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2012 年度 実施状況報告書

画像支援定位脳手術の新規モデル確立に向けたミニブタの脳地図作製

研究課題

研究課題/領域番号 24500480
研究種目

基盤研究(C)

研究機関京都産業大学

研究代表者

齋藤 敏之  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (10162215)

研究分担者 渡辺 英寿  自治医科大学, 医学部, 教授 (50150272)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードニューロナビゲーション
研究概要

メキシカンへアレスブタ(6~12か月齢)に吸入麻酔薬を吸入させて全身麻酔を施し、フレームレスナビゲーション法を用いた脳座標算出法を検証した。あらかじめ当該ミニブタの一頭から取得した頭部CTデータをテンプレートとした。頭蓋骨に存在するブレグマ等の解剖学的マーカーをもとに、rostral region (一次体性感覚野の一つ)で最大誘発電位が得られる座標を求めた。その値は、x= 9.1 mm; y= -51.0 mm; z= -8.8 mm (3例の平均値)で、標準偏差の値は平均値の13%以下であった。これらの実験を通して、測定時に生じる空間の歪みを補正する必要があること、この補正には測定の際に併用したグリッドが有用であることがわかった。
脳地図作成のための切片作成に向けては以下の作業を行った。同系統のミニブタに前述した方法を用いて全身麻酔を施し、CTならびにMRIデータを取得する際に参照するためのマーカーを埋め込んだ。その後、頭部をホルマリン加リン酸緩衝液にて血管潅流した。潅流後、頭部を脳定位固定装置に固定し、頭蓋骨の一部を切除した。ブレグマを基点とした所定の位置で前額断面および矢状断面に沿って非磁性体マーカーを挿入・固定した。作業終了後、CTならびにMRIデータを取得し、挿入したマーカーの位置を確認した。MRI画像データで、座標設定の際に基点として利用可能な前交連および後交連を視認した。これらのブタの頭部は後日の脳切片作成に供するため、さらにホルマリン液に保存した。
また、ブタの脳切片染色プロトコールや染色脳切片の撮影法を検証した。前者については、メキシカンへアレスブタの脳切片でニッスル染色を行った経験を踏まえて、プロトコールを確認することとした。また、他に適用可能な染色法を検証している。後者については、技術的な問題点を解消できるめどがついた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の目的としている脳地図作成に向けて必要なミニブタの頭部のCTデータならびにMRIデータを取得できている。また、MRI画像において標準基準面を設定するために必要な脳内部マーカーを視認できたことにより、MRI座標系においては精度の問題は残されているものの、脳内各部位の座標を付与することが可能となっている。一方、CTならびにMRI座標系を踏まえて、脳切片作成に向けた作業を進めている。当初の予想より脳切片作成作業にやや遅れがみられるものの、今後の作業に必要な環境は整いつつある。

今後の研究の推進方策

これまで得られているCT座標とMRI座標を統合した後、標準基準面を設定する。また、同一個体から得たマーカー挿入済の脳を用いて、上述の標準基準面に沿って脳切片を作成し、染色する作業を重点的に進める。CT・MRI座標系を踏まえた脳座標を付与していく。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Evoked potential mapping of the rostral region by frameless navigation system in Mexican hairless pig.2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Saito, Minako Uga, Daisuke Tsuzuki, Hidenori Yokota, Keiji Oguro, Tsuyoshi Yamamoto, Ippeita Dan, Eiju Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 212 ページ: 100-105

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2012.09.27

    • 査読あり
  • [学会発表] 頭蓋骨上の基準点に基づくフレームレスナビゲーションシステムを用いたミニブタの脳座標の決定2012

    • 著者名/発表者名
      宇賀美奈子、齋藤敏之、續木大介、横田英典、小黒恵司、山本剛、檀一平太、渡辺英寿
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] ミニブタにおけるframless stereotaxy の検証2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤敏之、宇賀美奈子、續木大介、横田英典、小黒恵司、山本剛、檀一平太、渡辺英寿
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      岩手大学、岩手県盛岡市
    • 年月日
      20120914-20120916
  • [学会発表] Application of frameless navigation method for evoked potential mapping in the brain of Mexican hairless pig.2012

    • 著者名/発表者名
      Minako Uga, Toshiyuki Saito, Daisuke Tsuzuki, Hidenori Yokota, Keiji Oguro, Tsuyoshi Yamamoto, Ippeita Dan, Eiju Watanabe
    • 学会等名
      8th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      20120715-20120717

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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