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2011 Fiscal Year Annual Research Report

難治性てんかんの局所脳温制御による治療とその応用

Research Project

Project/Area Number 22390276
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

鈴木 倫保  山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80196873)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大和田 祐二  山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20292211)
藤井 正美  山口大学, 医学部附属病院, 准教授 (90181320)
野村 貞宏  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (20343296)
Keywords機能脳神経外科学 / 脳低温
Research Abstract

本研究の目的は難治性てんかんの新しい外科治療法としての脳局所冷却法を確立することである。23年度は個体の行動学的解析により治療の安全性を検証しつつ、疾患へのneuromodulationによる応用拡大を目指した。
1.サルに対する冷却パッドの埋込みの実施
二頭のサルに対して、冷却パッドの埋め込みを実施した。いずれの動物においても十分な冷却効果を得られた。てんかん発作に関しても冷却開始から7分以内に目的の温度域にて脳表冷却することで発作を抑制し、30分以上の長時間の安定した冷却が可能であることを確認した。一頭目のサルに対しては初期に軽い麻痺が見られ、これは冷却パッドによる脳表の押さえつけが原因と考えられた。二頭目に関しては脳表への接触具合を抑えつつ冷却性能を維持することができた。今後は、最適な設置圧力の手法についての検討を実施する。
2.フレキシブル冷却パッドの開発
冷却パッドの試作を2回実施した。冷却性能・耐久性・フレキシブル性に関しては脳内留置可能な性能であることを試験により確認した。また、ポリイミド以外の素材として、ポリウレタンを用いた冷却パッドも試作し、頭蓋内留置可能な素材・形状・機能性に関して最適解を得ることができるよう選択肢を追加した。硬膜下への留置を想定して開発しているが、てんかん手術における適用可能症例が少ないため、初期の適用を術中MEPに軌道修正し、可能なサイズ・機能のパッドを開発する。
3.冷却水灌流型装置の開発
ポンプ部、冷却部、温度制御部を一体化させた装置を試作し、動作試験を実施した。また、臨床適用を想定して、ポンプ部は脈動の少ない遠心ポンプとし、ディスポタイプにより滅菌度を保持可能とした。フェイルセーフシステムの導入を達成するべく、これまでの実験結果より得られた問題点やその他の様々な可能性を検討している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

大型動物を使った安全性検証が予想以上に進んでいる。微視的な安全性研究も進めているがこちらは公表するに十分なデータではない。総じて順調であるといえる。

Strategy for Future Research Activity

大型動物においても脳局所冷却にてんかん抑制作用があり、冷却による機能障害は認められないことが明らかとなった。今後は神経細胞、アストロサイトへの影響など、微視的な面からの安全確認を進めていく。本研究の目標は順調に達成されてきており、最終年度に向けて計画の変更は必要ないと思われる。

  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Cooling of the Epileptic Focus Suppresses Seizures with Minimal Influence on Neurological Functions2012

    • Author(s)
      Fujii M, Inoue T, Nomura S, Maruta Y, He Y, Yamakawa T, Suzuki M
    • Journal Title

      Epilepsia

      Volume: 53 Pages: 485-493

    • DOI

      10.1111/j.1528-1167.2011.03388.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intra-operative monitoring of lower extremity motor-evoked potentials by direct cortical stimulation2012

    • Author(s)
      Maruta Y, Suzuki M, et.al
    • Journal Title

      Clin Neurophysiol

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significance of differences between brain temperature and core temperature (delta T) during mild hypothermia in patients with diffuse axonal injury2011

    • Author(s)
      Suehiro E, Suzuki M, et al
    • Journal Title

      Neurol Med Chir (Tokyo)

      Volume: 51 Pages: 551-555

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳内埋め込み型大脳局所冷却装置によるてんかん治療法の開発2011

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Journal Title

      てんかん治療研究振興財団研究年報

      Volume: 22 Pages: 91-98

  • [Presentation] 局所脳冷却を用いた難治性てんかん治療装置の開発と臨床応用の実現に向けた医工連携2012

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      日本てんかん外科学会
    • Place of Presentation
      東京ステーションコンファレンス、東京(シンポジウム)
    • Year and Date
      20120119-20120120
  • [Presentation] 局所脳冷却によるてんかん発作抑制のための至適冷却温度についての検討2012

    • Author(s)
      井上貴雄、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      日本てんかん外科学会
    • Place of Presentation
      東京ステーションコンファレンス、東京(シンポジウム)
    • Year and Date
      20120119-20120120
  • [Presentation] Cooling of the Epileptic Focus Suppresses Seizures with Minimal Influence on Neurological Functions2011

    • Author(s)
      Fujii M, Inoue T, Suzuki M, et al
    • Organizer
      American Epilepsy Society, Annual Meeting 2011
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      20111201-20111205
  • [Presentation] 局所脳冷却を用いた術中脳機能マッピング法の確立2011

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      第41回日本臨床神経生理学会学術大会
    • Place of Presentation
      グランシップ、静岡市
    • Year and Date
      20111110-20111112
  • [Presentation] てんかん外科のこれまでの歩みと新たな展開-低浸襲治療法の開発-2011

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第70回学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜市(シンポジウム)
    • Year and Date
      20111012-20111014
  • [Presentation] Alterative treatment of intractable epilepsy with focal brain cooling-A review of our past atudies-2011

    • Author(s)
      Fujii M, Inoue T, Suzuki M, et al
    • Organizer
      IEEE SMC 2011
    • Place of Presentation
      Anchorage (Alaska), USA
    • Year and Date
      20111009-20111012
  • [Presentation] Development of a Focal Cerebral Cooling System for the Treatment of Intractable Epilepsy2011

    • Author(s)
      Takao Inoue, Michiyasu Suzuki, et.al
    • Organizer
      IEEE SMC 2011
    • Place of Presentation
      Anchorage(Alaska), USA
    • Year and Date
      20111009-20111012
  • [Presentation] The effect of focal brain cooling on epileptic discharges in rats-Frequency analysis of electroencephalography-2011

    • Author(s)
      Kida H, Suzuki M, et al
    • Organizer
      IEEE SMC 2011
    • Place of Presentation
      Anchorage (Alaska), USA
    • Year and Date
      20111009-20111012
  • [Presentation] Inhibitory effects of focal brain cooling for motor cortical seizures in cats and nonhuman primates2011

    • Author(s)
      Inoue T, Suzuki M, et al
    • Organizer
      29th International Epilepsy Congress
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Year and Date
      20110828-20110901
  • [Presentation] Alterative treatment of intractable epilepsy with focal brain cooling2011

    • Author(s)
      Fujii M, Suzuki M, et al
    • Organizer
      29th International Epilepsy Congress
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Year and Date
      20110828-20110901
  • [Presentation] Identification of epileptic focus with multi-channel near-infrared spectroscopic topography (optic topography)2011

    • Author(s)
      Maruta Y, Suzuki M, et al
    • Organizer
      29th International Epilepsy Congress
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Year and Date
      20110828-20110901
  • [Presentation] Alternative treatment of intractable epilepsy with focal brain cooling -A review of our past studies-2011

    • Author(s)
      Masami Fujii, Michiyasu Suzuki, et al
    • Organizer
      The 8th Scientific Meeting for the Asian Australasian Society of Stereotactic & Functional Neurosurgery
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      20110616-20110618
  • [Presentation] Application of focal brain cooling for the treatment of intractable epilepsy2011

    • Author(s)
      Masami Fujii, Michiyasu Suzuki, et al
    • Organizer
      BITs 2nd Annual Congress of Neuro Talk-2011
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      20110522-20110525
  • [Presentation] 術中脳機能マッピング用局所脳冷却プローブの開発2011

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      第20回脳神経外科手術と機器学会(CNTT)
    • Place of Presentation
      あわぎんホール、徳島市
    • Year and Date
      20110408-20110409
  • [Presentation] 脳冷却プローブを用いた術中脳機能マッピング法の確立2011

    • Author(s)
      藤井正美、鈴木倫保, 他
    • Organizer
      第9回日本Awake Surgery研究会
    • Place of Presentation
      日石横浜ホール、横浜市
    • Year and Date
      2011-09-08

URL: 

Published: 2013-06-26  

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