| 研究課題/領域番号 |
15K01290
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
田村 篤敬 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30394836)
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| 研究分担者 |
小出 隆夫 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60127446)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 歩行者 / 外傷性脳傷害 / 交通外傷 / 神経線維束 / 単軸引張 / 力学特性 |
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| 研究実績の概要 |
交通外傷の中でも，特に予後の経過が不良な頭部外傷を予防する上では，その受傷機序を明らかにすることが不可欠である．しかしながら，衝撃相当の力学的負荷に対して，巨視的には頭蓋内脳組織，微視的には神経線維にどのような外力が作用しているのかは不明であり，その両者を適切に考慮した外傷性脳傷害評価手法を新たに確立する必要がある．
２年目である本年度は，様々な形態を模擬した歩行者対車両の衝突解析を実施することによって，車種の違いや衝突速度の差異が頭部の並進・回転加速度ならびに頭蓋内脳組織の変形に及ぼす影響を比較した．また，一連の解析で得られた物理指標をもとに重回帰分析を行い，頭部の並進・回転加速度が頭蓋内脳組織の変形と有意に相関することを示した．
一方，神経線維束を用いた力学実験では，単軸引張による応力緩和試験を実施し，ひずみ速度 0.01～1/s オーダーの領域では引張速度が弾性率や引張強さなど，材料の基本的な力学特性に大きく影響しないことを確認することができた．ただし，傷害予測の観点より，理想的には数値解析で得られた衝撃と同等の環境下（ひずみ速度 10/s のオーダー）で線維束の力学特性を実験的に求める必要があることから，現在，高速のひずみ速度（> 10/s）に対応した力学応答を予測する手法を開発すべく，その理論モデル化に取り組んでいる．３年目となる次年度は，最終ゴールである外傷性脳傷害の評価指標を確立することを目指し，神経線維の微視的損傷にも着目した力学実験を主体として研究を進めていく．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
数値解析においては，これまで様々な形態を模擬した歩行者対車両の衝突解析を実施することによって，車種の違いや衝突速度の差異が頭部の並進・回転加速度ならびに頭蓋内脳組織の変形に及ぼす影響を比較した．また，一連の解析で得られた物理指標をもとに重回帰分析を行い，頭部の並進・回転加速度が頭蓋内脳組織の変形と有意に相関することを明らかにすることができた．
一方，神経線維束を用いた力学実験では，応力緩和試験を実施し，ひずみ速度 0.01～1/sオーダーの領域では引張速度が弾性率や引張強さなど，材料の基本的な力学特性に大きく影響しないことを確認した．
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| 今後の研究の推進方策 |
歩行者対車両の衝突解析では，時速25km/h以下の低速衝突に焦点を絞り，車両のブレーキや衝突直前における歩行者の動きが外傷性脳傷害にどのような影響を与えるのかを明らかにする．
現在，力学実験では，線維束試料に含まれる神経線維や神経細胞の免疫染色にも取り組んでおり，倒立顕微鏡下で蛍光観察しながら単軸引張を負荷し，神経線維の微視的な破壊と組織全体の巨視的な破壊を対応づけられるように研究を進めていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物品費を学内の別予算で賄うことができたため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
蛍光試薬の調整時に必要となるクリーンベンチの購入費用に充当する予定である．
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