ニュース
» 2019年10月03日 15時00分 公開

医療機器ニュース:脳に密着するオール有機物の頭蓋内電極を開発

東北大学は、水分が70%以上のハイドロゲルを基材とするオール有機物の頭蓋内電極を開発した。ブタの摘出脳で接触インピーダンス測定をしたところ、安定した広域密着性を示し、脳に密着する頭蓋内電極としてその有効性を実証した。

[MONOist]

 東北大学は2019年9月17日、水分が70%以上のハイドロゲルを基材とするオール有機物の頭蓋内電極(オール有機物電極)を開発したと発表した。脳に密着する頭蓋内電極として、その有効性を実証した。同大学大学院工学研究科 教授の西澤松彦氏らの共同グループによる成果となる。

 炭素繊維と導電性高分子をハイドロゲルに組み合わせたオール有機物のため、生体組織と同じように柔らかく、体液や酸素なども透過する。柔らかく、ぬれた凸凹が存在する脳表面でも接着を保持する。ブタの摘出脳で接触インピーダンス(抵抗)測定をしたところ、安定した広域密着性を示し、シリコーンゴムに金属を配線した従来の頭蓋内電極(シリコーン電極)よりも高い脳波計測精度を示す可能性が示された。

 また、従来のシリコーン電極は、強磁場ではイメージングの邪魔(アーチファクト)が生じる傾向があった。オール有機物電極は、アーチファクトが生じず、発熱の可能性も低いため、脳活動マッピングの精度向上に有効なMRIとの併用が期待できる。

 さらに、ラットとブタを用いた脳波計測では、シリコーン電極と同様の脳波データを得られた。脳波スペクトル解析では、シリコーン電極よりもシグナル/ノイズ(S/N)比が優れており、より高精度な脳波計測に適していることが示唆された。

 オール有機物電極の実用化により、難治性てんかんの外科手術の発展が期待される。今後は、各種安全試験を実施し、臨床試験を進めるとしている。

photo オール有機物電極のイメージ(クリックで拡大) 出典:東北大学
photo 従来のシリコーン電極とオール有機物電極の曲面密着性能の比較(クリックで拡大) 出典:東北大学
photo a)ブタの摘出脳への密着性比較、b)電極の交流インピーダンス:生理食塩水中(実線)、脳上(点線)(クリックで拡大) 出典:東北大学
photo 小動物用MRIによるマウス脳上の電極のイメージング(クリックで拡大) 出典:東北大学
photo 動物の脳波計測におけるオール有機物電極(青)とシリコーン電極(黒)の比較:a)ラット正常時、b)てんかんを薬剤で誘発したラット、c)ブタの正常時(クリックで拡大) 出典:東北大学

Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.