2019 Fiscal Year Research-status Report
安静時fMRIと構造MRIの聴覚中枢解析手法を用いた聴覚疾患の診断と予後判定
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19K09881
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) |
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Principal Investigator |
南 修司郎 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 医師 (00399544)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 聴覚機能的結合 / 安静時fMRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで私たちは、聴覚関連領域の機能的結合に注目し、耳鳴の客観的診断が感度86%、特異度74%で可能であったことを報告した。しかしながら、特に難聴性耳鳴の場合、コントロール群より高齢であることが多く、聴覚関連領域機能的結合の加齢性変化を明らかにする必要があった。そこで今回、Human Connectome Project（HCP）のデータベースを用い、聴覚関連領域機能的結合の加齢性変化について検討を行った。HCPデータベースからHCP Lifespan Pilot projectの５つの年代から27人（8-9歳６人：男３女３、14-15歳６人：男１女５、25-35歳５人：男２女３、45-55歳5人：男３女２、65-75歳5人：男３女２）のMRI構造画像（T1w）と安静時fMRI画像を用いて解析を行った。3.0テスラのMRI機器で、構造画像（T1w）はボクセル単位0.8mmの解像度で撮像され、安静時fMRIは開眼凝視しない状態でボクセル単位2mm、Multi-band 8、TR720msで撮像されている。Matlab上の画像解析ソフトウェアSPM version 12と機能的結合解析ソフトウェアCONN toolbox version18を用いて安静時fMRI解析を行った。聴覚関連領域として、Heschl’s gyrus、planum temporale、planum polare、operculum、insular cortex、superior temporal gyrusを関心領域（ROI）に設定した。FDR（False Discovery Rate）でp値0.05以下を有意な機能的結合とし、機能的結合それぞれの相関係数からフィッシャーのZ変換した値を機能的結合値（ベータ値）とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
５つの年代から27人（8-9歳６人：男３女３、14-15歳６人：男１女５、25-35歳５人：男２女３、45-55歳5人：男３女２、65-75歳5人：男３女２）のMRI構造画像（T1w）と安静時fMRI画像を用いて解析を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
聴覚疾患(感音難聴、耳鳴、聴覚情報処理障害)を対象に聴覚関連領域脳機能的結合と中枢聴覚伝導路ミエリン量を測定し、コントロールとのカットオフを策定する。
MRI聴覚中枢ターゲット解析による聴覚疾患の人工内耳予後予測
３次元解剖学的画像（3D fast gradient echo 法）と安静時機能的画像（gradient echo - echo planar imaging法、TR=2500ms、Matrix size = 3.44×3.44、スライス厚=4mm、スライス数=34）を撮像する。MRI 構造画像(T1・T2強調)より聴覚中枢ミエリン量と、安静時fMRI画像より聴覚関連領域の脳機能的結合値を測定する。解析に は、Matlab上の画像解析ソフトウェアSPM version 12と機能的結合解析ソフトウェア CONN toolbox version18、およびFreeSurferソフトウェアを用いる。聴覚関連領域として、 Heschl’s gyrus、planum temporale、planum polare、operculum、insular cortex、superior temporal gyrusを関心領域に設定する。人工内耳手術６ヶ月後と１２ヶ月後にそれぞれ装用閾値と装用語音明瞭度検査を行う。前述のMRI聴覚中枢ターゲット解析結果と、人工内耳装用効果とを比較し、MRI聴覚中枢ターゲット解析から人工内耳の予後を推定する。聴覚生理検査は生理検査技師が行い、人工内耳適合検査は言語聴覚士が行う。
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| Causes of Carryover |
本研究の論文である「Age-related change in auditory functional connectivity in Human Connectome Project data and tinnitus patients」がOpen Access Article PublicationのLaryngoscope Investigative Otolaryngologyに受理され、その支払いのため300,000円を前倒し支払い請求を行い、実際の論文投稿料が222,634円であったため、その差額が次年度使用額となった。
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