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循環系のバイオメカニクスとその応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 04237105
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

神谷 暸 (神谷 瞭)  東京大学, 医学部(医), 教授 (50014072)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森竹 浩三  島根医科大学, 医学部, 教授 (90093327)
辻岡 克彦  川崎医科大学, 医学部, 助教授 (30163801)
辻 隆之  国立循環器病センター研究所, 部長 (00075764)
谷下 一夫  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10101776)
赤松 映明  京都大学, 工学部, 教授 (40025896)
Project Period (FY) 1994
Project Status Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help
¥67,200,000 (Direct Cost: ¥67,200,000)
Fiscal Year 1994: ¥16,700,000 (Direct Cost: ¥16,700,000)
Fiscal Year 1993: ¥14,700,000 (Direct Cost: ¥14,700,000)
Fiscal Year 1992: ¥35,800,000 (Direct Cost: ¥35,800,000)
Keywords毛細血管新生 / 遠心血液ポンプ / 冠細動脈拡張 / 曲り管流れ / 動脈硬化症 / 超微細管粘度計 / 脳循環動態 / 脳圧亢進 / 酸素供給効率 / 血管新生 / 冠動脈スロッシュ流 / 大動脈弓 / PC-MRA / バイオメカニクス / 内皮細胞 / ずり応力 / 超微細管内流路 / 脳 / 心筋内冠動脈血流
Research Abstract

当重点領域研究の最終年度に当たる本年度は、以下の如き結果が得られた。哺乳動物の骨格筋では、毛細血管-組織系の構築が、酸素供給効率からみて、最適化されている事が、計算機シミュレーションから判明したが、これを実現する毛細血管新生機序が解明された(神谷)。独自に開発して来た遠心ポンプの動物実験の結果、2〜3時間で認められたインペラーディスクとケーシングの隙間(0.2mm)の白色血栓が、シリコンコーティングによって2週間経っても生じず、インペラ枚数と出口側の設計変更により、圧力・効率の改善が見られた(赤松)。大動脈弓内の流れでは、血管の曲率と流れの特異な非定常性によって、独自な二次流れと共に乱流が曲がり内部に発生するが、その点と動脈硬化病変の好発部位と良く一致した。又、共焦点レーザ顕微鏡を用い、培養内皮細胞の高分子物質取り込み過程を画像化した(谷下)。マイクロポアフィルターを用いた超微細管粘度計により、アルブミン溶液のレオロジー解析を行い、蛋白分子によるFahraeus-Lindguist効果の存在を証明した(辻)。冠微小血管の画像化の為に開発した小型CCDカメラシステムを用い、心収縮に伴う微小血管の変化を心血膜側及び心外膜側で記録、解析した。20秒間の血流遮断による反応性充血時の冠細動脈拡張は、心内膜側の方が大きかったので、心内膜側の冠予備能減少は、血管の拡張能低下によるものでなく、心筋収縮による血管圧迫が心内膜側で大きい為と判明した(辻岡)。頭蓋を良く通過する様開発された超音波脳血流計により、脳圧の亢進による脳血管血流波形の変動を動物実験により確認し、本無浸襲計測・解析法の臨床的有用性を確立した(森竹)。

Report

(3 results)
  • 1994 Annual Research Report
  • 1993 Annual Research Report
  • 1992 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All Other

All Publications (24 results)

  • [Publications] K.Baba. A.Kamiya et al.: "Capillary-tissue arrangement in the skeletal muscle optimiged for oxygen transport in all mammals" Microvascular Research. (発表予定). (1995)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] T.Akamatsu et al.: "Recent studies of the centrifugal blood pump with a magnetically suspended impeller" Artificial Organs. 19(発表予定). (1995)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] K.Tanishita et al.: "Secondary flow augmentation in the diastalic phase of physiologically intermittent flow in a curved tuebe" VDI(Biofloluid Mechanics Proceedings of the third International Symposium). 17. 205-215 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] 辻 隆之: "新しい医用材料を用いた粘度計測法とアルブミン溶液の超微細血管内流動" 循環器病研究の進歩. 15. 58-62 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] T.Yada, T.Tsujioka et al.: "Effects of nitroglycerin on diameter and pulsation amplitude of subendocardial arterioles in beating porcine heart" American Journal of Physilogy. 267. H1719-H1725 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] O.Hiramatsu, K.Tsujioka et al.: "Diameters of subendocardial Arterioles and venules during prolonged diastole in canine left ventricles" Circulation Research. 75. 393-399 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] A.Kamiya, J.Ando: "Endothelium-Derived Factors and Vascular Functions" Elsvier Science Publishers B.V.(分担執筆), 103-112 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nagaia, K.Moritake et al.: "Intracranial Pressure IX" Springer-Verlag Tokyo(分担執筆), 612-622 (1994)

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      1994 Annual Research Report
  • [Publications] A.Kamiya,et al.: "Optimality analysis of vascular-tissue system for oxygen transport in mammal" J.Theoretical Biol.162. 229-242 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] T.Yada et al.: "In vivo observstion of cubendo cardial microvessels of the beating porcine heart using a needle-probe videomicroscope with a CCD camera" Circ.Res.72. 939-946 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 谷下一夫他: "培養内皮細胞における酸素輸送抵抗の測定" 機械学会論文集. 59. (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 辻隆之: "超微細管粘度計測法による蛋白希薄溶液の超微細管流動" バイオエンジニアリングシンポ講演論文集. 940-5. 124-125 (1994)

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  • [Publications] 高家幹夫他: "Phase contrast magnetic resonance angiographyによる脳血管障害の病態解析" 日本バイオレオロジー学会誌. (予定).

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 赤松映明他: "磁気浮上式遠心血液ポンプの性能と溶血特性" 機械学会関西支部講演論文集. 944-1(予定). (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] A.Kamiya et al.: "Vein:Functional role in the circulation" Springer-Verlag, 144 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] K.Tsujioka et al.: "Recent advances in coronary circulation" Springer-Verlag, (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] A.Kamiya,J.Ando: "Vascular endothelial cell functions and biomechanics" Endothelium. (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 駒井・山崎・大西・谷下: "曲り管内生理的流れの数値解析" 日本機械学会論文集. 59. (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] T.Akamatsu: "Centrifugal blood pump with a magnetically suspended impeller" Artificial Organs. 16. 305-308 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] A.Kimura et al.: "Effect of coronary stenosis on phasic pattern of septal artery in dog" Am.J.Physiol.262. H1690-H1698 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 辻 他: "水晶温度センサを用いた肝臓および腎臓温テレメトリに関する実験的検討-腎移植モニタリングを目指して" 臨床モニター. 3. 451-458 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] M.Takaya et al: "An experimental study on the transcranial doppler ultrasonography in raised intracranial pressure" Recent advances in neurosonology. 233-237 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 辻 隆之 他: "NEW 外科学" 南光堂, 808 (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 谷下 一夫 他: "バイオメカニクスシリーズ バイオメカニクス概説" オーム社, 57 (1993)

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      1992 Annual Research Report

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Published: 1992-04-01   Modified: 2018-02-02  

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