血流と血管病変の成因に関する計算流体力学的研究

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「目的」本研究は、粥状動脈硬化症に代表される血管病の発症、進展、局在化因子を探求することを最終目標として、大血管のスケールから、ミクロのスケールにわたる血管壁の作用による大変形、および、このような変形の機構と、これが流れに与える影響を検討するため、次の2主題について実施した。(1)大変形する大型血管の内部流れの計算流体力学的検討(2)細胞スケールでの流れと細胞の創発的反応の計算流体力学モデルによる解析「研究結果」1.従来我々が計算を実行してきた有限体積法による流体計算のために開発したモデルについて、形状データを移植し有限要素法の形式に適合した流体内部の格子形成を行い、壁要素を追加し予備計算を行って格子の最適化した。2.上述のモデルにおいて、定常および非定常の条件で、血管壁運動と血流の連成計算を行った。第1段階として、平均のレイノルズ数、ウォマスリ-パラメタなどを変更しながら比較的単純な三角関数をもちいた計算を実行した。3.計算結果は3次元のカラーコンピュータグラフィックス表示を動画化して解析した。これにより、空間的パターンとして表示される病理標本、細胞生物学的実験の画像データなどの観察結果と比較することが可能になった。