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力学体系に基づいた間質液流れによる脳内老廃物除去機構の解明

基于机械系统的间质液流动阐明脑废物清除机制

基本信息

批准号：
20H04504
负责人：
武石直樹
金额：
$ 6.82万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology (2023)Osaka University (2020-2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒト脳動脈網の血管分岐世代毎の脈波伝ぱ動態を明らかにすることを目的に，MRI画像(Wright et al., 2013, NeuroImage, 82:170)に基づき10例の被験者個別脳動脈モデルを構築し，1次元血流解析を行った．構築した脳動脈モデルは，数mmの入口血管直径から数百マイクロメートルの出口血管直径からなる全脳スケール規模の血管ネットワーク構造である．はじめに，モデル検証として，ウィリス動脈輪(CoW)周囲の主要脳動脈の流量分配比に着目し，モデル解析結果と実験計測値(Zarrinkoob et al., 2015, J. Cereb. Blood Flow Metab., 35:648)を比較した．両者が良好に一致することから，モデルの妥当性を確認した．次に，CoWから数えた血管分岐世代ごとの脈は伝ぱ動態を血管収縮比（血管径比），流量，圧力，そして流量と血管径の比で表されるリーマン不変量として定量した．特に，実験計測されている特定の脳動脈部における血管径比は，先行の実験計測値(Nishida et al., 2011, Am. J. Neuroradiol., 32:E206; Studinger et al., 2003, J. Physiol., 550:575)と良好に一致した．本解析結果に基づき，血管周囲空の脳脊髄液流れ(CSF)が確認できる約数十マイクロメートルスケールの脳動脈血管の脈波伝ぱ動態を推測する経験式を提案した．本結果は，国内会議（日本機械学会第33回バイオフロンティア講演会）で報告し，その内容が評価されたことで若手優秀講演表彰を受賞した．本結果は現在，国際査読付き論文として投稿する準備を進めている．この他に，本年度は，国際査読付き論文発表5件，書籍発表1件，国際会議口頭発表2件，国際会議ポスター発表1件，国内会議口頭発表3件を報告した．

MRI imaging of the vascular bifurcation of the coronary artery network (Wright et al., 2013, NeuroImage, 82:170) Basic information on 10 cases of patients with coronary artery disease. The diameter of the inlet vessel varies from several mm to several hundred mm, and the diameter of the outlet vessel varies from one mm to the other. In, 2015, J. Cereb. Blood Flow Metab., 35:648) Compare. Since there is good consistency between the two parties, the appropriateness of the video is confirmed. Next, the number of blood vessel differentiation generation, pulse dynamics, blood vessel contraction ratio (blood vessel diameter ratio), flow rate, pressure, flow rate, blood vessel diameter ratio, volume and quantity. In particular, the measurement of the diameter ratio of a specific artery in the middle of the calculation was preceded by the measurement of the diameter ratio (Nishida et al., 2011, Am. J. Neuroradiol., 32:E206; Studinger et al., 2003, J. Physiol., 550:575) Good consistency. Based on the analysis results, the peripheral spinal fluid flow (CSF) in the vascular space was confirmed to be about 10 minutes, and the pulse dynamics of the vascular system was estimated to be 10 minutes. The results of this report were presented at the National Conference (33rd Japanese Mechanical Society Lecture) and the contents of the report were evaluated. The results of this paper are now available for international research. In addition, this year, 5 international research papers, 1 book, 2 international conference oral reports, 1 international conference oral report, 3 domestic conference oral reports were submitted.

项目成果

期刊论文数量（36）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

自発呼吸を考慮した三次元呼吸回路デバイス内の数値流体解析と呼気終末陽圧評価

考虑自主呼吸的三维呼吸回路装置内的计算流体分析和呼气末正压的评估

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
蔭山紫織;武石直樹;妙中浩紀，吉田健史，和田成生
通讯作者：
妙中浩紀，吉田健史，和田成生

個人ホームページ

个人主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

医療に活かす生体医工学

生物医学工程在医疗保健中的应用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
日本生体医工学会;平田雅之;齋藤充弘;紀ノ岡正博;和田成生;伊井仁志;大谷智仁;武石直樹;橋爪誠;大城理;岡山慶太;坂田泰史;河野喬仁;村田正治;佐久間一郎;篠原一彦;江藤正俊;小林聡;牟田口淳;今田憲二郎;家入里志;山田耕嗣;大西峻;山家智之;不二門尚;松村泰志;野村泰伸
通讯作者：
野村泰伸

Assessment of cardiac function using the modified ejection fraction as an indicator of myocardial circumferential strain

使用修正射血分数作为心肌周向应变指标评估心脏功能