血管の分岐形態と血流の関連

血管分支形态与血流的关系

• 批准号: 04237210
• 负责人: 松尾 崇
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental 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: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04237210/
• 关键词: バイオメカニスク; 血管分岐; 最適原理; 血流

血管は常に血流の力学的影響の下にさらされている.よって血管の幾何学的な形態と血流との間には密接な関連があると考えられている.血管形態の生理学的意義をバイオメカニクスを基礎に解明することが本研究の目的である.そのために,動物(ネコ,ラット)の血管鋳型(脳,腎臓,心臓,耳)の幾何学的計測,生理的状態での血管の幾何学的計測(脳表,ヒト眼底,鶏胚)を行った.これらの測定結果と分岐流れの流体力学および最適原理を基にした解析結果との比較を行い,血管の形態を支配する力学的因子について考察した.血管鋳型を用いた血管分岐形態の計測結果は生理的状態での計測結果と良い一到を示した.血管は導管としてエネルギー的に最適(経済的)であると仮定する最適原理を基にして,分岐での2つの分枝管の血管径比(D1/D2)と分岐角比(θ1/θ2)の間の関数関係が導かれている.今回の結果は最適原理から予測される結果と一到する傾向を示した.しかしながら,測定結果は大きなばらつきを持っていること,加えてばらつきの程度が臓器によって大きく異なることが明らかになった.さらに,血管は分岐点と分岐点の間で曲がりくねっており,分岐角は分岐点のごく近傍でしか定まらないことが明らかになった(脳では血管直径Dの3倍,腎では3.3倍程度).これらの結果より,血管分岐の形態はエネルギーの最小問題として理解されるのではなく,局所的な力学的問題であると考えられる.今回,2つの分枝流れの力学的な釣合(流れの運動量の釣合)を考えることによっても血管径比と分岐角比の関係が導かれ,今回の測定結果を説明できることが分かった.さらに血管形態の力学的意義を理解する為には,血管内流速と血管径の関係を生理学的に測定することが必要である.この目的の為に顕微鏡ビデオ装置を用いた実験方法の開発を行った.

Blood vessels are often affected by hemodynamics. The geometry of blood vessels and blood flow are closely related. The physiological significance of vascular morphology is discussed in this paper. Geometrical measurement of blood vessel types (kidney, heart, ear) of animals, geometric measurement of physiological state of blood vessels (eye, fundus, embryo). The results of these measurements are based on the fluid dynamics and optimal principles of the manifold flow, and the analytical results are compared with those of the mechanical factors governing the morphology of the blood vessels. The measurement results of vascular morphology and vascular branching morphology are different from those of physiological status. The relationship between the ratio of vessel diameter (D1/D2) and the ratio of branch angle (θ1/θ2) of the two branches is derived from the optimal principle of optimization of the vessel diameter. The results of this paper are shown in the tendency from prediction to optimization principle. The results of the measurement are as follows: 1. The degree of detection is different from that of the detection. The blood vessels diverge from the branching point to the branching point, and the branching angle diverges from the branching point to the branching point. The result is that the morphology of blood vessel bifurcation is the smallest problem in understanding the mechanics of blood vessel bifurcation. In this paper, the relationship between the ratio of vessel diameter and the ratio of branch angle is studied. The results of this paper are explained. To understand the mechanical significance of vascular morphology, it is necessary to measure the relationship between intravascular velocity and vascular diameter physiologically. The purpose of this paper is to develop a method for the application of micro-mirror video devices.

项目成果

松尾 崇: "血管構築とバイオメカニスク" 応用力学連合講演会論文集. 42. 295-296 (1993)

Takashi Matsuo：“血管构建和生物机制”应用力学联盟会议记录 42. 295-296 (1993)。

松尾 崇: "血管構築の定量的評価" 東京医科歯科大学難治疾患研究所年報. (1993)

松尾隆：《血管构建的定量评价》东京医科齿科大学疑难杂症研究所年报（1993）。

Takashi Matsuo: "Study of biofluid mechanics of arterial bifurca- fions -inportance of flow duvision ratio as a parameter-" Biorheology. (1993)

Takashi Matsuo：“动脉分叉生物流体力学的研究 - 流量分配比作为参数的重要性 -”生物流变学。

松下 貢編: "医学・生物学におけるフラクタル" 朝倉書店, 213 (1992)

松下光编辑：《医学和生物学中的分形》朝仓书店，213（1992）

松尾 崇: "血液循環における分岐の役割" 流体制御シンポジウム講演論文集. 10. 67-72 (1992)

Takashi Matsuo：“分叉在血液循环中的作用”流体控制研讨会论文集。10. 67-72 (1992)。