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肺呼吸における換気・血流動態の解明と人工呼吸法の最適化

阐明肺呼吸中的通气和血流动力学并优化人工呼吸方法

基本信息

批准号：
05780656
负责人：
和田成生
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Ryukoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780656/
关键词：
肺呼吸肺循環人工呼吸シミュレーション

项目摘要

人工呼吸をはじめとして種々の呼吸状態における肺内のガス圧力が、肺循環系の血流動態に及ぼす影響を、シミュレーションと実験の両面から調べた結果,以下の研究成果が得られた.1.家兎肺内にガス圧力を負荷したときの肺循環系の血流量をinsituの状態で測定しガス圧が血流特性に与える影響を実験的に調べた.その結果,肺内のガス圧力を負荷させることにより,肺循環系の血流量が顕著に減少することがわかった.2.分岐構造を有する肺動脈および肺静脈血管系と,ネットワーク構造を有する肺胞毛細血管系とを連結させた肺循環系全体の血流モデルを構築した.そこでは,血管に外圧として作用する肺内のガス圧力による血管の弾性変形を考慮した.さらに,肺胞毛細血管系における肺胞気と血液とのガス交換を表す力学モデルを構築し,血流モデルと連成させた.3.これまでに報告されている形態や血管の弾性特性を用いて,肺循環モデルに基づくシミュレーションを行った.肺内のガス圧力を負荷した場合,血流量の減少は家兎肺を用いた実験結果と定性的に一致していることが確認された.さらに,血圧を動的に変化させたときの血圧分布など,直接的には測定が不可能な肺循環内部の力学的特性をシミュレーションを通じて調べた.その結果,ガス圧力が負荷された場合,血管内の血圧も上昇し,それにより血管が潰れるのを防止するメカニズムを示した.4.肺呼吸-肺循環連成モデルによる人工呼吸のシミュレーションを行い,吸入ガス圧力による血流量の低下が,肺のガス交換機能全体に与える影響を調べた.その結果,吸入するガス圧力の振幅を増加させると,呼吸運動による換気機能は向上するが,血液流れによる循環器機能が低下することがわかった.このようなガス交換に対するTrade-offの関係に基づいて,人工呼吸時の最適な換気条件が存在することを示した.

The results of artificial respiration are summarized as follows: 1. Measurement of pulmonary pressure, pulmonary circulation blood flow, pulmonary circulation blood flow, pulmonary pressure and pulmonary circulation blood flow. As a result, the pulmonary pressure load decreases, and the pulmonary circulation blood flow decreases. 2. The pulmonary artery and pulmonary venous vascular system have branching structures, and the pulmonary capillary system links the pulmonary circulation blood flow structure. In this paper, the effect of external pressure on blood vessels and the change of blood vessel shape in the lung are considered. In addition, the pulmonary capillary system is composed of pulmonary cells and blood exchange, mechanical structure, blood flow connection, etc. 3. The morphology and vascular characteristics of pulmonary circulation are reported. In the case of lung pressure load, the reduction of blood flow is confirmed by qualitative analysis. In addition, the blood pressure distribution of the pulmonary circulation can not be measured directly because of the change of blood pressure. 4. Pulmonary respiration-pulmonary circulation connection: artificial respiration; inhalation pressure; decrease of blood flow; and modulation of the overall effects of pulmonary exchange function. As a result, the amplitude of the suction pressure increases, the function of the respiration movement increases, and the function of the circulation system decreases. The Trade-off relationship between artificial respiration and artificial respiration is based on the existence of optimal conditions for artificial respiration.