生体の機能と構造に関する計算バイオメカニクス

有关生物功能和结构的计算生物力学

• 批准号: 04237101
• 负责人: 石川 博將
• 金额: $ 46.08万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04237101/
• 关键词: バイオメカニクス; 数値シミュレーション; 人工膝関節; 骨・靱帯組織; 呼吸器; 心機能; コラプシブルチューブ; 血流; 骨・靭帯組織

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)。

Be interstate の artificial knee masato section の dynamic き に with う - dynamic load, the contact position の mobile な ら び に interface shape を consider し て, step row に お け る ultra-high molecular weight ポ リ エ チ レ ン masato section plate の contact line - shape analytic を い, masato section plate abrasion の に す seaborne る line inspection を っ た. The result of そ <s:1>, the shape of the contact surface of the joint plate <e:1>, そ そ, <s:1>, wear 挙, に, and the large <s:1> な influence がある, がある, とがわ, and った. (Ishikawa) Calcification さ れ た bone structure 単 a レ ベ ル で の 応 residual force を consider し た to construct の computational mechanics モ デ ル に つ い て, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と line inspection を っ た. Youdaoplaceholder0 and 靱 are related to に to the basic な properties of <s:1> て <e:1> and モデ な を を を confirm that た た. こ れ ら は and constructing equilibrium で の 応 force の homogenizing と い う purposiveness に base づ く mechanics モ デ ル を in stopping す る も の で あ る. (Tanaka). Respirator is に お け る flow れ と ガ ス exchange の the numerical analytical line を い, muzzle に お け る ス ト リ ー ミ ン グ に よ る ガ ス の carrier, nose こ う open end に お け る ガ ス の compulsory exchange, 気 tube に お け る ガ ス の cycle of giving に よ る pipe axis へ の company, dispersion, high frequency breathing に お け る ペ ン デ ル ル フ ト unseen fruit に よ る ガ ス exchange に つ い て Ming Youdaoplaceholder0 に た た(tanita). Three dimensional finite element method と circulator is モ デ ル を import し is crucial, the heart function of left ventricle の mechanics evaluation 価 の た め の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン シ ス テ ム を constructing し, そ の letter 頼 sex を 検 card し た. This システムによ システムによ and left ventricular 挙 movement に are related to する kinds of 々 <s:1> numerical experiments が possibly となった. (Tokuda) Vascular な ど の つ ぶ れ や す い 弾 sex の flow in tube の れ の self-excited vibration に masato し て, one dimensional unsteady を stripping flow theory new た に proposal し, つ ぶ れ た 弾 sex の flow in the tube の れ と wall の vibration の self-excited vibration に つ い て the numerical analytical line を い, よ り 厳 dense な vibration characteristic line の grasp を っ た (battery). Left ventricle モデ, <s:1> 拡, 拡, tension-phase および, constriction-phase <e:1>, related analysis と, thick flesh wall を,, narrow blood vessels, narrow flow れ- wall structure を, formation analysis た. The spatial distribution of the force <s:1> of the bifurcation wall of the large artery で 応 応 で new <s:1> appearance があ, physical stenosis casting で <s:1> unsteady <s:1> dissection vorticity を review 価 た た. Endothelial cells の three dimensional shape と flow れ の interaction の パ ラ メ ト リ ッ ク な の と calculation, endothelial cells and 発 of morphogenetic を beg し 検 た (pass).

项目成果

藤木 裕行: "人工膝関節におけるUHMWPEの厚さ,固定条件および摩擦力の磨耗への影響" 日本機械学会論文集A編. 60. 1871-1877 (1994)

Hiroyuki Fujiki：“UHMWPE 厚度、固定条件和摩擦力对人工膝关节磨损的影响”，日本机械工程师学会会刊，A 版，1871-1877 年（1994 年）。

T.Yamaguchi: "Do Vascular Endothelial Cells Sense a Uniform Shear Stress?-A Computational Fluid Mechanical Study Using Models of Cultured Endothelial Cells-" Clinical Hemorheology. 14. 452- (1994)

T.Yamaguchi：“血管内皮细胞能感知均匀的剪切应力吗？-使用培养内皮细胞模型进行的计算流体力学研究-”临床血液流变学。

M.Tanaka: "Clinical Biomechanics and Related Research" Springer, 11 (1994)

M.Tanaka：“临床生物力学及相关研究”Springer，11 (1994)

藤木 裕行: "人工膝関節における超高分子量ポリエチレンの接触変形解析" 日本機械学会第71期全国大会講演会講演論文集. A. 265-267 (1993)

Hiroyuki Fujiki：“人造膝关节中超高分子量聚乙烯的接触变形分析”日本机械工程师学会第 71 届全国会议论文集 A. 265-267 (1993)。

藤木 裕行: "UHMWPEの転がり-すべり変形に及ぼす負荷様式の影響" 日本機械学会論文集A編. 60(印刷中). (1994)

Hiroyuki Fujiki：“加载方式对 UHMWPE 滚动滑动变形的影响”，日本机械工程师学会会刊，A 版（1994 年）。