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脳前交通動脈におけるクモ膜下性動脈瘤発生に対する流体力学的影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12650180
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

山口 隆平  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90103936)

研究分担者 氏家 弘  東京女子医科大学, 脳神経外科, 助手 (00138869)
工藤 奨  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (70306926)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード流体工学 / 壁せん断応力 / 分岐管 / 合流管 / 動脈瘤 / 前交通動脈 / クモ膜下出血 / バイオメカニクス
研究概要

主要な血管病変である脳細動脈の前交通動脈における(クモ膜下性)動脈瘤発生に対する流体力学および病態生理学的な要因を検討した.対向する2つの前大脳動脈が合流すると同時に,合流する流れに直角な同一方向の2つの流れに分岐する前交通動脈は特異な幾何形状の動脈である.流量の不均衡および動脈瘤発生に伴う血管壁へ接線方向に作用する壁せん断応力および垂直方向に作用する動圧を調査し,病変発生および進展に対応して流体力学および生理学的検討を行った.
(1)脳前交通動脈に動脈瘤を持つX線撮影像やCT画像をもとに,健常な動脈モデルと,一方の合流流れが流れ分割点に衝突し,結果的に初期動脈瘤が発生した2種類の前交通動脈の基本形状を取り上げ,管径,長さおよび合流角度を決定した.
健常および初期動脈瘤の発生に伴う流体力学的要因の影響を検討した.
(2)流れ様相の基本構造を把握するため,流路モデルの対称面にライトシートを照射し,二次元流れ構造を把握した.
(3)管内速度分布を光ファイバー型LDV流速計により計測し,測定した壁近傍の速度分布から.血管壁に直に作用する壁せん断応力の分布およびその勾配を評価した.
(4)健常な流路,さらに初期動脈瘤回りの壁せん断応力の急変により病変の進展が著しく,十分な因果関係の存在することを示した.とくに,合流管の流れ分割点回りの動圧の絶対値,壁せん断応力およびその勾配を評価し,病変例との対応から流体力学および病態生理学的検討を行った.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] 山口 隆平: "腹-腎動脈分岐モデルにおける基本流れ構造"日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 58 (2001)

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  • [文献書誌] 工藤 奨: "培養内皮細胞Ca^<2+>応答に及ぼす壁せん断応力負荷の影響"日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 76 (2001)

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  • [文献書誌] 工藤 奨: "培養内皮細胞のATP生産能に及ぼすせん断応の影響"日本バイオレオロジー学会誌. 15・2. 38-39 (2001)

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  • [文献書誌] 山口 隆平: "直角分岐管内流れの壁せん断応力と枝管内流れの周期振動"日本機械学会流体部門講演会講演論文集. 01・3. 38 (2001)

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  • [文献書誌] 早瀬 敏幸: "直角分岐管内流れの数値解析(不安定振動の空間分布)"日本機械学会流体部門講演会講演論文集. 01・3. 39 (2001)

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  • [文献書誌] Yamaguchi, R., Kudo, S., Nakazawa, N., Nakajima, M.and Ujiie, H.: "Wall Shear Stress and Flow Pattern with Initiation of Aneurysm around Anterior Communicating Artery in Steady Flow"Trans. JSME, Ser. B. 68-666. 367-372 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [文献書誌] Yamaguchi, R., Kudo, S., Amagai, H., Shigeta, M.and Hayase, T.: "Flow Pattern around Branch Point and Periodical Oscillation in Side Branch at Right-Angle Branch"Trans. JSME, Ser. B. 68-665. 167-173 (2002)

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  • [文献書誌] Amagai, H., Shigeta, M., Kudo, S., Yamaguchi, R.and Hayase, T.: "Wall Shear Stress and Periodical Oscillation in Side Branch in Right Angle Branch"Proceedings of the JSME Fluid Engineering Conference, 01-3. CD-ROM#307. 1-4 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito, T., Hayase, T., Shirai, A.and Yamaguchi, R.: "Numerical Simulation of Flow in Right Angle Bramch (Spatial Distribution of Unstable Oscillation)"Proceedings of the JSME Fluid Engineering Conference, 01-3. CD-ROM#308. 1-4 (2001)

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  • [文献書誌] Kudo, S., Yamaguchi, R., Oka, K.and Tanishita, K.: "Effect of wall shear stress on ATP Production of Cultured Endotherial Cell"Journal of Japan Society of Biorheology. Vol.15, No.2. 38-39

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  • [文献書誌] Tsuchiya, H., Kudo, S., Yamaguchi.R., Kataoka, N., Yamamoto, T., Ogasawara, Y.and Kajiya, F.: "Flow Structure from Abdominal to Renal Arterial"Proceedings of Japan Society of Biorheology 24th Annual Meeting. 58 (2001)

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  • [文献書誌] Kudo, S., Yamaguchi, R., Hosoe, K., Oka, K.and Tanishita, K.: "Effect of Loading Time of Wall Shear Stress on Ca^<2+> Response of Cultured Endotherial Cell"Proceedings of Japan Society of Biorheology 24th Annual Meeting. 76 (2001)

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  • [文献書誌] Yamaguchi, R.: "A Measurement Method for Wall Shear Stress and a Fluid Mehcanical Application for Vascular Disease"Biofluid Methods in Vascular and Pulmonary Systems, CRC PRESS LLC. Vol.IV, No.3. 1-34

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  • [文献書誌] Naito, T., Hayase, T., Shirai, A.and Yamaguchi, R.: "Numerical Simulation of Flow in Right Angle Branch (Simulation in the Whole Region of Sharp Edged Branch)"Proceedings of the 13th JSME Bioengineering Conference Annual Meeting. No.00-35. 76-77 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, K., Momota, K., Kuso.S.and Yamaguchi, R.: "Secondary Energy in Oscillation Flow through Asymmetrical Bifurcation"Proceedings of the 13th JSME Bioengineering Conference Annual Meeting. No.00-35. 78-79 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo.S., Usui, H., Hosoe, K., Yamaguchi, R.and Tanishita, K.: "Ca^<2+> Response in Culcured Endotherial Cells under Wall Shear Stress"Proceedings of the 13th JSME Bioengineering Conference Annual Meeting. No.00-35. 160-161 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, M., Ohno, K., Seyama, S., Kudo, S.and Yamaguchi, R.: "Macromolecule Uptake into the Cultured Endotherial Cells in Separated Flow"Proceedings of the 13th JSME Bioengineering Conference Annual Meeting. No, 00-35. 186-187 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, ar., Kudo, S., Nakashima, M.and Ujiie, H.: "Flow Pattern and Wall Shear Stress at Anterior Communicating Artery in Steady Flow"Proceedings of the 10th International Conference on Biomedical Engineering. 393-394 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, R., Kudo, S., Yamanobe, H., Nakashima, M., Sugihara, R.and Ujiie, H.: "Wall Shear Stress and Initiation of Aneurysm around Anterior Communicating Artery"Trans. JSME, Ser. B. 66-652. 3124-3130 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, R., Kudo, S., Yamanobe, H., Nakashima, M.and Ujiie, H.: "Wall Shear Stress and Gradient at Anterior Communicating Artery in Pulsating Flow"Advances in Bionegineering. ASME BED-Vol.48. 271-272 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo, S., Yamaguchi, R., Sato, M., Oka, K.and Tanishita, K.: "Albumin Uptake into Endothelial Cells in Separated Flow"Advances in Bionegineering. ASME BED-Vol.48. 83-84 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima, M., Yamanobe, H., Kudo, S., Yamaguchi, R.and Ujiie, H.: "Wall Shear Stress and Initiation of Aneurysm around Anterior Communicating Artery in Pulsating Flow"Proceedings of the JSME Bioengineering Conference Fall Meeting. No.00-26. 17-18 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayase, T., Nakagawa, T., Shirai, A.and Yamaguchi, R.: "Numerical Analysis of Flow Oscillation in Right Angle Branch"Proceedings of Symposium on Computational Fluid Science. 29-34 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagaw, T., Shirai, A., Hayase, T.and Yamaguchi, R.: "Numerical Analysis of Flow Oscillation in Right Angle Branch(Generation Mechanism of Poriodical Oscillation in Side Branch)"Proceedings of JSME Annual Meeting. Vol.1, No.00-1. 247-258 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayama, T., Suzue, A., Shigeta, M., Kudo, S.and Yamaguchi, R.: "Flow Pattern in Right Angle Branch Flow and Fluid Oscillation in side Branch"Proceedings of JSME Annual Meeting. Vol.1, No.00-1. 931-932 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, R., Shigeta, M., Kudo, S.and Hayase, T.: "Wall Shear Stress and Periodical Oscillation Induced in Side Branch in Laminar Stedy Flow"Proceedings of ASME FEDSM 2000. CD-ROM No.11085. 1-6

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo, S., Yamaguchi, R., Oka, K., and Tanishita, K.: "Effect of Wall Shear Stress on ATP Production of Incubated Endotherial Cells"Proceedings of Japan Society of Biorheology 23th Annual Meeting. 52 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山 口 隆 平: "腹-腎動脈分岐モデルにおける基本流れ構造"日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 58 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 工 藤 奨: "培養内皮細胞Ca2+応答に及ぼす壁せん断応力負荷の影響"日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 76 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 工 藤 奨: "培養内皮細胞のATP生産能に及ぼすせん断応の影響"日本バイオレオロジー学会誌. 15・2. 38-39 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山 口 隆 平: "直角分岐管内流れの壁せん断応力と枝管内流れの周期振動"日本機械学会流体部門講演会講演論文集. 01・3. 38 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 早 瀬 敏 幸: "直角分岐管内流れの数値解析(不安定振動の空間分布)"日本機械学会流体部門講演会講演論文集. 01・3. 39 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山口隆平: "Wall Shear Stress and Periodical Oscillation Induced in Side Branch in Laminar Steady Flow"Proceedings or ASME FEDSM 2000 CD-ROM. No.11085. 1-6 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 早瀬敏幸: "Numerical Analysis of Flow Oscillation in Right Angle Branch"Proceedings of Symposium on Computational Fluid Science. 29-34 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中島幹雄: "脈動流における脳細動脈の動脈瘤発生と壁せん断応力"日本機械学会バイオエンジニアリング学術講演会. 00-26. 17-18 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山口隆平: "Wall Shear Stress and Gradient at Anterior Communicating Artery in Pulsating Flow"ASME BED Advances in Bionegineering. 48. 271-272 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山口隆平: "脈動流中の前交通動脈回りの壁せん断応力と動脈瘤発生"日本機械学会論文集B編. 66-652. 3124-3130 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山口隆平: "Flow Pattern and Wall Shear Stress at Antcrior Communicating Artery in Steady Flow"Proc.10th Inter.Conf.on Biomedical Eng.. 393-394 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山口隆平: "A Measurement Method for Wall Shear Stress and a Fluid Mehcanical Application for Vascular Disease-Biofluid Methods in Vascular and Pulmonary Systems-"CRC PRESS LLC. 34 (2001)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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