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2023 Fiscal Year Research-status Report

Identifying the electrical fingerprint of epileptic network

Research Project

Project/Area Number 20K09368
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

クー ウイミン  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任助教(常勤) (70591022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 貴島 晴彦  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10332743)
福間 良平  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (20564884)
谷 直樹  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20598370)
山本 祥太  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (20795728) [Withdrawn]
藤田 祐也  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (20839097) [Withdrawn]
押野 悟  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40403050)
西 麻哉  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (80837922) [Withdrawn]
柳澤 琢史  大阪大学, 高等共創研究院, 教授 (90533802)
木本 優希  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (10889645) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Keywordsてんかん / 脳波fMRI同時計測 / 外科的治療 / てんかん関連ネットワーク / 頭蓋内脳波 / 高周波振動
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、頭蓋内脳波-頭皮脳波-fMRI同時計測を用い、脳内高周波振動に関連したてんかんネットワークに対応した頭皮脳波上のElectrical fingerprintを生成し、非侵襲的な頭皮脳波-fMRI同時計測を用いたてんかん焦点とネットワークの同定における特異度を高め、外科的治療への応用を目指している。
外科的治療目的で頭蓋内電極を留置する予定のてんかん患者を対象に、頭皮脳波-fMRI、頭皮脳波-頭蓋内脳波、頭皮脳波-頭蓋内脳波-fMRIを同時計測し、上記目的の達成を目指している。
現時点で計48人に対して頭皮脳波fMRI同時測定を行った。今年度9人行った中で、頭皮上のてんかん性放電が検出でき、それに関連した脳内の賦活部位を同定し、てんかん性放電に関連したてんかん焦点およびネットワークを描出できたのは5人だった。
頭皮脳波-頭蓋内脳波- fMRIの同時計測については現時点で計19人に対して実施した。取得したデータを用いて、MRI由来のアーチファクトを除去し、脳内の高周波振動を検出する方法を確立した。この検出法を用いて、同時記録された頭蓋内脳波の高周波振動を検出し、各患者の高周波振動に関連した脳内ネットワークの描出に成功した。高周波振動に伴う脳内ネットワークはこれまで報告されたことはなく、この結果をまとめて、今後論文の投稿を目指している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

頭皮脳波-頭蓋内脳波- fMRIの同時計測については倫理的な観点より承認が得られたのは成人のみで、2023年度は当院で頭蓋内電極を留置した患者の多くは小児例だったため、計測できたのは1症例のみだった。その結果、機械学習に必要なデータを得るのに遅れが生じている。
また、頭蓋内高周波振動の検出方法の検討に予想よりも時間がかかってしまったため、データ解析の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

脳内高周波振動に関連したてんかんネットワークに対応した頭皮脳波上のElectrical fingerprintを生成する上で、頭皮脳波-頭蓋内脳波-fMRIの同時計測のデー タが必要で、上記48人頭皮脳波fMRI同時計測した患者の中から、すでに13人は協力していただき、頭皮脳波-頭蓋内脳波-fMRIの同時計測のデータを取得したが、 機械学習に必要なデータ量としては不十分で、今後も続けて協力していただける患者をリクルートし、データの取得をしていく予定である。
一方、2023年度当院で頭蓋内電極の留置を行った患者の多くが小児例だった影響で、本研究に協力していただける頭蓋内電極が留置されている患者の数も減ったため、目標とするデータ量の取得が達成できなかった。その対策として、今年度に可能な限り患者をリクルートし、解析に必要なデータ量を集めていく予定である。

Causes of Carryover

頭蓋内高周波振動の検出、それに関連した脳内ネットワークの描出を行い、この脳内ネットワークの活動に同期した頭皮脳波の活動(てんかんネットワークのElectrical fingerprint)を検出する予定で、解析に遅延が生じたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は下記の目的に使用する予定である。
1) 同時計測された頭皮脳波からElectrical fingerprintの検出に必要となる解析ソフトがまだ購入されていないため、購入予定である。
2) 現在まとめている頭蓋内高周波振動に伴う脳内ネットワークの論文の投稿に必要な費用。

  • Research Products

    (20 results)

All 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 9 results)

  • [Int'l Joint Research] McGill University/Montreal Neurological Institute(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      McGill University/Montreal Neurological Institute
  • [Journal Article] Estimation of fMRI responses related to epileptic discharges using Bayesian hierarchical modeling2023

    • Author(s)
      Cai Zhengchen、von Ellenrieder Nicolas、Koupparis Andreas、Khoo Hui Ming、Ikemoto Satoru、Tanaka Masataka、Abdallah Chifaou、Rammal Saba、Dubeau Francois、Gotman Jean
    • Journal Title

      Human Brain Mapping

      Volume: 44 Pages: 5982~6000

    • DOI

      10.1002/hbm.26490

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 特集 Theモニタリング-基本から応用まで Ⅱ モニタリング種類別 硬膜下電極(SDE)による皮質脳波と定位的頭蓋内脳波(SEEG)2023

    • Author(s)
      貴島 晴彦、Khoo Hui Ming、谷 直樹、押野 悟
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 51 Pages: 440~448

    • DOI

      10.11477/mf.1436204768

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clinical Factors Related to Outcomes in Pediatric Epilepsy Surgery: Insight into Predictors of Poor Surgical Outcome2023

    • Author(s)
      OSHINO Satoru、TANI Naoki、KHOO Hui Ming、KAGITANI-SHIMONO Kuriko、NABATAME Shin、TOMINAGA Koji、YANAGISAWA Takufumi、HIRATA Masayuki、KISHIMA Haruhiko
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 63 Pages: 173~178

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2022-0300

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本脳炎ワクチン接種後に発症した難治な睡眠関連過運動発作を呈するてんかんの一例2023

    • Author(s)
      クー ウイミン、平田 雅之、山本 暁大、押野 悟、貴島 晴彦
    • Journal Title

      臨床神経生理学

      Volume: 51 Pages: 157~160

    • DOI

      10.11422/jscn.51.157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EEG-fMRI の現在地と可能性2023

    • Author(s)
      クー ウイミン・藤田 祐也・貴島 晴彦
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 49(11) Pages: 459~461

  • [Presentation] 薬剤抵抗性てんかん患者に対する私のSEEG戦略2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第46回日本てんかん外科学会
    • Invited
  • [Presentation] 定位フレーム及び手術支援ロボットによる定位的頭蓋内脳波(SEEG)電極留置2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming
    • Organizer
      CNTT2023
  • [Presentation] What Does SEEG Offer?2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming
    • Organizer
      台湾てんかん学会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Placement of SEEG electrodes - a comparison between frame-based and robot-assisted techniques2023

    • Author(s)
      KHOO HM, Fujita Y, Emura T, Kimoto Y, Matsuhashi T, Iwata T, Yanagisawa T, Hosomi K, Tani N, Oshino S, Kishima H
    • Organizer
      AASSFN2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 定位的頭蓋内脳波2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第43回日本脳神経外科コングレス総会
    • Invited
  • [Presentation] 定位的頭蓋以内脳波(SEEG)を用いた術前診断の低侵襲化2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第65回日本小児神経学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Functional Connectivity in Periventricular Nodular Heterotopia2023

    • Author(s)
      Hui Ming Khoo
    • Organizer
      Cleveland Clinic Epilepsy Grand Round
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] SEEGはどこまで低侵襲か?2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming, 江村拓人, 木本優希, 三浦慎平, 松橋崇寛, 岩田貴光, 小野田祐司, 石内崇勝, 栁澤琢史, 細見晃一, 平田雅之, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第56回日本てんかん学会学術集会
  • [Presentation] SEEGの実践-症例提示による解説-2023

    • Author(s)
      クー・ウイミン, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第56回日本てんかん学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] SEEGのプラニング2023

    • Author(s)
      Khoo Hui Ming, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第82回日本脳神経外科学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 私の一押しSEEG症例:複数てんかん原生病変と多焦点の間欠期てんかん性放電を有する一例2023

    • Author(s)
      クー・ウイミン, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第53回臨床神経生理学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Electrical Wada Test:How Does It Contribute to Verbal Memory Decline Following Temporal Lobe Resection?2023

    • Author(s)
      Hui Ming KHOO, Emura T, Satake Y, Iwata T, Fujita Y, Kimoto Y, Matsuhashi T, Miura S, Sato S, Suehiro T, Kanemoto H, Yoshiyama K, Yanagisawa T, Hosomi K, Tani N, Oshino S, Ikeda M, Kishima H
    • Organizer
      2023年アメリカてんかん学会
  • [Presentation] 電気刺激による言語性記憶マッピング:側頭葉切除後の言語性記憶の予後予測における役割2023

    • Author(s)
      Hui Ming Khoo, 江村拓人, 藤田祐也, 岩田貴光, 木本優希, 松橋崇寛, 三浦慎平, 藤永貴大, 小野田祐司, 栁澤琢史, 細見晃一, 谷直樹, 平田雅之, 押野悟, 貴島晴彦
    • Organizer
      第47回日本てんかん外科学会
  • [Presentation] SEEG:基本から実践まで、そして大阪大学における工夫2023

    • Author(s)
      クーウイミン
    • Organizer
      第31回九州山口てんかん外科研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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