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脳内植込み電極とフィードバック機能を持つ刺激ディバイスによる脳機能制御の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15209047
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 脳神経外科学
研究機関日本大学

研究代表者

片山 容一  日本大学, 医学部, 教授 (00125048)

研究分担者 山本 隆充  日本大学, 医学部, 教授 (50158284)
酒谷 薫  日本大学, 医学部, 教授 (90244350)
関根 好文  日本大学, 理工学部, 教授 (90059965)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
38,350千円 (直接経費: 29,500千円、間接経費: 8,850千円)
2005年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2004年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2003年度: 33,670千円 (直接経費: 25,900千円、間接経費: 7,770千円)
キーワードtremor / DBS / feed back / feed forward / EMG / Parkinson Disease / dystonia / Pain / 神経科学 / 脳・神経 / 臨床 / 不随意運動 / 脳深部刺激療法 / tremor cell / deep brain stimulation / involuntary movement disorder / Parkinson disease
研究概要

ヒト脳組織の光学的特性(吸収計数・散乱計数)を開頭手術中に測定し、脳内光伝播のシミュレーションに基づき、頭皮上からの時間分解スペクトロスコピーによる局所脳血流・脳酸素代謝・脳機能の三次元推定を行った。また、可視光分光法を用いて開頭手術(脳腫瘍、難冶性てんかん等の手術)中にヒトの局所脳血流・脳酸素代謝・脳機能を測定する技術を開発した。
種々の脳機能異常(パーキンソン病、本態性振戦、ジストニア、中枢性疼痛等)において、様々な部位(視床、視床下核、淡蒼球など)のDBSの効果を、神経内科学的、精神生理学的、神経心理学的に評価するとともに、これに関与すると考えられる神経回路を、神経生理学的、神経解剖学的に解明した。
DBSの臨床応用として、パーキンソン病に対する視床下核刺激、デイストニアに対する淡蒼球内節刺激、各種の疼痛・振戦に対する視床刺激・大脳皮質運動野刺激の方法を確立し、十分な治療効果を得ることができた。
以上の結果から、空間分解能の良い脳機能イメージング(PETおよびfMRI)と、時間分解能の良い頭皮上からの近赤外分光法を駆使して、DBSの効果に関連する脳内メカニズムを分析することができた。
今後は、現在の体内埋設型刺激デイバイスにプログラムされた刺激スケジュールを用いた刺激に加えて、光工学技術によって脳内シグナルを検出し、これを刺激デイバイスにフィードバックないしフィードフォワードする技術を確立し、人工神経素子の概念に近づく新しい体内埋設型刺激デイバイスを開発する予定である。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 図書 (3件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Direct effect of subthalamic nucleus stimulation on levodopa-induced peak-dose dyskinesia in patients with Parkinson disease2006

    • 著者名/発表者名
      Katayama Y
    • 雑誌名

      Stereotactic and Functional Neurosurgery 84

      ページ: 176-179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feed-forward control of post-stroke movement disorders by on-demand type stimulation of the thalamus and motor cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Katayama Y
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica Suppl. 99

      ページ: 21-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thalamic sensory relay nucleus stimulation for the treatment of peripheral deafferentation pain.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T
    • 雑誌名

      Stereotactic and Functional Neurosurgery 84

      ページ: 180-183

    • NAID

      10013438911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Changes of cerebral blood oxygenation and optical pathlength during activation and deactivation in the prefrontal cortex measured by time-resolved near infrared spectroscopy.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakatani K
    • 雑誌名

      Life Science 78

      ページ: 2734-2741

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of cerebral ischemia on evoked cerebral blood oxygenation response and BOLD contrast functional MRI in stroke patient.2006

    • 著者名/発表者名
      Murata Y
    • 雑誌名

      Stroke 37

      ページ: 2514-2520

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chcnages of cerebral blood oxygenation and optical pathlength during activation and deactivation in the prefrontal cortex measured by time-resolved near infrared spectroscopy.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakatani K, Yamashita D, Yamanaka T, Oda M, Yamashita Y, Hoshino T, Fujiwara N, Murata Y, Katayama Y
    • 雑誌名

      Life Sciences 78

      ページ: 2734-2741

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Direct effect of subthalamic nucleus stimulation on levodopa-induced peak-dose dyskinesia in patients with Parkinson's disease.2006

    • 著者名/発表者名
      Katayama Y, Oshima H, Kano T, Kobayashi K, Fukaya C, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Stereotactic and Functional Neurosurgery 84

      ページ: 176-179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thalamic sensory relay nucleus stimulation for the treatment of peripheral deafferentation pain.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y, Obuchi T, Kano T, Kobayashi K, Oshima H, Fukaya C
    • 雑誌名

      Stereotactic and Functional Neurosurgery 84

      ページ: 180-183

    • NAID

      10013438911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of cerebral blood oxygenation and hemodynamics during extracranial-intracranial bypass surgery by a newly developed visible light spectroscopy system.2006

    • 著者名/発表者名
      Hoshino T, Katayama Y, Sakatani K, Kano T, Murata Y
    • 雑誌名

      Surgical Neurology 65

      ページ: 569-576

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cerebral blood oxygenation changes induced by bypass blood flow in moyamoya disease and non-moyamoya cerebral ischemic disease.2006

    • 著者名/発表者名
      Hoshino T, Sakatani K, Kano T, Murata Y, Katayama Y
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica 148

      ページ: 551-557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of cerebral ischemia on evoked cerebral blood oxygenation responses and BOLD contrast finctional MRI in stroke patients.2006

    • 著者名/発表者名
      Murata Y, Sakatani K, Hoshino T, Fujiwara M, Kano T, Nakamura S, Katayama Y
    • 雑誌名

      Stroke 37

      ページ: 2514-2520

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feed-forward control of post-stroke movement disorders by on-demand type stimulation of the thalamus and motor cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Katayama Y, Kano T, Kobayashi K, Oshima H, Fukaya C, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica suppl 99

      ページ: 21-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pallidal high-frequency deep brain stimulation for camptocormia. An experience of three cases.2006

    • 著者名/発表者名
      Fukaya C, Otaka T, Obuchi T, Kano T, Nagaoka T, Kobayashi K, Oshima H, Yamamoto T, Katayama Y
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica suppl 99

      ページ: 25-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of boundaries of subthalamic nucleus by multiple-cell spike density analysis in deep brain stimulation for Parkinson's disease.2006

    • 著者名/発表者名
      Kano T, Katayama Y, Kobayashi K, Kasai M, Oshima H, Fukaya C, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica suppl 99

      ページ: 25-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DBS therapy for the vegetative and minimally conscious state.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y, Kobayashi K, Kasai M, Oshima H, Fukaya C
    • 雑誌名

      Acta Neurochir (Suppl.) 93

      ページ: 101-104

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Deep brain stimulation therapy for the vegetative state.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y
    • 雑誌名

      Neuropsychological Rehabilitation 15

      ページ: 406-413

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Difference in surgical strategies between thalamotomy and thalamic deep brain stimulation for tremor control.2005

    • 著者名/発表者名
      Katayama Y, Kano T, Kobayashi K, Oshima H, Fukaya C, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Journal of Neurology (Suppl. 4) 17

      ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 中枢性疼痛に対する大脳皮質運動領刺激療法:電極留置部位の決定法2005

    • 著者名/発表者名
      山本隆充, 大渕敏樹, 加納利和, 小林一太, 大島秀規, 深谷 親, 片山容一
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科 44

      ページ: 30-31

    • NAID

      10031136793

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 中枢性疼痛102例に対するドラッグチャレンジテストについての検討2005

    • 著者名/発表者名
      大渕敏樹, 加納利和, 小林一太, 大島 秀規, 深谷 親, 山本隆充, 片山容一
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科 44

      ページ: 36-37

    • NAID

      10031136796

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳深部刺激療法が奏功した慢性疼痛の症例2005

    • 著者名/発表者名
      山本隆充, 片山容一
    • 雑誌名

      治療学 39

      ページ: 99-102

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DBS therapy for the vegetative state and minimally cnscious state2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y et al.
    • 雑誌名

      Acta Neurochir Suppl. 93

      ページ: 79-81

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of the corticospinal motor evoked potential (D-wave) : Clinical index for postoperative motor function2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y et al.
    • 雑誌名

      Neurologia Medico Chirurgica 44

      ページ: 170-182

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Deep brain stimulation for the treatment of parkinsonian, essential, and poststroke tremor : a suitable stimulation method2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Katayama Y et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery 101

      ページ: 201-209

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] How I do it <ドーパ抵抗性のパーキンソン病>2004

    • 著者名/発表者名
      山本隆充, 片山容一, 小林一太 他
    • 雑誌名

      脳神経外科 32

      ページ: 1173-1186

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 機能的脳神経外科の最前線(パーキンソン病に対するDBS療法)2004

    • 著者名/発表者名
      山本隆充, 片山容一
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience 21

      ページ: 1464-1471

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evoked-cerebral oxygenation changes in false-negative activations in BOLD contrast functional MRI of patients with brain tumors.2004

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara N, Katayama Y et al.
    • 雑誌名

      NeuroImage 22

      ページ: 1287-1289

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 痛み研究のアプローチ2006

    • 著者名/発表者名
      山本隆充
    • 出版者
      新興交易医書出版部(分担執筆)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 脳神経外科学体系10巻、定位・機能神経外科、(不随意運動の脳深部刺激療法)2005

    • 著者名/発表者名
      片山容一, 深谷 親
    • 出版者
      中山書店
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 不随意運動の脳深部刺激療法、脳神経外科学体系10巻 定位・機能神経外科(片山容一 編)2005

    • 著者名/発表者名
      片山容一, 深谷 親
    • 出版者
      中山書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama Y, Yamamoto T, Oshima H, Fukaya C: "Deep brain and motor cortex stimulation for post-stroke movement disorders and post-stroke pain"Acta Neurochirurgica Suppl. 79. 89-92 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama Y, Fukaya C, Oshima H, Yamamoto T: "Chronic stimulation of the globus pallidus internus for control of Primary generalized dystonia"Acta Neurochirurgica Suppl. 79. 125-128 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto T, Katayama Y, Kobayashi K, Oshima H, Fukaya C: "Dual-floor burr hole adjusted to burr-hole ring and cap for implantation of stimulation electrode"Journal of Neurosurgery. 99. 783-784 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukaya C, Katayama Y, Kasai M, Kurihara J, Maejima S, Yamamoto T: "Evaluation of time-dependent spread of tissue damage in experimental spinal cord injury by killed-end evoked potential"Journal of Neurosurgery(Spine). 98. 56-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukaya C, Katayama Y, Yamamoto T, Kobayashi K, Kasai M, Oshima H: "Motor cortex stimulation in patients with post-stroke pain : Conscious somatosensory response and pain control"Neurological Research. 25. 153-156 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi K, Katayama Y, Kasai M, Oshima H, Fukaya C, Yamamoto T: "Localization of thalamic cells with tremor-frequency activity in Parkinson's disease and essential tremor"Acta Neurochirurgica Suppl. 87. 137-139 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 片山容一, 山本隆充: "脳神経外科手術のための神経モニタリングアトラス"医学書院. 179 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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