粥状動脈硬化性血管狭窄、解離性大動脈瘤などの病変における異常血流の流体力学的研究

动脉粥样硬化血管狭窄和主动脉夹层动脉瘤等病变中异常血流的流体动力学研究

• 批准号: 63571083
• 负责人: 山口 隆美
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63571083/
• 关键词: 粥状動脈硬化症; 血流異常の病態生理的意義; 多点電気化学的ずり応力測定法; 動脈病変モデル; 非対称性血管狭窄; 壁ずり応力の空間的分布; 数値流体力学シミュレーション

1.目的 粥状動脈硬化症による種々の血管病変の克服が近年の我が国における国民的課題となっていることは多言を要せず、最近の人口の高齢化にともない、粥状硬化性解離性大動脈瘤などの外科的疾患も漸次増加しており、その予防および治療の研究の必要性が高まっている。本研究は、多点電気化学的ずり応力測定法を用い、上述の動脈疾患がもたらす血流異常の三次元的構造をモデル実験によって実測検討し、病変の発症、進展様式、さらにはその予防、治療における流体力学的な問題点を明らかにし、もって、本疾患群の克服の一助とする目的で行った。2.方法 本研究では、我々が既に開発した多点同時電気化学的壁ずり応力測定装置に装着する種々の動脈病変モデルを設計試作した。本年度とりあげたもは、(1)各種の断面積狭窄度を持つ軸対称性狭窄で、流路壁に対する滑らかさにおいて変化を持たせたもの、(2)流路の直径の1/2、1/4、1/8など数種類の高さを持つ遍側性の狭窄(血管壁の一部膨隆)である。このモデルにおいて、主として定常の流れを用いて、壁ずり応力の空間的分布の詳細な測定を行った。3.結果と展望 この方法で、狭窄の上・下流の流れや、異常血流による壁ずり応力の空間的分布などを精密に測定することができ、たかだか面積狭窄度数%の非対称狭窄によって、正常の2-3倍のずり応力が血管壁に加わることが分った。このような異常な力学的作用などについての定量的データに基づき、さらに詳しい3次元的な壁ずり応力分布の推定には数値流体力学的手法を併用することが必要であることが判明した。今後の展望として、モデル実験と数値実験の両者の方法による壁ずり応力分布の推定により、粥状動脈硬化症の発症・進展に対する血流の病態生理学意義を解明することができるものと考え、血流に対する、三次元非定常の数値流体力学シミュレーションの研究に着手している。

1. Objective: To overcome the disease of atherosclerosis and its vascular diseases. In recent years, the problem of Chinese people has become more and more important. Recently, the population has increased. The surgical diseases of atherosclerotic dissociative aneurysm have gradually increased. The necessity of prevention and treatment research has become high. This study aims at the application of multi-point electrochemistry in the determination of hydrodynamic force, the investigation of the three-dimensional structure of abnormal blood flow, the development of the disease, the evolution of the disease, the prevention and treatment of the disease, and the help to overcome the disease group. 2. Methods In this study, we developed a multi-point simultaneous electrochemical wall force measurement device equipped with a variety of vascular disease detection methods. This year,(1) the axial symmetry of the stenosis of various cross-sectional areas, the sliding of the flow path walls, and (2) the lateral stenosis of several types of flow paths (swelling of a part of the blood vessel wall). The spatial distribution of the wall force is measured in detail. 3. Results The spatial distribution of the internal force in the upper and lower parts of the stenosis and the abnormal blood flow was accurately measured. The degree of stenosis was 2 - 3 times that of the normal blood flow and the internal force was increased. The role of abnormal mechanics in this field is necessary for the determination of the quantitative basis, the detailed three-dimensional wall force distribution and the estimation of the numerical fluid mechanics. The future prospects for the study of fluid dynamics of three-dimensional unsteady flow are discussed.

项目成果

山口隆美: 日本バイオレオロジー学会雑誌. 2. 95-101 (1988)

Takami Yamaguchi：日本生物流变学会杂志 2. 95-101 (1988)。

山口隆美: 脈管学. (1989)

山口贵美：血管学（1989）。

T.Yamaguchi.: Biorheology. 25. 31-36 (1988)

T.Yamaguchi.：生物流变学。

T.Yamaguchi.: J.Biomechanics. 21. 489-495 (1988)

T.Yamaguchi.：J.生物力学。

T.Yamaguchi.: "Role of Blood Flow in Atherogenesis" Springer-Verlag, 109-116 (1988)

T.Yamaguchi.：“血流在动脉粥样硬化形成中的作用”Springer-Verlag，109-116 (1988)