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NON-INVASIVE HUMAN DOMINANT HEMISPHERE/CEREBRUM MOTOR SPEECH AREA DETERMINATION DEVICE

Patent code P200016946
File No. OU-0363
Posted date Jun 11, 2020
Application number P2018-137499
Publication number P2020-014521A
Date of filing Jul 23, 2018
Date of publication of application Jan 30, 2020
Inventor
  • (In Japanese)藤木 稔
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人大分大学
Title NON-INVASIVE HUMAN DOMINANT HEMISPHERE/CEREBRUM MOTOR SPEECH AREA DETERMINATION DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for mapping a human dominant hemisphere/cerebrum motor speech area, which can be determined only using craniotomy, brain surface electrical stimulation, or arterial injection of anesthetic drug, non-invasively from the outside of a cranium and objectively quantizing a functional state of the area.
SOLUTION: There are provided: a system for non-invasively performing speech function mapping on a cerebrum, the system comprising at least one terminal including a trans-cranial magnetic stimulation (TMS) coil device, a stimulation control unit that is connected to the TMS coil device, makes the TMS coil device generate a magnetic field, and is capable of being controlled, and one or more processors; and a method for non-invasively performing the speech function mapping on the cerebrum using the system.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

脳の活動は電流の発生を伴うことがよく知られている。脳の活動電流を外部から制御することを目的に、脳に電極を差し込むことによって脳機能の診断・治療が行われている。しかしながら、脳に電極を差し込む手術はきわめて危険であるとともに、信号電流の供給も電極に接続したコードを介する必要がある。

他方、経頭蓋磁気刺激(TMS:Trans-cranial Magnetic Stimulation)は電磁誘導の法則を利用して、神経にパルス磁場又は交流磁場を与えることによって脳に電流を誘起し、電気刺激類似の診断・治療を行うことに利用されている。しかしながら、現在の経頭蓋磁気刺激に関する技術としては、O型(円形)コイル、あるいは8の字型コイルが専ら用いられているが、医療現場の電力制限に起因して、磁気刺激が可能な深さは、脳表面から1~2cm程度の浅い部分に限られている(特許文献1及び特許文献2)。したがって、脳深部の効果的な診断・治療に使用できる設備があるとは言えない状況にある。

そこで、本発明者らは、上記のような、励磁電源の容量を大きくすることができないという事情に鑑み、脳深部まで刺激することができる渦電流収束効果を用いたコイルを開発してきた(非特許文献1)。しかしながら、こうしたコイルを利用して、非侵襲的にヒト優位半球・大脳運動性言語野を判定(マッピング)する技術は開発されていない。

一方で、市販のコイルを用いて、ヒトの大脳言語機能マッピングを試みた例はあるが(非特許文献2及び非特許文献3)、いずれも有効周波数5Hz刺激を用いているため、言語領域マッピングの精度が著しく悪く、再現性を欠くという短所を有する。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、脳の優位半球・大脳運動性言語野を非侵襲的にマッピングするための装置及び方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
非侵襲的に脳の言語機能マッピングを行うためのシステムであって、
経頭蓋磁気刺激(TMS)コイルデバイスと、
前記TMSコイルデバイスに接続され、該TMSコイルデバイスに磁場を生成させ、制御することが可能な刺激制御部と、
1つ以上のプロセッサを有する少なくとも1つの端末であって、該プロセッサは、
磁気刺激による被検者の脳エリアの反応を決定、記録及び/又は入力するステップと、
刺激された脳エリアが優位半球・大脳運動性言語野における認知機能に関与しているか否かを判断するステップと、
を実行するように構成される、少なくとも1つの端末と、
を備える、言語機能マッピングを行うためのシステム。

【請求項2】
 
磁気刺激が、以下のパターン:
(i)連続して周期1~20msecで刺激する;
(ii)一定の間隔を空ける;及び
(iii)上記(i)及び(ii)を繰り返す
であることを特徴とする、請求項1に記載のシステム。

【請求項3】
 
磁気刺激を与えるコイルを脳の標的部位の直上に設置し、磁気によって生じる脳内渦電流の方向を脳の後方から前方の一方向とすることを特徴とする、請求項1又は2に記載のシステム。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれか1項に記載のシステムを用いて非侵襲的に脳の言語機能をマッピングする方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018137499thum.jpg
State of application right Published
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