米南カリフォルニア大学（USC）ケック医学校と米カリフォルニア工科大学の研究グループが、患者の頭蓋骨の欠損部分にアクリル樹脂製のインプラントを設置し、この「窓」を通して、機能的超音波イメージング（functional ultrasound imaging；fUSI）により高精細の脳画像データを得ることに成功したことを報告した。研究グループは、患者の病状経過のモニタリングや臨床研究において、この感度の高い非侵襲的なアプローチが新たな道を切り開く可能性があるのみならず、脳機能に関する広範な研究にも役立つ可能性があると話している。USCケック医学校臨床神経外科分野のCharles Liu氏らによるこの研究の詳細は、「Science Translational Medicine」に5月29日掲載された。
この透明な頭蓋インプラントを用いた治療を受けたのは、米カリフォルニア州在住のJared Hagerさん39歳だ。スケートボーダーのHagerさんは、2019年4月にスケートボードで事故を起こして外傷性脳損傷を負い、脳への圧迫を和らげるために頭蓋骨の半分を取り除く緊急手術を受けた。Hagerさんの回復後に予定されていた頭蓋形成術は、新型コロナウイルス感染症パンデミックの影響を受けて大幅に遅れ、Hagerさんは2年以上、皮膚と結合組織だけで脳を守っていたという。
この間にHagerさんは、Liu氏らが実施した別の新たな脳イメージング技術であるfPACT（機能的光音響断層撮影）に関する早期研究にボランティアとして参加した。その後、頭蓋骨を再建するに当たり、Hagerさんは再びLiu氏らに協力した。Liu氏らは、fUSIの有用性を研究するために、PMMA（ポリメチルメタクリレート）製の透明な頭蓋インプラントをデザインし、これを用いてHagerさんの頭蓋骨に取り付けた。
研究グループは、頭蓋形成術の前後に、Hagerさんにコンピューターのモニター上で点と点をつなぐパズルを行う、ギターを弾くなどのいくつかのタスクをこなしてもらい、その間にfUSIを実施して脳活動のデータを集めた。その結果、この「窓」が、脳活動を測定するために効果的な方法であることが明らかになった。Liu氏は、「当然ながら、fUSIで得られる画像は他のイメージング技術で得られる画像よりも質は劣るが、重要なのは、それでも十分に有用であることが分かった点だ。また、他の脳-コンピューターインターフェース技術とは異なり、fUSIでは脳内に電極を埋め込む必要がないため、導入の障壁も格段に低い」と話す。
Liu氏はまた、「これは、覚醒した状態で何らかの行動をしている人の頭蓋インプラントを通してfUSIを適用した初めての例だ」と語る。同氏はさらに、「特に、頭蓋骨の再建を必要とする患者の多くは、神経学的障害を持っているか、あるいはこれからそうした障害を発症する可能性があるため、このような『窓』を通して非侵襲的に脳の活動に関する情報を得られることは大きな意味のあることだ」と大学のニュースリリースで語った。
研究グループは、このような「窓」を利用した超音波やCTが、不透明な骨や頭蓋インプラントを介したMRIやEEG（脳波）スキャンよりも有用な情報を得ることができると考えている。Liu氏はさらに、「もし、脳の機能的な情報が診断や治療に役立つのであれば、頭蓋骨にダメージを受けていない患者にも、このような『窓』を手術で埋め込むことも可能だ。もし、患者の頭蓋インプラントを通して機能的な情報を引き出すことができるのなら、より安全で積極的な治療が可能になる」と述べている。
[2024年5月30日/HealthDayNews]Copyright (c) 2024 HealthDay. All rights reserved.利用規定はこちら
