2016 Fiscal Year Annual Research Report
Flow in vitreous chamber under vitrectomy and its mechanical effect on retina
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25289026
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
榊原 潤 明治大学, 理工学部, 准教授 (10292533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加治 優一 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50361332)
大鹿 哲郎 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90194133)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 硝子体手術 / 眼科学 / スロッシング / 壁面せん断応力 / 気液二相流 / 三次元PTV |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は，硝子体腔に空気を注入するガスタンポナーデ施術後の硝子体腔内液面揺れ（スロッシング）に伴う液体側流速分布の３次元計測を実施し，網膜上せん断応力の面的な分布の測定を実施した．実際の眼球の4倍大眼球モデル（内径100mm，球形）をウォータージャケットで覆い，前年度開発した単軸ロボットのスライダ上に固定した．眼球内にグリセリン水溶液を注入した上で蛍光トレーサ粒子を混入し，Nd-YAGレーザによるボリューム照明により粒子を発光させた．高解像度カメラ４台により眼球網膜側から粒子を撮影すると共に，カメラ校正用の校正板および校正板移動装置を用いてカメラ校正を行った．三次元粒子追跡法(3D-PTV)にボリュームセルフキャリブレーションを併用して粒子の三次元的な速度分布を測定した．眼球模型をストローク0.4ｍ，最大速度2m/sにて前方（角膜側）に直線運動させた．グリセリン水溶液の充填率は20%,50%および80%の３条件とした．運動開始後t=0.3sにおいて流体は網膜側へ移動し，網膜付近の液面で，比較的速度が大きくなった．t=0.4sで流体はほぼ静止状態となった後，t=0.5sにおいて流体が水晶体側へ勢いよく流れた．壁面近傍における境界層の発達が確認された．壁面近傍の詳細な速度場測定を行い，壁面せん断応力を測定した．さらに，相似則に基づいて実際の眼球におけるせん断応力を推定した．せん断応力は気液界面付近で高くなり，充填率が低いほうが高くなることがわかった．最も低い充填率（20％）で底部のせん断応力は2Pa程度，気液界面付近では12Pa程度の部分も認められた．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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