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内因性光学的計測法を用いた脳神経手術支援技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K19933
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関鹿児島大学

研究代表者

王 鋼  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (40274831)

研究分担者 平野 宏文  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (00264416)
花谷 亮典  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60304424)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード生体医工学 / 光学的計測 / 光計測 / 脳外科
研究成果の概要

脳腫瘍などの摘出脳外科手術において、術中に患部と正常組織の境目を把握する必要がある。本研究は、脳組織そのものの内因的光学特性を利用して開発された皮質機能マッピング技術を術中の患部組織の特定と周辺正常組織機能のモニタリングに応用することを目指したものである。境界の画定は、2段階に分けて行った。画定の第1段階では、それぞれの感覚種に代表的な刺激を用いてマッピングした。第2段階は、腫瘍などが現れる領野において、正常組織との境目は、予め作成してある正常組織内因性光学的信号の標準タイムコーステンプレートとの相関を用いて画定した。また、手術室の配置を考慮したセットアップについても検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

正常組織の働きが損なわれる可能性のある手術においては、術中に運動や感覚といった神経機能を確認する機能モニタリング検査も行われている。これらは、モニターに重ねる腫瘍等のMRI画像或いは蛍光マーキングによるナビゲーションシステムと皮質表面電極による電気生理学的計測システムとの別々なシステムによって行われている。本提案は、脳組織そのものの内因的光学特性を利用して開発された皮質機能マッピング技術を術中の患部組織の特定と周辺正常組織機能のモニタリングに応用したものであり、患部の画定と機能モニタリングの両方が同時にこなせる特徴がある。手術支援システムとして大いに期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 機械学習を用いた側頭連合野細胞活動による物体の脳内表現に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      宇都嘉浩、山本悠介、岡村純也、山田陽介、戴ルリン、王鋼
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 114 ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] An intrinsic algorithm for viewing angle tolerance of object discrimination in human subjects.2020

    • 著者名/発表者名
      Okamura, J., Oshima, J., Yamaguchi, R., Yamashita, W., Wang, G.
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Experimental Psychology/Revue canadienne de psychologie exp?rimentale

      巻: 74 号: 1 ページ: 73-82

    • DOI

      10.1037/cep0000188

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 内因性光学的信号の計測による皮質機能マッピング2019

    • 著者名/発表者名
      王鋼
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 57 ページ: 126-130

    • NAID

      130007769216

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlations between features of event-related potentials and Autism Spectrum Quotient scores2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Gang、Kino Mai、Yamauchi Kei、Wang Ridey Hsiao
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Neuroscience

      巻: 59 ページ: 202-208

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2018.10.070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term object discrimination at several viewpoints develops neural substrates of view-invariant object recognition in inferotemporal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Chunzhen Zhao, Ridey Hsiao Wang, Gang Wang
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 392 ページ: 190-202

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.09.039

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Difference in the generalization of response tolerance across views between the anterior and posterior part of the inferotemporal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Okamura, Koki Uemura, Shintaro Saruwatari, Gang Wang
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 48 号: 12 ページ: 3552-3566

    • DOI

      10.1111/ejn.14162

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Dynamics of stimulus selectivity in inferotemporal neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Lulin Dai, Jun-ya Okamura, Gang Wang
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳機能マッピング装置の開発及びその応用2019

    • 著者名/発表者名
      宮下由聖、山崎敏哉、岡村純也、王鋼
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Difference in representations of three-dimensional objects between areas TE and TEO2019

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Okamura, Kohki Uemura, Lulin Dai, Gang Wang
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 視覚連合野細胞活動を用いた機械学習による物体弁別パフォーマンス2019

    • 著者名/発表者名
      山本悠介、岡村純也、王鋼
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 視覚連合野細胞活動を用いた機械学習による物体弁別パフォーマンス2019

    • 著者名/発表者名
      山本悠介、岡村純也、王鋼
    • 学会等名
      平成30年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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