超音波頭部実形状測定および超高速脳内双極子追跡法による高次脳機能解析システム

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07558110
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 小野 武年 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (50019577)
• 研究分担者: 岡本 良夫 千葉工業大学, 電気工学科, 助教授 (20152358) ; 本間 生夫 昭和大学, 医学部, 教授 (20057079) ; 中島 祥夫 千葉大学, 医学部, 教授 (60092079) ; 本間 三郎 明治鍼灸大学, 大学院, 研究科長 (70009075) ; 西条 寿夫 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (00189284)
• キーワード: 双極子追跡法 / 境界要素法 / 頭部実形状モデル / 双極子 / 超音波位置検出センサー / 視覚誘発電位 / 体性感覚誘発電位 / てんかん焦点

研究概要

本年度は,昨年度までに開発した1)並列コンピュータおよび4層実形状頭部モデルを用いた双極子推定システム(SSLB/DT法),2)音波頭部実形状測定装置,および3)視覚刺激描出・呈示装置を実際に用い,ヒトおよび動物の誘発電位および癲癇性脳波を解析した。
1.ヒト視覚誘発電位(VEP)の解析
SSLB/DT法により,パターンオンセット刺激によるVEPの電流発生源(双極子)を推定した。その結果,1)潜時約75msecに頂点を有する陽性波(CI),2)潜時約85msecに頂点を有する陰性波(CII),および3)潜時約110msecに頂点を有する最も電位の高い陽性波(CIII)の三つの波形が記録された。推定双極子は,各視野のいずれを刺激しても,CIの頂点潜時において刺激視野の反対側の後頭葉鳥距溝周辺の皮質に存在し,ヒトの後頭葉視覚領における網膜部位局在性を再現することができた。
2.ヒトてんかん脳波の解析
SSLB/DT法を用いて、右後頭葉および右頭頂葉皮質の切除術により比較的大きな髄液腔を有するてんかん患児の発作時脳波の双極子推定を行い、従来の三層(SSB)モデルによる推定結果と比較・解析した。その結果,脳表直接記録により推定された焦点の位置はSSLBモデルで推定された双極子の位置にほぼ一致することが判明し,SSLB/DT法の有用性が明らかになった。
3.サル体性感覚誘発電位(SEP)の解析
サルの右側後脛骨神経刺激刺激によるSEPを硬膜外電極より記録し、1層実形状モデルを用いて双極子を推定した。右後脛骨神経刺激刺激により,正中神経刺激のP10/N10(潜時10msの陽性および陰性波)に相当するN23が左側中心溝の前方に,P23が正中部,もしくは刺激と同側の頭頂部にかけて記録された。P23/N23の推定双極子はSI領域(第一次体性感覚野)の正中面に面した内側壁に位置し,正中神経および指刺激で推定された双極子よりかなり内側に位置することが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Hayashi,N., Nishijo,H., Endo,S. and Ono,T.: "Three-dimensional localization of dipoles for potentials evoked by posteriortibial-nerve stimulation in the monkey" Brain Research. 774. 44-50 (1998)
• [文献書誌] Ikeda,H., Nishijo,H., Miyamoto,K., Tamura,R., Endo,S and Ono,T.: "Generators of visual evoked potentials investigated by dipole tracing in the human occipital cortex." Neuroscience. (in press). (1998)
• [文献書誌] 林央周,高久晃,西条寿夫,小野武年: "脳波と双極子追跡法" クリニカルニューロサイエンス. 15. 764-766 (1997)
• [文献書誌] 小野武年,西条寿夫: "脳波と双極子追跡法" 医学のあゆみ. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] 西条寿夫,池田宏明,宮本啓一,遠藤俊郎,小野武年: "SSLB/DT法による視覚誘発電位の解析" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 117-125 (1997)
• [文献書誌] 池田宏明,西条寿夫,宮本啓一,遠藤俊郎,小野武年: "SSLB/DT法を用いたてんかん発作時脳波の解析" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 137-144 (1997)
• [文献書誌] 本間三郎,武者利光: "双極子追跡法の開発" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 3-12 (1997)
• [文献書誌] 本間三郎: "シナプス電位の追跡" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 13-14 (1997)
• [文献書誌] 岡本良夫,宮本啓一: "等価双極子の推定原理" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 17-49 (1997)
• [文献書誌] 中島祥夫,本間三郎: "硬膜下電極通流による電源の推定" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 77-81 (1997)
• [文献書誌] 金丸新,本間生夫: "肋間筋機械的刺激によるSEP" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 85-90 (1997)
• [文献書誌] 本間三郎,廖登稔,西川弘恭: "SEPを構成するシナプス電位の発生源とその電位経過" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 91-101 (1997)
• [文献書誌] 中島祥夫,下山一郎: "文字認識" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 113-115 (1997)
• [文献書誌] 金丸新,本間生夫: "息こらえ終了時の随意呼息の運動準備電位" 脳内電位発生源の特定(本間三郎編),日本評論社, 129-133 (1997)