複雑閉鎖空間中の爆風による生体内衝撃波伝播防止のための衝撃波工学・医学的検討

冲击波工程和医学研究，以防止复杂封闭空间中爆炸波引起的体内冲击波传播

基本信息

批准号：
20K21640
负责人：
中川敦寛
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

爆風脳損傷は、衝撃波を先行、かつ主成分とする爆風による脳損傷で、目に見えない外力によるため、機序、予防については解明されていない点が多い。東北大学学際衝撃波研究拠点は1970年以降世界的に拠点として衝撃波の医療応用、さらには衝撃波の学際研究を推進してきた。本研究の目的は、第一に閉鎖空間内で爆風損傷の先行、かつ主要成分を占める衝撃波の体内伝播動態を明らかにすること、第二に衝撃波による外傷性脳損傷を防止する技術開発に向け基礎的知見を得ることである。具体的には閉鎖空間内の反射・干渉により生体内に伝播する衝撃波を空間構造と材質で損傷閾値以下に減衰することに関して非臨床（動物実験）概念実証を確立することである。 3年目の本年は、昨年度東北大学流体科学研究所で実施してきた模擬モデル（不織布干渉による衝撃波圧力低減効果）実験（単純閉鎖空間内の衝撃波伝播動態解析および理論解析を継続するとともに、模擬モデル実験では、単純閉鎖空間内で発生する衝撃波による生体内伝播衝撃波の減弱効果を材質、壁面計状の変化による効果を可視化、圧測定および理論解析、複雑閉鎖空間内の衝撃波伝播動態・模擬生体内衝撃波伝播動態解析を実施した。その結果、難燃性不織布との干渉により、衝撃波伝播速度が低下し、ピーク過剰圧が低下する点、不織布を重ねて干渉（作用）する長さが増すことで、ピーク過剰圧がより低下するが、伝播速度はほぼ変化しない点、顕著な反射波は発生しない点が明らかになった。次年度理論解析も推進し、衝撃波の体内伝播動態の解明と外傷性脳損傷を防止手段の構築をすすめる。

爆炸性脑损伤是先有冲击波，由看不见的外力引起的爆炸波造成的脑损伤，因此其机制和预防方面还有很多方面尚不清楚。自1970年以来，东北大学跨学科冲击波研究中心一直作为全球基地推动冲击波的医学应用以及冲击波的跨学科研究。这项研究的目的首先是阐明冲击波的内部传播动力学，冲击波是封闭空间内爆炸损伤的主要组成部分，其次是开发预防冲击波引起的脑外伤的技术。目标是获得基础知识。具体来说，其目的是建立一个非临床（动物实验）概念证明，涉及使用空间结构和材料将由于封闭空间内的反射和干扰而在活体内传播的冲击波衰减到损伤阈值以下。今年是第三年，我们将继续在东北大学研究所进行的模拟模型（无纺布干扰引起的冲击波压力降低效果）实验（简单封闭空间中的冲击波传播动力学分析和理论分析）去年流体科学的，以及模拟模型实验中，我们可视化了由于材料和壁面形状的变化而在简单的封闭空间中产生的冲击波，在体内传播的冲击波的衰减效果，测量的压力并进行了理论分析，模拟了复杂封闭空间中冲击波传播的动力学。我们对冲击波在体内的传播动力学进行了分析。结果是，冲击波传播速度由于与阻燃无纺布的干扰而降低，峰值过剩压力降低，并且由于干扰（作用）的长度而缩短。无纺布的重叠增加，峰值超压。结果发现，虽然传播速度下降，但传播速度几乎保持不变，并且没有产生明显的反射波。明年将进行理论分析，以阐明冲击波在体内的传播动力学，防止脑外伤促进手段建设。

项目成果

期刊论文数量（70）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Methodological assessment of the reduction of dissemination risk and quantification of debris dispersion during dissection with a surgical aspirator.

DOI：
10.1186/s13104-022-05947-y
发表时间：
2022-03-02
期刊：
BMC research notes
影响因子：
1.8
作者：
Kageyama S;Nakagawa A;Kawaguchi T;Ohtani K;Endo T;Kyan M;Kusunoki T;Shimoda Y;Osawa SI;Kanamori M;Niizuma K;Tominaga T
通讯作者：
Tominaga T

アカデミック・サイエンス・ユニット ASU6年間、46社、1400名のみなさんとの協働から

学术科学部门：来自亚利桑那州立大学 6 年多来与 46 家公司和 1400 名员工的合作

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kataoka Akihisa;Katagiri Sayaka;Kawashima Hideyuki;Nagura Fukuko;Nara Yugo;Hioki Hirofumi;Nakashima Makoto;Sasaki Naoki;Hatasa Masahiro;Maekawa Shogo;Ohsugi Yujin;Shiba Takahiko;Watanabe Yusuke;Shimokawa Tomoki;Iwata Takanori;Kozuma Ken;中川敦寛
通讯作者：
中川敦寛

医療現場から始まる医療機器開発：50社、1500名の共同研究員受け入れ経験から.

医疗器械开发始于医疗领域：基于接受50家公司1500名联合研究人员的经验。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中川敦寛
通讯作者：
中川敦寛

イノベーションと全ての関係者にとって居心地の良い働きかたの両立: 企業とのアライアンスにおける事例からの学び.

为所有利益相关者平衡创新与舒适的工作环境：从企业联盟的案例研究中学习。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中川敦寛;小鯖貴子;奥山節子;庄司貞雄;三瓶綾子;冨永悌二.
通讯作者：
冨永悌二.

IoT in Medical and Healthcare Domain : Key is how we understand our constraints. German Accelerator.

医疗和保健领域的物联网：关键是我们如何理解我们的限制。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwata-Yoshikawa N;Kakizaki M;Shiwa-Sudo N;Okura T;Tahara M;Fukushi S;Maeda K;Kawase M;Asanuma H;Tomita Y;Takayama I;Matsuyama S;Shirato K;Suzuki T;Nagata N;Takeda M.;中田光俊;Atsuhiro Nakagawa
通讯作者：
Atsuhiro Nakagawa