機能的MRIネットワーク解析によるてんかん診断システムの開発

【研究目的】難治性てんかんを有する症例では、繰り返す発作により特有な機能的ネットワークを形成する可能性がある。安静時機能的MRIで得られたBOLD信号を様々な方法で解析する事で、てんかんに関連するネットワークの検出を試みた。【研究実施の概要】施設医療倫理委員会の承認の下、画像上病変を有する難治性局在関連てんかん10例を対象とした。安静閉眼状態にて3T MRIでEPI(TR=2.5s)を撮像し、SPMにて前処理を行い、各ボクセルのBOLD信号の経時的変化を推出した。ひとつのボクセルと非特異的な全てのボクセルとの相関の強さを計算した(hub analysis)。2SD以上の相関を示し且つ病変内部もしくは周囲に位置するhubの存在を調べた。このhubをseedとした機能通絡(functional connectivity)を調べ、ネットワークを解析した。【研究成果】Hub analysisにて9/10名(90%)で病変周辺もしくは内部に2SD以上の相関を示すHubを検出した。同部位は脳波所見やその他のmodalityにより推測された焦点部位付近に存在し、FDG-PETでは全例で集積低下を認めた。外科手術を行い組織型が明らかな3例において、神経膠腫、皮質形成異常では病変内部にHubが存在し、海綿状血管腫では病変に隣接して存在した。視床下部過誤腫の1例では明らかなhubを病変内部もしくは周辺に認めなかった。Hubをseedとしたネットワークは多様であり、鏡像をなす対側皮質、同側中心溝付近、同側の他の脳葉、視床、大脳基底核、小脳等との強い連絡を示し、default mode networkとは重複しない傾向を示した。また二次性全般化を示す症例では視床核群(VA核、VL核)で連絡が高い傾向を示した。本手法はてんかんネットワークの新しい解析方法として有用である可能性が示唆された。更に工夫を加えることで、焦点診断に寄与できる手法の確立が望まれる。同結果は、日本てんかん外科学会、脳機能マッピング学会にて報告予定であり、現在論文作成中である。

【研究目的】難治性てんかんを有する症例では、繰り返す発作により特有な機能的ネットワークを形成する可能性がある。安静時機能的MRIで得られたBOLD信号を様々な方法で解析する事で、てんかんに関連するネットワークの検出を試みた。【研究実施の概要】施設医療倫理委員会の承認の下、画像上病変を有する難治性局在関連てんかん10例を対象とした。安静閉眼状態にて3T MRIでEPI(TR=2.5s)を撮像し、SPMにて前処理を行い、各ボクセルのBOLD信号の経時的変化を推出した。ひとつのボクセルと非特異的な全てのボクセルとの相関の強さを計算した(hub analysis)。2SD以上の相関を示し且つ病変内部もしくは周囲に位置するhubの存在を調べた。このhubをseedとした機能通絡(functional connectivity)を調べ、ネットワークを解析した。【研究成果】Hub analysisにて9/10名(90%)で病変周辺もしくは内部に2SD以上の相関を示すHubを検出した。同部位は脳波所見やその他のmodalityにより推測された焦点部位付近に存在し、FDG-PETでは全例で集積低下を認めた。外科手術を行い組織型が明らかな3例において、神経膠腫、皮質形成異常では病変内部にHubが存在し、海綿状血管腫では病変に隣接して存在した。視床下部過誤腫の1例では明らかなhubを病変内部もしくは周辺に認めなかった。Hubをseedとしたネットワークは多様であり、鏡像をなす対側皮質、同側中心溝付近、同側の他の脳葉、視床、大脳基底核、小脳等との強い連絡を示し、default mode networkとは重複しない傾向を示した。また二次性全般化を示す症例では視床核群(VA核、VL核)で連絡が高い傾向を示した。本手法はてんかんネットワークの新しい解析方法として有用である可能性が示唆された。更に工夫を加えることで、焦点診断に寄与できる手法の確立が望まれる。同結果は、日本てんかん外科学会、脳機能マッピング学会にて報告予定であり、現在論文作成中である。