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2023 Fiscal Year Annual Research Report

多元計算解剖脳モデルに磁気刺激を周術期活用した神経機能回復維持プログラムの開発

Research Project

Project/Area Number 22H03443
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

田村 学  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (80453174)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 晃正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335374)
佐藤 生馬  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (00586563)
山口 智子  神戸大学, 未来医工学研究開発センター, 特命講師 (40879970)
角田 明子  東京女子医科大学, 医学部, 作業療法士 (50897064)
桑野 淳  東京女子医科大学, 医学部, 後期臨床研修医 (50962792)
ゴメスタメス ホセデビツト  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (60772902)
若林 秀隆  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (80508797)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords画像セグメンテーション / 経頭蓋磁気刺激 / リスクマップ
Outline of Annual Research Achievements

令和5年度は、前年度に準備を整えた、運動野近傍に位置する脳腫患者のリクルーティングを適切に進めた。1つ目の実績として、症例登録に向けた定期的な脳腫瘍チームを脳神経外科医、リハビリ専門医、作業療法士、理学療法士で編成したミーテイングにより、BRS、FIM、MMSE-J、FABの術前後評価を行いつつ、トータルに脳機能評価及び生活評価ができるシステムを作り上げた。チームの成果として、運動野と補足運動野に注目した手術結果及びリハビリテーション評価をまとめ、この結果について学会報告を行い、論文投稿中である。2つ目の実績として、術中取得したMEP(運動誘発電位)をデジタル情報として入手し、術中前後における運動機能修飾過程の連続俯瞰記録としてデータ保存すると同時に、実際に生じた麻の有無と比較した。術中偽陽性所見(運動野でないにもかかわらず電気刺激で陽性所見)からは、刺激条件・腫瘍位置による影響、脳機能可塑性に留意し実際の覚醒下手術で得られた脳機能部位の正解データを取得した。偽陰性所見(運動野が電気刺激で見つけることができない場合)についてもMEP情報や覚醒下における直接評価を元にした正解データを取得した。述中MEPで取得した200例を超える症例について実際に麻なし、軽度麻、重度麻の3群でそれぞれ評価をまとめ、この結果を論文投稿中である。同時にMEP情報のAI解析により、術後麻を元に作成した正解データを術後脳機能測定を行うための解析に着手している。3つ目の実績として、術前に記録できた脳腫瘍患者脳磁気刺激反応記録とマッチする部位の病理学情報について調査を行い、脳磁気刺激に連動した電気刺激脳モデルシミュレーション情報と合わせたAI解析を試みた。研究対象症例の術後脳機能の変化を引き続き観察し、結果をまとめている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度に、学内倫理委員会申請にあたり、多施設共同研究として申請手続き並びに患者データの最適なデータ取得方法を確立するため、特定臨床研究としての位置づけでは 無く、前向き観察研究として研究方法を最適化し、研究者間の同意に時間を要したことにより、患者登録前のシミュレーション作業を開始する時期が遅れたことが影響し目標登録には達していない。しかしながら、患者登録のための準備は既に整っていることから、患者同意が得られた場合は遅れが取り戻せると予想している。

Strategy for Future Research Activity

コロナ禍もあり遅れていた患者登録について、綿密なチーム内での検討を頻回に行い、適切で迅速かつ確実な手順で行う方針は継続する。症例登録そのものが予定通り進まない場合には、データ取得数の変更についての検討なども考慮するようにするが、患者さんの意思を最大限尊重した上での研究遂行を実施する。
最終年度は、磁気刺激と連動した革新的リハビリテーション実装を目標としており、脳磁気刺激と連動した電気刺激による神経機能の把握、術後磁気刺激による神経機能修飾評価と回復構築に向けフィードバックできるように研究をすすめる。神経機能維持や回復に有効な磁気刺激条件の検討、神経機能修飾機構と回復過程のメカニズムを検討する。回復過程にリハビリテーションを通じた生活・社会復帰の視点を入れ、脳磁気刺激を含め術後生活を円滑にする高次脳機能回復維持プログラムを検討する。国内外研究者と議論し、データベース共有と標準化に向け、成果について論文1-2編にまとめる。

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Information-guided Surgery Centered on Intraoperative Magnetic Resonance Imaging Guarantees Surgical Safety with Low Mortality2024

    • Author(s)
      TSUZUKI Shunsuke、MURAGAKI Yoshihiro、NITTA Masayuki、SAITO Taiichi、MARUYAMA Takashi、KORIYAMA Shunichi、TAMURA Manabu、KAWAMATA Takakazu
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 64 Pages: 57~64

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2022-0340

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diffuse glioma-induced structural reorganization in close association with preexisting syntax-related networks2023

    • Author(s)
      Kinno Ryuta、Muragaki Yoshihiro、Maruyama Takashi、Tamura Manabu、Ono Kenjiro、Tanaka Kyohei、Sakai Kuniyoshi L.
    • Journal Title

      Cortex

      Volume: 167 Pages: 283~302

    • DOI

      10.1016/j.cortex.2023.07.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Localization and symptoms associated with removal of negative motor area during awake surgery2023

    • Author(s)
      Tsuzuki Shunsuke、Muragaki Yoshihiro、Maruyama Takashi、Saito Taiichi、Nitta Masayuki、Tamura Manabu、Kawamata Takakazu
    • Journal Title

      British Journal of Neurosurgery

      Volume: ー Pages: 1~9

    • DOI

      10.1080/02688697.2023.2271082

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経膠腫の術前PET画像と術中MRI統合ナビゲーションの現状と有用性2024

    • Author(s)
      田村学, 齋藤太一, 新田雅之, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 呂聞東, 丸山隆志, 正宗賢, 川俣貴一, 村垣善浩
    • Organizer
      第11回国際核医学フォーラム
  • [Presentation] 術中情報の可視化と臨床への応用 ~覚醒下手術とIEMASおよびHyper SCOTの歩み~2024

    • Author(s)
      田村学、正宗賢
    • Organizer
      第13回公立はこだて未来大学メディカルICT研究会
    • Invited
  • [Presentation] 覚醒下脳腫瘍摘出術におけるICT技術を用いた手術支援2024

    • Author(s)
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,山口智子,藤野雄一,村垣善浩,正宗賢
    • Organizer
      第13回未来大学メディカルICT研究会
  • [Presentation] 機械学習を用いたパーソナライズ脳刺激における電界推定2024

    • Author(s)
      平田 晃正、小寺紗千子、ラシドエッサム、田村学、本谷秀堅
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] Role of preoperative navigated transcranial magnetic stimulation for surgical management of gliomas located near motor function area2023

    • Author(s)
      Tamura M, Kuwano A, Takakura T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Kawamata T, Masamune K, Muragaki Y
    • Organizer
      37th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 標準脳機能データベースを用いた手術予測と5Gネットワークにおける遠隔手術支援の応用2023

    • Author(s)
      田村学, 佐藤生馬, 吉光喜太郎, 齋藤太一, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 山口智子, 川俣貴一, 正宗賢, 村垣善浩
    • Organizer
      第23回日本術中画像情報学会
  • [Presentation] 運動野近傍glioma覚醒下摘出の術前経頭蓋磁気刺激検査は術中運動野同定に有用である2023

    • Author(s)
      田村学, 桑野淳, 都築俊介, 齋藤太一, 川俣貴一, 正宗賢, 村垣善浩
    • Organizer
      第82回日本脳神経外科学会総会
  • [Presentation] Development of a Corticospinal Excitability Model During Non-Invasive Brain Stimulation2023

    • Author(s)
      Jose Gomez-Tames, Wenwei Yu
    • Organizer
      35th URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 醒下脳腫瘍摘出術における過去症例情報が統合された標準脳モデルを用いた脳機能位置推定手法の提案2023

    • Author(s)
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,村垣善浩,正宗賢
    • Organizer
      第32回日本コンピュータ外科学会大会
  • [Presentation] 遠隔リアルタイム手術をかなえる、AI医療のミカタ2023

    • Author(s)
      佐藤生馬
    • Organizer
      はこだて国際科学祭
  • [Presentation] 公立はこだて未来大学におけるメディカルITの取り組み2023

    • Author(s)
      佐藤生馬,藤野雄一
    • Organizer
      第165回情報システムと社会環境研究発表会
  • [Presentation] JGNと5Gを用いた遠隔地手術データ連携とAI解析による地域間医療技術の高水準化のための研究開発2023

    • Author(s)
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,山口智子,藤野雄一,村垣善浩,正宗賢
    • Organizer
      先端ネットワーク利用研究に関するワークショップ(ADVNET2023)
  • [Presentation] 前頭葉グリオーマにおける左右半球間での周術期、2か月後の機能変化とQOLの特徴2023

    • Author(s)
      角田明子 齋藤太一 田村学 都築俊介 郡山峻一 川俣貴一 村垣善浩 若林秀隆
    • Organizer
      第1回脳腫瘍支持療法研究会
  • [Presentation] 補足運動野症候群の臨床症状の特徴と腫瘍摘出範囲との相関2023

    • Author(s)
      角田明子 齋藤太一 田村学 都築俊介 郡山峻一 川俣貴一 村垣善浩 若林秀隆
    • Organizer
      第57回日本作業療法学会

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Published: 2024-12-25  

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