新規脳波バイオマーカーを用いた機械学習によるてんかんの診断手法の開発

使用新脑电图生物标志物的机器学习开发癫痫诊断方法

• 批准号: 19K07964
• 负责人: 上原 平
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: International University of Health and Welfare (2020-2022)Kyushu University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K07964/
• 关键词: てんかん; 脳波; 機械学習; バイオマーカー

脳波で観察されるてんかん性放電は、てんかんの診断において重要である。しかし、その同定はしばしば困難であり、過剰判読や見逃しが多い。様々な自動検出の方法が提案されているが、習熟した脳波判読者のレベルには達していないのが現状である。近年、てんかん性放電は、てんかん焦点から離れた領域にも、広範囲に脳波変化を引き起こすことが指摘されてきている。本研究では、この点に着目し、てんかん性放電の遠隔効果を複数探索し、それらを組み合わせることで、機械学習を利用した、客観的な診断手法を開発することを目指している。本年度は、難治性焦点てんかん患者の、外科手術全検査の一環として記録された、頭蓋内脳波と頭皮上脳波の同時記録を探索し、頭蓋内脳波では発作間欠期てんかん性放電（interictal epileptiform discharge, IED）が確認できるが、頭皮上脳波では視認できない時間帯を抽出した。サポートベクターマシーンを用いて、これらの時間帯の頭皮上脳波を、非てんかん患者の頭皮上脳波と分類する分類器を作成し、有用性を検証した。Line length、複数の周波数帯域のパワー値、振幅の分布の非対称性などを特徴量として分類器を作成し、クロスバリデーション法で検証したところ、高い正解率、適合率、再現率が得られ、良好な結果であった。この結果は、IEDは遠隔効果によって頭皮上脳波に変化を与えており、IEDが頭皮上脳波では視認できない場合でも、これらの変化を抽出することで、てんかん患者の脳波と、正常脳波と区別することが可能であることが示唆された。

脳波で観察されるてんかん性李国は、てんかんの诊断において重要である。There are many difficulties, many mistakes and many mistakes. The method of automatic detection is proposed, practiced, and evaluated. In recent years, there have been many changes in the nature of the country. This study is aimed at exploring the effects of distance learning, combining learning techniques, and developing diagnostic techniques. This year, the focus of refractory patients, surgical examination of a ring of records, intracerebral epileptiform discharge (IED) at the same time to explore, intracerebral epileptiform discharge (IED) at the same time to identify, scalp epileptiform discharge (IED) at the same time to extract. The classification of scalp waves in different time ranges is made and verified. Line length, frequency range of multiple frequency bands, asymmetry of amplitude distribution, characteristic quantity, classifier construction, classification method, identification, high correct solution rate, fitting rate, reproduction rate, good results. The result is that the IED is able to detect the presence of a change in the scalp wave, and the IED is able to detect the presence of a change in the scalp wave.

项目成果

てんかん発作が主症状であった抗MOG抗体陽性脳炎の２例

以癫痫发作为主要症状的抗MOG抗体阳性脑炎2例

• 发表时间: 2019
• 作者: 上原平;向野隆彦;横山淳;岡留敏樹;三好絢子;赤松直樹;重藤寛史;吉良潤一;飛松省三
• 通讯作者: 飛松省三

脳神経内科医がみるてんかんー認知症・睡眠との密接な関連性ー

神经科医生眼中的癫痫 - 与痴呆和睡眠密切相关 -

• 发表时间: 2019
• 作者: 上原平;向野隆彦;横山淳;岡留敏樹;三好絢子;赤松直樹;重藤寛史;吉良潤一;飛松省三;上原平，向野隆彦，横山淳，岡留敏樹，迎伸孝，重藤寛史，飛松省三;上原平
• 通讯作者: 上原平

睡眠紡錘波と徐波振動の連関に与える発作間欠期てんかん性放電の影響

癫痫发作间期放电对睡眠纺锤波和慢波振荡之间关联的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 上原平;向野隆彦;横山淳;岡留敏樹;迎伸孝;重藤寛史;酒田あゆみ;赤松直樹;村井弘之
• 通讯作者: 村井弘之

Rapidly spreading seizures arise from large-scale functional brain networks in focal epilepsy

局灶性癫痫中大规模功能性脑网络引起快速蔓延的癫痫发作

• DOI: 10.1016/j.neuroimage.2021.118104
• 发表时间: 2021
• 期刊: NeuroImage
• 影响因子: 5.7
• 作者: Uehara Taira;Shigeto Hiroshi;Mukaino Takahiko;Yokoyama Jun;Okadome Toshiki;Yamasaki Ryo;Ogata Katsuya;Mukae Nobutaka;Sakata Ayumi;Tobimatsu Shozo;Kira Jun-ichi
• 通讯作者: Kira Jun-ichi

てんかんと記憶障害

癫痫和记忆障碍

• 发表时间: 2018
• 作者: Mukaino T1;Uehara T1,2;Yokoyama J1;Okadome T1;Sakata A3;Arakawa T4;Yokoyama S5;Akamatsu N6;Shigeto H7;Kira J-I1;Isobe N.;上原 平
• 通讯作者: 上原 平