2013 Fiscal Year Annual Research Report
流体解析シミュレーションによる顎骨移動前後の気道形態と呼吸機能の検討
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23592933
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
大村 進 横浜市立大学, 市民総合医療センター, 准教授 (50145687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤内 祝 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50172127)
大島 まり 東京大学, その他の研究科, 教授 (40242127)
岩井 俊憲 横浜市立大学, 大学病院, 助教 (00468191)
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| Keywords | 顎変形症 / 下顎前突症 / 流体解析 / 気道 / 流体シミュレーション |
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| Research Abstract |
下顎後方移動術の上気道形態への影響についてこれまで多く報告されているが，上気道を通過する気流への影響に関する報告はいまだ少ない．そこで，本研究では下顎枝矢状分割術（SSRO）前後のCT撮影により得られたデータとcomputational fluid dynamics（CFD）の手法を用いて上気道の流体力学的解析を行った．下顎前突症と診断しSSROを行った患者10名を対象とした．術前後に撮影したマルチスライスCTのDICOMデータからソフトウェアを用いて副鼻腔を除く上気道の三次元形態モデルを作製し，pre-processorソフトウェアにて流体解析用計算格子を付与し，流体解析ソフトウェアを用いて大気圧下気温20℃での安静時吸気を想定した流体シミュレーションを行った．入口境界条件は200ml/sとなるように境界面に法線ベクトルで速度を与え，出口は自由流出条件，壁面はnon-slip境界条件とした．シミュレーション結果をpost-processorソフトウェアにインポートし，上・中・下咽頭の各領域での圧力損失を算出し，術前後で比較した．全症例の上気道において術後に圧力損失の増加が認められた．各領域において術前後で上咽頭の圧力損失の増加率はほとんどの症例で最大となった．流量が一定であれば圧力損失は抵抗と比例するため，下顎前突症患者における下顎後方移動術で上気道の通気抵抗の増加が確認できた．また，術後に圧力損失の増加率が最も大きい部位は上咽頭で，術後の通気抵抗を考慮する場合は中咽頭のみならず上咽頭への影響を考慮する必要があると思われた．
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