実形状頭部透過モデルを用いた回転衝撃を受ける脳外傷発生メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 21760071
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 宮崎 祐介 金沢大学, 機械工学系, 助教 (70432135)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2010年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2009年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: 生体力学 / 傷害予防

研究概要

本研究では脳深部まで視認可能で,かつ,実脳形状を忠実に再現した透明な脳部と,その変形挙動を外部から計測可能とする透明な頭蓋骨部で構成される頭部の物理モデルを,CT・MR画像より画像処理および精密加工技術を利用して構築した.さらに,ハイスピードカメラを用いて脳深部のひずみ分布を可視化した.その結果,脳深部の脳梁もしくは脳幹のような解剖学的に狭小な領域にひずみ集中が発生し,形状構造因子によるひずみ集中が脳深部損傷の重要なファクターであることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] 頭部回転挙動と脳せん断ひずみの関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穴田賢二, 宮崎祐介, 西貴士, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 76 ページ: 1816-1822
  • NAID: 110008143595
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳外傷発生メカニズム解明のための実形状頭部物理モデルの構築と脳部変形計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穴田賢二, 宮崎祐介, 西貴士, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 76 ページ: 107-114
  • NAID: 110007574729
  • 査読あり
• [雑誌論文] 頭部回転挙動と脳せん断ひずみの関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穴田賢二, 宮崎祐介, 西貴士, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 76 ページ: 1816-1822
  • NAID: 110008143595
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳外傷発生メカニズム解明のための実形状頭部物理モデルの構築と脳部変形計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穴田賢二, 宮崎祐介, 西貴士, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 76 ページ: 107-114
  • NAID: 110007574729
  • 査読あり
• [学会発表] 三次元実形状頭部物理モデルの変形計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西貴士, 宮崎祐介, 穴田賢二, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] 三次元実形状頭部物理モデルの変形計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西貴士, 宮崎祐介, 穴田賢二, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] 脳ひずみ分布に対する形状因子の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丹治和也, 宮崎祐介, 穴田賢二, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会シンポジウム:スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス2010
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 脳ひずみ分布に対する形状因子の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丹治和也, 宮崎祐介, 穴田賢二, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会 シンポジウム:スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス2010
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 頭蓋回転運動と脳変形挙動の関係 -実形状物理モデルによる実験的研究- (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎祐介, 穴田賢二, 丹治和也, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 頭蓋回転運動と脳変形挙動の関係-実形状物理モデルによる実験的研究- (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎祐介, 穴田賢二, 丹治和也, 立矢宏, 放生明廣, 阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Measurement ofShear Strain Distribution and Propagation in Real Shaped Brain Physical Model under RotationalImpact (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Y., Anata K., Tachiya H.,Hojo A., Sakamoto Y.
  • 学会等名: 6th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Suntec Convention Centre(シンガポール)
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Measurement of Shear Strain Distribution and Propagation in Real Shaped Brain Physical Model under Rotational Impact (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Y., Anata K., Tachiya H., Hojo A., Sakamoto Y.
  • 学会等名: 6^<th> World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] 回転衝撃時における実形状頭部物理モデルの脳部せん断ひずみ (2009)
  • 著者名/発表者名: 西貴士、宮崎祐介、穴田賢二、立矢宏、放生明廣、阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会ジョイント・シンポジウム2009:スポーツ工学シンポジウム/シンポジウム:ヒューマンダイナミクス
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡県)
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 回転衝撃時における実形状頭部物理モデルの脳部せん断ひずみ (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎祐介、穴田賢二、西貴士、立矢宏、放生明廣、阪本雄一郎
  • 学会等名: 自動車技術会2009年秋季大会
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] 回転衝撃時における実形状頭部物理モデルの脳部せん断ひずみ (2009)
  • 著者名/発表者名: 西貴士、宮崎祐介、穴田賢二、立矢宏、放生明廣、阪本雄一郎
  • 学会等名: 日本機械学会 ジョイント・シンポジウム2009:スポーツ工学シンポジウム/シンポジウム:ヒューマンダイナミクス
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Deformation Measurement of brain part in headphysical model during rotationalimpact (2009)
  • 著者名/発表者名: Anata K.,Miyazaki Y., Tachiya H., HojoA., Sakamoto Y.
  • 学会等名: 4th Asian Pacific conferenceon Biomechanics
  • 発表場所: クライストチャーチ,ニュージーランド
  • 年月日: 2009-04-16
• [学会発表] Deformation Measurement of brain part in head physical model during rotational impact (2009)
  • 著者名/発表者名: Anata K., Miyazaki Y., Tachiya H., Hojo A., Sakamoto Y.
  • 学会等名: 4^<th> Asian Pacific conference on Biomechanics
  • 発表場所: クライストチャーチ,ニュージーランド
  • 年月日: 2009-04-16