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2012 Fiscal Year Annual Research Report

大脳局所冷却装置を用いた術中脳機能マッピング法の確立

Research Project

Project/Area Number 22591613
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

藤井 正美  山口大学, 医学部附属病院, 准教授 (90181320)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 出口 誠  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (10452640)
野村 貞宏  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (20343296)
丸田 雄一  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30543970)
鈴木 倫保  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80196873)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords脳冷却 / 脳機能マッピング / 医療機器 / 温度制御 / 覚醒下手術
Research Abstract

覚醒下手術において切除を行う際、脳機能局在を詳細に評価(脳機能マッピング)することが、手術合併症を回避する上で重要である。現在は刺激装置として単極もしくは双極刺激の電気刺激装置を用いているが、痙攣発作の誘発、刺激強度の設定に起因する測定結果解析のばらつきといった問題点がある。一方我々はこれまでの局所脳冷却の研究から4-10℃の脳局所冷却により脳に不可逆的損傷を引き起こすことなく、神経生理機能のみが抑制されることを動物実験より明らかにした。そこで過去の研究成果をもとに覚醒下手術において従来行われている電気刺激法に代わり、より安全性の高い脳局所冷却法を用いた脳機能マッピングの確立とそれに使用する冷却プローブの開発を目的に臨床研究を行った。
本研究は大学内倫理委員会および患者の承認を得た後に実施した。言語野近傍の脳腫瘍に対する覚醒下手術に際し、皮質電気刺激によりBroca野を確認した。その後同部を1cm角のハンドヘルド型冷却装置(独自開発、特許出願中)を用い15℃、10℃、7.5℃に冷却し、言語機能を評価した。冷却装置は熱電素子および冷却水環流装置から構成され、先端に設置した温度センサーから温度を検知、PID制御により一定温度に制御される構造になっている。言語機能は物品呼称および数唱で評価した。
冷却面の温度において15℃、10℃では言語機能に変化は見られなかったが、7.5℃の冷却により冷却から15秒後に言語停止を認め、反復冷却により再現性を確認した。術後冷却による有害事象は認めなかった。温度制御面では冷却開始時に数秒間の一過性温度上昇(2.5℃)が認められたが、その後は安定した温度制御が可能であった。
我々の開発したハンドヘルド型冷却装置は覚醒下手術における脳機能マッピングとして応用可能であることが確認された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2102 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Cooling of the Epileptic Focus Suppresses Seizures with Minimal Influence on Neurological Functions2102

    • Author(s)
      Fujii M
    • Journal Title

      Epilepsia

      Volume: 53 Pages: 485-493

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1528-1167.2011.03388.x.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Focal brain cooling terminates the faster freuency components of epileptic discharges induced by penicillin G in anesthetized rats2102

    • Author(s)
      Kida H
    • Journal Title

      Clin Neurophysiol

      Volume: 123 Pages: 1708-1713

    • DOI

      doi: 10.1016/j.clinph.2012.02.074.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neuroprotective effects of focal brain cooling on photochemically-induced cerebral infarction in rats: analysis from neurophysiological aspect2013

    • Author(s)
      He Y
    • Journal Title

      Brain Res

      Volume: 1497 Pages: 53-60

    • DOI

      doi: 10.1016/j.brainres.2012.11.041.

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

    • Author(s)
      Maruta Y
    • Journal Title

      Clin Neurophysiol

      Volume: 123 Pages: 1248-1254

    • DOI

      doi: 10.1016/j.clinph.2011.09.025.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Revisiting a Potential Therapeutic Option for Intractable Epilepsy2012

    • Author(s)
      Fujii M
    • Journal Title

      Bull Yamaguchi Med Sch

      Volume: 59 Pages: 35-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光トポグラフィー装置を用いた無侵襲言語優位半球の同定法について~Wada testとの比較~2012

    • Author(s)
      丸田雄一
    • Journal Title

      臨床神経生理学

      Volume: 40 Pages: 519-526

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脳・デバイス・ソフトの巧みな融合による局所脳冷却てんかん低侵襲治療システムの実現に向けた取り組み2013

    • Author(s)
      井上貴雄
    • Organizer
      第36回日本てんかん外科学会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山)
    • Year and Date
      20130117-20130118
    • Invited
  • [Presentation] Epidural Focal Brain Cooling suppresses Neocortical Seizures in Cats and Non-human Primates2012

    • Author(s)
      Takao Inoue
    • Organizer
      66th Annual Meeting and 4th Biennial North American Epilepsy Congresss
    • Place of Presentation
      San Diego(USA)
    • Year and Date
      20121130-20121204
    • Invited
  • [Presentation] 下肢MEPの現状2012

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      第42回日本臨床神経生理学会学術大会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京)
    • Year and Date
      20121108-20121110
    • Invited
  • [Presentation] てんかん焦点の脳局所冷却における脳循環代謝2012

    • Author(s)
      井上貴雄
    • Organizer
      第24回日本脳循環代謝学会総会
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル広島(広島)
    • Year and Date
      20121108-20121109
  • [Presentation] 機能神経外科の新たなアプローチ:Thermal neuromodulation2012

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      日本脳神経外科学会 第71回学術総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪)
    • Year and Date
      20121017-20121019
    • Invited
  • [Presentation] 運動誘発電位(MEP)モニタリングを用いたてんかん手術2012

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      第46回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      20121011-20121012
  • [Presentation] Focal brain cooling suppresses periodic epileptiform discharges and lessens brain injury after focal cerebral ischemia in rats2012

    • Author(s)
      賀 業霆
    • Organizer
      第46回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      20121011-20121012
  • [Presentation] 温度制御を用いた神経疾患治療法の開発 -Thermal neuromodulationの提唱2012

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      第20回九州・山口機能神経外科セミナー
    • Place of Presentation
      レイクサイドホテル久山(福岡)
    • Year and Date
      20120818-20120819
    • Invited
  • [Presentation] Challenges and Opportunities for Development of a Focal Cooling Device for Intractable Epilepsy2012

    • Author(s)
      Takao Inoue
    • Organizer
      Korean Epilepsy Congress 2012
    • Place of Presentation
      Incheon (Korea)
    • Year and Date
      20120607-20120609
    • Invited
  • [Presentation] 脳動脈瘤手術における運動誘発電位(MEP)記録法の工夫

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      第18回日本脳神経モニタリング学会
    • Place of Presentation
      島津製作所イベントホール(東京)
  • [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

    • Author(s)
      野村貞宏
    • Organizer
      第15回日本脳低温療法学会
    • Place of Presentation
      横浜シンポジア(横浜)
  • [Presentation] 新生児低酸素虚血障害による低体温療法の効果の検討

    • Author(s)
      木田裕之
    • Organizer
      第15回日本脳低温療法学会
    • Place of Presentation
      横浜シンポジア(横浜)
  • [Presentation] てんかん治療における地域連携・病診連携

    • Author(s)
      藤井正美
    • Organizer
      日医生涯教育協力講座2012
    • Place of Presentation
      山口県健康づくりセンター(山口)
  • [Book] 神経疾患-最新の治療2012

    • Author(s)
      藤井正美
    • Total Pages
      436
    • Publisher
      南江堂

URL: 

Published: 2014-07-24  

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