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2012 Fiscal Year Annual Research Report

小児における確率的脳座標の作成

Research Project

Project/Area Number 23591697
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

菊知 充  金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任准教授 (00377384)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 真田 茂  金沢大学, 保健学系, 教授 (50020029)
新井田 要  金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任准教授 (40293344)
Keywords幼児 / 脳座標 / MRI
Research Abstract

小児に特化した我々のこれまでの研究により、脳磁計(MEG)で、幼児に対してもストレスを与えることなしに、簡単に脳機能評価を行えるようになった。しかしながら、これまでNIRSやMEG単独では、脳のどこを測っているのかが分からないという問題があった。
今回、小児の確率的脳座標の作成のための基礎データ収集を行い、頭皮上の3 次元情報から、脳の位置や形状を推定するための最適なアルゴリズムを策定して。その結果は国際雑誌であるNeuroreport(2012)に掲載した。我々が作成したアルゴリズムで、実際に別に集めたMRI データで脳の構造情報を予測し、実際の脳の構造との一致具合を、脳内の7つの定点における誤差(7点の推定誤差の二乗平均平方根)を38人の既存のデータで繰り返し評価したところ、最適なプロトタイプ処理を選択した場合には18.5± 12.4mmであった。これは、無作為にプロトタイプを選択してアフィン変換した場合の推定誤差(約40㎜)と比較して、有意に改善されていた。改善されているとはいえ、この推定誤差18.5± 12.4mmという結果は、脳磁図計において、てんかんの焦点をダイポール推定するなどの臨床的場面においては、許容しがたい誤差であると考えられる。しかしながら一方で、空間フィルター法などにおいて、(生理学的にも数学的にも)空間的に広がりのある、事象関連(脱)同期現象などの情報を、群間比較するなどの脳科学の場面においては、ある程度許容できる誤差であると考えられた。現在さらに、頭皮上の空間情報を3Dスキャナーで取り込むことで、より詳細な情報を入力し、脳座標の推定精度を上げる方法を開発し、研究分担者である真田茂教授が中心となり現在特許申請中である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A custom magnetoencephalography device reveals brain connectivity and high reading/decoding ability in children with autism2013

    • Author(s)
      Kikuchi M, Yoshimura Y, Shitamichi K, Ueno S, Hirosawa T, Munesue T, Ono Y, Tsubokawa T, Haruta Y, Oi M, Niida Y, Remijn GB, Takahashi T, Suzuki M, Higashida H, Minabe Y
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 3 Pages: 1139

    • DOI

      DOI:10.1038/srep01139.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anterior prefrontal hemodynamic connectivity in conscious 3- to 7-year-old children with typical development and autism spectrum disorder.2013

    • Author(s)
      Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e56087

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0056087.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algorithm for estimation of brain structural location from head surface shape in young children.2012

    • Author(s)
      Hayashi N
    • Journal Title

      Neuroreport.

      Volume: 28 Pages: 299-303

    • DOI

      10.1097/WNR.0b013e3283511de0.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 幼児用MEGによる未就学広汎性発達障害児の生理学的検討2012

    • Author(s)
      菊知充
    • Organizer
      第34回日本生物学的精神医学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      20120930-20120930
  • [Presentation] MEG-NIRS 統合機の開発:幼児への応用2012

    • Author(s)
      菊知充
    • Organizer
      第14回ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル札幌(北海道)
    • Year and Date
      20120706-20120706
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 脳画像生成装置、脳画像精製方法、及びプログラム2012

    • Inventor(s)
      林則夫 菊知充 真田茂 三邉義雄 上野沙奈絵 下道喜代美
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人金沢大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-279606
    • Filing Date
      2012-12-21

URL: 

Published: 2014-07-24  

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