脳神経細胞の力学損傷の定量解析による頭部傷害メカニズムの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560100
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 西本 哲也 日本大学, 工学部, 教授 (30424740)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 生体力学 / インパクトバイオメカニクス / 頭部外傷 / 脳特性 / 自動車安全

研究概要

交通事故等により脳へ衝撃が加わった場合の傷害を衝撃実験と圧縮実験により解析した．衝撃実験では31.5rad/sの回転衝撃を加えると傷害が発生する可能性があった．圧縮実験の結果では，ひずみ30%から軸索に断裂が生じ，神経細胞体は楕円形に2倍に伸長した．本研究の結果，脳へひずみ30%以上の外力が発生すると傷害が発生する可能性があることが分かった．

研究成果

• [雑誌論文] 局所性脳損傷における神経損傷を再現する衝撃実験用ダミー頭部の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,平山和雄
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 79巻,808号 ページ: 1768-1780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of a human head subject to a lateral rotational impact and study on the cause of a diffuse axonal injury (2012)
  • 著者名/発表者名: D. WATANABE, K. YUGE, T. NISHIMOTO, S. MURAKAMI and H. TAKAO
  • 雑誌名: International Journal of Vehicle Safety 巻: Vol.5,No.4 ページ: 333-344
  • 査読あり
• [雑誌論文] 日本外傷データバンクを用いた交通傷害の詳細解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,富永茂,阪本雄一郎,益子邦洋
  • 雑誌名: 自動車技術会論文集 巻: Vol.42, No.5 ページ: 1211-1216
  • 査読あり
• [学会発表] 交通外傷の生体力学解析と自動車搭載装置への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西本哲也
  • 学会等名: 次世代センサ協議会第70回研究会
  • 発表場所: 日本大学工学部次世代工学技術研究センター
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] in vitro実験による脳軸索損傷の定量解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅年,西本哲也
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部山梨講演会
  • 発表場所: 山梨大学(No130-3,pp.112-113)
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] 日本大学における医工連携による人体損傷の生体力学解析とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西本哲也
  • 学会等名: 日本実験力学会人体損傷評価分科会・第5回研究会特別講演
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2013-10-25
• [学会発表] in vitroにおけるアミロイドβ前駆体蛋白質を指標とした軸索損傷の再現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅年,西本哲也
  • 学会等名: 日本機械学会2013年度年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(J022014)
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] 外傷の生体力学解析とそれを応用した車載装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西本哲也
  • 学会等名: 福島県立医科大学産学官連携セミナー
  • 発表場所: 福島県立医科大学
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] 細胞損傷とシミュレーションモデルによる頭部傷害評価手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,Robert Anderson
  • 学会等名: 日本計算工学会第18回計算力学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(G-8-2)
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] 一般公開を目的とした衝撃解析用頭部ボクセルモデルの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉大,桂浩太,西本哲也
  • 学会等名: 日本計算工学会第18回計算力学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(G-8-1)
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] β-APP蛋白とコンピュータシミュレーションを用いた脳損傷解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,寺島征哉,鈴木雅年,西本哲也,Robert Anderson
  • 学会等名: 日本機械学会第25回バイオエンジアリング講演会
  • 発表場所: 産業総合技術研究所つくばセンター(3A04)
  • 年月日: 2013-01-11
• [学会発表] 傷害予測用ダミーを用いた神経損傷評価法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,平山和雄
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学(J021023)
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] Development of a Human Dummy for Nerve Injury (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Mochizuki, Tetsuya Nishimoto, Kazuo Hirayama
  • 学会等名: International Crashworthiness Conference
  • 発表場所: Politecnico di Milano Dipartmento di Ingegneria Aerospaziale, Italy(ICRASH 2012)
  • 年月日: 2012-07-18
• [学会発表] 動物脳モデルの衝撃解析シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺島征哉,西本哲也,Robert Anderson
  • 学会等名: 日本計算工学会第17回計算力学講演会
  • 発表場所: 京都教育文化センター(D-9-3)
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] 脳の圧縮実験による損傷の力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中拓也,鈴木雅年,西本哲也
  • 学会等名: 2011年度自動車技術会関東支部学術研究講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(No.D3-2)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] アミロイドβ前駆体蛋白による頭部外傷の定量解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅年,寺島征哉,望月康廣,西本哲也,Robert Anderson
  • 学会等名: 2011年度自動車技術会関東支部学術研究講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(No.D3-1)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] 細胞損傷時のCa2+増加を応用した神経損傷評価用頭部物理モデルの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,平山和雄
  • 学会等名: 第43回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
  • 発表場所: 大田区産業プラザ(37-40)
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] 細胞損傷によるCa2+増加を再現する脳物理モデルの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,平山和雄
  • 学会等名: 日本機械学会第24回バイオエンジアリング講演会
  • 発表場所: 大阪大学(7A45)
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] 医用画像に基づく動物脳のボクセルモデル構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺島征哉,西本哲也,渡邉大,Jeffrey Dutschke, Robert Anderson
  • 学会等名: 日本機械学会スポーツ・アンド・ヒューマンダイナミクス2011
  • 発表場所: 京都大学(A42,No.11-17,223-224)
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] 日本外傷データバンクを用いた交通傷害の詳細解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月康廣,西本哲也,富永茂,阪本雄一郎,益子邦洋
  • 学会等名: 自動車技術会2011年春季大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(No.78-11,9-14)
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 自動車安全のための外傷実験モデルの構築による傷害のミクロ解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西本哲也
  • 学会等名: 日本実験力学会人体損傷評価分科会・第2回研究会特別講演
  • 発表場所: AP名古屋
  • 年月日: 2011-05-13
• [備考]
  • URL: http://www.mech.ce.nihon-u.ac.jp/~tnishi/