Blast-induced traumatic brain injury : Mechanism of injury and recovery by brain-machine interface

爆炸引起的创伤性脑损伤：脑机接口的损伤和恢复机制

• 批准号: 22689039
• 负责人: NAKAGAWA Atsuhiro
• 金额: $ 10.32万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22689039/
• 关键词: 衝撃波工学; レーザー工学; 高エネルギー外傷; 対側損傷; 部外傷モデル; blast injury; アジ化銀; 高速度撮影; 頭部外傷モデル; blast wave injury

The primary blast-induced traumatic brain injury (bTBI)phase represents the response of brain tissue to the initial blast wave. Among the four phases of bTBI, there is a remarkable paucity of information about the cause of primary bTBI. There is increasing demand to understand mechanism and pathophysiology of bTBI. Understanding the mechanism of blast propagation into skull, and the development of animal model that is validated in terms of shock wave physics and can be conducted on the bench top is a key issue to understand the mechanism, pathophysiology, and to develop proper treatment and protection for this"new" form of TBI.We have evaluated the mechanism of propagation of blast wave and shock wave in terms of visualization, pressure measurement, and numerical simulation. The experiments in brain phantom revealed that propagated wave through the skull has temporal increase of pressure on the side of wave entry and on the opposite side to the entry. The latter may explain the mechanism of contra coup injury, which is often observed in severe traumatic brain injury. The distribution of wave distribution correlated with the histological damage in animal model experiments.The results of present investigation not only has impact on understanding the mechanism of blast wave-induced traumatic brain injury, but also helps to develop brain protection methods in traumatic brain injury by high energy traffic accident, and traumatic injury by high pressure waves during natural/industrial disasters.

原发性爆炸致创伤性脑损伤（bTBI）阶段代表了脑组织对初始爆炸波的反应。在创伤性脑损伤的四个阶段中，关于原发性创伤性脑损伤病因的信息非常缺乏。人们对脑外伤的发病机制和病理生理的研究日益迫切。了解爆炸传播进入颅骨的机制，建立在冲击波物理方面得到验证并可在实验台上进行的动物模型，是了解这种“新型”创伤性脑损伤的机制和病理生理，以及制定适当治疗和保护措施的关键问题。我们从可视化、压力测量和数值模拟等方面对爆炸波和冲击波的传播机制进行了评价。脑幻象实验表明，通过颅骨的传播波在进入一侧和进入另一侧的压力均有时间性的增加。后者可能解释了重型颅脑外伤中常见的反政变损伤的机制。在动物模型实验中，波分布的分布与组织损伤相关。本研究结果不仅有助于了解爆炸冲击波致创伤性脑损伤的机制，而且有助于制定高能交通事故致创伤性脑损伤和自然/工业灾害中高压波致创伤性脑损伤的保护方法。

项目成果

相変化を考慮したレーザー誘起液体ジェットに対するノズル形状の影響

考虑相变喷嘴形状对激光诱导液体射流的影响

• 发表时间: 2012
• 期刊: 平成23年度衝撃波シンポジウム講演論文集
• 作者: ムハマドヒルミビンシャピエン;孫明宇;中川敦寛;冨永悌二
• 通讯作者: 冨永悌二

頭部外傷 における二次侵襲:転帰に関する検討とquality assurance

头部外伤的继发性侵袭：考虑结果和质量保证

• 发表时间: 2012
• 期刊: Neuroemergency
• 作者: 中川敦寛;刈部博;古谷桂子;鷲尾利克;荒船龍彦;久志本成樹;冨永悌二
• 通讯作者: 冨永悌二

脳神経外科領域における機器開発研究の現状と課題．

神经外科领域设备开发研究现状及问题

• 发表时间: 2011
• 作者: 中川敦寛;齊藤竜太;冨永悌二．
• 通讯作者: 冨永悌二．

震災報告・東北大学病院 ―震災直後から情報通信の復旧まで：ヒトとモノのながれ―

地震报道/东北大学医院 - 从震后到信息通信恢复：人流和物流 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 中川敦寛;工藤大介;阿部喜子;遠藤智之;古川宗;山内聡;久志本成樹;冨永悌二．
• 通讯作者: 冨永悌二．

Neuromonitoring and neurocritical care for severe TBI : current update.

严重 TBI 的神经监测和神经重症监护：最新更新。

• 发表时间: 2010
• 期刊: No Shinkei Geka
• 作者: Nakagawa A;Manley G;Tominaga T.
• 通讯作者: Tominaga T.