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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Innovation of novel preoperative planning called connectome map for new generation of subcortically functional surgery

Research Project

Project/Area Number 26462202
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

前澤 聡  名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (90566960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤井 正純  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (10335036)
渡辺 宏久  名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任教授 (10378177)
田邊 宏樹  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20414021)
寳珠山 稔  名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 教授 (30270482)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords機能連絡解析 / コネクトーム / 安静時fMRI / EEG-fMRI / てんかん / 覚醒下マッピング
Outline of Annual Research Achievements

【目的】脳神経ネットワーク全容解明への全世界的な動向は、様々な新知見を産み出している。我々は解剖学的及び機能連絡的情報を統合した“コネクトームマップ”の作成に取り組む。これは、安静時fMRI、DTI、及びEEG-fMRIを使った機能解剖連絡解析を基盤として、健常者大規模データと比較する事で個々の特異性を検出し、皮質下機能連絡に重点を置く”hodotopy”の概念に適った術前情報の提供を目的とする。
【研究方法】①温存すべき皮質下連絡の同定:安静時fMRI のICAによる結合性の評価から言語優位野の同定を試みた。覚醒下マッピング症例でDTI線維束と皮質下マッピングの結果を照合する事で重要な連絡路を同定した。②てんかん外科にて遮断を要する機能連絡の同定:安静時fMRIをhub解析し健常者コホートと比較する事で、特有の病的ネットワークの描出を試みた。EEG-fMRIでは、てんかん性活動との同期を計測しsub-secondの時間的評価を加えて焦点、伝播について検討した。③術中ナビゲーションにおける各連絡路と病変の直観的表示:上記情報を統合したマップを作成し、関心領域と対象領域(言語野、体性感覚野)との結合性が表示されるプログラムを作成した。
【研究結果】①タスクを用いずとも安静時fMRIで90%以上の症例でBroca, Wernicke野が同定できた。言語機能に重要な線維束として上縦束、弓状束、下縦束、側頭葉内線維束を確認し、加えてfrontal aslant tractの重要性を発見した。②EEG-fMRIでは検出された焦点は良好な手術成績と相関し、sub-second解析は伝播を示唆した。hub解析では焦点の近隣でclusterを示し伝播経路との関連を示唆した。③コネクトームマップはBrainLAB社のIGTlinkを用いる事で術中ナビゲーションとして実用可能であった。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Surgical benefits of combined awake craniotomy and intraoperative magnetic resonance imaging for gliomas associated with eloquent areas.2017

    • Author(s)
      Motomura K, Natsume A, Iijima K, Kuramitsu S, Fujii M, Yamamoto T, Maesawa S, Sugiura J, Wakabayashi T.
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery

      Volume: Jan(6) Pages: 1-8

    • DOI

      10.3171/2016.9.JNS16152.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A case of secondary somatosensory epilepsy with a left deep parietal opercular lesion: successful tumor resection using a transsubcentral gyral approach during awake surgery.2016

    • Author(s)
      Maesawa S, Fujii M, Futamura M, Iijima K, Wakabayashi T
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery

      Volume: 124(3) Pages: 791-798

    • DOI

      10.3171/2015.2.JNS142737.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Use of Network Analysis to Establish Neurosurgical Parameters in Gliomas and Epilepsy.2016

    • Author(s)
      Maesawa S, Bagarinao E, Fujii M, Futamura M, Wakabayashi T.
    • Journal Title

      Neurol med chir (Tokyo)

      Volume: 56(4) Pages: 158-169

    • DOI

      doi: 10.2176/nmc.ra.2015-0302.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Neural basis of language: an overview of evolving model2016

    • Author(s)
      Fujii M, Maesawa S, Ishiai S, Iwami K, Futamura M, Saito K
    • Journal Title

      Neurol med chir (Tokyo)

      Volume: 56(7) Pages: 379-386

    • DOI

      10.2176/nmc.ra.2016-0014.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 大脳白質解剖と言語2016

    • Author(s)
      藤井正純、前澤聡、岩味健一郎、齋藤清
    • Journal Title

      脳神経外科ジャーナル

      Volume: 25(5) Pages: 396-401

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Novel analysis for focus detection using EEG-fMRI in Epilepsy2016

    • Author(s)
      Satoshi Maesawa, Epifanio Bagarinao, Yuji Ito, Daisuke Nakatsubo, Naotaka Usui, Jun Natsume, Hirohisa Watanabe, Minoru Hoshiyama, Toshihiko Wakabayashi, Haruo Isoda, Gen Sobue, Shinji Naganawa
    • Organizer
      第50回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      グランシップ静岡、静岡県静岡市
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-08
  • [Presentation] 次世代の皮質下機能的脳外科手術の確立を目指したコネクトームマップの開発2016

    • Author(s)
      前澤聡、バガリナオ エピファニオ、中坪大輔、藤井正純、林雄一郎、若林俊彦
    • Organizer
      第75回日本脳神経外科学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡県福岡市
    • Year and Date
      2016-09-29 – 2016-10-01
  • [Presentation] Focus detection by resting-state fMRI, EEG-fMRI and MEG, and surgical outcomes in epilepsy surgery2016

    • Author(s)
      Maesawa S, Bagarinao E, Usui N, Nakatsubo D, Fujii M, Futamura M, Watanabe H, Wakabayashi T
    • Organizer
      The 22nd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM)
    • Place of Presentation
      Jeneva, Switzland
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detecting Subsecond Activation Changes During Interictal Epileptic Spike Using Simultaneous EEG-fMRI2016

    • Author(s)
      Bagarinao E, Maesawa S, Ito Y, Watanabe H, Isoda H
    • Organizer
      The 22nd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM)
    • Place of Presentation
      Palexpo exhibition and congress centre, Jeneva, Switzland
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Hodotopyと言語:Annual Review 2016 神経2016

    • Author(s)
      前澤聡、藤井正純、二村美也子
    • Total Pages
      275 (14-20)
    • Publisher
      中外医学社
  • [Remarks] fMRI、EEG-fMRI、及びMEGを用いた高次脳機能ネットワーク解析と次世代の脳外科手術への展開

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/noutokokoro/introduction/noushinkeigeka.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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