目的：スポーツにおける頭部衝撃と脳損傷との関連を同定することは依然として困難である。計測されたマウスガードは頭部衝撃の運動学を定量化し、有限要素（FE）モデリングは運動学単独よりも傷害リスクをより反映し得る脳ひずみ推定へとデータを変換できる。ここでは、頭部衝撃後のプラズマ脳損傷バイオマーカーGFAPについて、マウスガード計測の運動学、FE由来のひずみとの関連を調べた。方法：男性のオーストラリアンフットボール選手から、ビデオで検証された41件の衝撃を解析した。うち22件は脳震盪を評価し（診断あり17件）、19件は評価なしとした。計測マウスガードは、最大線形加速度（PLA）、最大回転加速度、最大回転速度（PRV）を記録した。脳ひずみはインペリアル・カレッジのFE脳モデルを用いて推定し、血漿GFAPはSimoaで定量した。バイオメカニクスとGFAPの関連は、Spearman相関と分割回帰を用いて検討した。結果：衝撃全体では、血漿GFAPはPLA（ρ=0.46、95%CI：0.20-0.66）、PRV（ρ=0.53、95%CI：0.20-0.78）、およびひずみ（ρ=0.60、95%CI：0.32-0.80）と中等度の相関を示した。脳震盪例の範囲では、ひずみ（ρ=0.86、95%CI：0.58-0.97）とPRV（ρ=0.64、95%CI：0.15-0.93）で関連はより強かった。区分回帰により、全脳および脳幹において、ひずみがある閾値を超えるとひずみ—GFAP関係の傾きが急になることが示された。脳震盪例では、閾値を超えた脳幹のひずみがより強い症状と関連していた。結論：有限要素による脳ひずみは、スポーツ関連の頭部衝撃後の脳損傷リスクを、最大加速度指標よりも適切に予測する可能性がある。特に脳震盪例での血漿GFAPとのより強い関連、ならびにバイオメカニクス的な閾値の証拠は、将来のリスクモデリングや脳損傷スクリーニング閾値の開発において、バイオマーカーを踏まえたひずみ指標を用いることを支持する。
https://doi.org/10.64898/2026.08.26.26360869