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Advanced human thermophysiological model for evaluating health risks due to thermal environments

Research Project

Project/Area Number 16H04460
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

GOTO TOMONOBU  東北大学, 工学研究科, 准教授 (20386907)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 早瀬 敏幸  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30135313)
西條 芳文  東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
長谷川 兼一  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (50293494)
Research Collaborator TAKAKI RIE  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Keywords建築環境・設備 / 温熱生理 / 人体シミュレーション / 体温 / 血圧 / 血流量 / 熱中症 / ヒートショック
Outline of Final Research Achievements

In order to establish a new human thermophysiological model which can predict not only body temperature but also blood pressure and blood flow rate, we conducted reference data collections through some experiments and field surveys, and developments of the sub-models which compose our new model. In the experiments and field surveys, we obtained detailed physiological data under six steady-state and two unsteady-state conditions, and data on the daily life fluctuations of exposure temperature, blood pressure, etc. in winter. As the sub-model developments, we improved the thermal network and cardiovascular models, and verified their applicability. In addition, we developed a prototype of the physiological model to simulate the regulations of sweat, blood pressure and blood flow rate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

熱中症やヒートショックといった熱的健康被害のメカニズムには,体温だけでなく血圧と血流量が深く関わっているが,従来の体温調節系人体モデルでは血圧・血流量の予測が不可能もしくは不十分であった。本研究により,この問題の解決に近づいたことの意義は大きい。また,低温環境下における人間の体温調節能力の低さや,高温環境下における血流調節や血流経路の役割の重要性といった,従来型の人体モデルの改良にもつながる知見が得られたことの意義も大きい。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その10)生理反応を考慮した血圧・血流量シミュレーション2019

    • Author(s)
      後藤伴延,坂本寛人,菅原涼太,宇都宮淳志,宍倉健太
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その11)低温曝露中の体温変化のシミュレーション2019

    • Author(s)
      宍倉健太,宇都宮淳志,菅原涼太,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of new human thermal model based on blood flow rate measurements under different temperature conditions2018

    • Author(s)
      T Goto, D Terayama, H Sakamoto, T Hayase, Y Saijo, R Sugawara, Z Niu
    • Organizer
      15th Conference of the International Society of Indoor Air Quality and Climate (Indoor Air 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その8)低温環境曝露中の生理量変化に関する測定2018

    • Author(s)
      宇都宮淳志,菅原涼太,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その 9)熱回路網モデルの改良と妥当性の検証2018

    • Author(s)
      菅原涼太,宇都宮淳志,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Parameter quantification for a simulation model of human cardiovascular system2017

    • Author(s)
      Tomonobu Goto, Daiki Terayama, Ryota Sugawara, Hiroto Sakamoto
    • Organizer
      Healthy Buildings Asia 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 5)循環系モデルの改良とモデルパラメータの同定2017

    • Author(s)
      寺山大喜,菅原涼太,坂本寛人,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 6)室温が異なる5つの条件下における追加測定2017

    • Author(s)
      坂本寛人,菅原涼太,寺山大喜,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 7)暑熱環境における生理量測定と発汗生理モデルの検討2017

    • Author(s)
      菅原涼太,寺山大喜,坂本寛人,後藤伴延
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱的被害防止のための人体シミュレーション2017

    • Author(s)
      後藤伴延
    • Organizer
      第47回熱シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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