Clarification of the mechanism of peripheral auditory organ for cure of refractory inner ear disease

本研究課題では生体内の有毛細胞の働きを考慮した末梢聴覚器をモデル化し，理論に基づいた末梢聴覚器のメカニズムの解明を目的としている．更には，耳疾患に起因する挙動変化についてモデルを用いて解析を行い，その発生機序の解明および定量的診断法の提案を行うことにより難治性耳疾患の克服を目指している．今年度は，下記の2つの項目について研究を実施した．1. 末梢聴覚器のモデル化および最適化：既に構築している内耳の有限要素モデルの基底板の物性値および外有毛細胞による働きを定式化した式を改良し，モデルの振動挙動の妥当性を評価した．妥当性の評価は，基底板の特徴周波数分布の推定曲線や蝸牛のインピーダンスなどのヒトの摘出側頭骨の各計測結果とモデルを用いた解析結果とを比較することによって行い，さらにモデルの最適化を行った．2. 耳疾患モデルの解析：改良した内耳の有限要素モデルを用いて，指定難病の一つである内リンパ水腫モデルおよび部分聴力損失モデルを作成した．内リンパ水腫モデルは，発症機序の仮説の一つを基に作成した．内リンパ水腫モデルにおける基底板振動挙動の変化や周波数弁別能の変化を調べ，臨床における病状と比べることにより発症メカニズムの解明を行った．部分聴力損失モデルは，定式化した外有毛細胞の働きの導入領域を限定することにより作成した．部分聴力損失モデルを用い，臨床で行う聴力検査をシミュレーションし，細胞の損傷領域と聴力検査結果との関係を調べ，蝸牛内の各部に存在する外有毛細胞の働きが聴力に及ぼす影響を調べた．

本研究課題では生体内の有毛細胞の働きを考慮した末梢聴覚器をモデル化し，理論に基づいた末梢聴覚器のメカニズムの解明を目的としている．更には，耳疾患に起因する挙動変化についてモデルを用いて解析を行い，その発生機序の解明および定量的診断法の提案を行うことにより難治性耳疾患の克服を目指している．今年度は，下記の2つの項目について研究を実施した．1. 末梢聴覚器のモデル化および最適化：既に構築している内耳の有限要素モデルの基底板の物性値および外有毛細胞による働きを定式化した式を改良し，モデルの振動挙動の妥当性を評価した．妥当性の評価は，基底板の特徴周波数分布の推定曲線や蝸牛のインピーダンスなどのヒトの摘出側頭骨の各計測結果とモデルを用いた解析結果とを比較することによって行い，さらにモデルの最適化を行った．2. 耳疾患モデルの解析：改良した内耳の有限要素モデルを用いて，指定難病の一つである内リンパ水腫モデルおよび部分聴力損失モデルを作成した．内リンパ水腫モデルは，発症機序の仮説の一つを基に作成した．内リンパ水腫モデルにおける基底板振動挙動の変化や周波数弁別能の変化を調べ，臨床における病状と比べることにより発症メカニズムの解明を行った．部分聴力損失モデルは，定式化した外有毛細胞の働きの導入領域を限定することにより作成した．部分聴力損失モデルを用い，臨床で行う聴力検査をシミュレーションし，細胞の損傷領域と聴力検査結果との関係を調べ，蝸牛内の各部に存在する外有毛細胞の働きが聴力に及ぼす影響を調べた．