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

2002 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) ; 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 / 体性機能局在 / MEG / PET

Research Abstract

本年度は記録システムにさらに改良を加え高速な画像処理ができるように整備し、ほぼ手術中にリアルタイムで計測結果を画像化できるようになった。これによって実用的な手術中モニターリング法として感覚運動野のグリオーマ切除時の切除範囲の決定のためのガイドとして用いることができるようになった。
こうした切除時の、術中電気生理学的計測と手術後の神経症状と対比検討することで、光学計測にて詳細に描出される体性知覚野の体性分布から顔および下肢の知覚野であれば遺残症状無く切除が可能であることを示した。これに関しては、本年度中に開催された国際ヒト脳機能マッピング会議で発表し、論文制作中である。
光学計測を、実用的なレベルで日常的に施行するには計測時の散乱光をいかに減らすかが技術上の最も重要な点である。これに関しては、計測時に脳表を安全にsealできる素材の開発と実用化が急務である。こうした観点から、候補となる高分子シートを動物実験レベルでその実用性を検討した。次年度からの臨床使用に向けて準備中である。
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多芽、本年度もその症例数を増やし検討した。光学計測法を使用することでスライス標本内での刺激伝播が画像化できることをしめした。また、刺激伝播の効率が培養液中成分の薬理学的処理により変化することも示された。また、同一標本の代謝計測による解析を組み合わせ、神経細胞の反応とグリア細胞の反応とが分離して示されることを確認した。病理所見との対比を詳細に加えることで論文発表準備中である。

Research Products

• [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] Akimoto H, Nagaoka T, Nariai T, Takada Y, Ohno K, Yoshino N: "Preoperative evaluation of neurovascular compression in patients with trigeminal neuralgia by use of three-dimensional reconstruction from two types of high-resolution magnetic resonance imaging"Neurosurgery. 51. 956-961 (2002)
• [Publications] Sasaki S.Yazawa I, Miyakawa N, Mochida H, Shinomiya K, Kamino K, Momose-Sato Y, Sato K.: "Optical imaging of intrinsic signals induced by peripheral nerve stimulation in the in vivo rat spinal cord"Neuroimage. 17. 1240-1255 (2002)
• [Publications] Sato K, Mochida H, Yazawa I, Sasaki S. Momose-Sato Y.: "Optical approaches to functional organization of glossopharyngeal and vagal motor nuclei in the embryonic chick hindbrain"J Neurophysiol. 88. 383-393 (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] Ishiwata K, Nariai T,. et al.: "Preclinical studies on [11c]mpdx for mapping adenosine a1 receptors by positron emission tomography"Ann Nucl Med. 16. 377-382 (2002)
• [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"Tomita M, Kanno I, E H, eds. Brain activation and CBF control. Amsterdam : Elsevier. 243-248 (2002)