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未来予測手術具現化のための脳機能データベース及び標準脳の作成

Publicly Offered Research

Project AreaMultidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
Project/Area Number 15H01128
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

田村 学  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (80453174)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords脳機能マッピング / デジタル化 / 標準脳 / 未来予測手術 / データベース / ログ取得 / 行程解析 / 覚醒下手術
Outline of Annual Research Achievements

当該施設では2000年以降、術中MRIを利用したナビゲーションシステムを1600例以上に経験し、加えて2004年以降、覚醒下脳機能マッピングを行う際、ナビゲーション画像や電気刺激及び患者反応の情報を同時記録したビデオ記録(IEMAS)を行い350症例以上に活用された。これら可視化プロセスは手術経験という勘のみならず科学的評価、そして意志決定プロセスとして重要である。ただし、脳表面や白質を電気刺激したprobeの位置情報はアナログのため術中MRIへの反映が不十分であった。この発展的解決のため、覚醒下手術中の刺激probeからの位置情報をログ情報として記録し、患者の脳機能情報を付加することでデジタル化さらにはデータベース構築を行い活用することを目的とした。
2015年から2016年に実施した覚醒下神経膠腫摘出手術29例(男性16名、女性13名、平均38.1±10.8歳、うち初発23例)に対し、マッピング時の刺激電極装置(ユニークメディカル社)の位置情報をログとして取得し、術中MRIナビゲーション(BrainLab社)と連動させ、画像解析ソフト(3D-slicer)上で電気刺激部位のデジタル情報を得た。得られた術中MRI上の反応点は術前MRI及び標準脳上に変換表示すると共に、画像変換に伴う精度を算出した。29名全例でログ情報取得が可能であった。従来のビデオ記録だけでは不確定な刺激位置情報の同定や、brain shiftの判定に有用であった。術中MRI上反応点の画像変換精度については、脳表上で言語停止が得られた10症例に対して近隣脳溝を基準に計測を行い、術前MRIへは2.8±1.3 mm、さらに標準脳へは5.5±3.6 mmと算出された。術中MRIナビゲーションと連動し脳機能マッピング情報のデジタル化が行えた。また、標準脳上への変換に関しても、個々の患者脳へ応用可能となる成果を得た。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 12 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 2 results)

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      Saito T, Tamura M, Chernov M, Ikuta S, Muragaki Y, Maruyama T
    • Journal Title

      Prog Neurol Surg

      Volume: 30 Pages: 117-158

    • DOI

      10.1159/000464387

    • ISBN
      9783318060560, 9783318060577
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    • Journal Title

      J Neurosurg

      Volume: Posted online on 22 Jan Issue: 4 Pages: 1-9

    • DOI

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      Volume: Posted online on 5 Feb Issue: 3 Pages: 1-8

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      Volume: 61 Issue: 12 Pages: 4479-4490

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      脳神経外科ジャーナル

      Volume: 25(7) Pages: 555-565

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      Volume: - Issue: 4 Pages: 1-15

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      10.3171/2016.8.jns16442

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      Saito, T., Y. Muragaki, T. Maruyama, M. Tamura, M. Nitta, S. Tsuzuki, Y. Konishi, K. Kamata, R. Kinno, K. L. Sakai, H. Iseki and T. Kawamata
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      Volume: 56 Pages: 1-9

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      Saito T, Muragaki Y, Maruyama, Tamura M, Nitta M, Okada Y.
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      Volume: 55 Pages: 1-13

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      130004922268

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      丸山隆志, 村垣善浩, 新田雅之, 齋藤太一, 田村学, 伊関洋, 岡田芳和
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      Volume: 24 Pages: 76-84

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      Tamura M, Muragaki Y, Saito T, Maruyama T, Nitta M, Tsuzuki S, Iseki H, Okada Y
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      Neurol Med Chir (Tokyo)

      Volume: 55 Pages: 383-398

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      130005069869

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      Volume: 34-6 Pages: 271-279

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      The third International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
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      Nara, Japan
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      第17回日本術中画像情報学会シンポジウム
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      鹿児島市、鹿児島県
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      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
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      第25回日本コンピュータ外科学会
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      大田区、東京都
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      第75回日本脳神経外科学会総会
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      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 山田浩之, 南伸二, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
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      第14回日本AwakeSurgery学会
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      第35回日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      千葉市、千葉県
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      Tamura M, Maruyama T, Mangin J-F, Ikuma S, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
    • Organizer
      20th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
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      S. Aonuma, J. Gomez-Tames, I. Laakso, A. Hirata, T. Takakura, M. Tamura, and Y. Muragaki
    • Organizer
      ICNIRP International NIR Workshop
    • Place of Presentation
      Cape Town, Souch Africa
    • Year and Date
      2016-05-09
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  • [Presentation] 術中MRIと連動するマッピング位置情報のデジタル化 - 未来予測手術のためのデータベース構築 -2016

    • Author(s)
      田村学, 丸山隆志, 佐藤生馬, Mangin Jean-Francois, 新田雅之, 正宗賢, 山田浩之, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • Organizer
      第25回脳神経外科手術と機器学会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • Year and Date
      2016-03-25
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    • Organizer
      第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス 船井哲良記念講堂(京都市)
    • Year and Date
      2016-03-08
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    • Author(s)
      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 新田雅之, 齋藤太一, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • Organizer
      第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
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      京都大学桂キャンパス 船井哲良記念講堂(京都市)
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      2016-03-08
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  • [Presentation] Digitized Brain-mapping Localization and their Compiled Brain-function Database For the Future-predicting Glioma Surgery2016

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      Tamura M, Maruyama T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
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      The second International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
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      2015-11-23
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      The Educational Course “Contemporary management of intracranial gliomas
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      Nobosibirsk, Russia
    • Year and Date
      2015-08-14
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      Tamura M, Maruyama T, Nitta M, Saito T, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Mangin J-F, Okada Y, Iseki H, Muragaki Y
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      19th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
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      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2015-06-27
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  • [Presentation] 未来予測手術を見据えた覚醒下手術中の電気刺激位置情報取得2015

    • Author(s)
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 斉藤太一, 生田聡子, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • Organizer
      第15回日本術中画像情報学会
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      東京サイエンスセンター(川崎市、神奈川県)
    • Year and Date
      2015-06-20
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    • Author(s)
      Tamura M, Muragaki Y, Hayashi M, Konishi Y, Chernov M, Tamura N, Regis J, Masamune K, Iseki H
    • Organizer
      12th Bi-annual Congress of the International Stereotactic Radiosurgery Society (ISRS)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2015-06-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Contemporary management of intracranial gliomas - Information-guided Surgery and Precision-guided Therapy -2015

    • Author(s)
      Tamura M, Muragaki Y, Chernov M, Iseki H, Maruyama T, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Ikuta S, Okamoto J, Niki C, Maeda M, Horise Y, Kishimoto S, Masamune K, Takakura K
    • Organizer
      Seminar on Oncology with the XIV International Congress ‘Evidence-based Medicine - The Cornerstone of the Modern Healthcare’
    • Place of Presentation
      Khabarovsk, Russia
    • Year and Date
      2015-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] MRIからの脳溝イメージング情報を活用した脳外科手術支援2015

    • Author(s)
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 斉藤太一, 生田聡子, 正宗賢, Jean-Francois Mangin, 岡田芳和,伊関洋, 村垣善浩
    • Organizer
      第24回脳神経外科手術と機器学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ナレッジキャピタルコングレコンベンションセンター(大阪市北区)
    • Year and Date
      2015-04-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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