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Development of in silico nose for indoor odor evaluation

开发用于室内气味评估的硅胶鼻子

基本信息

批准号：
22K18300
负责人：
伊藤一秀
金额：
$ 16.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2028-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18300/
关键词：
数値鼻計算流体力学生理的薬物動態知覚臭気強度知覚空気質

项目摘要

本研究では，被験者実験手法のみに依存している現状の臭い香り評価法に対し，室内空気環境設計段階(特に使用建材を選定した段階)で空間の臭い香り分布とその時間変化までを数値的に予測する超高精度数値鼻を開発する．研究初年度である2022年度は，研究計画に従って研究を推進し，以下の成果を得た．(1-1)ヒト・イヌ上気道CTデータを用いた流体解析用の鼻腔プロトタイプモデル作成：匿名ボランティアのヒトCT(コンピュータ断層撮影)データを用いて上気道，特に嗅覚領域を含む鼻腔領域の解像度を極限まで高めて詳細幾何形状を再現した流体解析用のヒト鼻腔モデルを作成した．(1-2)精緻に幾何形状を再現した上気道モデルを数値人体モデルに統合し，更にアセトンを対象とした粘膜上皮での生理的薬物動態(PBPK)モデルを実装した上で，ISO 16000-28で規定された被験者による臭気強度評価試験を再現したDigital Twinモデルを作製し，Sniffing Deviceから供給されるアセトンの呼吸に伴う鼻腔内輸送，嗅覚領域に対するアセトン吸着フラックスの時間変化を詳細に解析する基礎技術を確立した．(1-3)イヌ(短頭種であるフレンチブルドッグならびにパグ)の上気道CTデータを用いて，詳細な副鼻腔形状までを再現した複数のイヌ鼻腔モデルも作成した．定常呼吸を想定したCFD解析を実施することで，イヌ鼻腔内の狭窄領域における圧力損失を定量的に評価した．

This study aims to develop a new method for predicting the spatial odor distribution and temporal variation of indoor air environment at different stages of design (especially at selected stages of building materials). In the initial year of the study, the research plan was carried out in 2022, and the following results were achieved. (1-1)The resolution of nasal cavity for fluid analysis is limited by the resolution of upper channel CT data and upper channel CT data. The resolution of nasal cavity for fluid analysis is limited by the resolution of upper channel CT data and upper channel CT data. The resolution of nasal cavity for fluid analysis is limited by the resolution of high resolution. (1-2)In addition, ISO 16000-28 stipulates that the odor intensity assessment test for the affected person shall be reproduced in the Digital Twin mode, and the Sniffing Device shall be supplied to the affected person for respiratory and nasal delivery. A detailed analysis of the basic technology of the absorption process in the field of odor control has been established. (1-3)The upper channel CT data of the short head type is used to reproduce the shape of the auxiliary nasal cavity in detail. CFD analysis of steady state respiration is performed to quantify pressure loss in narrow areas of the nasal cavity.