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嚥下機能回復を目指した嚥下ニューロモデュレーションの基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K16629
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

橋本 洋章  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (50770674)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード嚥下関連脳活動 / 神経信号解析 / 頭蓋内脳活動 / 機械学習 / High gamma 活動 / ブレイン・コンピューター・インターフェース / BCI / 頭蓋内脳波 / 口腔顔面領域脳活動 / 周波数解析 / High γ活動 / Phase-amplitude coupling / 嚥下 / 頭蓋内電極 / てんかん / 嚥下障害 / ニューロモデュレーション / 脳律動解析 / 脳活動解読
研究開始時の研究の概要

嚥下(飲み込み)機能障害は高齢者だけでなく脳神経を患う患者にも合併し、誤嚥性肺炎という肺炎を引き起こすことで患者の生命に大きく影響する。嚥下障害はリハビリテーションや食べ物の形の工夫などで対応されているが、根治療法はない。超高齢社会の日本では今後、嚥下障害者数の増加が見込まれているものの、生命に大きく影響する嚥下障害に対し根本的な治療法・対処法がないことが深刻な問題である。そこで脳神経外科手術により留置される頭蓋内電極を用いて嚥下に関連した脳活動を解析し、嚥下機能回復に寄与する新たなニューロモデュレーション手法(神経調整手法)を確立することを目的に本研究を立案した。

研究成果の概要

本研究では、嚥下機能回復に向けた新たな治療法開発の基盤作りに取り組みました。具体的には、人の脳から計測される神経活動に注目し、それを嚥下障害克服に役立てるための基礎的な研究を行いました。研究期間中の2022年11月に登場した生成AI技術の進展を踏まえ、深層学習を活用した解析手法の導入も試みました。嚥下に関連する神経信号の高精度な計測・解析を進め、将来の嚥下リハビリテーション技術開発に貢献することを目的に研究を行いました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では高齢化が進み、嚥下障害者数の増加が深刻な社会問題となっています。本研究では、嚥下に関連する神経活動を解析し、従来の線形モデルに加え、深層学習を活用した新たな解析手法の実装を試みました。これらの基礎的成果は、今後の嚥下障害克服を目指した研究分野に新たな知見を提供し、治療法開発の進展に寄与することが期待されます。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (33件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] 位置的頭蓋変形でヘルメット治療指示書を希望する群は斜頭グレードがより重度である2024

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、竹本 理、千葉 泰良
    • 雑誌名

      小児の脳神経

      巻: 49 号: 1 ページ: 18-25

    • DOI

      10.34544/jspn.49.1_18

    • ISSN
      0387-8023, 2435-824X
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intracranial volumetric evaluation in postnatally repaired myelomeningocele infants2024

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Irizato Naoki、Takemoto Osamu、Chiba Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Child's Nervous System

      巻: 40 号: 9 ページ: 2851-2858

    • DOI

      10.1007/s00381-024-06444-2

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive assessment of supratentorial and infratentorial volumes in infants with myelomeningocele with and without Chiari malformation type II2024

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Shimada Makoto、Takemoto Osamu、Chiba Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Neuroradiology

      巻: 67 号: 3 ページ: 755-765

    • DOI

      10.1007/s00234-024-03514-9

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methodology for pediatric head computed tomography image segmentation and volumetric calculation using a tablet computer and stylus pen2024

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto H.、Shimada M.、Takemoto O.、Chiba Y.
    • 雑誌名

      Child's Nervous System

      巻: 41 号: 1

    • DOI

      10.1007/s00381-024-06723-y

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The association between diffusion-weighted imaging-Alberta Stroke Program Early Computed Tomography Score and the outcome following mechanical thrombectomy of anterior circulation occlusion2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Maruo Tomoyuki、Kimoto Yuki、Nakamura Masami、Fujinaga Takahiro、Nakamura Hajime、Ushio Yukitaka
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Neurosurgery

      巻: 33 ページ: 101758-101758

    • DOI

      10.1016/j.inat.2023.101758

    • 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] Burr hole locations are associated with recurrence in single burr hole drainage surgery for chronic subdural hematoma2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Maruo Tomoyuki、Kimoto Yuki、Nakamura Masami、Fujinaga Takahiro、Ushio Yukitaka
    • 雑誌名

      World Neurosurgery: X

      巻: 19 ページ: 100204-100204

    • DOI

      10.1016/j.wnsx.2023.100204

    • 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] Growth patterns and ratios of posterior cranial fossa structures in the Japanese pediatric population: a study utilizing CT scans2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Takemoto Osamu、Chiba Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Neuroradiology

      巻: 65 号: 12 ページ: 1835-1844

    • DOI

      10.1007/s00234-023-03229-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Normal growth curve of choroid plexus in children: implications for assessing hydrocephalus due to choroid plexus hyperplasia2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Takemoto Osamu、Nishimoto Keisuke、Moriguchi Gento、Nakamura Motoki、Chiba Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery: Pediatrics

      巻: 32 号: 6 ページ: 627-637

    • DOI

      10.3171/2023.7.peds23218

    • 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] Frequency band coupling with high-frequency activities in tonic-clonic seizures shifts from θ to δ band2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Khoo Hui Ming、Yanagisawa Takufumi、Tani Naoki、Oshino Satoru、Hirata Masayuki、Kishima Haruhiko
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 137 ページ: 122-131

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2022.02.015

    • 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
  • [雑誌論文] Masked diabetes insipidus in pituitary metastasis from breast cancer after thalamic biopsy: a case report2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Maruo Tomoyuki、Nakamura Masami、Ushio Yukitaka、Hirata Masayuki、Kishima Haruhiko
    • 雑誌名

      Journal of Medical Case Reports

      巻: 16 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13256-021-03229-y

    • 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
  • [雑誌論文] Phase-amplitude coupling of ripple activities during seizure evolution with theta phase2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto H, Khoo H M, Yanagisawa T, Tani N, Oshino S, Kishima H, Hirata M
    • 雑誌名

      Clin Neurophysiol

      巻: Online ahead of print 号: 6 ページ: 1243-1253

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2021.03.007

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Swallowing‐related neural oscillation: an intracranial EEG study2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Takahashi Kazutaka、Kameda Seiji、Yoshida Fumiaki、Maezawa Hitoshi、Oshino Satoru、Tani Naoki、Khoo Hui Ming、Yanagisawa Takufumi、Yoshimine Toshiki、Kishima Haruhiko、Hirata Masayuki
    • 雑誌名

      Annals of Clinical and Translational Neurology

      巻: 8 号: 6 ページ: 1224-1238

    • DOI

      10.1002/acn3.51344

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Motor and sensory cortical processing of neural oscillatory activities revealed by human swallowing using intracranial electrodes2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Takahashi Kazutaka、Kameda Seiji、Yoshida Fumiaki、Maezawa Hitoshi、Oshino Satoru、Tani Naoki、Khoo Hui Ming、Yanagisawa Takufumi、Yoshimine Toshiki、Kishima Haruhiko、Hirata Masayuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 7 ページ: 102786-102786

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102786

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phase-amplitude coupling between infraslow and high-frequency activities well discriminates between the preictal and interictal states2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hiroaki、Khoo Hui Ming、Yanagisawa Takufumi、Tani Naoki、Oshino Satoru、Kishima Haruhiko、Hirata Masayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 17405-17405

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96479-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Motor and sensory cortical processing of neural oscillatory activities revealed by human swallowing using intracranial electrodes2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hashimoto, Masayuki Hirata
    • 学会等名
      Neuroscience 2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大阪母子医療センターにおける「あたまの形」外来2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、中村 元紀、竹本 理、千葉 泰良
    • 学会等名
      第72回日本小児神経学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrocorticographic approach to swallowing function2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hashimoto, Masayuki Hirata, Haruhiko Kishima
    • 学会等名
      ISACM and JBBS 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 頭位性斜頭でヘルメット矯正指示書を希望する群は斜頭グレードがより重度である2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、中村 元紀、竹本 理、千葉 泰良
    • 学会等名
      第51回日本小児神経外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 焦点起始両側強直間代発作において高周波活動とカップリングする低周波帯域はθ帯域からδ帯域に移行する2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、クー・ウィミン、栁澤 琢史、谷 直樹, 押野 悟、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第56回 日本てんかん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 小児における脈絡叢体積の正常成長曲線: 脈絡叢過形成による水頭症評価への適応 (シンポジウム)2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、入里 直樹、竹本 理、千葉 泰良
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第82回学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械的血栓回収療法前後でDWI-ASPECTSに変化がないことは、前方循環主幹動脈閉塞症の良好な転帰に関連する2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、圓尾 知之、中村 元
    • 学会等名
      第39回日本脳神経血管内治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] MATLABを用いた頭蓋内脳波解析 (ワークショップ)2023

    • 著者名/発表者名
      橋本洋章
    • 学会等名
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Normal Growth Curve of Choroid Plexus in Children: Implications for Assessing Hydrocephalus and Choroid Plexus Hyperplasia2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hashimoto, Naoki Irizato, Osamu Takemoto, Yasuyoshi Chiba
    • 学会等名
      AASPN2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Infraslow活動と高周波活動間のPhase-amplitude couplingは発作に先行して出現する2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、クー・ウィミン、栁澤 琢史、谷 直樹、押野 悟、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第55回 日本てんかん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Phase-amplitude couplingの可視化:てんかん発作開始時に高周波活動はθ帯域とカップリングする2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、クー・ウィミン、栁澤 琢史、谷 直樹、押野 悟、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第81回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大阪母子医療センターにおける迷走神経刺激療法 (VNS)治療経験2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、西本 渓佑、森口 玄渡、竹本 理, 谷 直樹、貴島 晴彦、千葉 泰良
    • 学会等名
      第71回日本小児神経学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳室腹腔シャント術中に急性硬膜下出血を起こし救命を要した一例2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、森口 玄渡、千葉 泰
    • 学会等名
      第39回日本こども病院神経外科医会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 奨励賞受賞記念講演 頭蓋内電極を用いた高周波脳律動解析:嚥下関連生理的脳律動とてんかん発作関連病理的脳律動2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第52回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム:嚥下の頭蓋内脳波解析と嚥下のデコーディング2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第52回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嚥下課題により明らかにされる運動・感覚関連神経処理機構の違い2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、平田 雅之、貴島 晴彦
    • 学会等名
      第52回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性硬膜下血腫再発予測因子の検討2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、藤永 貴大、生塩 之敬、圓尾 知之
    • 学会等名
      第45回日本脳神経外傷学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Percept PCを用いたSTN-DBS術後の脳律動変化解析2021

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋章、圓尾 知之、藤永 貴大, 谷 直樹、平田 雅之、生塩 之敬、貴島 晴彦
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第80回学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] AI: its use the measurement of swallowing2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hashimoto, Seiji Kameda, Hitoshi Maezawa, Satoru Oshino, Naoki Tani, Hui Ming Khoo, Takufumi Yanagisawa, Haruhiko Kishima, Masayuki Hirata
    • 学会等名
      11th European Society for Swallowing Disorders (ESSD) Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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