1998 Fiscal Year Annual Research Report

生体組織を有する最適設計性の解析と工学設計への応用のための基礎研究

Research Project

Project/Area Number	08044147
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	林紘三郎大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90026196)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	ALEXARDER Ra ブルガリア科学アカデミー, 力学研究所, 教授 JEAN Jacque スイス連邦工科大学, 教授宮崎浩大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (00263228) 藤江裕道大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (20199300) 田中正夫大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40163571)
Keywords	バイオメカニクス / 生体組織 / 残留応力 / リモデリング / 機能的適応 / 最適設計
Research Abstract	生体は合目的的に最適設計されており、さらに力学的環境の変化に対して機能的に適応し、再構築(リモデリング)することが知られている。本研究ではこれらの現象と機構を解折し、医字及び工学的に応用することを目的とした。本年度は、過去2年間の研究を継続するとともに、得られた研究成果の発表を行った。具体的には,膝蓋腱から摘出した培養コラーゲン繊維束について、その強度に及ぼす静的ならびに繰り返し応力の影響を調べた結果、いずれも強度維持には適当な大きさの応力が必要であること、血圧と血流を人為的に変化させると、動派壁の厚さ、径、弾性が敏感に変化するとともに、いずれの力学的環境の変化が生じても、血管壁の壁せん断応力と壁円周応力は正常値に維持されること、運動負荷や下肢固定によって骨に作用する負荷を変化させたのち、負荷を通常に戻した場合には、骨断面積、骨構造、強度がこれらの変化に応じて機能的に適応するるように変化すること、関節靭帯と半月板は力学的に最適設計されていること、など明らかになった。また、血管平滑筋の収縮が、血層壁内応力の分市に及ぼす効果に関する実験的観察結果を、数学的に記述する力学的モデルを提案したこれらの研究成果を、第3回バイオメカニクス世界会議(札幌)、第5回日本-米国-シンガポール-中国バイオメカニクス会議(仙台/蔵王)で発表するとともに、3編の論文を権威ある国際雑誌に投稿し、掲載されることになった。今後も引き続き、数編の論文を執筆し、国際雑誌に投稿する計画である。また,本研究グループが中心となって、国際シンポジウムを開催する計画にしている。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] 牧野彰久、宮崎浩、林紘三郎他: "血流変化に対するラット動脈壁の力学的応答" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集. 98-3. 271-272 (1998)
[Publications] A.Rachev, K.Hayashi: "A theorefical study of the effects of vascalar smooth muscle contraction on strain and stress distribution in arefrien" Annals of Biomedical Engineering. (印刷中).
[Publications] 林紘三郎: "生体組織の機能的適応と再構築のバイオメカニクス" トヨタヒューマンライフ支援にバイオメカニクスシンポジウム論文集. 2. 33-38 (1998)
[Publications] P.Frieq,牧野彰久,宮崎浩他: "Short-term biomechamical adapfarm of the not caroted to hypertension" Hypertension. (印刷中).
[Publications] 林紘三郎、宮垣淳平、藤江裕道他: "Biomechanical Response of bone to activity charge from running to seclentary state in the rat" Proc.1999 Summer Bioengineering Conference. (印刷中).

1998 Fiscal Year Annual Research Report

生体組織を有する最適設計性の解析と工学設計への応用のための基礎研究

Principal Investigator

林 紘三郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90026196)

Research Products

[Publications] 牧野彰久、宮崎浩、林紘三郎 他: "血流変化に対するラット動脈壁の力学的応答" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集. 98-3. 271-272 (1998)

[Publications] A.Rachev, K.Hayashi: "A theorefical study of the effects of vascalar smooth muscle contraction on strain and stress distribution in arefrien" Annals of Biomedical Engineering. (印刷中).

[Publications] 林 紘三郎: "生体組織の機能的適応と再構築のバイオメカニクス" トヨタヒューマンライフ支援にバイオメカニクスシンポジウム論文集. 2. 33-38 (1998)

[Publications] P.Frieq,牧野彰久,宮崎浩 他: "Short-term biomechamical adapfarm of the not caroted to hypertension" Hypertension. (印刷中).

[Publications] 林紘三郎、宮垣淳平、藤江裕道 他: "Biomechanical Response of bone to activity charge from running to seclentary state in the rat" Proc.1999 Summer Bioengineering Conference. (印刷中).

林紘三郎大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90026196)

[Publications] 牧野彰久、宮崎浩、林紘三郎他: "血流変化に対するラット動脈壁の力学的応答" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集. 98-3. 271-272 (1998)

[Publications] 林紘三郎: "生体組織の機能的適応と再構築のバイオメカニクス" トヨタヒューマンライフ支援にバイオメカニクスシンポジウム論文集. 2. 33-38 (1998)

[Publications] P.Frieq,牧野彰久,宮崎浩他: "Short-term biomechamical adapfarm of the not caroted to hypertension" Hypertension. (印刷中).

[Publications] 林紘三郎、宮垣淳平、藤江裕道他: "Biomechanical Response of bone to activity charge from running to seclentary state in the rat" Proc.1999 Summer Bioengineering Conference. (印刷中).