| 研究課題/領域番号 |
13557113
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
脳神経外科学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
吉本 高志 東北大学, 総長 (50091765)
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| 研究分担者 |
日下 康子 (吉田 康子) 東北大学, 医学部附属病院, 助手 (00292219)
斎藤 務 (斉藤 務) 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (00302224)
高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
2002年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2001年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | 衝撃波 / 頭部外傷 / びまん性軸索損傷 / shearing injury / cavitation / 高速度写真撮影装置 / ホログラフィー / 脳震盪モデル / caviation / 高速度撮影装置 / 超高速度撮影装置 |
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| 研究概要 |
脳実質損傷のメカニズムに関しては、病理組織学的に種々検討され、shearing injuryあるいはcavitationの関与等が推測されているが、動的メカニズムには不明な点も多い。また、衝撃波による組織損傷については我々が以前に動物モデルを用いた実験結果について報告したが、脳組織については従来の衝撃波発生方法では定量的な局所照射が難しく、殆ど検討されてこなかったといっても過言ではない。本研究では、衝撃波研究の近年の進歩、特に超高速度撮影法及びホログラフィー法による衝撃波の経時的な動的変化の計測を応用することにより、そのメカニズムを解明するとともに、その知見を生かしたより確かな安全対策を追究することを目的としている。
本研究では、頭蓋に外部から与えられた衝撃力が頭蓋内に伝播していく過程から、衝撃波(弾性波)と衝撃作用点から衝撃印加と垂直方向の平行波の2種類の波を可視化することに成功し、後者に関しては頭蓋骨の形態学的な特徴から予想されるレンズ効果に寄与している可能性が示唆されたものの、これまでの知見をもとに更に研究の継続が望まれる事項である。
本研究の過程でラット頭部外傷モデルへ定量的な局所衝撃波を作用させるために簡易型のホロミウムYAGレーザーキャビテーション衝撃波発生装置を開発した。今後、脳組織に対する衝撃波の影響を検討する際に有用な衝撃波印加手段になることが期待できるとともに、内視鏡への導入も可能であることから、衝撃波医療への応用も期待され、今後、さらに装置の改善を継続する予定である。
衝撃波を脳組織に照射した際に生じる現象についての検討では、圧依存性の脳組織損傷を検討した。圧依存性損傷に関しては1.0MPaで脳表の細血管の破綻による硬膜下出血の発生が認められ、5.0MPa程度では硬膜下出血の著しい増大と脳内出血の発生も認められた。一方で、衝撃波の組織作用因子としては圧以外の衝撃波の諸要素を考慮しなければならず、実際の頭部外傷時の神経病理学と比較・検討を行いながら、衝撃波の関与について検討を進めていく予定である。また、頭蓋骨を経由して5.0MPaの衝撃波を照射したラットでは一過性の麻痺を発生させる現象が認められた。これは回数・照射部位により変化が可能で、組織学的脳損傷を伴わないことから定量性を併せ持つ新しい脳震盪モデルになるものと考えられ、今後、頭部外傷の機序を考察する際に有用となるものと考えられた。
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