• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

多元計算解剖脳モデルに磁気刺激を周術期活用した神経機能回復維持プログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K24701
補助金の研究課題番号 22H03443 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

田村 学  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (80453174)

研究分担者 平田 晃正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335374)
佐藤 生馬  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (00586563)
山口 智子  神戸大学, 未来医工学研究開発センター, 特命講師 (40879970)
角田 明子  東京女子医科大学, 医学部, 作業療法士 (50897064)
桑野 淳  東京女子医科大学, 医学部, 後期臨床研修医 (50962792)
ゴメスタメス ホセデビツト  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (60772902)
若林 秀隆  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (80508797)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード脳磁気刺激 / 脳機能マッピング / 電気刺激シミュレーション / 機能リハビリテーション / 画像セグメンテーション / 経頭蓋磁気刺激 / リスクマップ
研究開始時の研究の概要

脳腫瘍摘出後の生活の質を左右する2つの柱は腫瘍摘出率と運動・高次脳機能合併症の発生率と考えられる。術前における脳機能予測は合併症低減に効果的といえるが、術中脳変形の程度や脳機能修飾過程を反映した電気刺激範囲・条件の標準化は行われておらず精度検証も不十分であ る。この課題解決のため、脳磁気刺激情報を反映した脳変形解剖情報・脳機能計算情報を多元的に手術室の術者・検査者に提示・支援する腫瘍摘出シミュレーションを実現、前方視的に検証したい。さらに、手術後のリハビリテーションを併用した神経機能回復維持の評価を行い、神経機能予後や病理データを基にしたAI解析を通じ、本質的な神経修飾機構を解明する。

研究実績の概要

令和5年度は、前年度に準備を整えた、運動野近傍に位置する脳腫患者のリクルーティングを適切に進めた。1つ目の実績として、症例登録に向けた定期的な脳腫瘍チームを脳神経外科医、リハビリ専門医、作業療法士、理学療法士で編成したミーテイングにより、BRS、FIM、MMSE-J、FABの術前後評価を行いつつ、トータルに脳機能評価及び生活評価ができるシステムを作り上げた。チームの成果として、運動野と補足運動野に注目した手術結果及びリハビリテーション評価をまとめ、この結果について学会報告を行い、論文投稿中である。2つ目の実績として、術中取得したMEP(運動誘発電位)をデジタル情報として入手し、術中前後における運動機能修飾過程の連続俯瞰記録としてデータ保存すると同時に、実際に生じた麻の有無と比較した。術中偽陽性所見(運動野でないにもかかわらず電気刺激で陽性所見)からは、刺激条件・腫瘍位置による影響、脳機能可塑性に留意し実際の覚醒下手術で得られた脳機能部位の正解データを取得した。偽陰性所見(運動野が電気刺激で見つけることができない場合)についてもMEP情報や覚醒下における直接評価を元にした正解データを取得した。述中MEPで取得した200例を超える症例について実際に麻なし、軽度麻、重度麻の3群でそれぞれ評価をまとめ、この結果を論文投稿中である。同時にMEP情報のAI解析により、術後麻を元に作成した正解データを術後脳機能測定を行うための解析に着手している。3つ目の実績として、術前に記録できた脳腫瘍患者脳磁気刺激反応記録とマッチする部位の病理学情報について調査を行い、脳磁気刺激に連動した電気刺激脳モデルシミュレーション情報と合わせたAI解析を試みた。研究対象症例の術後脳機能の変化を引き続き観察し、結果をまとめている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

初年度に、学内倫理委員会申請にあたり、多施設共同研究として申請手続き並びに患者データの最適なデータ取得方法を確立するため、特定臨床研究としての位置づけでは 無く、前向き観察研究として研究方法を最適化し、研究者間の同意に時間を要したことにより、患者登録前のシミュレーション作業を開始する時期が遅れたことが影響し目標登録には達していない。しかしながら、患者登録のための準備は既に整っていることから、患者同意が得られた場合は遅れが取り戻せると予想している。

今後の研究の推進方策

コロナ禍もあり遅れていた患者登録について、綿密なチーム内での検討を頻回に行い、適切で迅速かつ確実な手順で行う方針は継続する。症例登録そのものが予定通り進まない場合には、データ取得数の変更についての検討なども考慮するようにするが、患者さんの意思を最大限尊重した上での研究遂行を実施する。
最終年度は、磁気刺激と連動した革新的リハビリテーション実装を目標としており、脳磁気刺激と連動した電気刺激による神経機能の把握、術後磁気刺激による神経機能修飾評価と回復構築に向けフィードバックできるように研究をすすめる。神経機能維持や回復に有効な磁気刺激条件の検討、神経機能修飾機構と回復過程のメカニズムを検討する。回復過程にリハビリテーションを通じた生活・社会復帰の視点を入れ、脳磁気刺激を含め術後生活を円滑にする高次脳機能回復維持プログラムを検討する。国内外研究者と議論し、データベース共有と標準化に向け、成果について論文1-2編にまとめる。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Information-guided Surgery Centered on Intraoperative Magnetic Resonance Imaging Guarantees Surgical Safety with Low Mortality2024

    • 著者名/発表者名
      TSUZUKI Shunsuke、MURAGAKI Yoshihiro、NITTA Masayuki、SAITO Taiichi、MARUYAMA Takashi、KORIYAMA Shunichi、TAMURA Manabu、KAWAMATA Takakazu
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 64 号: 2 ページ: 57-64

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2022-0340

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • 年月日
      2024-02-15
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffuse glioma-induced structural reorganization in close association with preexisting syntax-related networks2023

    • 著者名/発表者名
      Kinno Ryuta、Muragaki Yoshihiro、Maruyama Takashi、Tamura Manabu、Ono Kenjiro、Tanaka Kyohei、Sakai Kuniyoshi L.
    • 雑誌名

      Cortex

      巻: 167 ページ: 283-302

    • DOI

      10.1016/j.cortex.2023.07.005

    • 関連する報告書
      2023 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] Localization and symptoms associated with removal of negative motor area during awake surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuzuki Shunsuke、Muragaki Yoshihiro、Maruyama Takashi、Saito Taiichi、Nitta Masayuki、Tamura Manabu、Kawamata Takakazu
    • 雑誌名

      British Journal of Neurosurgery

      巻: ー ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/02688697.2023.2271082

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tumor volume and calcifications as indicators for preoperative differentiation of grade II/III diffuse gliomas2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuya Yasukazu、Tamura Manabu、Nitta Masayuki、Saito Taiichi、Tsuzuki Shunsuke、Koriyama Shunichi、Kuwano Atsushi、Kawamata Takakazu、Muragaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Neuro-Oncology

      巻: 161 号: 3 ページ: 555-562

    • DOI

      10.1007/s11060-023-04244-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the Impact of Medical-Engineering Collaboration on the Insurance Listing Process for Innovative Medical Devices Requiring New Technical Fee (Category C2)2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Masamune K, Tamura M
    • 雑誌名

      Regulatory Science of Medical Products

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of smart operating theater guidelines from a regulatory perspective and suggestion of additional considerations. Pharmaceutical and Medical Device2023

    • 著者名/発表者名
      Murase G, Tamura M, Masamune K
    • 雑誌名

      Regulatory Science Society of Japan (PMRJ)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combining Pre-operative Diffusion Tensor Images and Intraoperative Magnetic Resonance Images in the Navigation Is Useful for Detecting White Matter Tracts During Glioma Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Manabu、Kurihara Hiroyuki、Saito Taiichi、Nitta Masayuki、Maruyama Takashi、Tsuzuki Shunsuke、Fukui Atsushi、Koriyama Shunichi、Kawamata Takakazu、Muragaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fneur.2021.805952

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of brain area risk map for decision making using surgical navigation and motor evoked potential monitoring information2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tomoko、Kuwano Atsushi、Koyama Toshihiko、Okamoto Jun、Suzuki Shigeyuki、Okuda Hideki、Saito Taiichi、Masamune Ken、Muragaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 18 号: 2 ページ: 269-278

    • DOI

      10.1007/s11548-022-02752-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Calculation Method for Brain Shift Based on Hydrostatics and Dynamic FEM2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Xiaoshuai、Shirai Ryosuke、Masamune Ken、Tamura Manabu、Muragaki Yoshihiro、Sase Kazuya、Tsujita Teppei、Konno Atsushi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics

      巻: 4 号: 2 ページ: 368-380

    • DOI

      10.1109/tmrb.2022.3168075

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monitoring Cortico-cortical Evoked Potentials Using Only Two 6-strand Strip Electrodes for Gliomas Extending to the Dominant Side of Frontal Operculum During One-step Tumor Removal Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Saito T, Muragaki Y, Tamura M, Maruyama T, Nitta M, Tsuzuki S, Fukui A, Koriyama S, Kawamata T
    • 雑誌名

      World Neurosurg.

      巻: 165 ページ: e732-e742

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2022.06.141

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between characteristics of glioma treatment and surgical site infections2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwano Atsushi、Saito Taiichi、Nitta Masayuki、Tsuzuki Shunsuke、Koriyama Shunichi、Tamura Manabu、Ikuta Soko、Masamune Ken、Muragaki Yoshihiro、Kawamata Takakazu
    • 雑誌名

      Acta Neurochirurgica

      巻: 165 号: 3 ページ: 659-666

    • DOI

      10.1007/s00701-022-05474-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医工融合によって開発するスマート治療室SCOT2022

    • 著者名/発表者名
      山口智子, 吉光喜太郎, 岡本淳, 齋藤太一, 田村学, 北原秀治, 楠田佳緒, 正宗賢, 村垣善浩
    • 雑誌名

      泌尿器科

      巻: 15(4) ページ: 454-459

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Normalized Brain Datasets with Functional Information Predict the Glioma Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Manabu、Sato Ikuma、Muragaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      Multidisciplinary Computational Anatomy: Toward Integration of Artificial Intelligence with MCA-based Medicine

      巻: - ページ: 173-180

    • DOI

      10.1007/978-981-16-4325-5_22

    • NAID

      130007953801

    • ISBN
      9789811643248, 9789811643255
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 神経膠腫の術前PET画像と術中MRI統合ナビゲーションの現状と有用性2024

    • 著者名/発表者名
      田村学, 齋藤太一, 新田雅之, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 呂聞東, 丸山隆志, 正宗賢, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 学会等名
      第11回国際核医学フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 術中情報の可視化と臨床への応用 ~覚醒下手術とIEMASおよびHyper SCOTの歩み~2024

    • 著者名/発表者名
      田村学、正宗賢
    • 学会等名
      第13回公立はこだて未来大学メディカルICT研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 覚醒下脳腫瘍摘出術におけるICT技術を用いた手術支援2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,山口智子,藤野雄一,村垣善浩,正宗賢
    • 学会等名
      第13回未来大学メディカルICT研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いたパーソナライズ脳刺激における電界推定2024

    • 著者名/発表者名
      平田 晃正、小寺紗千子、ラシドエッサム、田村学、本谷秀堅
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Role of preoperative navigated transcranial magnetic stimulation for surgical management of gliomas located near motor function area2023

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Kuwano A, Takakura T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Kawamata T, Masamune K, Muragaki Y
    • 学会等名
      37th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 標準脳機能データベースを用いた手術予測と5Gネットワークにおける遠隔手術支援の応用2023

    • 著者名/発表者名
      田村学, 佐藤生馬, 吉光喜太郎, 齋藤太一, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 山口智子, 川俣貴一, 正宗賢, 村垣善浩
    • 学会等名
      第23回日本術中画像情報学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 運動野近傍glioma覚醒下摘出の術前経頭蓋磁気刺激検査は術中運動野同定に有用である2023

    • 著者名/発表者名
      田村学, 桑野淳, 都築俊介, 齋藤太一, 川俣貴一, 正宗賢, 村垣善浩
    • 学会等名
      第82回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Corticospinal Excitability Model During Non-Invasive Brain Stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Gomez-Tames, Wenwei Yu
    • 学会等名
      35th URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 醒下脳腫瘍摘出術における過去症例情報が統合された標準脳モデルを用いた脳機能位置推定手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,村垣善浩,正宗賢
    • 学会等名
      第32回日本コンピュータ外科学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔リアルタイム手術をかなえる、AI医療のミカタ2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤生馬
    • 学会等名
      はこだて国際科学祭
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 公立はこだて未来大学におけるメディカルITの取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤生馬,藤野雄一
    • 学会等名
      第165回情報システムと社会環境研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] JGNと5Gを用いた遠隔地手術データ連携とAI解析による地域間医療技術の高水準化のための研究開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤生馬,田村学,吉光喜太郎,山口智子,藤野雄一,村垣善浩,正宗賢
    • 学会等名
      先端ネットワーク利用研究に関するワークショップ(ADVNET2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 前頭葉グリオーマにおける左右半球間での周術期、2か月後の機能変化とQOLの特徴2023

    • 著者名/発表者名
      角田明子 齋藤太一 田村学 都築俊介 郡山峻一 川俣貴一 村垣善浩 若林秀隆
    • 学会等名
      第1回脳腫瘍支持療法研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 補足運動野症候群の臨床症状の特徴と腫瘍摘出範囲との相関2023

    • 著者名/発表者名
      角田明子 齋藤太一 田村学 都築俊介 郡山峻一 川俣貴一 村垣善浩 若林秀隆
    • 学会等名
      第57回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Corticospinal Excitability Model During Non-Invasive Brain Stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Gomez-Tames, Wenwei Yu
    • 学会等名
      5th URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predicting surgery using normalized brain-function database and the application of tele-surgery support in 5G network2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Sato I, Yamaguchi T, Yoshimitsu K, Horise Y, Maruyama T, Nitta M, Saito T, Fujino Y, Masamune K, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
    • 学会等名
      36th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経膠腫の術前機能画像と術中MRI統合ナビゲーションの現状と有用性-術前PET、術前拡散テンソルカラーマップ画像を例に-2022

    • 著者名/発表者名
      田村学, 齋藤太一, 新田雅之, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 正宗賢, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 術中MRI位置情報を有効活用した神経膠腫のMRI統合ナビゲーションの現状2022

    • 著者名/発表者名
      田村学, 佐藤生馬, 齋藤太一, 新田雅之, 都築俊介, 郡山俊一, 桑野淳, 正宗賢, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 学会等名
      第40回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 神経膠腫 周術期、2か月後の高次脳機能、ADL能力、QOL、社会復帰における左右半球の比較2022

    • 著者名/発表者名
      角田明子, 村垣義浩, 齋藤太一, 新田正之, 都築俊介, 郡山峻一, 川俣貴一, 若林秀隆
    • 学会等名
      第40回日本脳腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 初発膠芽腫に対する医師主導治験(Cellm-001による初発膠芽腫治療効果無作為比較対照試験)登録状況について2022

    • 著者名/発表者名
      田村学, 村垣善浩, 石川栄一, 橋本幸一, 大野忠夫
    • 学会等名
      第18回がんワクチン療法研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Contemporary management of intracranial gliomas -predicting surgery using intra-operative MRI and awake craniotomy -2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Manabu
    • 学会等名
      ACNS YNS WEBINAR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 脳神経外科領域における画像誘導治療2022

    • 著者名/発表者名
      田村学、村垣善浩
    • 総ページ数
      544
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] スマート治療室2022

    • 著者名/発表者名
      村垣善浩、田村学
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      日本脳神経財団ニュースぶれいん
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi