2016 Fiscal Year Annual Research Report
未来予測手術具現化のための脳機能データベース及び標準脳の作成
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
15H01128
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
田村 学 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (80453174)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳機能マッピング / デジタル化 / 標準脳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該施設では2000年以降、術中MRIを利用したナビゲーションシステムを1600例以上に経験し、加えて2004年以降、覚醒下脳機能マッピングを行う際、ナビゲーション画像や電気刺激及び患者反応の情報を同時記録したビデオ記録（IEMAS）を行い350症例以上に活用された。これら可視化プロセスは手術経験という勘のみならず科学的評価、そして意志決定プロセスとして重要である。ただし、脳表面や白質を電気刺激したprobeの位置情報はアナログのため術中MRIへの反映が不十分であった。この発展的解決のため、覚醒下手術中の刺激probeからの位置情報をログ情報として記録し、患者の脳機能情報を付加することでデジタル化さらにはデータベース構築を行い活用することを目的とした。
2015年から2016年に実施した覚醒下神経膠腫摘出手術29例（男性16名、女性13名、平均38.1±10.8歳、うち初発23例）に対し、マッピング時の刺激電極装置（ユニークメディカル社）の位置情報をログとして取得し、術中MRIナビゲーション（BrainLab社）と連動させ、画像解析ソフト（3D-slicer）上で電気刺激部位のデジタル情報を得た。得られた術中MRI上の反応点は術前MRI及び標準脳上に変換表示すると共に、画像変換に伴う精度を算出した。29名全例でログ情報取得が可能であった。従来のビデオ記録だけでは不確定な刺激位置情報の同定や、brain shiftの判定に有用であった。術中MRI上反応点の画像変換精度については、脳表上で言語停止が得られた10症例に対して近隣脳溝を基準に計測を行い、術前MRIへは2.8±1.3 mm、さらに標準脳へは5.5±3.6 mmと算出された。術中MRIナビゲーションと連動し脳機能マッピング情報のデジタル化が行えた。また、標準脳上への変換に関しても、個々の患者脳へ応用可能となる成果を得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Difficulty in identification of the frontal language area in patients with dominant frontal gliomas that involve the pars triangularis2016
Author(s)
Saito T, Muragaki Y, Maruyama T, Tamura M, Nitta M, Tsuzuki S, Konishi Y, Kamata K, Kinno R, Sakai K L, Iseki H and Kawamata T
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Journal Title
J Neurosurg
Volume: 125(4)
Pages: 803-811
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Challenges of the Workflow during intraoperative MRI-guided Surgery for Intracranial Gliomas2016
Author(s)
Muragaki Y, Iseki H, Maruyama T, Nitta M, Yoshimitsu K, Tamura M, Chernov M, Ikuta S, Okamoto J, Konishi Y, Saito T, Okada Y, Takakura K
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Journal Title
Visualization of the Brain and its Pathologies Technical and Neurosurgical Aspects
Volume: -
Pages: 195-209
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[Presentation] Digitized Brain-mapping and Functional Database for the Future-predicting Glioma Surgery2017
Author(s)
Tamura M, Maruyama T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Nambu K, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
Organizer
The third International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
Place of Presentation
Nara, Japan
Year and Date
2017-03-09
Int'l Joint Research
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[Presentation] 覚醒下脳腫瘍摘出に有効な術前脳機能マッピングと術中脳機能情報のデジタル化2016
Author(s)
田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
Organizer
第25回日本コンピュータ外科学会
Place of Presentation
大田区、東京都
Year and Date
2016-11-26
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[Presentation] MRIからの脳溝情報を軸に展開した脳腫瘍術前治療計画2016
Author(s)
田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 都築俊介, 安田崇之, 生田聡子, 正宗賢, 伊関洋, Mangin Jean Francois, 金野竜太, 酒井邦嘉, 川俣貴一, 村垣善浩
Organizer
第75回日本脳神経外科学会総会
Place of Presentation
福岡市、福岡県
Year and Date
2016-09-30
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[Presentation] 脳腫瘍摘出に有用な術前脳機能マッピングと術中脳機能情報のデジタル化の試み2016
Author(s)
田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 山田浩之, 南伸二, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
Organizer
第14回日本AwakeSurgery学会
Place of Presentation
千代田区、東京都
Year and Date
2016-09-08
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[Presentation] 脳腫瘍未来予測手術に向けた脳機能マッピング位置情報のデジタル化とデータベース構築2016
Author(s)
田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 山田浩之, 南伸二, 吉光喜太郎, 岡本淳, 生田聡子,南部恭二郎, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
Organizer
第35回日本医用画像工学会大会
Place of Presentation
千葉市、千葉県
Year and Date
2016-07-21
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[Presentation] Digitized brain-mapping localization and their compiled brain-function database can lead the future-predicting glioma surgery2016
Author(s)
Tamura M, Maruyama T, Mangin J-F, Ikuma S, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
Organizer
20th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
Place of Presentation
Heidelberg, Germany
Year and Date
2016-06-23
Int'l Joint Research
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