
      Takashi Kaito
    • Organizer
      9th Annual meeting of CSRS-AP
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi