| 研究課題/領域番号 |
14570394
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
法医学
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
藤原 敏 横浜市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20173487)
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| 研究分担者 |
青村 茂 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20281248)
西村 明儒 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (60283561)
佐藤 秀則 横浜市立大学, 医学部, 助手 (60326030)
佐藤 雄一郎 横浜市立大学, 医学部, 助手 (70326031)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | 法医鑑定 / 外傷性脳損傷 / 脳挫傷 / びまん性軸索損傷 / 有限要素法解析 / ヒト頭部有限要素モデル / β-APP / 神経病理 |
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| 研究概要 |
三次元ヒト頭部-頸部有限要素モデルは、皮膚、頭蓋、頭蓋内物質から成る三層構造である頭部に、頸部モデルを取り付けたものである。成人男性の頭部CT画像を用いて頭蓋モデルを、MRI画像を用いて皮膚モデルを作成した。頭蓋内の空間を脳脊髄液で満たした。これに重量750gの頸部有限要素モデルと重量60kgの胴体有限要素モデルを取り付けた。モデルの皮膚、頭蓋、脳脊髄液に、過去の文献から得られた材料定数を指定した。頭部モデルの重量は6.06kgである。実験解析にはLS-TC社製の汎用有限要素法コードLS-DYNAを用い、パーソナルコンピュータを使用した。作成したモデルの検証のために以下の解析実験を行った。条件として、打撲(静止せる頭部への打撃)と転落(運動中の頭部の静止せる物体への打撃)の場合を想定してモデル実験を行った。各実験において、打撃側と打撃の反対側の頭蓋内圧を計算し、以下のような実験結果が得られた。打撲の場合を想定した実験では、重量500gのビール瓶による前頭部打撃(衝突速度:7m/sec)の場合では、打撃側で105kPa、打撃の反対側で207kPaの負の頭蓋内圧が、重量600kgの鉄製の箱による後頭部打撃(衝突速度:1m/sec)の場合では、打撃側で15kPa、打撃の反対側で131kPaの負の頭蓋内圧が認められた。甲板(鉄)上へ10mの高さから転落して後頭部を打撃(衝突速度:5m/sec)した場合を想定した実験では、打撃側で30kPa、打撃の反対側で1,910kPaの負の頭蓋内圧が認められた。交通事故による頭部外傷死剖検4例(生存時間:2.5時間〜10日)の10%ホルマリン固定脳の大脳皮質、白質、脳梁および橋から組織を切り出し、β-APP免疫染色、およびnested RT-PCR法によるβ-APP mRNAの抽出を行った。免疫染色では生存時間が2.5時間の例でだけは染色されなかったが、β-APP mRNAは全例の脳から抽出し得た。β-APP mRNAの発現は、白質に比して大脳皮質と脳梁で強く認められた。
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