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視覚障害原因疾患の視機能回復のための人工視覚の低侵襲電気刺激法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K12809
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

西田 健太郎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講座講師 (70624229)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード人工視覚 / 網膜色素変性症 / 緑内障 / 糖尿病網膜症
研究開始時の研究の概要

網膜色素変性症で失明した患者に対して電極を埋植し、視覚を回復する人工視覚の研究が国内外で行われ、米国の人工視覚システムは、7年前にFDAに承認された。我が国でも視神経乳頭刺激型人工視覚(AV-DONE)と脈絡上経網膜電気刺激型人工視覚(STS)が開発され、後者は治験の段階である。人工視覚で用いる電気刺激による神経賦活化効果も期待できる。本研究では、低侵襲な電気刺激法や電気刺激法を開発し、視覚障害の原因の上位3つを占める根本治療のない緑内障、網膜色素変性症、糖尿病網膜症に対する人工視覚システムを用いた電気刺激療法及び視覚再建の可能性を検討する。

研究実績の概要

人工視覚では電気刺激により視覚を誘発させ視機能を向上させるが、人工視覚を埋植して通電した症例では、人工視覚システムを稼働させていないときの視機能が、埋植前と比べて上昇していることがよく経験される。これは、電気刺激自体に神経賦活化効果があるためである。
本研究の目的は、網膜刺激型(STS)及び視神経刺激型(AV-DONE)人工視覚による電気刺激が、視覚障害者の原因疾患の上位を占める緑内障、網膜色素変性症、糖尿病網膜症に対する治療法として使えないか、人工視覚で使用するより低侵襲な刺激電極の開発及び刺激法の開発を行うものである。
これまでに人工視覚の有効性を確認するためのEEP(STSでは、神経節細胞から大脳皮質視覚野までの視路の評価。AV-DONEでは、視神経から大脳皮質視覚野までの視路の評価)、VEP(視細胞から大脳皮質までの視路の評価)及びERG(網膜細胞の機能評価)を用いて視機能評価系を樹立した。また、慢性の脳波の観測系を作成し、長期にわたってVEPを評価することが可能となった。また、直径25μmの刺激電極を開発を行い有効性を確認している。
昨年度は、干渉法を用いた電気刺激のための実験系を構築することが困難であったが、これまで用いていた25μmの刺激電極よりもさらに細い刺激電極の開発に目処が立った。代わりに、増殖糖尿病網膜症の視細胞のダメージを眼底自発蛍光から非侵襲的に評価できる可能性があることを見出し報告した。
今年度は、引き続き低侵襲な刺激電極の開発、干渉法を用いた実験系の構築を行い、それらの有効性、安全性について検討する。また、増殖糖尿病網膜症の視細胞のダメージを眼底の自発蛍光を用いた非侵襲的な評価法の論文化を目指すと共に、この現象を応用して増殖糖尿病網膜症や網膜色素変性症の視細胞のダメージの定量化を目指し、治療候補者の選定などへの応用も検討する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

昨年度は、干渉法を用いた電気刺激のための実験系を構築することが困難であり、実際に干渉波を用いた電気刺激を行うことは出来なかった。しかし、これまで用いていた25μmの刺激電極よりもさらに細い刺激電極の開発に目処が立った。代わりに、増殖糖尿病網膜症の視細胞のダメージを眼底の自発蛍光を用いて非侵襲的に評価できる可能性があることを見いだし報告した。

今後の研究の推進方策

今年度は、引き続き低侵襲な刺激電極の開発、干渉法を用いた実験系を構築を行い、有効性、安全性について検討する。昨年度に報告した、増殖糖尿病網膜症の視細胞のダメージを眼底の自発蛍光を用いた非侵襲的な評価法の論文化を目指すと共に、この現象を応用して増殖糖尿病網膜症や網膜色素変性症の視細胞のダメージの定量化を目指し、治療候補者の選定などに応用できないか検討する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] A Case of Closure of Recurrent Full-Thickness Macular Hole by Spontaneous Retinal Detachment around the Macular Hole and Gas Tamponade2024

    • 著者名/発表者名
      Yagura Tatsuya、Nishida Kentaro、Hirokazu Sakaguchi、Nishida Kohji
    • 雑誌名

      Case Reports in Ophthalmology

      巻: 15 号: 1 ページ: 150-156

    • DOI

      10.1159/000536338

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of Loading Dose between Aflibercept and Faricimab for Neovascular Age-Related Macular Degeneration2024

    • 著者名/発表者名
      Hara Chikako、Suzue Masaki、Fujimoto Satoko、Fukushima Yoko、Sayanagi Kaori、Nishida Kentaro、Maruyama Kazuichi、Sato Shigeru、Nishida Kohji
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 13 号: 2 ページ: 385-385

    • DOI

      10.3390/jcm13020385

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The influence of stimulating electrode conditions on electrically evoked potentials and resistance in suprachoroidal transretinal stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Nishida Kentaro、Morimoto Takeshi、Terasawa Yasuo、Sakaguchi Hirokazu、Kamei Motohiro、Miyoshi Tomomitsu、Fujikado Takashi、Nishida Kohji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Ophthalmology

      巻: 67 号: 2 ページ: 182-188

    • DOI

      10.1007/s10384-022-00972-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Morphologic changes and sensitivity of the retina after photocoagulation with various patterns of autofluorescence2023

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Fujikado T, Nishida K.
    • 学会等名
      Annual meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultra wide-field autofluorescence characteristics of pan retinal photocoagulation for proliferative diabetic retinopathy.2023

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Kawasaki R, Nishida K.
    • 学会等名
      American Society of Retina Specialists 41th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自発蛍光を有する網膜光凝固班の網膜感度、形態学的特徴の検討2023

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第127回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 自発蛍光を有する網膜光凝固斑の感度と形態、および自発蛍光の経過についての検討2023

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第29回糖尿病眼学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 超広角自発蛍光眼底写真を用いた汎網膜光凝固術後眼のPhotocoagulation Indexの検討2023

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 川崎良 西田幸二
    • 学会等名
      第77回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 穿孔性眼外傷後1年以上経過して脈絡膜新生血管を発症した1例2023

    • 著者名/発表者名
      塩崎大起 西田健太郎  原千佳子 前野貴俊 西田幸二
    • 学会等名
      第77回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Morphologic changes and sensitivity of the retina after photocoagulation with various levels of autofluorescence.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Fujikado T, Nishida K.
    • 学会等名
      Annual meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphologic changes and retinal function in photocoagulated lesions with various levels of autofluorescence.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Fujikado T, Nishida K.
    • 学会等名
      American Society of Retina Specialists 40th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photocoagulation index of photocoagulated retina after treatment for neovascular glaucoma in patients with diabetes.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Shizuka T, Ryo Kawasaki, Nishida K.
    • 学会等名
      Euretina 22nd Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 網膜光凝固班の自発蛍光、網膜感度、形態学的検討2022

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 自発蛍光を有する網膜光凝固斑の感度と形態学的検討2022

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第28回糖尿病眼学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 網膜光凝固班での自発蛍光と形態学的検討2021

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第27回日本糖尿病眼学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 網膜光凝固斑での網膜感度の検討2021

    • 著者名/発表者名
      西田健太郎 坂口裕和 不二門尚 西田幸二
    • 学会等名
      第125回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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