1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04670845
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
関 淳二 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室員 (20163082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見沢 計一 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室員 (10163312)
松田 武久 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60142189)
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| Keywords | 血管弾性 / 拍動流 / 乱流遷移 / 脈波伝播 / レーザ・ドップラ流速計 / レイノルズ数 |
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| Research Abstract |
動脈血管は弾性的な性質をもち、心拍動や血流の状態変化に応じて径変化を示す。この径変化による流れ構造の変化は、動脈硬化の発症等に及ぼす流体力学的因子の効果を解明する上で無視できない。また血管の弾性特性は、脈波の伝播にも強い影響を及ぼす。本研究は、大動脈における乱流の発生成長などの流れ構造の変化と、微小血管における脈波伝播現象に着目して、血管弾性が血流に与える影響の定量的評価を目的としている。
大型拍動流路を用いたモデル実験では、剛体管における正弦的な拍動流に対し、まずレイノルズ数が低い場合について流速をレーザ流速計により高精度に計測した結果、流速分布及びその時間変化は理論計算とよく一致し、流れの発生及び計測システムが目的とする精度を達成していることが確かめられた。次に、高いレイノルズ数の場合について、乱流遷移の前後における流速波形、平均流速及び乱流強度の空間分布を計測し、一定の流量振幅における乱流遷移レイノルズ数を、拍動の周波数パラメータ、流量振幅の広い範囲にわたって求めた。この遷移レイノルズ数は定常流下での遷移レイノルズ数より大きくなり、拍動流下で乱流遷移が抑えられることが示された。これら基礎的データと比較することによって、弾性管内拍動流における乱流遷移の解析を行う予定である。
脈波伝播に関しては、レーザ流速計顕微鏡を用いた血流速度の高精度計測によって微小血管における脈波伝播速度の計測が可能となった。これを用いて正常血圧及べ高血圧ラットの腸間膜の直径10から50μmの細動脈において脈波伝播速度を計測した結果、血管直径とともに数cm/sから100cm/s程度に増大する値が得られた。また両ラットの結果に統計的な差は見られなかった。現在、同一血管上の2点で速度の同時計測が可能な2点レーザ流速計顕微鏡を開発中であり、これを用いることにより更に高精度な伝播速度の計測が可能になると期待される。
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[Publications] Junji Seki: "Measurement of Microvascular Blood Flow Velocity by a Fiber-Optic laser-Doppler Anemometer Nicroscope." Proc.6th Intern.Symp on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics. 4.5.1-4.5.6 (1992)
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[Publications] Junji Seki: "Propagation of Flow Pulse in Microvess els of Rat Mesentery" Biorheology. 29. 81- (1992)
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[Publications] Junji Seki: "In Vivo Measurements of Propagation Velocity of Flow Pulse in Microvessels of Rat Mesentery" Microcirculation Annual 1992. 8. 31-32 (1992)
