2015 Fiscal Year Annual Research Report
流体-構造インタラクションを考慮したOSAS成因メカニズムの解明
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25420136
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
山本 高久 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10345960)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 数値流体力学解析 / 閉塞型睡眠時無呼吸症候群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，閉塞型睡眠時無呼吸症候群（以下，0SAS）に対する流体-構造インタラクションを加味した数値流体解析(以下，CFD解析)，流体構造連成解析（以下，FSI解析）ならびに生体模型を用いた流れの可視化実験の実施を通し，OSAS成因メカニズム解明を目的としている。昨年度は口蓋垂軟口蓋咽頭形成術(以下，UPPP)を受けたOSAS症例を複数取り上げ，UPPPによるAHI（睡眠一時間当たりの無呼吸と低呼吸の合計回数。5-15で軽度，15-30で中度，30以上で重度に分類される）の改善に着目し，CFD解析を実施した。その結果，AHIの低減度合いはUPPPに起因する鼻咽頭全体の術後形態変化に帰着することが明らかになった。
そこで本年は形状を簡略化した鼻咽頭狭窄モデルを作成し，睡眠時呼吸を想定したFSI解析を実施した。ここで鼻咽頭狭窄モデルでは狭窄割合を操作することにより，OSAS症例の軽度，中度を模擬できるように設定した。その結果，睡眠呼吸による往復流が絶えず鼻腔，喉頭において渦の発生を誘起していることが確認された。また，狭窄部表面において壁面剪断応力が集中する領域が往復流に伴い移動することが確認された。このような応力集中領域の移動がいびきの発生に寄与していることが明らかになった。また，狭窄が強くなると狭窄部後流に形成される振動流の不安定性が顕著になることが明らかになった。この結果は昨年度簡略な狭窄管路モデルを対象とした解析で得られたストローハル数の収束現象と合致するものと推察される。UPPPの治療効率を向上させる上では狭窄部の開大のみに着目していた既往の治療診断によらず，術後鼻咽頭形状の推定と応力評価を行うことが重要であると考えられる。以上の成果はOSAS症例に対するUPPPの術前評価を行う基盤データになるものである。
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Research Products
(3 results)
