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2018 年度 実績報告書

リアルタイムフィードバックとハイブリッド機能解析による脳機能ダイナミズムの可視化

公募研究

研究領域脳内身体表現の変容機構の理解と制御
研究課題/領域番号 17H05900
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)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード脳皮質電位 / 高周波律動 / 脳線維連絡画像 / 機能フィートバック / 新たなリハビリテーション / 脳血流定量化
研究実績の概要

1,てんかん、2,亜急性に悪化する脳腫瘍、3,突然機能を失う脳卒中の三病態に応じてリアルタイム機能フィードバックを加え、多種機能画像によるfast & slow機能回復・変容過程を可視化する。脳情報抽出には脳波(EEG), 脳皮質電位(ECoG)、functional MRI(fMRI), およびtractographyを用いる。病態1、2ではECoGによる高周波律動(HGA)を含めた多帯域リアルタイム周波数解析、運動・言語・認知機能読み取りを行い、その結果を患者にフィードバックし変容した脳機能を可視化する。覚醒下手術では、独自作成した高密度電極ECoGのα、β帯域の脱同期とHGAにRGB色を付してcolor-coded周波数ダイナミクスを解析する。Tamuraら(2016)はHGA解析と皮質-皮質誘発電位(CCEP)を併用し、術中機能ネットワークを局在した。本法は“身体性システム”で生まれた局在法であり、さらなる検証を行う。また申請者が特許を得た脳血流計測法で、開頭術中に課題による脳血流変化、ECoG周波数変化、術前fMRIとの比較を行う。病態3では脳梗塞を対象とし、一次感覚-運動野付近運動想起(Motor Imaginary: MI)-EEGのα-β帯域変化から、MI機能を読み取り、アバター操作と電気刺激(FES)の視覚・触覚フィードバックを行う。発症時とリハビリ終了後にアバター視覚フィードバックMI-fMRIで機能変容を可視化する。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 17件)

  • [雑誌論文] Real-time spectrum quantification of tumor-related fluorescence during neurosurgery: A preliminary report.2019

    • 著者名/発表者名
      Kamada K Anei R, Kodama K, Kitajima Y, Ishizuka M, Hiroshima S, Ogawa H, Tamura Y, Takeuchi F.
    • 雑誌名

      Clin Neurol Neurosurg.

      巻: 181 ページ: 89-97

  • [雑誌論文] Disconnection of the pathological connectome for multi-focal epilepsy surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K,Ogawa H, Kapeller C, Prueckl, R, Hiroshima S, Tamura Y, Takeuchi F, Guger C,
    • 雑誌名

      J Neurosurgery

      巻: 129(5) ページ: 1182-1194

    • DOI

      doi: 10.3171/2017.6.JNS17452

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 術中脳灌流画像の新展開2018

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

      Annual Review 神経 2018

      巻: - ページ: 82-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Detection and Discrimination of Visual Perception Using Electrocorticographic Signals2018

    • 著者名/発表者名
      Kapeller C, Ogawa H, Schalk G, Kunii N, Coon WG, Scharinger J, Guger C, Kamada K
    • 雑誌名

      J Neural Eng

      巻: 15(3) ページ: -

    • DOI

      doi: 10.1088/1741-2552/aaa9f6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative blood flow assessment by multiparameter analysis of indocyanine green video angiography.2018

    • 著者名/発表者名
      Saito M,Saga T,Hayashi H,Noro S,Wada H,*Kamada K
    • 雑誌名

      World Neurosurg.

      巻: 116 ページ: e187-e193

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5-ALA蛍光ガイド下手術における術中リアルタイム定量化の意義2018

    • 著者名/発表者名
      安栄良悟、田村有希恵、小川博司、広島 覚、竹内文也、石塚昌宏、児玉 健、鎌田恭輔
    • 雑誌名

      CI研究

      巻: 40(1) ページ: 17-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX accumulation does not correlate with ferrochelatase activity in brain tumors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kodama K, Ishii T, Sakamoto K, Fukunaga Y, Ohta U, Kitajima Y, Anei R, Takeuchi F, Ishizuka M, Tanaka T,*Kamada K
    • 雑誌名

      ALA-Porphyrin Science.

      巻: 7(1) ページ: 13-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A quantitative method for evaluating cortical responses to electrical stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Crowther LJ, Brunner P, Kapeller C, Guger C, Kamada K, Bunch ME, Frawley BK, Lynch TM, Ritaccio AL, Schalk G.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods. in press November 8, 2018

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮質脳波/機能的MRIによる脳内身体表現マーカーの探索2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 雑誌名

      身体性システムとリハビリテーションの科学2

      巻: - ページ: 85-102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Microsurgery for Managing Giant or Complex Cerebral Aneurysms: A Retrospective Study.2018

    • 著者名/発表者名
      Ota N, Matsukawa H, Noda K, Sato H, Hatano Y, Hashimoto A, Miyazaki T, Kondo T, Kinoshita Y, Saito N, Kamiyama H, Tokuda S, Kamada K, Tanikawa R
    • 雑誌名

      World Neurosurg

      巻: 115 ページ: e190-e199

    • DOI

      doi: 10.1016/j.wneu.2018.04.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain-computer interfaces for stroke rehabilitation: summary of the 2016 BCI Meeting in Asilomar.2018

    • 著者名/発表者名
      Guger C, Millan Jose del R., Mattia D, Ushiba J, Soekadar Surjo R, Prabhakaran V, Mrachacz-Kersting N, Kamada K, Allison Brendan Z.
    • 雑誌名

      Brain-computer interfaces

      巻: 5(2-3) ページ: 41-57

    • 査読あり
  • [学会発表] てんかん原性ネットワークの可視化と治療法への応用2019

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第42回日本てんかん外科学会
  • [学会発表] Dynamics of High Frequency Oscillations between Visual Recognition and Receptive/Expressive Language Functions2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      50 years of MEG
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurosurgery with Academia  Lecture for Neurosurgical Residents2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      Neurosurgery. Ground Round, Stanford University
    • 国際学会
  • [学会発表] Passive Mapping and Monitoring ICG-VG / ECoG for Neurosurgery  Lecture for Neurosurgery2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      Neurosurgery, Ground Round, Stanford University Morning conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Rehabilitation with recoveriX and its positive effects oh fMRI in stroke patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      2018 BCI meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Passive Mapping and Monitoring using ECoG for Neurosurgery2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      2018 BCI meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Clinical needs for quantitative evaluation of “Consciousness”2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      2018 BCI meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Rehabilitation with recoveriX and fMRI evaluation for acute stroke patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      2nd recoveriX & mindBEAGLE conderence 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] CCEPを用いた覚醒下手術における超受動的言語機能マッピング2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、小川博司、田村有希恵、広島 覚、竹内文也
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
  • [学会発表] 皮質脳波/機能的MRIによる脳内身体表現マーカーの探索2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、小川博司、広島 覚、竹内文也
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
  • [学会発表] Treatment and Rehabilitation with recoveriX for acute stroke patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      BCI Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Rehabilitation with recoveriX and its positive effects oh fMRI in acute stroke patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      EMBC2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization and Decoding with Intracranial Recording2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      EMBC2018
    • 国際学会
  • [学会発表] ECoG-based Passive Functional Brain Mapping2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      EMBC2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic and advanced functional Brain Mapping/Monitoring for tumor surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      SNSA CONGRESS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Clinical Impact of Real-time Monitoring for Deep-seated Brain Pathology2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      SNSA CONGRESS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Passive Language Mapping for Awake Craniotomy2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      WFNS FOUNDATION & ACNS MYANMAR SEMINAR YANGON
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-spectrum Indocyanin Green Videography for CNS Vascular Pathology2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      WFNS FOUNDATION & ACNS MYANMAR SEMINAR YANGON
    • 国際学会
  • [学会発表] Basics and Characteristics of Microscope for Vascular Disease2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      WFNS FOUNDATION & ACNS MYANMAR SEMINAR YANGON
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-invasive and invasive Brain-Computer Interfaces for medical application and research projects2018

    • 著者名/発表者名
      Kamada K
    • 学会等名
      IEEE SMC2018
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチスペクトラム蛍光システムによる解剖―蛍光―血流の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、嵯峨健広、田村有希恵、野呂昇平、真田隆広、齊藤仁十
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第77回学術集会
  • [学会発表] 覚醒下手術におけるSuper-passive mapping の有用性とピットフォール2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第48回日本臨床神経生理学会学術大会
  • [学会発表] 脳皮質-皮質下機能ネットワーク解析とピットフォール2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第5回脳神経外科BMI研究会

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公開日: 2019-12-27  

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