集束超音波療法と脳機能画像解析を通した振戦性疾患の病態メカニズム解明

• Project/Area Number: 22K15727
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 坪井 崇 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50772266)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: パーキンソン病 / 本態性振戦 / ジストニア性振戦 / 脳深部刺激療法 / 集束超音波治療 / 集束超音波療法 / 振戦 / ジストニア

Outline of Research at the Start

パーキンソン病・本態性振戦・ジストニア性振戦それぞれにおいて，1年間に10～20例の組み入れを想定している．研究期間終了までに術前後の評価が終了した症例については,研究計画１（パーキンソン病・本態性振戦・ジストニア性振戦における振戦に関連する脳ネットワークの相互比較），研究計画２（加速度計および表面筋電図における診断マーカーの検討），研究計画３（FUSを施行するパーキンソン病・本態性振戦・ジストニア性振戦におけるQOL変化の解析）の全てについて解析を行い，術前のみの評価が終了した症例については研究計画2の解析を行う予定としている．

Outline of Annual Research Achievements

現在までに合計95例の本態性振戦，ジストニア性振戦，パーキンソン病患者の研究への組み入れおよび術前評価を行った．振戦重症度評価およびQOL評価尺度に加え，脳機能画像 (安静時機能的MRI)・拡散テンソル画像の撮像，加速度計を用いた評価も行った．
加速度計データについては名古屋大学情報学部の研究者との共同研究により，主要な振戦関連パラメータをPython上で自動解析するソフトウェアを開発した．術前データを用いて，本態性振戦，ジストニア性振戦，パーキンソン病の加速度計データによる特徴抽出を試みた．その結果，振戦の周波数は本態性振戦よりもジストニア性振戦で有意に低かった．安静時振戦の不規則性（tremor stability index）はパーキンソン病よりもジストニア性振戦において有意に高かった．half width powerを用いた振戦の強さの左右差の検討では，本態性振戦と比較してジストニア性振戦やパーキンソン病において左右差が顕著であった．加速度計が客観的な診断マーカーとなる可能性について，国内外の学会において報告した．さらに，論文化に向けた準備を進めている．
また，集束超音波療法を施行した患者においては，名古屋大学および協力病院における術後の定期評価を行っている．術前後の比較により，(1) FUSの振戦および生活の質を改善する臨床効果を明らかにする，(2) 相互比較を通したパーキンソン病・本態性振戦・ジストニア性振戦における振戦に関連する脳ネットワークの共通点・相違点を安静時機能的MRIを用いて明らかにする，ことが期待される．データ蓄積は順調に進んでおり，2024年4月からの基盤研究(C)「デジタルマーカーとfMRIによる振戦疾患の病態解明と集束超音波の治療効果判定」に引き継いで研究を進めていく予定である．

Research Products

• [Journal Article] Outcomes and Prognostic Factors of Magnetic Resonance-guided Focused Ultrasound Thalamotomy for Essential Tremor at 2-year Follow-up (2024)
  • Author(s): Hashida M, Maesawa S, Kato S, Nakatsubo D, Tsugawa T, Torii J, Tanei T, Ishizaki T, Mutoh M, Ito Y, Tsuboi T, Mizuno S, Suzuki M, Wakabayashi T, Katsuno M, Saito R.
  • Journal Title: Neurologia medico-chirurgica Volume: 64 Issue: 4 Pages: 137-146
  • DOI: 10.2176/jns-nmc.2023-0202
  • ISSN: 0470-8105, 1349-8029
  • Year and Date: 2024-04-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cerebellar and thalamic connector hubs facilitate the involvement of visual and cognitive networks in essential tremor (2024)
  • Author(s): Epifanio Bagarinao, Satoshi Maesawa, Sachiko Kato, Manabu Mutoh, Yoshiki Ito, Tomotaka Ishizaki, Takafumi Tanei, Takashi Tsuboi, Masashi Suzuki, Hirohisa Watanabe, Minoru Hoshiyama, Haruo Isoda, Masahisa Katsuno, Gen Sobue, Ryuta Saito
  • Journal Title: Parkinsonism & Related Disorders Volume: 121 Pages: 106034-106034
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2024.106034
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 3D-accelerometry characteristics of essential tremor and dystonic tremor. (2023)
  • Author(s): Tsuboi T, Sawada K, Hoshino S, Higuchi M, Mutoh M, Torii J, Nakatsubo D, Maesawa S, Suzuki M, Sato M, Hiraga K, Satake Y, Yokoi K, Hattori M, Saito R, Katsuno M.
  • Organizer: The International Congress of Parkinson's disease and movement disorders, Copenhagen, Denmark.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 本態性振戦およびジストニア性振戦の9軸モーションセンサを用いた特徴抽出 (2023)
  • Author(s): 坪井崇，澤田桂都，星野聖奈，樋口萌花，武藤学，伊藤芳記，石﨑友崇，種井隆文，中坪大輔，前澤聡，鈴木将史，佐藤茉紀，玉腰大悟，平賀経太，佐竹勇紀，齋藤竜太，勝野雅央
  • Organizer: 第64回日本神経学会学術大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 9軸モーションセンサを用いた本態性振戦およびジストニア性振戦の特徴抽出 (2023)
  • Author(s): 坪井崇，澤田桂都，星野聖奈，樋口萌花，武藤学，伊藤芳記，石﨑友崇，種井隆文，中坪大輔，前澤聡，鈴木将史，佐藤茉紀，玉腰大悟，平賀経太，佐竹勇紀，齋藤竜太，勝野雅央
  • Organizer: 第25回ヒト脳機能マッピング学会
• [Presentation] Characterizing essential tremor and dystonic tremor using 3D accelerometry analysis (2023)
  • Author(s): Takashi Tsuboi, Keito Sawada, Sena Hoshino, Moeka Higuchi, Manabu Mutoh, Jun Torii, Daisuke Nakatsubo, Satoshi Maesawa, Masashi Suzuki, Maki Sato, Keita Hiraga, Yuki Satake, Katsunori Yokoi, Makoto Hattori, Ryuta Saito, Masahisa Katsuno
  • Organizer: Asian and Oceanian Parkinson’s Disease and Movement Disorders Congress, Kolkata
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 9軸モーションセンサによる本態性振戦およびジストニア性振戦の特徴抽出 (2022)
  • Author(s): 坪井崇，澤田桂都，星野聖奈，樋口萌花，武藤学，鳥居淳，中坪大輔，前澤聡，鈴木将史，佐藤茉紀，平賀経太，佐竹勇紀，横井克典，服部誠，齋藤竜太，勝野雅央
  • Organizer: 第16回パーキンソン病運動障害疾患コングレス
• [Presentation] 機能的脳神経外科治療が検討された振戦性疾患の診断と治療方針 (2022)
  • Author(s): 坪井崇，鈴木将史，佐藤茉紀，平賀経太，佐竹勇紀，服部誠，原一洋 ，鳥居潤，中坪大輔，前澤聡，齋藤竜太，勝野雅央
  • Organizer: 第63回日本神経学会学術大会
• [Book] 救急、プライマリ・ケアでの神経診療がわかる、できる (2023)
  • Author(s): 坪井崇
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 羊土社