多誘導脳波と三次元MRIから広範な大脳皮質活動源を推定する高次脳機能評価法の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557241
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University School of Medicine
• Principal Investigator: 融 道男 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (20013972)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 克也 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (20251514) ; 松島 英介 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (50242186) ; 大久保 善朗 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (20213663) ; 武者 利光 脳機能研究所, 所長
• Keywords: 双極子追跡 / 脳波 / MRI / 高次脳機能

Research Abstract

平成7-8年度を通じて以下の研究を遂行した。
1) 多誘導脳波計測法の開発:32から64チャンネルの脳波を、マイクロコンピューター制御でデジタル化する方法および機器を開発した。また、多数の誘導電極を簡便に頭部に装着するためのキャップを開発作成し、試用した。
2) MRIより灰白質等を3次元的に再構成するアルゴリズムの開発:対象の3次元MRI画像から、頭皮、頭蓋骨、髄液腔、大脳灰白質表面を抽出しワイヤーフレームモデルとして3次元的に再構成するアルゴリズムを開発した。これまでのところ3次元的に画像を再構成するためには、3mm間隔以下のMRI画像(約60枚)が必要なことがわかっている。
3)精神神経疾患における脳波解析
以下の精神疾患の脳波について検討を行った。
a.未服薬分裂患者における投薬治療の脳波におよぼす影響について
b.てんかん患者のてんかん放電の発生源の推定について
c.老年期の健常人の脳波、とくにコヒーレンスの年齢変化について
d.アルコール飲酒時のαリズムとアルコール依存素因の関連について
4)空間的に広がった活動部位を推定するアルゴリズムの開発
すなわち、頭皮上の電位から、脳表面の電位を推定するCorticogramの作成を行った。頭皮-頭蓋骨-脳形状からなる頭の計算モデル(Scalp-Skull-Cortex Model,or SSB Model)を用い、境界要素法で頭皮上の電位分布から脳表面の電位分布を計算推定した。Corticogramの計算法の効果を確認するために、コンピュータで脳内に仮定した起電力による脳電位をシュミレーションし、Corticogram計算法により頭皮上でぼけた電位分布を復元でることを示した。さらに、頭皮上に付けた電極の数を増やして、作られたCorticogramの情報量が増えることをシュミレーションによって確かめた。また、ノイズによるCorticogram計算の誤差を評価した。

Research Products

• [Publications] Yana,K.,Kawachi,K.,Iida,K.,Okubo,Y.,Toru,M.,Okuyama,F.: "Pseudo Bayesian Screening of Psychiatric Patients." IEICE Trans.on Information and Systems.E-78D. 508-510 (1995)
• [Publications] Nabase,Y.,Okubo,Y.,Toru,M: "Electroencephalography in schizophrenic patients : comparison between neuroleptic-naive state and after treatment" Biological Psychiatry. 40. 452-456 (1996)
• [Publications] Okubo,Y.,Suhara,T.,Kobayashi,K.,Terasaki,O.,Inoue,O.,Suzuki,K.,Tateno,Y.,Toru,M.: "PET studies of D1 and D2 receptors in schizophrenic patients." Eur Neuropsychopharmacol. 6(suppl3). 73 (1996)
• [Publications] Toru,A.K.: "Postnatal development of peripheral-type benzodiazepine receptors in rat brain and peripheral tissues." Development Brain Research. 97. 148-151 (1996)
• [Publications] Tsunoda,A.,Komatsuzaki,A.,Yamada M,Terasaki O.: "Three-dmensional computed imaging using a personal computer for nasal surgery" Laryngoscope. 106. 584-588 (1996)
• [Publications] Okubo,Y.,Suhara,T.,Suzuki,K.,Kobayashi,K.,Inoue,O.,Terasaki,O.,Someya,Y.,Sassa,T.,Sudo,Y.et al.: "Decreased prefrontal dopamine D1 receptors in schizophrenia revealed by PET" Nature. 385. 634-636 (1997)
• [Publications] 大久保善朗: "PET" SPECTによる精神分裂病のドーパミン受容体の研究. 心の臨床14. 127-131 (1995)
• [Publications] 大久保善朗,寺崎太洋,融道男,武者利光: "双極子追跡法とMRI3次元計測法を併用したてんかんの研究" てんかん治療研究振興財団研究年報. 7. 149-155 (1995)
• [Publications] 大久保善朗,融道男: "精神分裂病の生物学的研究-画像解析による解明-" 作業療法ジャーナル. 29. 282-286 (1995)
• [Publications] 融道男: "精神分裂病の生物学的研究-グルタミン酸とドーパミンの異常を中心に-" 児童精神医学とその近接領域. 36. 152-157 (1995)
• [Publications] 融道男: "抗精神病薬.増刊号" 臨床精神医学. 60-64 (1995)
• [Publications] 融道男: "講座 精神分裂病の生物学的研究-1 分裂病治療薬(抗精神病薬)の進歩" 作業療法ジャーナル. 29. 29-33 (1995)
• [Publications] 融道男: "ドーパミン D2 レセプターと精神分裂病" Molecular Medicine. 32. 168-173 (1995)
• [Publications] 須原哲也,大久保善朗,須藤康彦: "PET" SPECTによる精神分裂病の神経伝達物質受容体研究. 精神科診断学7. 183-205 (1996)
• [Publications] 染谷康宏,大久保善朗,阿部哲夫,浅井邦彦,融道男: "MRIを用いた精神分裂病患者の脳の形態研究-体積計測による検討-" 精神医学. 38. 55-61 (1996)
• [Publications] 大久保善朗: "陰性症状の画像解析-MRI,PETを用いた研究-" 臨床精神医学. 25. 169-180 (1996)
• [Publications] 大久保善朗: "画像解析からみた精神分裂病の異種性" 最新精神医学. 2. 71-78 (1997)
• [Publications] 大久保善朗: "PETによる精神分裂病におけるドーパミンD1およびD2受容体の研究" 精神科治療学. (印刷中). (1997)
• [Publications] 融道男(編): "ライフ・サイエンス" 精神医学ビュー「精神疾患の脳イメージング」, (1996)
• [Publications] 大久保善朗: "東京、中外医学社" 持続性広汎性異常脳波.(中井利昭編.症候・異常診断マニュアル), 428-429 (1996)
• [Publications] 大久保善朗: "東京中山書店(印刷中)" 生物学的精神医学からみた疾患概念や分類の研究動向.(松下正明編.臨床精神医学講座1巻), (1997)