2018 Fiscal Year Annual Research Report
Rheology in network microchannel based on biomechanics of blood cells and its application to acute circulatory failure
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15H03915
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
坪田 健一 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (10344045)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 血流 / 赤血球 / 微小循環 / ネットワーク流路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に続いて，管路網の構造およぼ血球の変形運動に応じた血流挙動について，マルチスケールバイオメカニクスの観点から以下の検討を進めた．
１．実際の微小血管網構造を模したＰＤＭＳ微小流路内の血流を計測し，得られた結果について０次元血流モデルを用いた流体解析をした．その結果，管路網の血流では，流れの分岐に応じた作動流体の抵抗変化と，バイパスとしての周囲流路の効果の両方が存在し，その相互作用に応じて流量分配や圧力降下が決まることが分かった．
２．血液の見かけの粘度がヘマトクリットに対して単調増加する式を使い，微小血管網内の非線形なレオロジー特性を調べた．その結果，ヘマトクリットが0.15～0.3程度のときには，血管網における流量分配や圧力降下に大きな差は出なかった．血管径の大きさや個々の血球の影響について，さらなる考慮が必要であることがわかった．
３．赤血球の体積分率（ヘマトクリット）および力学的特性に対する血流挙動の感度を計算機シミュレーションで調べた．その結果，両者が微小循環の血流挙動に無視できない影響を持ち，流路のバイパス機能にも影響を与える可能性があることが示された．
４．実際の臓器における血管網構造に対して，流路構造を数，直径と長さ，分岐数などで定量的にモデル化し，０次元血流モデルを用いた血流解析を行った．その結果，同じ血管の種類や世代の中で，流量や圧力等の流体力学量に分布があることがわかった．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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