近赤外線分光法を用いた持続性知覚性姿勢誘発めまいの他覚的評価システム構築

• Project/Area Number: 22K09682
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 將積 日出夫 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (60187507)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高倉 大匡 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (50345576)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 近赤外線分光法 / 持続性知覚性姿勢誘発めまい / 前庭リハビリテーション / 大脳皮質 / ニューロフィードバック療法

Outline of Research at the Start

持続性知覚性姿勢誘発めまい(PPPD)はめまい感を主訴とする慢性めまい疾患であり、めまい疾患の約2割を占める。PPPDの診断は問診による自覚症状により行われており、他覚的な検査法はない。PPPDでは従来の前庭リハビリテーション（前庭リハ）に抵抗してめまい・ふらつきが持続する難治例が存在する。そこで本研究では、非侵襲的な脳機能画像検査である近赤外線分光法(NIRS)により、PPPD患者でのめまい感の増悪に関連する大脳皮質領域を検討することで他覚的な検査装置の開発を目指す。さらに、新しい前庭リハとしてニューロフィードバック（NF)技術への応用を目指してめまい感に相関する大脳皮質領域を検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、持続性知覚性姿勢誘発めまい（PPPD）の他覚的な検査や新しい前庭リハであるNF療法への開発を目指して、PPPD患者の過剰適応に関連する条件下（立位、歩行、体動時）での大脳皮質血流に及ぼす影響を検討するため、初年度は以下の研究を実施した。
1.解析システムの構築
PPPD患者のめまい感の増悪に関連する過剰適応条件のNIRS検査装置としてLIGHTNIRS（島津製作所製）を2台用いる。被検者に小サイズ、軽量化した本器を専用のキャリーバックにいれて携帯させ、立位、歩行、体動時の大脳皮質血流の変化を無線通信によりデータ収集用のパソコンへ転送し保存させる。1台のLIGHTNIRSの頭部プローブは26チャンネルであり、解析用のパソコンを2台連結することで、同時に52チャンネルの解析が可能なシステム構築を行う。NIRSのデータ解析には、fMRIで用いられるStatistical parametric mapping（SPM）をNIRS用に開発したNIRS-SPMを用いて、有意な血流変化が認められる大脳皮質領域を画像化する。初年度は、2台のLIGNTNIRSからのNIRSデータに対してNIRS-SPMを活用した解析ができるような解析システムを構築した。
2．刺激システム構築
PPPD患者へのめまい感を増悪する過剰適応条件時には、立位や歩行時に視覚刺激を加えてめまい感を増悪させると被検者が転倒する危険性がある。そのため、視覚刺激は仮想空間を用い、コンビニの陳列棚の間の通路の歩行時等の映像（過剰適応条件時映像）を被検者の前方に設置された大型のスクリーンにプロジェクタで投影する刺激システムを試作した。しかしながら、本刺激システムでは色彩のコントラストが十分でないことが明らかとなった。そこでヘッドマウントディスプレイ（ HMD）にて被検者に与える刺激システムの構築に変更して作成中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PPPD患者へのめまい感を増悪する過剰適応条件時には、視覚刺激は仮想空間を用い、コンビニの陳列棚の間の通路の歩行時等の映像（過剰適応条件時映像）を被検者の前方に設置された大型のスクリーンにプロジェクタで投影する刺激システムを試作した。しかしながら、本視覚刺激システムでは、色彩のコントラストが十分でなく、PPPD患者に対する過剰適応条件に不適であることが明らかとなった。そこでヘッドマウントディスプレイ（ HMD）にて被検者に与える刺激システムの構築に変更して作成中である。一方、PPPD患者の正確な診断のために、富山大学附属病院先端めまいセンターにおける精密平衡機能検査とアンケート調査（Dizziness Handicap Inventory、Niigata PPPD questionnaire、 Hospital Anxiety Deression Scale、My頭痛チェッカーなど）を活用する診断システムを構築した。

Strategy for Future Research Activity

PPPD患者へのめまい感を増悪する過剰適応条件として、視覚刺激は仮想空間を用い、コンビニの陳列棚の間の通路の歩行時等の映像（過剰適応条件時映像）を被検者に与えるHMDを用いた刺激システムの確立が必要である。NIRS用のHMDの確立では、NIRSのヘッドキャップ装着に支障がなくHMDが装着できる必要があり、必要に応じてヘッドキャップの改良を行う予定である。PPPD患者は、確立した診断システムにより年間20人程度の新規患者が受診することが明らかとなった。PPPD患者に対しては前庭リハビリテーションの介入による治療を3ヶ月以上継続して行っている。そのため、本研究における次年度以降のPPPD患者のリクルートも比較的容易にできることが予想される。