Blood Flow Visualization and Pressure Change Validation by Considering Valve Interlocking and Left Ventricular Isovolumetric Contraction and Relaxation

考虑瓣膜互锁和左心室等容收缩和舒张的血流可视化和压力变化验证

• 批准号: 21K11915
• 负责人: 向井 信彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11915/
• 关键词: 物理シミュレーション; コンピュータグラフィックス; 可視化; 医工学; 粒子法; Computer Simulation; Medical Application; Blood Flow; Pressure Change; Heart

本研究は従来研究からの継続研究であるため，ある程度のシミュレーションモデルと手法は作成している．しかしながら，本研究では僧帽弁と大動脈弁との連動動作や，左心室の等容性収縮，および等容性弛緩を考慮した血流と圧力変化の可視化を新たな目標としているため，最初の年度にあたる令和３年度はシミュレーションモデルの見直しを行った．特に，大動脈弁および左心室は，それぞれ弁の開閉，および等容性収縮を実現するために，弾性体としてモデルを作成する必要がある．弾性体は物質の剛性を示すヤング率により，挙動がかなり異なる．しかしながら，生体心臓のヤング率を測定することは不可能であるため，他の臓器である肝臓などのヤング率を参考に左心室のヤング率を決定した．また，僧帽弁と大動脈弁の連動動作を取り入れることで，左心室から大動脈へ大量の血液が流れるようになった．ただし，シミュレーションの圧力変化を文献値と比較すると，左心室の圧力値が文献値よりも高いため，左心室の等容性収縮を取り入れたシミュレーションを行った．この結果，左心室の圧力が高くなり，血液は一気に大動脈へと流れ出した．左心室から大動脈へ血液が一気に流れると大動脈内の粒子が異常接近してシミュレーションが崩壊するため，左心室から大動脈へ血液を流すと同時に，大動脈からの血液流出も考慮する必要がある．ただし，大動脈から多くの血液が流出すると，大動脈の圧力が低下することになるため，今後は左心室から大動脈へと一気に血液を流すが，大動脈の圧力が低下することなく，シミュレーションを継続できる手法を検討する．

This study は 従 to study か ら の 継 続 research で あ る た め, あ る degree の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル と gimmick は made し て い る. し か し な が ら, this study で は mitral chemical と artery chemical と の や muscle movement, left ventricular の capacitive 収 such as shrinkage, お よ び and capacitive atony を consider し た と blood flow pressure - the new た の visualization を な target と し て い る た め, original annual に の あ た る make and 3 year は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル の see straight し を line っ た. に, artery chemical お よ は び left ventricle, そ れ ぞ れ chemical の open and close, お よ び such as capacitive 収 shrinkage を be presently す る た め に, 弾 sex body と し て モ デ ル を made す る necessary が あ る. The elastic body <s:1> substance has rigidity を showing すヤ グ グ グ rate によ, 挙 moving が が な な なる なる なる different なる. し か し な が ら, crucial body heart の ヤ ン を グ rate determination す る こ と は impossible で あ る た め, he の viscera で あ る routine liver な ど の ヤ ン グ rate を reference に left ventricular の ヤ ン を グ rate decision し た. ま た, mitral chemical と artery chemical の muscle movements を take り れ る こ と で, left ventricular か ら artery へ large の が blood flow れ る よ う に な っ た. た だ し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の pressure variations change を literature numerical と す る と, left ventricular の pressure on numerical が literature numerical よ り も high い た め, left ventricular の such as capacitive 収 shrinkage を take り れ た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. The <s:1> <s:1> result shows that the left ventricular <s:1> pressure is が high くな, and the blood is <s:1> and the に large artery へと flows れ out of <s:1> た. Left ventricular か ら artery blood が へ a 気 に flow れ る と の が abnormal particles within the arteries close し て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が collapse 壊 す る た め, left ventricular か ら artery blood flow を す へ と に at the same time, the artery か ら の blood out も consider す る necessary が あ る. た だ し, artery か ら more く の blood flow が す る と, artery の pressure low が す る こ と に な る た め, future は left ventricular か ら artery へ と a 気 に を blood flow す が, artery の pressure low が す る こ と な く, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 継 続 で き る gimmick を beg す 検 る.

项目成果

多面体展開図から立体形状構築に関する一考察

从多面展开图构造三维形状的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 勝間田凌太郎;張英夏;向井信彦
• 通讯作者: 向井信彦

深層学習を用いた自車速度推定手法と精度の検討

使用深度学习检查本车速度估计方法和准确性

• 发表时间: 2021
• 作者: 西村直樹;張英夏;向井信彦;荒木健友
• 通讯作者: 荒木健友

仮想空間における歩行シミュレーションの曲がり角認識

虚拟空间行走模拟的转向角度识别

• 发表时间: 2021
• 作者: 植松隆史;張英夏;向井信彦
• 通讯作者: 向井信彦

Japanese Sign Language Recognition based on a Video accompanied by the Finger Images

基于带有手指图像的视频的日语手语识别

• 发表时间: 2021
• 作者: Nobuhiko Mukai;Shoya Yagi;and Youngha Chang
• 通讯作者: and Youngha Chang

Tongue model construction based on ultrasound images with image processing and deep learning method

• DOI: 10.1007/s10396-022-01193-8
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: Journal of Medical Ultrasonics
• 影响因子: 1.8
• 作者: N. Mukai;Kimie Mori;Yoshiko Takei