Real-time brain functional mapping using high frequency oscillation and evoked potential

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K18374
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 真田 隆広 旭川医科大学, 医学部, 客員助教 (60835205)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Brain functional mapping / High gamma activity / Electrocorticography / attenuation / epilepsy / awake surgery / anesthesia

Outline of Annual Research Achievements

脳皮質脳波の高周波律動（HGA：High gamma activity,60-170Hz）が脳機能局在を反映しているとされている。当研究は、従来の脳皮質電気刺激（ECS:electrocortical stimulation）マッピングに代替できる新しい脳機能マッピング法への改良を行うためにも、HGAマッピングに影響を与え得る因子について検証を行う研究である。
覚醒下開頭腫瘍摘出術において、一次聴覚野のHGAは全身下麻酔薬でプロポフォール濃度低下に伴ってHGAの上昇することをまとめた。2021年10月19日に国際学会The BCI Award 2021 Ceremony & IEEE SMC BMI Workshop で、麻酔薬が減衰し覚醒状態になる経過でHGAが上昇することを口頭発表し、優秀研究賞にノミネートされた。
同一の掌握運動課題によるHGAの“慣れ”の現象に対する検討については、合計10症例を蓄積しデータの解析を行った。運動と安静の時期を設け、運動時期には10回の掌握運動課題を10セット施行し、HGAを測定した。掌握運動課題によって統計学的有意（p < 0.05）なHGAの上昇が得られた合計52箇所の電極を解析対象とした。各電極において、掌握課題を10セット繰り返して得られた99個のHGAを経時的に並べた後に5つのグループに分けてKruskal-Waliis検定を行った。結果としては、グループ2以降のHGAがグループ1のものと比べて有意に低下（p < 0.05）した電極を23箇所（44.2％）認め、単純な掌握運動によりHGAの減衰が生じる可能性が示唆された。現在、近畿大学脳神経外科およびg.tec medical engineeringと協力して結果をまとめており、日本てんかん学会に発表すべく演題を提出している。また、本年中に論文掲載できるように準備を進めている。

Research Products

• [Int'l Joint Research] g.tec medical engineering GmbH(オーストリア)
  • Country Name: AUSTRIA
  • Counterpart Institution: g.tec medical engineering GmbH
• [Journal Article] Correlation of T1- to T2-weighted signal intensity ratio with T1- and T2-relaxation time and IDH mutation status in glioma (2022)
  • Author(s): Sanada Takahiro、Yamamoto Shota、Sakai Mio、Umehara Toru、Sato Hirotaka、Saito Masato、Mitsui Nobuyuki、Hiroshima Satoru、Anei Ryogo、Kanemura Yonehiro、Tanino Mishie、Nakanishi Katsuyuki、Kishima Haruhiko、Kinoshita Manabu
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: 18801
  • DOI: 10.1038/s41598-022-23527-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prediction and Visualization of Non-Enhancing Tumor in Glioblastoma via T1w/T2w-Ratio Map (2022)
  • Author(s): Yamamoto Shota、Sanada Takahiro、Sakai Mio、Arisawa Atsuko、Kagawa Naoki、Shimosegawa Eku、Nakanishi Katsuyuki、Kanemura Yonehiro、Kinoshita Manabu、Kishima Haruhiko
  • Journal Title: Brain Sciences Volume: 12 Pages: 99～99
  • DOI: 10.3390/brainsci12010099
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Carotid artery dissection due to elongated styloid process treated by acute phase carotid artery stenting: A case report (2022)
  • Author(s): Okada Yasuaki、Mitsui Nobuyuki、Ozaki Hirokazu、Sanada Takahiro、Yamamoto Shota、Saito Masato、Kinoshita Manabu
  • Journal Title: Surgical Neurology International Volume: 13 Pages: 183～183
  • DOI: 10.25259/sni_47_2022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 糖尿病と齲歯のある高齢者に発症したノカルジア脳膿瘍 (2022)
  • Author(s): 福山 秀青、 湯澤 明夏、真田 隆広、 齋藤 仁十、広島 覚、安栄 良悟、木下 学
  • Journal Title: 脳神経外科速報 Volume: 32 Pages: e10～e18
  • Peer Reviewed
• [Presentation] High gamma activity mapping of semi-awake state under general anesthesia (2022)
  • Author(s): Takahiro Sanada , Satoru Hiroshima , Naohiro Tsuyuguchi , Manabu Kinoshita
  • Organizer: BCI & NEUROTECHNOLOGY SPRING SCHOOL 2022
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] The ratio of T1-Weighted to T2-Weighted Signal Intensity and IDH mutation in glioma (2022)
  • Author(s): Takahiro Sanada , Shota Yamamoto , Hirotaka Sato , Mio Sakai , Masato Saito , Nobuyuki Mitsui , Satoru Hiroshima , Ryogo Anei , Yonehiro Kanemura , Katsuyuki Nakanishi , Haruhiko Kishima , Manabu Kinoshita
  • Organizer: Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 31st Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The ratio of T1-Weighted to T2-Weighted Signal Intensity and IDH mutation in glioma (2022)
  • Author(s): Takahiro Sanada , Shota Yamamoto , Hirotaka Sato , Mio Sakai , Masato Saito , Nobuyuki Mitsui , Satoru Hiroshima , Ryogo Anei , Yonehiro Kanemura , Katsuyuki Nakanishi , Haruhiko Kishima , Manabu Kinoshita
  • Organizer: ASMRM (Asian Society of Magnetic Resonance in Medicine) 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] T1強調画像/T2強調画像比（rT1/T2）による神経膠腫のIDH遺伝子変異予測 (2022)
  • Author(s): 真田隆広 , 山本祥太 , 酒井美緒 , 梅原徹 , 佐藤広崇 , 齊藤仁十 , 三井宜幸 , 広島 覚 , 安栄良悟 , 金村米博 , 谷野美智枝 , 中西克之 , 貴島晴彦 , 木下 学
  • Organizer: 第40回日本脳腫瘍学会学術集会
• [Presentation] T1強調画像/T2強調画像比（rT1/T2）による神経膠腫のIDH遺伝子変異予測 (2022)
  • Author(s): 真田隆広 , 山本祥太 , 酒井美緒 , 梅原徹 , 佐藤広崇 , 齊藤仁十 , 三井宜幸 , 広島 覚 , 安栄良悟 , 金村米博 , 谷野美智枝 , 中西克之 , 貴島晴彦 , 木下 学
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第81回学術総会
• [Presentation] T1強調画像/T2強調画像比（rT1/T2）による神経膠腫のIDH遺伝子変異予測 (2022)
  • Author(s): 真田隆広 , 山本祥太 , 酒井美緒 , 梅原徹 , 佐藤広崇 , 齊藤仁十 , 三井宜幸 , 広島 覚 , 安栄良悟 , 金村米博 , 谷野美智枝 , 中西克之 , 貴島晴彦 , 木下 学
  • Organizer: 第22回日本分子脳神経外科学会
• [Presentation] 頭蓋内主幹動脈閉塞治療後に消失するDWI高信号病変についての，撮像原理に立ち返った考察 (2022)
  • Author(s): 真田 隆広 , 三井 宣幸 , 齊藤 仁十 , 広島 覚 , 木下 学
  • Organizer: 第54回北海道脳卒中研究会
• [Presentation] 錐体骨先端部コレステリン肉芽腫に対して経鼻腔的アプローチでドレ ナージを施行した二例 (2022)
  • Author(s): 真田 隆広 , 広島 覚 , 齊藤 仁十 , 三井 宣幸 , 木下 学
  • Organizer: 第 87 回 日本脳神経外科学会北海道支部会