2007 Fiscal Year Annual Research Report
管腔臓器力学特性の計測・モデル化・データ公開とシミュレータ実装
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19700413
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中口 俊哉 Chiba University, 大学院・融合科学研究科, 助教 (20361412)
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| Keywords | 生体力学特性の計測・解析 / in-vitro運動機能再現 / 管腔臓器計測 / 生理実験用ラット / 平滑筋運動モデル / 実験データ公開 |
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| Research Abstract |
本研究では外科シミュレータ構築のための生体組織力学特性の計測・解析法を確立し,その結果を一般的に利用できる生体特性データベースとして公開することを目指している.実施計画に基づき平成19年度は管腔臓器のin-vitro運動機能再現と計測を行うための独自の実験系を構築した.まず組織の高温損傷を防ぐため,加温槽と組織槽を分けて溶液循環装置を構築した.調合したクレブス水溶液を本循環装置に満たし,95%02+5%C02混合気体を与える.また溶液温度が36度一定となるよう恒温制御装置を作成した.生理実験用ラットから十二指腸,空腸,回腸を摘出し,本装置で計測したところin-vitro運動機能再現に成功した.運動機能の画像計測を行うため,臓器そのままの状態,0.4mm径ガラスビーズを一様に散布した状態,スプレー塗料を用いてインク点を一様に散布した状態を複数のカメラを用いて画像記録を行った.この記録データ解析のために,管腔臓器の平滑筋モデルの構築を行った.従来から提案されている神経モデルを発展させ,縦走筋と環状筋の活動を個別にモデル化した.これにより画像記録された組織表面付近の平滑筋の動きをパラメータ化することが出来た.構築した実験装置や実験様子を画像記録し,計測結果と共に公開する準備を行った.サーバPCには低消費電力型の計算機を調達し,ソフトウェアは無料の物を中心に活用した.生理力学シミュレーションのための生体組織パラメータ決定は多くの研究者が必要としていることであり,本年度の研究成果はデータそのもの,及び実験手法を普及させる目的において有意義な貢献を果たした.
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