内因性光学計測法を用いた術中脳高次機能局在モニターリングシステムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470286
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 大野 喜久郎 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50014238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 勝重 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80291342) ; 太田 禎久 東京医科歯科大学, 医学部・附属病院, 助手 (70311652) ; 成相 直 東京医科歯科大学, 医学部・附属病院, 講師 (00228090)
• Keywords: 内因性光学計測 / 脳機能局在 / 一次知覚野 / 脳機能マッピング / 術中モニターリング / 聴覚野 / MEG / PET

Research Abstract

既存の光学計測装置を手術顕微鏡の光源に組み合わせたシステムを用い術中脳表における体性知覚刺激による光学的神経活動記録を継続して行った。新たに光源と解析コンピューターシステムを購入し高い効率で記録と同時解析が行えるような設備の設定を行った。体性感覚刺激による光学計測と対比すべくポジトロンコンピューター断層撮影(PET)、機能的MRI、多チャンネル脳磁図(MEG)の計測デターと対比しいずれも三次元の脳表画像上で反応部位を表示できるシステムをワークステションを整備することで完成できた。これにより脳血流を主体とする反応と光学計測による反応部位が非常に良く一致することを示し発表した。
さらに、高次脳機能局在の領域に研究を進めるべく音刺激による言語野近傍の光反応を計測し頭蓋内電極を用いた言語機能局在部位と対比した。この結果、音刺激による光学反応が見られる部位は縁上回にあたり言語入力の抑制が見られる場所の前方であること、言語入力の抑制時に通常の音としては聞こえていることなどが判明し言語とその他の音の入力に関与する回路が異なることが判明した。
さらに、脳表における光学計測を詳細に神経回路情報と結びつけるべくてんかんの外科治療時の切除部をスライス標本として生かしその部分電気刺激による神経活動の電波を光学計測法で記録するためのプロジェクトを開始し、その設備のセットアップを行った。今後この手法は術前の非侵襲的計測、術中の光学計測、組織標本による形態変化などの全ての情報を結びつける中核となるものと期待しており研究を継続している。

Research Products

• [Publications] Nariai T, Ohno K, et al.: "Discordance between cerebral oxygen and glucose metabolisnm, and hemodynarmics in a mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and strokelike episode patient"J Neuroimaging.. 11. 325-329 (2001)
• [Publications] Nariai T, Suzuki R, Ohta Y, Ohno K, et al.: "Focal cerebral hyperemia in posiconcussive amnesia"J Neurotrauma.. 18. 1323-1332 (2001)
• [Publications] Ohta Y, Nariai T, Akimoto H, Shimohira M, Sugimoto J, Ohno K: "Tuberous sclerosis : epileptogenicity and multimodal prestirgical evaluations"Childs Nerv Syst.. 17. 313-319 (2001)
• [Publications] Sato K, Nariai T, Ohno K, et al.: "Intraoperative Intrinsic Optical Imaging of Neuronal Activity from Subdivisions of the Human Primary Somatosensory Cortex"Cereb Cortex. 12. 269-280 (2002)
• [Publications] Shimada, Y.Ishiwata, K. Kiyosawa, M.Nariai, T. et al.: "Mapping adenosine A(1) receptors in the cat brain by positron emission tomography with [11C]MPDX"Nucl Med Biol.. 29. 29-37 (2002)
• [Publications] 成相 直: "特集高次脳機能のマッピング-1.脳神経疾患患者脳機能局在のPETによる解析"脳と神経. 53. 107-116 (2001)
• [Publications] Nariai T, Ohno K. et al.: "Intrinsic optical recording of somatrosensory responses in the human cerebral cortex during brain tumor surgery in Brain Activation and CBF Control"Elsevier Science(in press). (2002)