| 研究課題/領域番号 |
21590739
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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, 医学研究科, 教授 (20173487)
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| 研究分担者 |
西村 明儒 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60283561)
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| キーワード | Shaken baby syndrome / 外傷性脳損傷 / ゼラチンモデル / シミュレーションモデル / 有限要素法 / 加速度計 / ひずみゲージ |
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| 研究概要 |
Shaken baby syndromeにおける脳実質損傷を生じる外力を解明するため、実験を行った。
Holbournの脳モデルを参考に、側脳室を追加したゼラチン脳モデルを作製し、外力負荷装置により中心角60°の矢状方向の回転往復運動を10秒間実施した。加速度変換器、ひずみゲージを設置し、集録周波数100Hzで測定を行い、フーリエ変換によりひずみゲージによる測定値の5Hz以上の周波数成分をカットした。また、ゼラチン脳モデルの挙動を高速度撮影し動画解析により角加速度を計算した。接線方向の最大加速度は5.07G、最大角加速度は209.0rad/s^2、往復運動の平均は3.17cycle/sであり、ゼラチン内に設置したひずみゲージによる測定値の正負のピーク値[με]は、前頭頭頂部で動径方向:3.40、 -6.83、接線方向:4.55、 -0.53、後頭頭頂部で動径方向:4.60、 -10.10、接線方向:3.15、 -5.23、中脳で動径方向:2.87、 -4.79、前方向45°:1.58、 -5.80、後方向45°:3.17、 -3.70であった。
ゼラチン脳モデルを模した、頭蓋、頭蓋底、脳、側脳室などからなる要素数1280、節点数1988の矢状断面二次元有限要素法シミュレーションモデルを作製した。物性値として、ヒトの脳実質、頭蓋骨、脳脊髄液について報告されている値を用いた。入力荷重として、ゼラチン脳モデル実験から得られた角速度を回帰したものを使用した。シミュレーション実験で得られた角加速度の波形とゼラチン脳モデル実験で得られた角加速度の波形を比較したところ、同様の結果であり、シミュレーションモデルの妥当性が示された。
また、頭部揺さぶり時の挙動を解析し、シミュレーション実験の入力荷重を得るために、乳児人形を用いた揺さぶり実験を行った。
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