脳インプラント周辺の組織マイクロモーション誘発ストレス

固定された脳インプラントに対する組織マイクロモーションの長期的な影響は十分に理解されていません。本研究の目的は、齧歯類の体性感覚皮質における表面マイクロモーションを測定し、固定されたインプラントに対するマイクロモーションによって脳組織内に誘発される機械的ストレスを推定することです。成人ラットで、体性感覚皮質の表面に垂直なマイクロモーションを監視するために、差動可変不磁化トランスデューサ（DVRT）を使用しました。脳の有限要素モデルを用いて、脳インプラントの近くにおける脳組織内のせん断および法線ストレスを推定しました。呼吸中の圧力変化によって数十マイクロン、血管の脈動性によって2-4μmの表面マイクロモーションが観測されました。50μm直径のインプラントの先端付近で最大せん断ストレス値は2.5-3.5 KPaに達することが推定されました。体性感覚皮質の表面での組織マイクロモーションは、円筒形脳インプラント近くの脳組織において重要なせん断および法線ストレスの蓄積を引き起こす可能性があります。慢性in-vivo条件下での脳組織の生存能力および機能に対する機械的ストレスの影響は、今後の研究で評価する必要があります。