高次脳機能障害診断のための経頭蓋磁気刺激による誘発脳波計測システム等の開発

文献情報

文献番号

200611003A

報告書区分

総括

研究課題名

高次脳機能障害診断のための経頭蓋磁気刺激による誘発脳波計測システム等の開発

課題番号

H15-フィジ-指定-003

研究年度

平成18(2006)年度

研究代表者(所属機関)

諏訪　基(国立身体障害者リハビリテーションセンター研究所)

研究分担者(所属機関)

中島　八十一(国立身体障害者リハビリテーションセンター研究所)
伊良皆　啓治(九州大学大学院システム情報科学研究院)
三木　幸雄(京都大学大学院医学研究科放射線医学講座)
鎗田　勝(日本光電工業（株）荻野記念研究所)

研究区分

厚生労働科学研究費補助金厚生科学基盤研究分野身体機能解析・補助・代替機器開発研究

研究開始年度

平成15(2003)年度

研究終了予定年度

平成19(2007)年度

研究費

69,512,000円

研究者交替、所属機関変更

研究報告書（概要版）

研究目的

行政的に高次脳機能障害者とされる者で、MRIなどの形態学的画像診断で陰性である症例を対象に、経頭蓋磁気刺激（TMS）による誘発脳波とテンソルMRIを用いた客観的診断法を開発し、それを可能にする機器を開発する。

研究方法

誘発脳波については刺激装置、記録装置ともに医療用機器を用いた。3TMRIについても同様に医療用機器として承認が得られた機器を用いた。健常者と患者を必要に応じて被験者とした。
それぞれの所属施設において倫理審査委員会の承認を得た上で実施した。被験者には、苦痛を与えないように配慮した。被験者の個人情報等に係るプライバシーの保護ならびに如何なる不利益も受けないように十分に配慮した。

結果と考察

TMSを用いた誘発脳波の記録時に伴う磁気刺激に伴うノイズの除去について、記録時にコイル方向と電極リード線の角度、回路面積を変化させることによりアーチファクトを軽減し、分析時には独立成分分析によるアーチファクト成分の除去により、刺激後10ms前後から誘発脳波成分を記録同定できる方法を開発した。
大脳深部の刺激方法の開発として取り組んだ小脳を用いた磁気刺激モデルでは、渦電流が頭皮や小脳の表面付近で高い値を示した。実際に後頭部の小脳部分を刺激し誘発される脳波を計測した結果、大脳を刺激した場合と異なるものの、有効な刺激がなされていることが確認された。
3T MRI診断装置を用いたテンソル画像を疾病例に適用し、tractographyを記録した結果、拡散テンソルtractographyが病変の存在や神経症状により変化することが明らかになった。また、tractographyの重要な撮像パラメータであるMPG数の至適数について一定の見解を出せた。
TMSによる脳誘発反応の記録装置については、磁気刺激により誘発脳波計に混入するノイズ排除のために回路内部の容量性結合を極力排除した32チャンネル高性能増幅器の実用化設計と試作、および電極界面での電荷発生の少ない脳波測定電極の試作を行ない、それぞれの性能を検討した。

結論

経頭蓋磁気刺激(TMS)による短潜時誘発脳波について、磁気刺激に伴う物理学的ノイズを顕著に軽減する記録方法と記録装置を開発した。また、大脳深部刺激を可能にする刺激方法を開発した。さらに、拡散テンソルMRIによって疾病例の白質画像を描出する方法を開発した。