重度頭部外傷における衝撃波・キャビテーションの関与 : 治療法と防止機構の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19689030
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中川 敦寛 東北大学, 病院, 助教 (10447162)
• 連携研究者: 高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193) ; 孫 明宇 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 准教授 (00311556) ; 藤村 幹 東北大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00361098)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 衝撃波工学 / レーザー工学 / 高エネルギー外傷 / 対側損傷 / 頭部外傷モデル / blast wave injury / アジ化銀 / 高速度撮影

研究概要

再現性のある衝撃波脳損傷ラットモデルを用いた(免疫)組織学的検証、音響インピーダンスの観点から妥当性を有する頭蓋模擬モデルを用いた可視化・圧測定による機序解明を行った。10MPa以上で照射側に照射部を中心に出血・壊死、対側に神経細胞の紡錘化、照射側病変を中心とした広範な血管透過性亢進を認めた。対側では頭蓋骨に反射した反射波と膨張波の干渉、さらにキャビテーションの存在が対側損傷に関与しているものと考えられた。本研究は頭部外傷、とくにblast injuryの機序解明に知見をもたらしたと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Traumatic brain injury by blast waves. Insight from perspectives from shock wave physics. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Manley GT, Gean AD, Rosenthal G, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: Shock Waves (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shock wave-induced brain injury in rat : Novel traumatic brain injury animal model. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Kato K, Okuyama H, Hashimoto T, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: Acta Neurochir (Suppl) 102 ページ: 421-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intraoperative dynamic infrared brain surface blood flow monitoring during superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis in patients with childhood moyamoya disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakuma I, Tominaga T
  • 雑誌名: Child's Nerv Syst 24 ページ: 1299-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルスレーザージェットメス:神経膠腫手術への臨床応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 斎藤竜太, 平野孝幸, 高山和喜, 冨永悌二
  • 雑誌名: No Shinkei Geka 36 ページ: 1005-1010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intraoperative infrared brain surface blood flow monitoring during superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis in a patient with moyamoya disease : Clinical implication of the gradation value in postoperative clinical course. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Arafune T, Suzuki H, Sakuma I, Tominaga T
  • 雑誌名: Acta Neurochir (Suppl) 102 ページ: 159-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed laser-induced liquid jet microcatheter system for rapid and reliable fibrinolysis in acute cerebral embolisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirano T, Nakagawa A, Sato Y, Uenohara H, Takahashi A, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: Minim Invas Neurosurg 51 ページ: 324-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudo-subarachnoid hemorrhage found in patients with postresuscitation encephalopathy : characteristics of CT findings and clinical importance. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuzawa H, Higano S, Mugikura S, Umetsu A, Murata T, Nakagawa A, Koyama A, Takahashi S
  • 雑誌名: AJNR Am J Neuroradiol 29 ページ: 1544-1549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medullary streaksを観察し得た急性期脳梗塞の一例 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 麦倉俊司, 黒田宙, 松田基弘, 野村亮介, 藤村幹, 冨永悌二, 篠澤洋太郎
  • 雑誌名: 第30回東北脳血管障害研究会論文集 ページ: 57-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-dependent effect of shock waves on rat brain : induction of neuronal apoptosis mediated by a caspase-dependent pathway. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato K, Fujimura M, Nakagawa A, Saito T, Ohki T, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: J Neurosurg 106 ページ: 667-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高感度赤外線画像システムIRIS-Vを用いたもやもや病術中血行動態モニタリングによる術後過灌流の予測-2症例の検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 藤村幹, 鈴木秀明, 大木友博, 高山和喜, 冨永悌二
  • 雑誌名: 脳卒中の外科 35 ページ: 136-141
  • 査読あり
• [雑誌論文] モヤモヤ病直接血行再建術における術中評価:赤外線画像システムIRIS V thermographic systemを用いた脳表血流モニタリングの有用性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 藤村幹, 成澤あゆみ, 冨永悌二
  • 雑誌名: 平成18年度厚生労働省班会議研究報告書 ページ: 9-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハンマー外傷により上矢状静脈洞閉塞をきたした一例 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 刈部博, 小沼武英, 志田直樹, 平野孝幸, 亀山元信, 石井清
  • 雑誌名: 仙台市立病院医誌 27 ページ: 85-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Laser-Induced Liquid Jet Microcatheter System for Rapid and Reliable Fibrinolysis in Acute Cerebral Embolisms : Experiments on Safety and Preliminary Application in Porcine Cranial Vessels. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Nakagawa A, Hirano T, Ohki H, Uenohara H, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: Minim Invas Neurosurg 50 ページ: 212-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical implications of intraoperative infrared brain surface monitoring during superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis in patients with moyamoya disease.
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Arafune T, Sakuma I, Tominaga T
  • 雑誌名: J Neurosurg 2009 May 8 (Epub ahead of print)(Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルスHo : YAGレーザーを用いた微小ジェットの臨床応用:東北大学における医工学連携の取り組み
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 小川欣一, 平野孝幸, 橋本時忠, 中野徹, 亀井尚, 上之原広司, 高山和喜, 冨永悌二
  • 雑誌名: 日本レーザー医学会誌 (2009, in press)
  • 査読あり
• [学会発表] パルスHo : YAGレーザーを用いた微小噴流生成装置の臨床応用:東北大学における医工学連携の取り組み (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 小川欣一, 橋本時忠, 渡辺みか, 斉藤竜太, 平野孝幸, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第29回日本レーザー医学会総会
  • 発表場所: 東京 東京工科大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] びまん性軸索損傷症例におけるdiffusion tensor imagingを用いた白質損傷評価:高次脳機能との関連 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 野村亮介, 杉山謙, 湯澤寛尚, 山本修三, 日向野修一, 篠澤洋太郎, 冨永悌二
  • 学会等名: 第36回日本救急医学会総会学術集会
  • 発表場所: 札幌 ロイトン札幌
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] 細血管温存可能な内視鏡手術デバイス(パルスレーザージェットメス)の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 芳賀洋一, 孫明宇, 藤村幹, 隈部俊宏, 金森政之, 小川欣一, 金森政之, 中野徹, 橋本時忠, 船本健一, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 東北大学若手研究者萌芽研究育成プログラム研究成果発表会
  • 発表場所: 仙台 東北大学 さくらホール
  • 年月日: 2008-07-16
• [学会発表] びまん性軸索損傷の存在診断と高次脳機能障害との関連 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 杉山謙, 冨永悌二
  • 学会等名: 第15回仙台外傷症例検討会
  • 発表場所: 仙台 東北大学医学部
  • 年月日: 2008-06-21
• [学会発表] レーザージェットメスによる穿通枝温存下悪性神経膠腫摘出術 : 8例の経験を踏まえて (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 渡辺みか, 斉藤竜太, 平野孝幸, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第17回脳神経外科手術と機器学会
  • 発表場所: 長崎 ブリックホール
  • 年月日: 2008-04-19
• [学会発表] Application of pulsed laser-induced liquid jet for glioma surgery. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Kumabe T, Kanamori M, Sasaki K, Saito R, Takayama K, Tominaga T
  • 学会等名: Society for Medical Innovation and Techonology
  • 発表場所: Sendai, Tokyu Hotel
  • 年月日: 2007-11-21
• [学会発表] Intraoperative brain surface monitoring using IRIS-V infrared imaging in neurological procedures : Experience in moyamoya disease. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Arafune T, Yamaguchi T, Kobayashi E, Sakuma I, Tominaga T
  • 学会等名: Society for Medical Innovation and Techonology
  • 発表場所: Sendai, Tokyu Hotel
  • 年月日: 2007-11-21
• [学会発表] 感度波長域7-14μmの高感度赤外線画像を用いた開頭術中モニタリング:適応と術中〜術後急性期管理における臨床的意義 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 藤村幹, 荒船龍彦, 山口喬弘, 清水宏明, 佐久間一郎, 冨永悌二
  • 学会等名: 第63回社団法人 日本脳神経外科学会総会
  • 発表場所: 東京 新高輪プリンスホテル
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] 細血管温存と神経膠腫最大摘出の両立を目的としたレーザージェットメスの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 渡辺みか, 平野孝幸, 佐々木健吾, 斉藤竜太, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第43回社団法人 日本脳神経外科学会 東北支部会
  • 発表場所: 弘前 弘前文化センター
  • 年月日: 2007-09-08
• [学会発表] 衝撃波による脳組織損傷:圧損傷閾値の同定と損傷機序に関する検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 藤村幹, 加藤薫子, 奥山洋信, 斉藤敦志, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第8回日本分子脳神経外科学会
  • 発表場所: 神戸 兵庫医科大学平成記念会館
  • 年月日: 2007-08-31
• [学会発表] Shock Wave induced brain injury : Pathological evaluation using rat (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Kato K, Okuyama H, Takayama K, Tominaga T
  • 学会等名: 13th International Symposium on ICP and Brain Monitoring
  • 発表場所: The Palace Hotel, San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-07-25
• [学会発表] Intraoperative brain surface monitoring using IRIS-V infrared imaging system in moyamoya disease. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Fujimura M, Arafune T, Yamaguchi T, Sakuma I, Tominaga T
  • 学会等名: 13th International Symposium on ICP and Brain Monitoring
  • 発表場所: The Palace Hotel, San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-07-23
• [学会発表] 神経膠腫摘出術における細血管温存下切開デバイスの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 斉藤竜太,佐々木健吾, 平野孝幸, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第26回日本脳神経超音波学会総会
  • 発表場所: 横浜 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-07-09
• [学会発表] 衝撃波による脳神経組織損 -閾値・機序の解明- (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤薫子, 藤村幹, 中川敦寛, 斉藤敦志, 奥山洋信, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第26回日本脳神経超音波学会総会
  • 発表場所: 横浜 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-07-09
• [学会発表] 衝撃波による脳神経組織損傷:過剰圧依存的損傷とアポトーシス発現に関する検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤薫子, 中川敦寛, 藤村幹, 斉藤敦志, 奥山洋信, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学会
  • 発表場所: 仙台 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-04-25
• [学会発表] 神経膠腫摘出術における細血管温存のための新規脳腫瘍切開デバイス (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛, 隈部俊宏, 金森政之, 斉藤竜太,佐々木健吾, 平野孝幸, 高山和喜, 冨永悌二
  • 学会等名: 第16回脳神経外科手術と機器学会CNTT
  • 発表場所: 東京 東京ドームホテル
  • 年月日: 2007-04-12
• [産業財産権] 流体噴射装置とその駆動方法 (2008)
  • 発明者名: セイコーエプソン株式会社 高山和喜, 平野孝幸, 中川敦寛, 冨永悌二
  • 権利者名: セイコーエプソン株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2008-270031
  • 出願年月日: 2008-10-20
• [産業財産権] 流体噴射装置 (2008)
  • 発明者名: 瀬戸毅, 高山和喜, 中川敦寛, ビレンアイボルメネゼス
  • 権利者名: セイコーエプソン株式会社
  • 産業財産権番号: 12/180,085
  • 出願年月日: 2008-07-25
  • 外国
• [産業財産権] 流体噴射装置 (2007)
  • 発明者名: 瀬戸毅, 高山和喜, ビレンメネゼス, 中川敦寛
  • 権利者名: セイコーエプソン株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2007-208961
  • 出願年月日: 2007-08-10
• [産業財産権] Fluid injection machine (2007)
  • 発明者名: Seto Takeshi, Takayama Kazuyoshi, Nakagawa Atsuhiro, Menezes Viren Ivor
  • 権利者名: Seiko Epson Coorporation
  • 産業財産権番号: 08161993.4-1526
  • 取得年月日: 2007-07-08
  • 外国