Application of real-time high-frequency oscillation mapping in awake craniotomy
| Project/Area Number |
23K15638
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
真田 隆広 旭川医科大学, 医学部, 客員助教 (60835205)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | Functional brain mapping / High gamma activity / Awake craniotomy / Brain tumor / Electrocorticogram / Attenuation / Habituation |
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| Outline of Research at the Start |
脳表を直接刺激する脳皮質電気刺激マッピングが脳機能局在を診断する標準的な方法として広く行われている。一方で、脳皮質脳波の高周波律動(HGA:High gamma activity, 60-170Hz)が脳機能局在を反映しているとされ、注目されてきている。しかしながら、HGAマッピングをより詳細に解析する事が実用化に向けて必要である。
本研究は、課題内容、麻酔薬および覚醒状態がHGAマッピングに与える影響について検証を行い、より高精度のHGAマッピング法を確立することを目的とする。結果をもとに、HGAマッピングがより低侵襲で安全な脳機能局在診断方法として臨床応用されるための可能性を探索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、同一運動課題の皮質活動の“慣れ”によって脳皮質脳波の高周波律動(HGA:High gamma activity, 60-170Hz)が減衰している可能性について詳細な解析を行った。
旭川医科大学病院および近畿大学病院てんかん外科手術および覚醒下開頭腫瘍摘出術の対象となった患者に11例について、同一運動課題によるHGA減衰効果について解析を行った。一次運動野・感覚野を関心領域とし、電極139個が対象となった。課題提示後0.4-1.0秒のHGAを測定し、統計学的有意（p＜0.05）なHGA上昇を認めた電極は60個だった。これらの各電極から得られるHGAを課題内掌握回数（短い休息を伴う群）と課題回数（長い休息を伴う群）に分けて減衰効果を調べた。課題内掌握回数は3回まで、課題回数自体は2回までは統計学的に有意な減少を認め、以降は緩やかな減衰効果を示した。また、各電極から得られたHGAについて有意な減衰効果を認めた電極についても調べた。課題内掌握回数におけるHGA減衰は15個（25.0％）、課題回数におけるHGA減衰は9個（15％）であり、課題回数（長い休息を伴う群）におけるHGAは減衰効果の影響が少なかった。さらに、これらの電極は手の一次運動野・感覚野に密集する傾向を示した。これらの結果から、同一運動課題によりHGAの減衰が生じる可能性を示した。解剖学的な手の一次運動野・感覚野の電極ではHGAの減衰効果を念頭に置く可能性を示した。
上記結果を第56回日本てんかん学会学術集会、第26回日本ヒト脳機能マッピング学会で報告した。また、国際学会であるBCI&NEUROTECHNOLOGY 『SPRING SCHOOL 2023』に招待され教育講演を行った。
また、本研究の対象疾患でもある悪性脳腫瘍についてMRIを用いた画像研究を行い、国内、国際学会および原著論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
近畿大学病院脳神経外科との国内共同研究およびGuger technologies社との国際共同研究によって、高周波律動における減衰効果の影響を詳細に解析し結果をまとめることができた。単一運動課題によって高周波律動の減衰効果を定量的に検証した初めての研究成果として、国内および国際学会で発表することができた。また、この研究結果を論文投稿に向けて準備中である。
一方で、覚醒下開頭腫瘍摘出術の対象となる患者に対して、各課題のHGAマッピング局在診断精度、半覚醒状態での言語領野の局在診断精度について十分に検討行うことができなかっため、今後は症例を蓄積して検討を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
覚醒下開頭腫瘍摘出術の対象となる患者に対して、各課題のHGAマッピング局在診断精度、半覚醒状態での言語領野の局在診断精度に対して検討を行う。また、対象患者が予定より少ないことが想定される場合には、近畿大学脳神経外科非常勤講師及び金沢工業大学客員教授の露口尚弘医師と協力して症例を蓄積し、解析を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(13 results)
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[Presentation] The ratio of T1-Weighted to T2-Weighted Signal Intensity and IDH mutation in glioma2023
Author(s)
Takahiro Sanada, Shota Yamamoto, Hirotaka Sato, Mio Sakai, Masato Saito, Nobuyuki Mitsui, Satoru Hiroshima, Ryogo Anei, Yonehiro Kanemura, Katsuyuki Nakanishi, Haruhiko Kishima, Manabu Kinoshita
Organizer
Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 32nd Annual Meeting
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真田 隆広 , 木下 学 , 佐々木 貴浩 , 林 宣秀 , 深井 順也 , 佐藤 広崇 , 沖田 典子 , 埜中 正博 , 宇田 武弘 , 有田 英之 , 森 鑑二 , 石橋 謙一 , 西田 南海子 , 谷野 美智枝 , 児玉 良典 , 眞能正幸 , 金村 米博
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Organizer
第53回日本脳卒中の外科学会学術集会 (STROKE2024)
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