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2015 年度 実績報告書

皮質電位と脳機能画像標準化によるヒト機能テンプレート作成と信号解読

研究課題

研究課題/領域番号 24390337
研究機関旭川医科大学

研究代表者

鎌田 恭輔  旭川医科大学, 医学部, 教授 (80372374)

研究分担者 竹内 文也  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30281835)
川合 謙介  東京医療保健大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70260924)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードElectrocorticogram / Decoding / Template
研究実績の概要

本申請では複数の言語、記憶課題を組み合わせて、認知ECoGを検討し、言語・記憶ネットワークを解明する。さらに計測症例のECoGを標準脳変換することで脳全体を広範囲、かつ高密度に電極で覆うことが可能となる (標準化ECoG)。本法により言語・記憶などの複雑な脳機能の典型ダイナミクスが明らかとなる。この解読結果を出力系デバイスと融合してリアルタイム処理Brain-machine interface (BMI)開発を目指す。BMIによる出力目標は、意志疎通のための文字提示、音声提示法の確立とする。標準化した認知ECoGのテンプレートを課題毎に作成した。一台のコンピュータから直接視覚、聴覚刺激提示、およびデータ保存、解析を行う。コンピュータの高速化によりリアルタイムに脳皮質電位の周波数解析、抽出、表示を可能とした。これにより従来の電気刺激を行わずにベッドサイドでヒト運動・言語・記憶機能を抽出することに成功した。さらに脳内ネットワーク解明のために、硬膜下電極を用いて脳表を刺激して、機能的関連領域を同定する皮質-皮質誘発電位を計測した。この方法によより正常ネットワーク、およびてんかんに起因する病的なネットワークも解明に寄与できた。また、本システムを手術室内で利用可能とし、覚醒下手術、およびてんかん手術に応用した。覚醒下の患者脳表面に留置した硬膜下電極から脳皮質電位を計測することができた。覚醒下リアルタイムマッピングにより脳機能マッピング時間が統計学的に優位に短縮した。また、その感度は92%程度であり、信頼できる手法であった。また、覚醒下手術において不完全覚醒状態において、聴覚刺激提示による側頭葉言語野同定、同部位を刺激することによる前頭葉CCEP検出による前頭葉言語野同定方法を"Super" passive mappingとして開発、報告した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 16件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] g-tec社(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      g-tec社
  • [雑誌論文] Risk factors for neurological worsening and symptomatic watershed infarction in internal carotid artery aneurysm treated by extracranial-intracranial bypass using radial artery graft2016

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa H, Tanikawa R, Kamiyama H, Tsuboi T, Noda K, Ota N, Miyata S, Oda J, Takeda R, Tokuda S, Kamada K
    • 雑誌名

      J neurosurgery

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.3171/2015.5.JNS142524

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Passive language mapping combining real-time oscillation analysis with cortico-cortical evoked potentials for awake craniotomy2016

    • 著者名/発表者名
      Tamura Y, Ogawa H, Kapeller C, Prueckl R, Takeuchi F, Anei R, Rittaccio A, Guger C, *Kamada K
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.3171/2015.4.JNS15193

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term outcome and neuroradiologic changes after multiple hippocampal transection combined with multiple subpial transection or lesionectomy for temporal lobe epilepsy2016

    • 著者名/発表者名
      Usami K, Kubota M, Kawai K, Kunii N, Matsuo T, Ibayashi K, Takahashi M, Kamada K, Momose T, Aoki S, Saito N
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.3171/2015.6.JNS15927

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diffusion tensor tractography of normal facial and vestibulocochlear nerves2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshino M, Kin T, Ito A ,Saito T, Nakagawa D, Kamada K, Mori H, Kunimatsu A, Nakatomi H, Oyama H, Saito N
    • 雑誌名

      Int J Comput Assist Radiol Surg

      巻: 10(4) ページ: 383-392

    • DOI

      10.1007/s11548-014-1129-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility of diffusion tensor tractography for preoperative prediction of the location of the facial and vestibulocochlear nerves in relation to vestibular schwannoma2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshino M, Kin T, Ito A, Saito T, Nakagawa D, Ino K, Kamada K, Mori H, Kunimatsu A, Nakatomi H, Oyama H, Saito N
    • 雑誌名

      Acta Neurochir

      巻: 157(6) ページ: 939-946

    • DOI

      10.1007/s00701-015-2411-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of changes of intracranial blood flow after carotid artery stenting using digital subtraction angiography flow assessment2015

    • 著者名/発表者名
      Wada H, Saito M, Kamada K
    • 雑誌名

      World J Radiol

      巻: 7(2) ページ: 45-51

    • DOI

      10.4329/wjr.v7.i2.45

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrocorticography-Based Real-Time Functional Mapping for Pediatric Epilepsy Surgery2015

    • 著者名/発表者名
      Korostenskaja M, Kamada K, Guger C, Salinas C M, Westerveld M, astillo E M, Salillas E, Chen Po-C, Harris E, Seddon I, Elsayed M, Kapeller C, Schaal A. Seo Joo-H, Baumgartner J, Lee Ki H.
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Epilepsy

      巻: 4(4) ページ: 184-206

    • DOI

      10.1055/s-0035-1563728

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined use of diffusion tensor tractography and multifused contrast-enhanced FIESTA for predicting facial and cochlear nerve positions in relation to vestibular schwannoma2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshino M, Kin T, Ito A, Saito T, Nakagawa D, Ino K, Kamada K, Mori H, Kunimatsu A
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: 123(6) ページ: 1480-1488

    • DOI

      10.3171/2014.11.JNS14988

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proceedings of the Seventh International Workshop on Advances in Electrocorticography2015

    • 著者名/発表者名
      Ritaccio A, Matsumoto R, Morrell, M, Kamada K, Koubeissi M,Poeppel,J-P Lachaux D, Yanagisawa Y, Hirata M,Guger C, Schalk G
    • 雑誌名

      Epilepsy & Behavior

      巻: 51 ページ: 312-320

    • DOI

      10.1016/j.yebeh.2015.08.002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Road to Nonawaking Functional Mapping Combining High Gamma Activity with Corticocortical Evoked Potential2015

    • 著者名/発表者名
      Ogawa H, Kamada K
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 84(1) ページ: 187-188

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2015.03.046

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Indocyanine Green Videoangiography の臨床応用2015

    • 著者名/発表者名
      嵯峨健広、*鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科

      巻: 43(7) ページ: 593-601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 後頭蓋窩類上皮腫手術のポイント~微小解剖の理解とモニタリング~2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25(8) ページ: 802-809

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮質形成異常を有するてんかん患者に詳細な脳機能マッピングを行った症例2015

    • 著者名/発表者名
      小川博司、広島 覚、竹内文也、石橋秀昭、鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科ジャーナル

      巻: 24(7) ページ: 485-489

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機能MRIによる臨床脳機能マッピング2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、國井尚人、小川博司、広島 覚
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 33(10) ページ: 1129-1134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳外科顕微鏡の比較と使いこなすためのコツ(第二報)~顕微鏡の特性を用いた操作~2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25(12) ページ: 1258-1263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳外科顕微鏡の比較と使いこなすためのコツ(第一報)~顕微鏡光学原理と光軸の確保~2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25(11) ページ: 1148-1155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医用技術の進歩に伴う近年のてんかん外科治療2015

    • 著者名/発表者名
      石橋秀昭、小川博司、田村有希恵、広島 覚、*鎌田恭輔
    • 雑誌名

      脳神経外科ジャーナル

      巻: 25(2) ページ: 112-127

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] エロクエントエリア付近のグリオーマ摘出の最新技術2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第8回グリオーマ手術手技インターネントライブセミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-02-03
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイムHGA/CCEP処理による脳機能ネットワークの解明2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第39回 日本てんかん外科学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-01-21
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム電気生理-蛍光処理による脳機能ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第12回東北てんかんフォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-01-16
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイムデータ処理技術を駆使した脳神経外科手術2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      札幌禎心会病院講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-12-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Realtime oscillation analysis for epilepsy diagnosis and surgery and awake craniotomy2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      AES 2015
    • 発表場所
      Philadelphia,USA
    • 年月日
      2015-12-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Passive Intraoperative ECoG Mapping2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      9th International Workshop on Advances in Electrocorticography
    • 発表場所
      Philadelphia,USA
    • 年月日
      2015-12-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム脳機能マッピング・デコーティングの臨床応用2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第26回千葉臨床神経生理研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 覚醒下手術における高周波律動による超受動的脳機能マッピング2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第45回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム蛍光画像技術解析搭載顕微鏡による組織・血流分布画像2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第36回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      2015-10-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Acute and Chronic Functional Reorganization on Electrocorticogram for Application of BCI2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      EMBC Workshop & Tutorials
    • 発表場所
      Milano,Itary
    • 年月日
      2015-08-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム蛍光画像処理技術搭載顕微鏡による動・静脈流量ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第18回日本臨床脳神経外科学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-07-19
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム電気生理-蛍光画像搭載顕微鏡による脳機能ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第17回日本ヒト脳機能マッピング学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Super-passive language mapping combining real-time oscillation analysis with coortico-cortical evoked potentials for awake craniotomy2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      神経オシレーションカンファレンス
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-06-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional dynamics of language and memory processing on ECoG2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      ISACM 2015
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 年月日
      2015-06-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-time analysis of brain oscillation /fluorescence for neurosurgery2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      福島県てんかん懇話会学術講演会
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2015-05-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能的脳神経外科2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第35回日本脳神経外科コングレス プレナリーセッション
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-05-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Techniques of Real-time Blood Flow and Functional Mapping for Brain Surgery2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      83rd AANS
    • 発表場所
      Washington D.C.,USA
    • 年月日
      2015-05-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Annual Review 2016 神経2016

    • 著者名/発表者名
      田村有希恵、*鎌田恭輔
    • 総ページ数
      275
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] Moter Imagery2015

    • 著者名/発表者名
      Guger C, Kapeller C,Ortner R,Kamada K
    • 総ページ数
      92
    • 出版者
      Nova Science Publishers,Inc.
  • [産業財産権] 手術顕微鏡搭載式蛍光分光装置による腫瘍性病変部診断システム2015

    • 発明者名
      鎌田恭輔
    • 権利者名
      鎌田恭輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-112179
    • 出願年月日
      2015-06-02

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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