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Long-Term Effectiveness Study of Adaptive DBS for Parkinson's Disease

Research Project

Project/Area Number 23K08519
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷 直樹  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20598370)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 貴島 晴彦  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10332743)
押野 悟  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40403050)
木村 活生  横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 助教 (60438140)
細見 晃一  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (70533800)
江村 拓人  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (70891505)
圓尾 知之  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (90533810)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsDeep Brain Stimulation / Closed-loop system / Adaptive DBS / Local Field Potential / Beta oscillation / Parkinson's Disease / Subthalamic Nucleus / Globus Pallidus / 脳深部刺激術 / closed loop system / local field potential / beta oscillation / adaptive DBS / closed-loop system / Parkinson's disease / Local field potential
Outline of Research at the Start

我々は2019年から大脳基底核神経活動をパーキンソン病(PD)運動症状のbiomarkerとして利用し、脳深部刺激療法の強度を自動調整するAdaptive DBS (aDBS)の早期臨床効果を検証した。結果、PD運動症状のbiomarkerと考えられた神経活動は一部のPD患者では観察されないことや、大きな日差変動がみられること、DBS刺激に反応しない神経活動があることなどを明らかにした。本研究ではaDBS臨床研究を継続し、aDBSの長期効果の検証を行うとともにPD運動症状のbiomarkerとなる神経活動記録の詳細を明らかにすることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

進行期パーキンソン病患者63症例の外科治療を行い、局所電場電位(Local Field Potential: LFP)の記録が可能な脳深部刺激(DBS)電極および刺激装置(Implantable Pulse Generator: IPG)を埋め込みLFPの測定を行った。
Adaptive DBS(aDBS)の使用を開始した患者のうち、同意を得られた患者において臨床効果追跡研究を行っている。この研究では従来の刺激からaDBSに変更後の各種臨床スコア(MDS-UPDSR, PDQ-39, Berg Balance Scale, 10m Timed up to Go test)、刺激条件、刺激副作用、レボドパ換算薬剤量をaDBS開始前、開始半年後、1年後、2年後、3年後に評価している。現在までに29症例が研究に登録され、27症例が半年後の、24症例が1年後の、21症例が2年後、7症例が3年後の評価を終えた。これまで結果は国際、国内学会で報告するとともに、現在学術論文を投稿し審査中である。
また、LFP測定可能なIPGを植え込んだ患者のうち、特にLFP測定回数の多かった13症例で、電極留置後長期間のLFP変化を解析した。LFPデータを周期性成分と非周期性成分に分割し、変化を解析した。結果は国際、国内学会で発表した。また論文を作成し学術雑誌に投稿中である。
さらに倫理委員会の承諾を得て大阪大学の他、6施設との共同でdatabaseの立ち上げを行った。DatabaseにはLFP、各種臨床スコア、被験者背景などの入力を行う。Databaseのシステムには大阪大学にサーバーが設置されているREDCapを採用した。倫理委員会の承認を得てデータ収集を開始している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

順調に症例登録、データ収集が進み、学会発表、論文投稿を行っている。ただし、淡蒼球内節に電極が留置された症例が少ない。

Strategy for Future Research Activity

現在、進行期パーキンソン病患者におけるbeta oscillationの発現率の解析を行っている。併せて長期的なbeta powerの変動に関する解析も行っている。今後はAdaptive DBS開始後の臨床効果追跡調査を継続するとともに、従来の刺激との比較を行う無作為比較化試験を多施設で行う予定としている。これらのデータは構築したDatabaseに収集する予定である。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2025 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Beta-gamma phase-amplitude coupling of scalp electroencephalography during walking preparation in Parkinson’s disease differs depending on the freezing of gait2024

    • Author(s)
      Kimoto Yuki、Tani Naoki、Emura Takuto、Matsuhashi Takahiro、Yamamoto Takuto、Fujita Yuya、Oshino Satoru、Hosomi Koichi、Khoo Hui Ming、Miura Shimpei、Fujinaga Takahiro、Yanagisawa Takufumi、Kishima Haruhiko
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 18 Pages: 1495272-1495272

    • DOI

      10.3389/fnhum.2024.1495272

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristics of Changes in Intrathecal Baclofen Dosage over Time due to Causative Disease2023

    • Author(s)
      KIMOTO Yuki、OSHINO Satoru、TANI Naoki、HOSOMI Koichi、KHOO Hui Ming、FUJITA Yuya、MIURA Shimpei、IWATA Takamitsu、EMURA Takuto、MATSUHASHI Takahiro、ONODA Yuji、ISHIUCHI Takamasa、YANAGISAWA Takufumi、HIRATA Masayuki、KISHIMA Haruhiko
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 63 Issue: 12 Pages: 535-541

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2022-0359

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • Year and Date
      2023-12-15
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical Factors Related to Outcomes in Pediatric Epilepsy Surgery: Insight into Predictors of Poor Surgical Outcome2023

    • Author(s)
      OSHINO Satoru、TANI Naoki、KHOO Hui Ming、KAGITANI-SHIMONO Kuriko、NABATAME Shin、TOMINAGA Koji、YANAGISAWA Takufumi、HIRATA Masayuki、KISHIMA Haruhiko
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 63 Issue: 5 Pages: 173-178

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2022-0300

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • Year and Date
      2023-05-15
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Utilization of three-dimensional fusion images with high-resolution computed tomography angiography for preoperative evaluation of microvascular decompression: patient series2023

    • Author(s)
      Iwata Takamitsu、Hosomi Koichi、Tani Naoki、Khoo Hui Ming、Oshino Satoru、Kishima Haruhiko
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery: Case Lessons

      Volume: 6 Issue: 9

    • DOI

      10.3171/case23330

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] White matter microstructural alterations in patients with neuropathic pain after spinal cord injury: a diffusion tensor imaging study2023

    • Author(s)
      Dong Dong、Hosomi Koichi、Mori Nobuhiko、Kamijo Yoshi-ichiro、Furotani Yohei、Yamagami Daisuke、Ohnishi Yu-ichiro、Watanabe Yoshiyuki、Nakamura Takeshi、Tajima Fumihiro、Kishima Haruhiko、Saitoh Youichi
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 14 Pages: 1241658-1241658

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1241658

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] One-Year Prospective Observational Study of Adaptive Deep Brain Stimulation in Parkinson's Disease: Efficacy and Potential for Wear-Off Symptom Management2025

    • Author(s)
      Tani N
    • Organizer
      6th International Brain Stimulation Conference 2025
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adaptive DBS は有効なのか、またどのような患者に有効なのか?2025

    • Author(s)
      谷直樹、江村拓人、藤田祐也、細見晃一、森信彦、Khoo Hui Ming、押野悟、貴島晴彦
    • Organizer
      第64回 日本定位・機能神経外科学会
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  • [Presentation] PROSPECTIVE OBSERVATIONAL STUDY OF ADAPTIVE DEEP BRAIN STIMULATION FOR ADVANCED PARKINSON'S DISEASE IN OSAKA, JAPAN: REPORT OF 13 CASES OVER 1 YEAR2024

    • Author(s)
      Tani N, Emura T, Hosomi K, Matsuhashi T, Kimoto Y, Fujinaga T, Oshino S, Kishima H
    • Organizer
      WSSFN2024
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LOCAL FIELD POTENTIAL AND PROGRAMMING CHARACTERISTICS OF ADAPTIVE DEEP BRAIN STIMULATION FOR PARKINSON’S DISEASE FROM A REAL-WORLD REGISTRY IN JAPAN2024

    • Author(s)
      Tani N
    • Organizer
      WSSFN2024
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 進行期パーキンソン病に対する適応型脳深部刺激の前向き観察研究:1年間にわたる19例の報告2024

    • Author(s)
      谷直樹、江村拓人、細見晃一、藤永貴大、Khoo Hui Ming、押野悟、貴晴彦
    • Organizer
      日本脳神経外科学会 第83回学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Percept PC市販後調査で見られたbeta oscillationの特性とaDBS使用状況2024

    • Author(s)
      谷直樹、貴島晴彦、牟礼英生、大島秀規、木村活生、村瀬永子、坪井義夫、坪井崇、竹崎達也、樋口佳則、大山彦光
    • Organizer
      第63回日本定位・機能神経外科学会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] STN-DBS電極留置後のlocal field potential記録で見られるbeta powerの特性変化2024

    • Author(s)
      谷直樹、江村拓人、木本優希、松橋崇寛、細見晃一、押野悟、クーウイミン、藤永貴大、貴島晴彦
    • Organizer
      第63回日本定位・機能神経外科学会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] パーキンソン病運動症状の biomarker としての local field potential と adaptive DBS2024

    • Author(s)
      谷直樹
    • Organizer
      第26回日本ヒト脳機能マッピング学会
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      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 進行期パーキンソン病患者に1年間閉ループ系刺激を使用するとオフ状態が改善傾向を示した。2024

    • Author(s)
      江村拓人、谷 直樹、細見 晃一、松橋 崇寛、木本 優希、藤永 貴大、貴島 晴彦
    • Organizer
      第63回日本定位・機能神経外科学会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] LFP as Biomarkers of Parkinson's Disease Motor Symptoms and its application to Adaptive DBS2023

    • Author(s)
      Tani N,Emura T,Kimoto Y,Matsuhasi T,Fujita Y, Hosomi K,Oshino S, Hui Ming KHOO,Yanagisawa T,Kishima H
    • Organizer
      AASSFN2023
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The behavior of the periodic and aperiodic components of LFP differ in both temporal variation and spatial distribution during the period of dissipation of the micro lesion effect after deep brain stimulation electrode implantation in Parkinson's disease2023

    • Author(s)
      Naoki Tani, Takuto Emura, Yuki Kimoto, Takahiro Matsuhashi, Takuto Yamamoto, Koichi Hosomi, Omori, Satoru Oshino, Hui Ming Khoo, Yuya Fujita, Ryohei Fukuma, Takufumi Yanagisawa, Haruhiko Kishima
    • Organizer
      Neuroscience2023
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deep Brain Stimulationアップデート2023

    • Author(s)
      谷直樹
    • Organizer
      第17回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
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      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Closed-loop stimulation over one year wasn't worse than conventional deep brain stimulation in advanced Parkinson's Disease patients.2023

    • Author(s)
      Takuto Emura, Naoki Tani, Koichi Hosomi, Takahiro Matsuhashi, Yuki Kimoto, Haruhiko Kishima
    • Organizer
      Neuroscience2023
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 進行期パーキンソン病患者に1年間閉ループ系刺激を使用しても従来の刺激に劣っていなかった。2023

    • Author(s)
      江村拓人、谷 直樹、細見 晃一、松橋 崇寛、木本 優希、Reza Abdi、貴島 晴彦
    • Organizer
      第82回日本脳神経外科学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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