頭部外傷における網膜硝子体界面の牽引力をコンピュータシミュレーションモデルを用いて決定した．

Determining the Tractional Forces on Vitreoretinal Interface Using Computer Simulation Model in Abusive Head Trauma.

• Donny W Suh
• Helen H Song
• Hozhabr Mozafari
• Wallace B Thoreson

抄録

背景:

虐待的頭部外傷（AHT）は、乳幼児の死亡および傷害による長期的な罹患率の主要な原因です。AHTの眼への影響は議論の的となっており、網膜の研究結果の病態生理学はまだ明確に理解されていません。網膜所見には網膜硝子体牽引が大きな役割を果たしていると推測されている。網膜硝子体牽引を評価し、網膜の異なる層や位置における力の分布が、AHTで見られる網膜出血（RH）のパターンを説明できるかどうかを判断するために、コンピュータシミュレーションモデルを開発しました。

BACKGROUND: Abusive head trauma (AHT) is the leading cause of infant death and long-term morbidity from injury. The ocular consequences of AHT are controversial, and the pathophysiology of retinal research findings is still not clearly understood. It has been postulated that vitreoretinal traction plays a major role in the retinal findings. A computer simulation model was developed to evaluate the vitreoretinal traction and determine whether the distribution of forces in different layers and locations of the retina can explain the patterns of retinal hemorrhage (RH) seen in AHT.

方法:

小児眼のコンピュータシミュレーションモデルを開発し、反復的な振戦時の網膜前ストレス、網膜内ストレス、および網膜下ストレスを評価した。このモデルはまた、血管に沿って様々なセグメントにかかる力を調べるためにも使用されました。

METHODS: A computer simulation model of the pediatric eye was developed to evaluate preretinal, intraretinal, and subretinal stresses during repetitive shaking. This model was also used to examine the forces applied to various segments along blood vessels.

結果:

コンピュータシミュレーションから計算された応力値は、揺さぶりのサイクルを通じて網膜硝子体界面で3～16キロパスカル（kPa）の範囲であった。最大応力は網膜周辺部で観察され、複数の血管が分岐している領域に対応し、次いで網膜後極で観察されました。ストレスの値は、網膜の3つの層（網膜前層、網膜内層、網膜下層）のすべてで類似していました。

RESULTS: Calculated stress values from the computer simulation ranged from 3-16 kilopascal (kPa)at the vitreoretinal interface through a cycle of shaking. Maximal stress was observed at the periphery of the retina, corresponding to areas of multiple vessel bifurcations, followed by the posterior pole of the retina. Stress values were similar throughout all three layers of the retina (preretinal, intraretinal, and subretinal layers).

結論:

虐待的頭部外傷による眼症状は、独特の網膜の特徴を明らかにする。我々のモデルは、AHTの後極および末梢網膜周辺に典型的に見られるびまん性網膜出血（RH）と一致するストレスパターンを予測した。我々のコンピュータモデルは、網膜の異なる層で同様のストレス力が生じることを実証し、網膜出血はしばしば網膜の複数の層で見られるという知見と一致しています。これらのデータは、AHTで一般的に見られるRHパターンを説明するのに役立つ。

CONCLUSION: Ocular manifestations from abusive head traumareveal unique retinal characteristics. Our model predicted stress patterns consistent with the diffuse retinal hemorrhages (RH) typically found in the posterior pole and around the peripheral retina in AHT. Our computer model demonstrated that similar stress forces were produced in different layers of the retina, consistent with the finding that retinal hemorrhages are often found in multiple layers of the retina. These data can help explain the RH patterns commonly found in AHT.

Published by Elsevier Inc.