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神経活動の同期異常に着目した脳波での新たなてんかん診断法の創出

Research Project

Project/Area Number 22K15737
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

鈴木 皓晴  順天堂大学, 医学部, 助教 (90884065)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsてんかん / 発作型診断 / 脳波解析 / 同期現象 / Connectivity analysis / 診断 / 脳波 / 神経活動 / 同期
Outline of Research at the Start

てんかん診断には脳波検査が必須である。しかし、突発するてんかん性放電(突発波)を探し出す現在の脳波診断は感度が低く、数回の脳波検査を要する事が問題とされている。診断率向上のためには、脳波判読に対して視点を変えた新たな手法が求められる。申請者は、先行研究において、虚血性疾患を原因としたてんかん患者の非発作時背景脳波から、“神経活動の同期異常”を数値化することに成功した。本研究では、この手法を応用し、虚血性疾患に留まらず、全てのてんかん、およびてんかん症候群に対して、非発作時における神経活動の同期現象を解析し、脳波診断における“神経活動の同期異常”に着目をした本手法の有用性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、てんかんにおける非発作時の持続的な障害である“神経活動の同期異常”を用いた新たな指標開発と、てんかん脳波診断における診断能の検証”を目的としている。
具体的な解析手法としては、申請者が先行研究で行なった、脳波信号解析の手法のひとつであるSynchronization likelihood法(SL法)である。しかしながら、申請者が従来行っていた解析方法では、手順が多く時間が多大に必要であることが懸念された。そこで、申請者はMatlab上で解析コードを修正し、各々の解析周波数を一度に解析しうる、より迅速な解析方法での稼働の検証を行なった。
解析結果の精度を確認するために、頭蓋内脳波を用いて解析を行っている。焦点性てんかんにおける神経活動の同期現象から焦点診断を行うことが可能であることが解析結果から証明されたため、第55回てんかん学会にて症例報告した。その後、解析対象を側頭葉てんかん9名に拡大し、神経活動の同期現象から発作波拡延メカニズムの解明を行ない、その成果を、第56回てんかん学会で発表、IEEE Trans Biomed Eng. に論文報告した。
解析対象となる脳波データに関しては、全般性てんかん10例・焦点性てんかん10例のデータ収集が完了しており、現行の解析手法を適用し解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では、てんかんにおける非発作時の背景脳波から、脳波信号解析の手法のひとつであるSynchronization likelihood法(SL法)を用いて、 “神経活動の同期異常”の数値化をすることが必要である。
申請者本人がこれまで用いてきたSL法の解析ソフトでは、解析に要する手順が多く、多大な時間が必要であることがわかった。そこで、Matlab上で解析コードの修正を行い、さらに正常稼働するかを検証した。頭皮脳波に加え、今後の研究発展も視野に入れ、頭蓋内脳波での解析においても精度の検証を行ない、その成果を学会発表・論文報告した。以上のことから、研究がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

現時点で、全般性てんかん10例と焦点性てんかん10例での解析・比較検討を行う(令和6年度)
研究対照群数を増加させ、健常対照群の解析も加える。(6年度前半)
結果を適宜、学会報告し、論文報告を行う。(令和6年度)

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Causal Connectivity Network Analysis of Ictal Electrocorticogram With Temporal Lobe Epilepsy Based on Dynamic Phase Transfer Entropy2024

    • Author(s)
      Miao Yao、Suzuki Hiroharu、Sugano Hidenori、Ueda Tetsuya、Iimura Yasushi、Matsui Ryosuke、Tanaka Toshihisa
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      Volume: 71 Issue: 2 Pages: 531-541

    • DOI

      10.1109/tbme.2023.3308616

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Epilepsy surgery without lipoma removal for temporal lobe epilepsy associated with lipoma in the Sylvian fissure2022

    • Author(s)
      Nomura Kazuki、Suzuki Hiroharu、Iimura Yasushi、Mitsuhashi Takumi、Tamrakar Samantha、Ueda Tetsuya、Nishioka Kazuki、Fusegi Keiko、Tada Mari、Nakajima Madoka、Kakita Akiyoshi、Sugano Hidenori
    • Journal Title

      Acta Neurochirurgica

      Volume: 165 Issue: 1 Pages: 265-269

    • DOI

      10.1007/s00701-022-05330-7

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ROSA支援下での頭蓋内電極留置術症例の経験2022

    • Author(s)
      鈴木皓晴 飯村康司 三橋匠 上田哲也 西岡和輝 中島円 菅野秀宣
    • Journal Title

      脳神経外科ジャーナル

      Volume: 31 Pages: 393-399

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 側頭葉てんかんの発作時皮質脳波におけるConnectivity analysisと発作拡延メカニズム2023

    • Author(s)
      鈴木 皓晴
    • Organizer
      第56回 日本てんかん学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 後頭葉内側瘢痕脳回を伴った難治性側頭葉てんかんにおけるてんかん焦点の検証2023

    • Author(s)
      鈴木 皓晴
    • Organizer
      第53回 日本臨床神経生理学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 後頭葉内側瘢痕脳回を伴った難治性側頭葉てんかんにおけるてんかん焦点の検証:症例報告2022

    • Author(s)
      鈴木 皓晴
    • Organizer
      第55回 日本てんかん学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 側頭葉てんかんの発作時皮質脳波における Connectivity analysisと発作拡延メカニズム2022

    • Author(s)
      鈴木 皓晴
    • Organizer
      第52回 臨床神経生理学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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