2019 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation and control of epilepsy dynamics based on multimodal brain signals and thermal neuromodulation using focal brain cooling
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15H05719
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
鈴木 倫保 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80196873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 和司 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (10262552)
加納 学 京都大学, 情報学研究科, 教授 (30263114)
山川 俊貴 熊本大学, 大学院先端科学研究部, 准教授 (60510419)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | てんかん / 局所脳冷却 / TRP / ニューロモデュレーション / 数理モデル / 脳波 / 脳温 / NIRS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかんに潜む病態性の脳活動を温度により効果的に制御するサーマルニューロモデュレーション技術を基盤とした局所脳冷却治療装置の開発にあたり、その技術の理解を深めるために医工連携による研究開発を実施した。
具体的には、１）脳温度、脳循環、皮質脳波、頭蓋内圧等の脳情報の時空間横断的計測を実現するマルチモーダルセンサの開発、２）てんかん発作が引き起こす病態ダイナミクス変容の解析による、病態が真の疾患へと悪化するプロセスを未然に察知する数理モデルの開発、３）脳活動を効果的に統御可能な局所冷却デバイスとその制御手法の開発を推進した。さらに、それらデバイスや技術について、４）動物実験や臨床研究により安全性及び有効性を評価した。
病態性脳活動の計測に必要なマルチモーダルセンサはプロトタイプが完成し、臨床研究での使用において安全かつ高精度に脳活動を計測することが可能となった。病態性脳活動は数理モデルにより適切な冷却条件の探索が可能となり、また脳活動のDC成分に着目することで、高精度に異常脳活動を検出できる可能性を見出した。脳冷却技術については、頭蓋内に埋植した際にも効率よく脳表を冷却できる冷却水路の最適な形状を考案することができた。これら冷却回路とマルチモーダルセンサを用いた術中研究によりてんかん焦点に対する冷却を実施することで、脳に及ぼす冷却効果を正確に評価できることもわかった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
