| Research Abstract |
血小板凝集による一次血栓に続いて生じる二次血栓では,フィブリノーゲンのフィブリンへの変化などによる凝固反応の進行が生じる.そこでは,既に凝集した血小板の物理的特性の変性,血小板の周囲に存在する赤血球の生物学的および力学的な影響,あるいは血流に応じた血球成分の輸送など,生物学的な因子と力学的な因子が連成した複雑な機構が存在する.本研究では,二次血栓の形成機構を生体力学的観点から明らかにすることを目的としている.今年度では,まず,従来の研究で提案してきた血小板および赤血球の生体力学シミュレーションモデルを,二次血栓の形成モデルに拡張した.ここでは,二次血栓形成の基本要素として,血小板の凝集,フィブリノーゲンからフィブリンへの相変化,フィブリン塊への血球成分の取り込みを考え,それらの関係を凝集力や接着力などを用いて数理的にモデル化した.次に,提案したモデルの基本的特性を検証するため,粒子法を用いて血流下における血栓形成の数値シミュレーションを行った.その結果,生体外実験で示されるように,赤血球の存在が1次血栓の形成を抑制することが力学的に示された.さらに,血小板と赤血球の質量の違い,血管形状等に応じた血流速度などの力学的因子が,血栓形成に大きな影響を与えることがわかった.その結果として,二次血栓に赤血球が取り込まれる際には,生物学と力学が連成した機構が必要である可能性が示された.一方,血栓形成シミュレーションの大規模計算手法を開発し,実際の血管形状やネットワーク網を考慮したシミュレーションが可能となった.
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