Development of new devise of continuous olfactory mucosa stimulation for intraoperative monitoring and treatment of cognitive dysfunction

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09493
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 坂田 清彦 久留米大学, 医学部, 講師 (90368936)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森岡 基浩 久留米大学, 医学部, 教授 (20295140) ; 小牧 哲 久留米大学, 医学部, 助教 (20597413) ; 折戸 公彦 久留米大学, 医学部, 講師 (50597408)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 嗅粘膜刺激電極 / 嗅神経誘発電位 / 術中モニタリング / マグネット式留置型

Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究においては、臨床応用を可能とする新たな嗅粘膜刺激電極の作成にあたり、バネ留置式のプロトタイプは覚醒下における電極の挿入、留置が困難であったため、今年度はマグネット式の刺激電極の試作を数タイプにわたって行っていった。これまで種々の改良を行い、現時点で以下のようなシステムを採用している。
刺激電極とマグネットが埋包されたシリコンプレートを左右の鼻腔内に挿入。鼻中隔を介して磁力で左右のプレートが固定される。設置している電極が嗅粘膜の適切な位置（すなわちできるだけ頭側）に設置されているかどうかは、頭部レントゲン２方向で確認することができる。ただし正確な位置の調整には内視鏡下での調整が必須である。
しかしながら鼻腔内の広さや嗅裂の狭さなどの個人差要因から鼻腔内に挿入するだけで容易に嗅粘膜に電極が当たるようにするためにはなかなか難しいといった課題が露呈している。
一方で、嗅粘膜を匂い刺激もしくは電気刺激した際に記録電極から計測される電位に関しては過去の論文を含めて情報が非常に乏しく、検出可能かどうか確認する必要があった。Olfactory evoked potential (OEP; N40 peak)が適切に観察される部位を確認するため、嗅神経に接した脳腫瘍の患者で嗅覚温存を企図する症例で、患者同意の上実際にモニタリングを行った。鼻腔内を内視鏡で観察し、嗅裂部分に刺激電極を直接留置。腫瘍摘出中に露出された嗅神経上に記録電極を留置、また前頭葉や側頭葉皮質にも記録電極を留置して、嗅粘膜を電気刺激することで得られる電位を確認する研究も並行して行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シリコンプレート製の嗅粘膜刺激電極はすでに数タイプ試作し、調整を行っている。
嗅粘膜刺激による電位の検出に関しては、適切な手術症例が必要であるが、2020年度はCOVID19 pandemicのため、手術症例や経鼻的な処置に制限がかかってしまい計画はうまく進んでいない。

Strategy for Future Research Activity

脳神経外科手術において嗅神経は解剖学的にも機能的にも損傷されるリスクの高い神経であるにも関わらず、視機能や聴力、その他の種々の運動神経機能など日常生活に欠かせない脳・神経機能の優位性から、今まであまり重要視されていなかった現状があります。しかしながら実際は嗅覚喪失はQOLが大きく低下するため、術中モニタリングの確立は重要です。嗅粘膜刺激によるOEPの検出についてはまだ未知の部分が多いため、研究を推し進めていく必要があります。
しかしながらCOVID19 pandemicによる臨床への影響があり、現在スムーズにはいかない状況です。この国難が落ち着いてくれば、嗅覚損傷のリスクの高い手術症例で積極的に嗅神経モニタリングを実践していくよう予定しています。

Causes of Carryover

COVID19の影響で国際学会への参加、国内学会に必要な旅費などの支出がなくなったこともあり、次年度使用額が生じている。ただし最終年度の使用可能予定額は元々少なかったため、実験の遅れを取り戻すためには必要な経費と考えている。