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2010 年度 実績報告書

日本人脳による定位脳手術用デジタル脳座標アトラスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21591873
研究機関九州大学

研究代表者

宮城 靖  九州大学, 医学研究院 心臓血管病態制御学講座, 共同研究員 (10380403)

研究分担者 諸岡 健一  九州大学, システム情報科学研究院・情報知能工学部門実世界ロボティクス講座, 准教授 (80323806)
福田 孝一  熊本大学, 生命科学研究部・形態構築学, 教授 (50253414)
飛松 省三  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (40164008)
吉浦 敬  九州大学, 大学病院, 講師 (40322747)
倉岡 晃夫  九州大学, 大学院・医学研究院, 准教授 (30253412)
キーワードヒト脳アトラス / 定位脳手術 / 三次元再構築 / デジタルブレイン / 脳科学 / 解剖計算学
研究概要

【研究の目的】日本人脳の形態に特化した脳アトラスを作成し,脳神経疾患のテイラーメイド治療に応用できる脳の座標アトラスを開発する。
【研究実施計画および成果】脳疾患のない日本人の脳で完全な連続標本を作成し,全ての可視化脳内構造を3Dマップ化する。これには樹脂包埋を要しない振動刃マイクロスライス技術を用い,一側全脳半球の40個のブロックを作成し,デジタル形状モデルを作成した。また,そのブロックを100μm厚にスライスし、約4400枚のスライス標本を作成した。そのうち1mm間隔でスライスを抽出し,ニッスル染色や髄鞘染色後,スキャナで記録し各切片の組織像を電子化した。その後,脳標本のデジタル組織画像をもとに,線維・神経核・亜核構造の境界をコンピュータで描出し3D化する作業を行っている。同時に正常ボランティア脳の医用画像から,脳表と脳室の輪郭をもとに標準脳モデルを作成ちゅうである。現在作成中の変形アルゴリズムを用いて,標準脳モデルを外郭として組織アトラスを変形し,脳座標アトラスを完成する。
【意義と重要性】現在使用可能な脳座標アトラスは西洋人脳しか存在ない。黄色人種を代表し,日本人による全大脳半球のスライス標本作成・染色,および組織画像を完全デジタル化することにより,三次元的に整合性に富み,日本人に特化した,ヒト脳大脳半球座標アトラスが,完成間近となった。本研究により完全な日本人脳アトラスが完成すれば,パーキンソン病などの定位脳手術において安全・正確な脳アトラスとして応用することができる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Construction of Brain Simulator System for Computer-Aided Diagnosis and Therapy : Progress Overview FY20102011

    • 著者名/発表者名
      Miyagi Y, Morooka K, Fukuda T
    • 雑誌名

      Proceedings of the Second International Symposium on the Project "Computational Anatomy"

      巻: 1 ページ: 136-139

  • [雑誌論文] A simple but accurate method for histological reconstruction of the large-sized brain tissue of the human that is applicable to construction of digitized brain database2010

    • 著者名/発表者名
      Fukuda T, Morooka K, Miyagi Y
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 67(3) ページ: 260-265

  • [雑誌論文] デジタル画像処理技術を用いた脳座標アトラス作成法2010

    • 著者名/発表者名
      宮城靖, 福田孝一, 諸岡健一
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科

      巻: 49(1) ページ: 82-83

  • [学会発表] 疼痛用脊髄刺激装置による横隔膜ペーシングの使用経験2011

    • 著者名/発表者名
      宮城靖, 他
    • 学会等名
      第193回日本神経学会九州地方会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Construction of Brain Simulator System for Computer-Aided Diagnosis and Therapy2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Miyagi, et al.
    • 学会等名
      The Second International Symposium on the Project Computational Anatomy 2011
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-03-06
  • [学会発表] Application of Digital Imaging Technique for the Construction of Stereotactic Human Brain Atlas2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Miyagi, et al.
    • 学会等名
      The Second International Symposium on the Project Computational Anatomy 2011
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-03-06
  • [学会発表] 脊髄刺激療法が有効であったLevator ani syndromeの一例2011

    • 著者名/発表者名
      宮城靖, 他
    • 学会等名
      第50回日本定位・機能神経外科学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011-01-21
  • [学会発表] ジストニアやパーキンソン病の定位脳手術支援のための脳座標アトラス2011

    • 著者名/発表者名
      宮城靖,諸岡健一,福田孝一,倉岡晃夫,砂川賢二,岡本剛,吉浦敬,陳献,早見武人,飛松省三
    • 学会等名
      平成22年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-01-08
  • [学会発表] 脳深部刺激療法における回路の短絡について2010

    • 著者名/発表者名
      宮城靖, 他
    • 学会等名
      第192回日本神経学会九州地方会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2010-12-11
  • [学会発表] DBSの刺激部位と臨床神経生理2010

    • 著者名/発表者名
      宮城靖, 他
    • 学会等名
      第40回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      神戸(シンポジウム)
    • 年月日
      2010-11-02

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公開日: 2012-07-19  

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