| 研究課題/領域番号 |
21K09160
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56010:脳神経外科学関連
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
菅野 秀宣 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (90265992)
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| 研究分担者 |
飯村 康司 順天堂大学, 医学部, 助教 (30819222)
中島 円 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50317450)
田中 聡久 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70360584)
鈴木 皓晴 順天堂大学, 医学部, 助教 (90884065)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | てんかん / 脳波 / 発作解析 / 機械学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
難治性焦点性てんかんは、適切にてんかん焦点を摘出する事で発作が消失する。非侵襲的検査でてんかん焦点が推定されない場合は、頭蓋内電極を用いて脳皮質より脳波を記録し、てんかん焦点を診断することが推奨されている。頭蓋内脳波は、電極がてんかん焦点に接している際に正確な結果を示すが、外れた際には焦点を誤るという欠点がある。よって、記録されたてんかん波形が正しい焦点からのものか否かを判断する方法および非焦点からの脳波記録を補正し真の焦点を推定する方法が求められる。本研究では、真のてんかん焦点と周囲を鑑別する有用な因子を明らかにするとともに、非焦点からのてんかん波を補正するアルゴリズムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
てんかん焦点同定のため、発作時の脳波で高周波律動および位相振幅結合を計算した。本解析のため独自の連続解析を開発した。高周波律動（80-200Hz）と徐波（3-4Hz,4-8Hz）の位相結合反応が発作起始部位を再現性よく同定した。さらに、発作開始時に発作起始部位から周辺へ高周波律動（250-500Hz）の因果関係指数が上昇すること、その後に周辺から発作起始部位に10－30Hzにおける同指数の一過性上昇が見られることが示された。位相結合反応と因果関係指数を組み合わせることで真の発作起始部位か拡延領域かの同定が可能になる。後者では補正によりてんかん焦点を推定することができると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
てんかん焦点の正確な同定のためには頭蓋内電極を用いた方法が知られる。しかしながら、本手法は電極留置部位がてんかん焦点を逸脱していると判断を誤ることが問題であった。必ずしも電極はてんかん焦点をカバーしきれる訳ではないため、脳波結果を補正する方法が必要と考えられていた。我々の研究では、まずてんかん焦点を正確に同定する特徴量を見いだす事を行い、位相振幅結合が空間的な焦点部位を示す良い指標であることが分かった。さらに因果関係指数解析することで発作拡延の方向を示すことができた。今回得られた結果より電極留置部位が真のてんかん焦点から逸脱していたとしても結果を補正できる発展性が示された。
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