2014 Fiscal Year Annual Research Report
大型実験動物を用いた大脳皮質ダイレクト光トポグラフィーの開発：臨床応用への挑戦
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25670625
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
宇賀 美奈子 自治医科大学, 医学部, 客員研究員 (40624789)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檀 一平太 中央大学, 理工学部, 教授 (20399380)
渡辺 英寿 自治医科大学, 医学部, 教授 (50150272)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光トポグラフィー / ミニブタ / 脳機能 / 一般線形モデル解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近赤外光を用いて大脳皮質の表面から直接脳血流変化を計測するダイレクト光トポグラフィーの計測装置を、既存の装置をもとに一部改良した部品を適用して開発した。高密度計測を行うために細径ファイバーを用いたプローブを導入し、大脳皮質の表面から計測するためにプローブ先端と脳の表面の接触を補助する部品を作成した。ミニブタ3頭に対し、セボフルランの吸入麻酔下で感覚野付近の開頭手術を行い、鼻先の皮膚を電気刺激した時の脳血流の変化をダイレクト光トポグラフィーで計測しデータ解析を行った。脳活動の検証のため同時に皮質脳波の誘発電位計測も実施した。
本研究においてはデータの解析方法にも改良を試みた。従来の光トポグラフィーは覚醒状態のヒトを対象として血流モデル設定し解析が行われていた。しかし、本研究では麻酔下の動物を使用するため、従来のモデルをもとにした解析方法では脳血流変化を適切に反映できない可能性が考えられたため、解析法の再検討が必要であった。一般線形モデルを用いた回帰分析をとりいれた解析方法を導入して解析を実施した結果、ダイレクト光トポグラフィーで計測した脳の活動部位が皮質脳波誘発電位で計測した活動部位と同等の位置で確認できた。
これらを踏まえ、ダイレクト光トポグラフィーの計測技術と計測結果、また、解析方法についても論文に取りまとめた。
本研究で用いたダイレクト光トポグラフィーの計測用部品については脳表面上に設置する際に十分な空間を必要とすることと、設置に時間がかかるという問題点が明らかになった。より詳細な研究を行うためには、取り回しが容易で安全性にも配慮した新しい部品の開発が必要と考えられた。本研究を発展させるものとして新しい部品の開発を行い、単体プローブの作成と動作確認を実施した。ダイレクト光トポグラフィーのさらなる研究の展開に貢献しうると考えられる。
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