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温度刺激検査の３次元流体シミュレーション

用于温度刺激测试的 3D 流体模拟

基本信息

批准号：
22K16919
负责人：
本庄需
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

温度刺激検査時に眼振が誘発される機序について、当初は内リンパの自然対流、その後に内リンパの熱膨張、熱浮力の影響、神経への直接刺激などが提唱されてきたが、いまだ定まった見解はなく、検査時の内リンパの動態は正確にはわかっていない。半規管は骨に覆われているため、内リンパやクプラを直に観察することは困難である。そこで予備実験として正常のヒト内耳3次元モデルを用いた流体解析を行ったところ、内リンパの自然対流の発生は限局的で、クプラの偏位への寄与は小さい可能性が示唆された。このようにソフトウェアによる解析は半規管内の動態を予測する上で非常に有用である。本研究の目的は温度眼振検査時における内リンパの自然対流、熱の拡散を考慮して内リンパにどのような流動・圧変化が発生するのかを、流体力学的解析を行うことで明らかにすることである。次いで重力、半規管の構造、内リンパの粘性、クプラの面積を変えた場合に、内リンパの動態がどう変化するかを解析することである。研究成果により、温度刺激検査の所見に対してより詳細な検討が可能となり、病態のさらなる理解や治療法の開発につながることが期待される。当該年度においては、研究に必要な機材の購入申請を研究計画書に則って行った。また学術講演会へ参加し、最新の平衡学領域に対する知見を深めることができた。

The mechanism of eye vibration induction during temperature stimulation investigation is: initial natural convection of internal vibration, thermal expansion of internal vibration after investigation, influence of thermal buoyancy, direct stimulation of nervous system, initial reaction, middle reaction, dynamic reaction of internal vibration during investigation. The semicircular canal is difficult to detect. The analysis of fluid flow in the three dimensions of the inner ear is carried out in the normal state, and the occurrence of natural flow in the inner ear is limited. The analysis of the dynamics of the semicircular canal is very useful. The purpose of this study is to consider the natural convection and heat dissipation of the internal fluid during the investigation of temperature and vibration, and to analyze the fluid dynamics. The second is gravity, the structure of the semicircular tube, the viscosity of the inner layer, the area of the inner layer, and the dynamic analysis of the inner layer. The results of this study include detailed analysis of the findings of temperature stimulation, understanding of possible and pathological conditions, and development of therapeutic methods. When the year is over, the application for the purchase of necessary equipment for research will be carried out. Academic lectures will be held to discuss the latest developments in the field of balance.