てんかん関連ネットワークにおける神経活動の解析と外科的治療への応用

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K21353
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: クー ウイミン 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (70591022)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: てんかん / 脳波fMRI同時計測 / 外科的治療 / てんかん関連ネットワーク / 頭蓋内脳波

研究実績の概要

大阪大学医学部附属病院の倫理委員会に承認を得て、外科治療を検討中の難治なてんかん患者を前向きにリクルートした。2021年までに計23名の患者に同意を得て、脳波-fMRI同時計測を計25回行った。MRI同時計測下の脳波は非常に雑音が多く、振幅の低いてんかん性放電は検出が困難なことが多いが、研究代表者らが確立した独自の方法を既存の雑音除去法に加えることで雑音の少ない脳波を得て、振幅の低いものを含め脳波上のてんかん性放電のタイミングの同定に成功した。それらにもとづいてモントリオール神経科学研究所で確立された画像解析プログラムfMRIstatを用いてfMRI画像を解析し、てんかん性放電のある時間帯とない時間帯の脳血流変化を画像化し、てんかん関連ネットワークの描出に成功した。
23名のうち、2名は安静が保たれず計測を中止し、計測できた21名のうち19名にてんかん性放電が捕らえられ解析が可能だった。脳波-fMRIで描出されたてんかん関連ネットワーク画像より得られた情報を加える前後の治療計画を比較した。EEG-fMRI解析結果は外科的治療の適応を検討する過程で何らかの付加情報として応用できたのは82%だった。
また、電極留置を行なった6名はてんかん関連ネットワーク画像の各領域は頭蓋内脳波で検出された発作の伝播経路と共通点が確認され、脳波-fMRIの解析で発作の伝播経路が推定できる可能性が示唆された。
脳波-fMRIで描出されたてんかん関連ネットワークは外科的治療の際に有用な情報として応用できる可能性が高いと考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] McGill University/Montreal Neurological Institute(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: McGill University/Montreal Neurological Institute
• [雑誌論文] Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI (2021)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming、Fujita Yuya、Tani Naoki、Shimokawa Tetsuya、Zazubovits Natalja、Oshino Satoru、Gotman Jean、Kishima Haruhiko
  • 雑誌名: Journal of Visualized Experiments 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.3791/62247
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] What do intracerebral electrodes measure? (2021)
  • 著者名/発表者名: von Ellenrieder Nicolas、Khoo Hui Ming、Dubeau Francois、Gotman Jean
  • 雑誌名: Clinical Neurophysiology 巻: 132 ページ: 1105～1115
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2021.02.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mystery Case: Parietal lobe epilepsy with ictal manifestation of Gerstmann syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming、Fujita Yuya、Tani Naoki、Oshino Satoru、Kagitani-Shimono Kuriko、Kishima Haruhiko
  • 雑誌名: Neurology 巻: 94 ページ: e430～e433
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000008841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurosurgical Records by Represented Illustration (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本 洋章,山本 祥太,クー ウイミン,谷 直樹,藤田 祐也,栁澤 琢史,押野 悟,平田 雅之,貴島 晴彦
  • 雑誌名: Japanese Journal of Neurosurgery 巻: 29 ページ: 216～220
  • DOI: 10.7887/jcns.29.216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling between infraslow activities and high‐frequency oscillations precedes seizure onset (2020)
  • 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: Epilepsia Open 巻: 5 ページ: 501～506
  • DOI: 10.1002/epi4.12425
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neurophysiological seizure-onset predictors of epilepsy surgery outcome: a multivariable analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hideaki、Gotman Jean、Khoo Hui Ming、Olivier Andre、Hall Jeffery、Dubeau Francois
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 巻: 133 ページ: 1863～1872
  • DOI: 10.3171/2019.9.JNS19527
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Could we have missed out the seizure onset: A study based on intracranial EEG (2020)
  • 著者名/発表者名: Karthick P.A.、Tanaka Hideaki、Khoo Hui Ming、Gotman Jean
  • 雑誌名: Clinical Neurophysiology 巻: 131 ページ: 114～126
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2019.10.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Technical Aspects of SEEG and Its Interpretation in the Delineation of the Epileptogenic Zone (2020)
  • 著者名/発表者名: KHOO Hui Ming、HALL Jeffery A.、DUBEAU Francois、TANI Naoki、OSHINO Satoru、FUJITA Yuya、GOTMAN Jean、KISHIMA Haruhiko
  • 雑誌名: Neurologia medico-chirurgica 巻: 60 ページ: 565～580
  • DOI: 10.2176/nmc.st.2020-0176
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Treatment of Epilepsy Associated with Periventricular Nodular Heterotopia (2020)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming、Gotman Jean、Hall Jeffery A.、Dubeau Francois
  • 雑誌名: Current Neurology and Neuroscience Reports 巻: 20 ページ: 59
  • DOI: 10.1007/s11910-020-01082-y
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Swallowing Decoder Based on Deep Transfer Learning: AlexNet Classification of the Intracranial Electrocorticogram (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Hiroaki、Kameda Seiji、Maezawa Hitoshi、Oshino Satoru、Tani Naoki、Khoo Hui Ming、Yanagisawa Takufumi、Yoshimine Toshiki、Kishima Haruhiko、Hirata Masayuki
  • 雑誌名: International Journal of Neural Systems 巻: 0 ページ: 2050056～2050056
  • DOI: 10.1142/S0129065720500562
  • 査読あり
• [学会発表] SEEG で焦点が判明した片側体性感覚性前兆から4の字兆候に進展する発作を呈した一例 (2021)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming, Dubeau Francois, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
  • 学会等名: 第44回日本てんかん外科学会
  • 招待講演
• [学会発表] SEEG を用いた脳機能マッピング (2021)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming, 江村拓人, 三浦慎平, 藤田祐也, 柳澤琢史, 谷直樹, 押野悟, 貴島晴彦
  • 学会等名: 第23回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • 招待講演
• [学会発表] Updates on techniques for localizing epileptic foci (2021)
  • 著者名/発表者名: KHOO HUI MING
  • 学会等名: Joint CNS and JCNS Subspecialty Webinar Series: Functional/Epilepsy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] てんかん外科における手術歴のある治療困難症例への挑戦- SEEGの有用性 (2020)
  • 著者名/発表者名: KHOO HUI MING, Hall Jeffery, Dubeau Francois, 谷 直樹, 藤田 祐也, 三浦 慎平, 押野 悟, 貴島 晴彦
  • 学会等名: 第79回日本脳神経外科学会総会
• [学会発表] EEG-fMRI and its clinical application: presurgical work-up in epilepsy (2020)
  • 著者名/発表者名: Hui Ming Khoo
  • 学会等名: the 7th Asian Leksell Gamma Knife Society Meeting (ALGKS) & the 14th Asian Epilepsy Surgery Congress (AESC)
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] A Practical Approach to Stereo EEG (Schuele S, ed.) (2020)
  • 著者名/発表者名: Khoo Hui Ming, Dubeau Francois
  • 総ページ数: 457
  • 出版者: Demos Medical Publishing, Springer Publishing Company, LLC
  • ISBN: 978-0-8261-3692-3
• [備考] 臨床研究「てんかん患者に対する脳波と機能的MRIの同時計測」[UMIN000036866]
  • URL: https://upload.umin.ac.jp/cgi-open-bin/ctr/ctr_view.cgi?recptno=R000041665