Statistical analysis of biomechanical properties and thickness of infant cranial bones

婴儿颅骨生物力学特性和厚度的统计分析

• 批准号: 22K10603
• 负责人: 鳥光 優
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10603/
• 关键词: 頭蓋骨; 子ども; 厚さ; 力学的性質; 年齢; 日本人; 児童虐待; 骨; 強度; 法医学

本研究は事故による子どもの頭部外傷を予防するため，また法医鑑定において子どもの頭部外傷を正確に評価できるようにするために，①子どもの頭蓋骨の強度及び厚さを部位毎に評価し，比較することで，どの部位が骨折しやすいのかを明らかにすること，②年齢との相関関係を調査し，頭蓋骨の生理的成長について明らかにすること，③男女別に分けて調査し，子どもの頭蓋骨の性差について明らかにすることを目的とした。法医解剖が行われた事例のうち，性別・年齢等が明らかである20歳未満の日本人死体42例（男性23体，女性19体）から合計170個の試料が得られた。3点曲げ試験装置を用いて曲げ荷重及び変位を求め，さらに曲げひずみと曲げ応力のグラフを作成し，ヤング率，降伏応力，最大応力を求めた。1.5歳以下の23例では，男性46個中14個，女性40個中20個が3点曲げ試験で破断しなかった。このような現象を明らかにした報告は今回が初めてであった。我々の過去の研究では成人の頭蓋骨の強度は男性のほうが女性よりも有意に大きいことを示したが，本研究の結果，子どもでは異なることが示された。本研究は子どもの頭蓋骨の厚さと3つの力学的特性（ヤング率，降伏応力，最大応力）がいずれも年齢と共に対数的に増加することを示した初めての研究となった。また，子どもの頭蓋骨は就学前で特に薄く，強度が小さく，小さな外力でも骨折する危険性が高いことが示唆された。

为了预防意外事故造成儿童头部受伤，并能够在法医学检查中准确评估儿童头部受伤情况，本研究旨在：（1）评估儿童头骨各区域的强度和厚度，明确哪些部位是头部受伤的；比较他们更容易发生骨折；②调查与年龄的相关性，明确颅骨的生理生长情况；③按性别进行单独调查，本研究的目的是阐明颅骨的性别差异。在进行法医尸检的案件中，从42具20岁以下的日本尸体（男性23人，女性19人）中总共获取了170份标本，性别和年龄均明确。使用三点弯曲试验装置测定弯曲载荷和位移，并创建弯曲应变和弯曲应力的图表以确定杨氏模量、屈服应力和最大应力。在23例1.5岁以下的病例中，46名男性中有14名、40名女性中有20名在三点弯曲试验中没有断裂。这是第一份澄清这种现象的报告。尽管我们之前的研究表明，成年男性的颅骨强度明显高于女性，但我们的结果表明，儿童的情况有所不同。这项研究首次表明，儿童头骨的厚度和三种机械性能（杨氏模量、屈服应力和最大应力）均随年龄呈对数增加。此外，儿童在入学前的头骨特别薄且脆弱，这表明即使外力很小，他们也有很高的骨折风险。

项目成果

Statistical analysis of the thickness and biomechanical properties of Japanese children’s skulls

日本儿童头骨厚度及生物力学特性统计分析

• DOI: 10.1016/j.forsciint.2023.111580
• 发表时间: 2023
• 期刊: Forensic Science International
• 影响因子: 2.2
• 作者: Torimitsu Suguru;Nishida Yoshifumi;Takano Tachio;Yajima Daisuke;Inokuchi Go;Makino Yohsuke;Motomura Ayumi;Chiba Fumiko;Yamaguchi Rutsuko;Hoshioka Yumi;Iwase Hirotaro
• 通讯作者: Iwase Hirotaro