生体の機能と構造に関する計算バイオメカニクス

実際の人工膝関節の動きに伴う変動荷重、接触位置の移動ならびに接触面形状を考慮して、歩行時における超高分子量ポリエチレン関節板の接触変形解析を行い、関節板の磨耗に対する考察を行った。その結果、関節板の接触面形状はその磨耗挙動に大きな影響があることがわかった。(石川)。石灰化された骨構造単位レベルでの残留応力を考慮した再構築の計算力学モデルについて、シミュレーションと考察を行った。また、靱帯に関しても、モデルの基本的な性質を確認した。これらは、再構築平衡状態での応力の均質化という合目的性に基づく力学モデルを示唆するものである。(田中)。呼吸器系における流れとガス交換の数値解析を行い、鼻口におけるストリーミングによるガスの運搬、鼻こう開口端におけるガスの強制交換,気管におけるガスの周期的授受による管軸方向への拡散、高頻度呼吸におけるペンデルルフト効果によるガス交換について明らかにした(谷田)。三次元有限要素法と循環器系モデルを導入し、心臓左心室の力学的機能評価のためのシミュレーションシステムを構築し、その信頼性を検証した。本システムにより、左心室挙動に関する種々の数値実験が可能となった。(徳田)。血管などのつぶれやすい弾性的管の中の流れの自励振動に関して、1次元非定常剥離流理論を新たに提案し、つぶれた弾性管の中の流れと管壁の振動の自励振動について数値解析を行い、より厳密な振動特性の把握を行った(松崎)。左心室モデルの拡張期および収縮期の連関解析と、厚肉壁をもつ血管狭の窄流れ-壁構造を練成解析した。大動脈分岐壁ずり応力の空間分布で新しい発見があり、実物狭窄鋳型でも非定常の剥離渦を評価した。内皮細胞の3次元形状と流れの相互作用のパラメトリックな計算と、内皮細胞の創発的形態形成を検討した(山口)。

実際の人工膝関節の動きに伴う変動荷重、接触位置の移動ならびに接触面形状を考慮して、歩行時における超高分子量ポリエチレン関節板の接触変形解析を行い、関節板の磨耗に対する考察を行った。その結果、関節板の接触面形状はその磨耗挙動に大きな影響があることがわかった。(石川)。石灰化された骨構造単位レベルでの残留応力を考慮した再構築の計算力学モデルについて、シミュレーションと考察を行った。また、靱帯に関しても、モデルの基本的な性質を確認した。これらは、再構築平衡状態での応力の均質化という合目的性に基づく力学モデルを示唆するものである。(田中)。呼吸器系における流れとガス交換の数値解析を行い、鼻口におけるストリーミングによるガスの運搬、鼻こう開口端におけるガスの強制交換,気管におけるガスの周期的授受による管軸方向への拡散、高頻度呼吸におけるペンデルルフト効果によるガス交換について明らかにした(谷田)。三次元有限要素法と循環器系モデルを導入し、心臓左心室の力学的機能評価のためのシミュレーションシステムを構築し、その信頼性を検証した。本システムにより、左心室挙動に関する種々の数値実験が可能となった。(徳田)。血管などのつぶれやすい弾性的管の中の流れの自励振動に関して、1次元非定常剥離流理論を新たに提案し、つぶれた弾性管の中の流れと管壁の振動の自励振動について数値解析を行い、より厳密な振動特性の把握を行った(松崎)。左心室モデルの拡張期および収縮期の連関解析と、厚肉壁をもつ血管狭の窄流れ-壁構造を練成解析した。大動脈分岐壁ずり応力の空間分布で新しい発見があり、実物狭窄鋳型でも非定常の剥離渦を評価した。内皮細胞の3次元形状と流れの相互作用のパラメトリックな計算と、内皮細胞の創発的形態形成を検討した(山口)。