2017 Fiscal Year Research-status Report
Connectome map for epilepsy surgery originated by network imaging analysis and its justification by stereotactic electroencephalography (SEEG)
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17K10890
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
前澤 聡 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (90566960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Bagarinao E. 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (00443218)
渡辺 宏久 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任教授 (10378177)
寳珠山 稔 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 教授 (30270482)
中坪 大輔 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70378165)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | EEG-fMRI / MEG / SEEG / 焦点性てんかん / 焦点診断 / ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は①EEG-fMRI、MEGの新規解析法による正常/異常ネットワークの同定と焦点、伝播経路の推測、②てんかん外科コネクトームマップの作成、③SEEGによる検証、の3つに大別される。
①に関して今年度は、焦点性てんかんでデータ収集を行ない、新規解析法で検討した。EEG-fMRIの新規解析＝subsecond analysisは、IEDの同定を全チャネルの特徴を取り入れたreferenceを作成する事で、半自動化する方法である。焦点性てんかん11例を対象として、従来法（event related）と新規解析結果を比較したところ、従来法では、54%でクラスターの集積を認めたが、新規解析では、81%へ改善した。MEGの新しい解析としては、Distributed Source（DS）解析（空間フィルタ法）を用いた。てんかん外科手術の術前評価で適切な焦点診断が行われ，術後良好な改善が認められた症例のうち，ECD解析が困難であった側頭葉内側焦点を有する3症例に対してDS解析の有用性を検討した。コントロールとして側頭葉外側てんかんの症例も加えた。結果としては、病変が脳表に存在し，解剖学的に変形の少ない症例では切除範囲と電流源の一致率は同等であった。しかし，脳深部病変や解剖学的に高度の変形を伴う症例における一致率はDS解析の方が良好であった。
②に関してはまだ検討できていない。
③に関して今年度は、安全且つ正確な手技の確立に努めつつデータ収集を行った。連続5症例の難治性てんかん患者に対して、29本の深部電極を挿入した。標的部位と電極先端の距離（デルタ）は平均5.12 (1.5-10.2)mmであった。手術時間は109-225分であった。全例合併症はなかった。誤差は電極の深さ方向のずれが大きい事があり、電極を頭蓋に固定する専用のアンカーボルトが精度向上の為に必要であると分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①EEG-fMRI、MEGの新規解析法による正常/異常ネットワークの同定と焦点、伝播経路の推測、②てんかん外科コネクトームマップの作成、③SEEGによる検証、の3領域いずれもやや遅れている。①に関しては、新規解析法に対する有用性を評価している最中であり、次年度には結果を得て論文公表できると考える。②に関しては、伝播経路の評価が難しくやや遅れている。③に関しては安全性と有効性に関して5例で検討できたが、EEG-fMRIやMEGの示すクラスターとの位置関係を十分評価できていない。
データ収集に関して、初期の予定では、名古屋大学脳神経外科にて手術が検討されているてんかん患者で、島回、前頭眼窩部、帯状回など深部焦点や、側頭葉てんかんで側方性が未決定の症例などを含み、病巣が画像上明らかな症例10例、または不明な焦点性てんかんを10例、初年度に得る予定であった。SEEGを施行した症例が今年度は5例という事で少なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
①EEG-fMRI、MEGの新規解析法による正常/異常ネットワークの同定と焦点、伝播経路の推測、に関しては、引き続き新規解析にて検討を加え、論文化して結果を公表する。
②てんかん外科コネクトームマップの作成に関しては、EEG-fMRI、MEGの各解析より得られたてんかん焦点原性域、症状発現域、伝播経路の仮説モデルを一元的に表示でき、術中ナビゲーション中にある関心領域を選択すると、焦点や症状発現域、hub領域への結合性がリアルタイムで計算されて相関値として客観表示できるソフトウエアを開発に向けて、連携研究者森らの進めるコンピュータグラフィクスやバーチャルリアルティを使った高速医用3-D画像処理技術をとりいれて直観的に脳内解剖とてんかんネットワークの理解を促進するビューアへ逐次改良を図る。次年度早期より工学部との連携会議を進めて、意見交換しビューア制作を進める。
③SEEGによる検証、に関しては、①②の結果を実際のてんかん外科症例を通して電気生理学的に実証する。
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| Causes of Carryover |
今年度予定していた解析ワークステーションの購入について、次年度モデルの期待度が高かった為、次年度に予定しなおした為。
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[Journal Article] Paroxysmal nonepileptic events in children with epilepsy.2017
Author(s)
Ito Y, Kidokoro H, Negoro T, Tanaka M, Okai Y, Sakaguchi Y, Ogawa C, Takeuchi T, Ohno A, Yamamoto H, Nakata T, Maesawa S, Watanabe K, Takahashi Y, Natsume J.
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Journal Title
Epilepsy Res.
Volume: 132
Pages: 59-63
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Hub analysis using resting state fMRI in patients with focal epilepsy and surgical outcomes2017
Author(s)
Satoshi Maesawa, Bagarinao Epifanio, Daisuke Nakatsubo, Jun Natsume, Sachiko Kato, Tomoya Ishizaki, Masashi Shibata, Hirohisa Watanabe, Gen Sobue, Shinji Naganawa, Toshihiko Wakabayashi
Organizer
71st annual meeting of American Epilepsy Society
Int'l Joint Research
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