磁気脳波による高次脳機能評価法の開発に関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04557050
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 融 道男 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (20013972)
• 研究分担者: 松島 英介 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (50242186) ; 大久保 善朗 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (20213663) ; 渥美 義賢 国立特殊教育総合研究所, 部長 (90143552) ; 松浦 雅人 日本大学, 医学部, 助教授 (60134673) ; 小島 卓也 日本大学, 医学部, 教授 (40014203)
• キーワード: 磁気脳波 / 脳波 / 双極子追跡 / MRI / てんかん

研究概要

磁気脳波および脳波から求められた等価双極子をMRI画像の上に重ねあわせ合成画像化するための手法の開発を主に行った。まず脳波については、被検者の頭蓋の実際の形状を3次元位置計測装置で計測し、境界要素法を用いた計算により等価双極子を求める、実形状頭蓋モデルによる双極子追跡法を採用した。
MRIは3次元法を用い2mm間隔2mm厚で頭部全体をおおうように撮影したものを用いることとした。MRIをデジタルデータとしてマイクロコンピューターに転送し、MRI画像を3次元的に積み重ね、頭蓋形状や脳の表面、脳室等の構造物を抽出しワイヤーフレームモデルとして3次元的に再構成するアルゴリズムを開発した。さらに、ワイヤーフレームモデルから、レンダリングにより、その中の等価双極子が透視できる立体的な透過像を作ることとし、それから頭蓋表面を抽出し、最終的に3次元位置計測装置で計測された頭部形状と最も良く適合するに座標変換を行うアルゴリズムをマイクロコンピューター上で開発した。磁気脳波については、球型モデルによる双極子追跡を用いているため、今のところMRIとの合成画像化の精度が若干劣ると思われる点が今後の課題と思われた。今回われわれが開発した3次元MRIから頭蓋形状を再構成し、機能画像との座標変換に用いる方法の適用が今後可能と思われる。また開発したシステムの応用については、側頭葉てんかんにおける発作間歇期放電、あるいは発作時放電の推定を行い臨床的に妥当な結果が得られたため発表した。また基礎的研究として行った、精神分裂病患者の電気生理学的な定常性の研究、てんかん性精神病患者の脳の形態の定量的MRI評価、情緒行動障害時の神経生理学的研究、小児のてんかん性放電の特徴抽出などの結果についても発表した。

研究成果

• [文献書誌] O.Terasaki,Y.Okubo,M.Toru et al: "A quantitative study on the stationarity of,EEGS of schizophrenia by a locally stationary autoregressive model" Neurology,Psychiatry and Brain Research. 1. 181-185 (1993)
• [文献書誌] M.Matsuura,Y.Okubo,M.Toru et al: "A Cross-national EEG study of children with emotional and behaviaral problems" Biological Psychiatry. 34. 59-65 (1993)
• [文献書誌] A.Senzaki,M.Toru et al: "Quantitative magnetic resonance imaging in patients with temporal lobe epilepsy" Journal of Epilepsy. 6. 243-249 (1993)
• [文献書誌] Y.Okubo,M.Matsuura,M.Toru et al: "A follow-up study of healthy children with epileptiform EEG disharges" Journal of Epilepsy. 6. 250-256 (1993)
• [文献書誌] Y.Okubo,M.Matsuura,M.Toru et al: "A study of Epileptiform EEG discharges in healthy children." Epilepsia. 35 (印刷中). (1994)
• [文献書誌] Y.Okubo,M.Toru et al: "Dipole tracing of ictal EEG of Epigastvic aura in a patient with temporal lobe epilepsy" The Japanese Journal of Psychiatry and Nearology. 48 (印刷中). (1994)