経気道・経皮暴露リスク評価を可能とする室内環境解析用の数値人体モデルの開発

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令和2年度は，これまで開発してきた数値流体力学CFDを基礎とする経気道・経皮暴露リスク評価用の数値人体モデルを適用し，米国等で流行している電子煙草でのマリファナ吸引による1次暴露から2次暴露までを連続的に解析した．これまで電子煙草の代表的な汚染物質であるホルムアルデヒドやニコチンなどの各種揮発性有機化合物を対象に解析を行ってきたが，マリファナに含まれるテロらヒドロカンナビノール（THC）を対象として拡張を行った．結果としてTHCの吸入による経気道吸収率はニコチンと類似し非常に高い値を示した．更に，非喫煙者による2次暴露においても，THCはニコチンと類似した値を示した．また，経皮暴露量は，経気道暴露量と同様に大きな値を示し，経皮暴露が重要な暴露経路であることが示された．また，我々の数値解析モデルは気相領域と気道内組織や皮膚組織内の濃度分布を連成させながら解くため，数値解析の安定上，高々数秒の流体現象を数十日の計算で再現することになり，解析の予測精度を落とすことなく，解析を高速化することが喫緊の課題であった．これに対応して，気相内領域と組織内領域での解析の連成頻度を調整することで，解析の予測精度を落とすことなく計算速度を数倍にすることを可能にした．これよって，経気道・経皮暴露リスク評価を可能とする室内環境解析用の数値人体モデルが境界条件を変化させたパラメトリック解析に適用可能になっている．