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2011 年度 実績報告書

テンソルfMRIによる高齢者認知機能診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21300196
研究機関独立行政法人国立長寿医療研究センター

研究代表者

中井 敏晴  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 長寿医療工学研究部, 室長 (30344170)

研究分担者 松尾 香弥子  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 長寿医療工学研究部, 研究員 (70399509)
神谷 直樹  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 長寿医療工学研究部, 研究員 (70610450)
岩木 直  独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究グループ長 (70356525)
キーワード画像診断システム / 認知症 / 加齢 / 脳機能イメージング / fMRI
研究概要

本研究開発では、認知症に到る過程や脳損傷の回復過程で見られる神経回路の応答性を非侵襲的かつ高精度で可視化する「テンソルfMRI」の基盤技術を開発し、その有用性を検証する。この手法はseeding poitに依存しないグローバルなFC解析を行おうとするものである。前年度までは、脳活動を反映するBOLD信号を使って求めたFCの網羅的な計算から3次のテンソルで緻密に表記する方法を用いていたが、臨床診断用に高速化する必要があるので予め準備された標準脳の座標系に基づく256方向等の軸計算用テンプレートを考案した。この方法では、fMRIで得た脳機能画像のボリューム数(測定点数)に関わらず、軸方向分のボリュームデータにFCが再構成されるので、データベース化に向いている。このような標準化により計算が大幅に省略され(約10^5倍)、SPM等の一般に普及している解析パッケージのプラットフォームをそのまま利用することが出来る。課題としては、標準脳への正規化による空間誤差の影響を今後検討してゆく必要があることと、特定の軸方向に対象とするボクセルをまとめるために生じる検定力の低下も想定されるが、この点についてはまだ十分評価できていない。信号の発生源を灰白質と仮定するため、白質のマスク像を使って計算量の一層の圧縮を行えば処理は一層高速化されるが、SNの面でのデメリットがあるため実用的ではないと考えられた。加齢脳機能データベースによる検証実験では、MMSEスコアの低下リスクとの関連性が推定されるage-related hyper-activationとの関係を検討した。運動認知処理課題を用いたデータ群では高次運動野を含む前頭葉でのコヒーレンスの低下が示唆された。
以上の研究に関連した事項は、平成23年度中に英文原著4報、国際脳マップ会議等での国際会議発表8報、国内学会発表5報として発表された。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Extensive stimulus repetition leads older adults to show delayed functional magnetic resonance imaging adaptation2012

    • 著者名/発表者名
      Miyakoshi M, Chen AS, Matsuo K, Wu CY, Suzuki A, Nakai T
    • 雑誌名

      Brain Imaging and Behavior

    • DOI

      DOI:10.1007/s11682-012-9148-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] White matter connectivity between superior temporal sulcus and amygdala is associated with autistic trait in healthy humans2012

    • 著者名/発表者名
      Iidaka T, et al
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: VOL.510 ページ: 154-158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of SNR of a Magnetic Resonance Micro Imaging Using a Cooled Resonance Circuit at 0.3T2011

    • 著者名/発表者名
      Nakano H, et al
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: VOL.10 ページ: 259-262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combination of Two Fat Saturation Pulses Improves Detectability of Glucose Signals in Carbon-13 MR Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Tomiyasu M, et al
    • 雑誌名

      Proc.Jap.Aca.B.

      巻: VOL.87 ページ: 425-430

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR検査の安全性についてのアンケート実施報告書2011

    • 著者名/発表者名
      山口さち子, 他
    • 雑誌名

      日本磁気共鳴医学会雑誌

      巻: 31巻 ページ: 151-166

    • 査読あり
  • [学会発表] fMRIで見られる脳機能信号変化とMMSE検査の関連性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      中井敏晴
    • 学会等名
      平成23年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      スズケン本社ビル(名古屋市)
    • 年月日
      2011-10-15
  • [学会発表] 運動機能評価のための画像計測システムの開発-豆運び運動を対象にして-2011

    • 著者名/発表者名
      二宮慎太郎
    • 学会等名
      平成23年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      スズケン本社ビル(名古屋市)
    • 年月日
      2011-10-15
  • [学会発表] 高齢者と若年成人のfractional anisotropyにおけるLDDMMを用いたボクセルベース比較2011

    • 著者名/発表者名
      松尾香弥子, 他
    • 学会等名
      第39回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(北九州市)
    • 年月日
      2011-10-01
  • [学会発表] 加齢による脳機能信号増強と神経心理評定の関連性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      中井敏晴, 他
    • 学会等名
      第39回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(北九州市)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] EEG-fMRI同時計測を用いた高齢者の自律的脳活動の研究2011

    • 著者名/発表者名
      宮腰誠, 他
    • 学会等名
      第39回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(北九州市)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] White matter connectivity between superior temporal sulcus and amygdala predicts empathetic ability in normal humans2011

    • 著者名/発表者名
      Iidaka T, et al
    • 学会等名
      SfN's 41st annual meeting
    • 発表場所
      Walter E.Washington Ccnvention Center, Washington DC, USA
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Movement Trajectory Monitoring Using Conventional Image Processing for fMRI Studies2011

    • 著者名/発表者名
      Nakai T, et al
    • 学会等名
      17th Annual Meeting of Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Centre des Congres de Quebec, Quebec City, Canada
    • 年月日
      2011-06-28
  • [学会発表] Age-related changes in whole-brain functional connectivity resting-state networks2011

    • 著者名/発表者名
      Chen SHA, et al
    • 学会等名
      17th Annual Meeting of Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Centre des Congres de Quebec, Quebec City, Canada
    • 年月日
      2011-06-28
  • [学会発表] Comparison of two approaches to the resting state : spatial ICA and EEG alpha-band correlates2011

    • 著者名/発表者名
      Miyakoshi M, et al
    • 学会等名
      17th Annual Meeting of Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Centre des Congres de Quebec, Quebec City, Canada
    • 年月日
      2011-06-27
  • [学会発表] The Voxel-Based Comparison of Fractional Anisotropy between Elderly and Young Using LDDMM2011

    • 著者名/発表者名
      Shih Y, et al
    • 学会等名
      17th Annual Meeting of Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Centre des Congres de Quebec, Quebec City, Canada
    • 年月日
      2011-06-27
  • [学会発表] One's own name is connected to consciousness2011

    • 著者名/発表者名
      Nakane T, et al
    • 学会等名
      The 15th Annual Meeting of The Association for the Scientific Study of Consciousness
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-06-11
  • [学会発表] Aging effect on the resting state : two complementary approaches with the same fMRI datasets2011

    • 著者名/発表者名
      Miyakoshi M, et al
    • 学会等名
      ISMRM Annual Meeting 2011
    • 発表場所
      Montreal Convention Centre, Montreal, Canada
    • 年月日
      2011-05-12
  • [学会発表] Investigating the Neural Base of Hearing One's Own Name by fMRI2011

    • 著者名/発表者名
      Nakane T, et al
    • 学会等名
      ISMRM Annual Meeting 2011
    • 発表場所
      Montreal Convention Centre, Montreal, Canada
    • 年月日
      2011-05-11
  • [図書] 磁気共鳴スペクトルの医学応用-基礎から臨床まで-2012

    • 著者名/発表者名
      中井敏晴
    • 総ページ数
      208-211
    • 出版者
      株式会社インナービジョン
  • [備考]

    • URL

      http://medvision.medgrid.org/

  • [備考]

    • URL

      http://www.medgrid.org

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公開日: 2013-06-26  

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