2021 Fiscal Year Annual Research Report
セカンドインパクトを防ぐための症例ビデオに基づく脳震盪の発症リスク推定
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19K11558
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
張 月琳 上智大学, 理工学部, 准教授 (20635685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 貴之 日本大学, 文理学部, 教授 (80579110)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 頭部有限要素モデル / 動作解析 / 脳振盪 / 発症リスク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
可逆性をもつ脳振盪は軽度の損傷として軽視されてきたが，繰り返す発症による重症化や慢性外傷性脳症(セカンドインパクト症候群)に至ることが知られるようになった．そのため衝突時の脳振盪の発症をいち早く客観的に判断することが極めて重要である．これまで，シミュレーションを用いて衝突時における頭蓋内の力学パラメータによって脳振盪の発症リスクを推定する手法を提案，複数の症例を解析することによって提案手法の有用性を示した．本研究では，この既存の手法を基に，神経線維を考慮した頭部有限要素モデルの開発および症例数を増やすことによって発症リスクの推定精度を高め，さらに3次元画像解析を用いた衝突時の動作解析の自動化によって手法の汎用性の向上を目的とする．
この目的を達成するために，1）神経線維を考慮した頭部有限要素モデルの構築および妥当性の検証，２）事故ビデオに基づく動作解析の自動化，３）脳振盪発症リスク曲線の高精度化，４）損傷部位の推定と症状の関係の検討，の４点を示す必要がある．
今年度は，１）神経線維を考慮した頭部有限要素モデルを構築し，その妥当性の検証を行った，２）構築した発症リスク推定システムを用いて野球・柔道およびアメリカンフットボールにおける脳震盪発症した症例ビデオの衝突動作が可能であることを示すことによって本システムの妥当性を検証し，脳振盪発症リスク曲線の高精度化および損傷部位の推定を検討した．さらに，様々なスポーツを起因とした脳振盪の症例を解析することによって，スポーツの種類による受傷機転と頭部への力学負荷の関係を定量的に評価することによって，脳振盪の発症メカニズム解明の可能性を示唆した．
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