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熱的健康被害リスク評価のための人体シミュレーションモデルの高度化

研究課題

研究課題/領域番号 16H04460
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築環境・設備
研究機関東北大学

研究代表者

後藤 伴延  東北大学, 工学研究科, 准教授 (20386907)

研究分担者 早瀬 敏幸  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30135313)
西條 芳文  東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
長谷川 兼一  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (50293494)
研究協力者 高木 理恵  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワード建築環境・設備 / 温熱生理 / 人体シミュレーション / 体温 / 血圧 / 血流量 / 熱中症 / ヒートショック
研究成果の概要

体温だけでなく血圧・血流量も予測可能な新たな人体モデルの構築を目指して,実験およびフィールド調査によるリファレンスデータの収集,人体モデルを構成するサブモデルの開発を行った。実験では, 6つの定常条件下と2つの非定常条件下における詳細な生理量データを取得し,フィールド調査では,冬季の日常生活下における曝露温度や血圧などの変化についてデータを取得した。サブモデル開発としては,熱回路網モデルと循環系モデルの改良を行い,それぞれの実用可能性を確認した。また,生理モデルの検討も行い,発汗・血圧・血流量の調節に関する暫定的なモデルを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱中症やヒートショックといった熱的健康被害のメカニズムには,体温だけでなく血圧と血流量が深く関わっているが,従来の体温調節系人体モデルでは血圧・血流量の予測が不可能もしくは不十分であった。本研究により,この問題の解決に近づいたことの意義は大きい。また,低温環境下における人間の体温調節能力の低さや,高温環境下における血流調節や血流経路の役割の重要性といった,従来型の人体モデルの改良にもつながる知見が得られたことの意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その10)生理反応を考慮した血圧・血流量シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      後藤伴延,坂本寛人,菅原涼太,宇都宮淳志,宍倉健太
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その11)低温曝露中の体温変化のシミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      宍倉健太,宇都宮淳志,菅原涼太,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of new human thermal model based on blood flow rate measurements under different temperature conditions2018

    • 著者名/発表者名
      T Goto, D Terayama, H Sakamoto, T Hayase, Y Saijo, R Sugawara, Z Niu
    • 学会等名
      15th Conference of the International Society of Indoor Air Quality and Climate (Indoor Air 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その8)低温環境曝露中の生理量変化に関する測定2018

    • 著者名/発表者名
      宇都宮淳志,菅原涼太,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その 9)熱回路網モデルの改良と妥当性の検証2018

    • 著者名/発表者名
      菅原涼太,宇都宮淳志,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Parameter quantification for a simulation model of human cardiovascular system2017

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu Goto, Daiki Terayama, Ryota Sugawara, Hiroto Sakamoto
    • 学会等名
      Healthy Buildings Asia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 5)循環系モデルの改良とモデルパラメータの同定2017

    • 著者名/発表者名
      寺山大喜,菅原涼太,坂本寛人,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 6)室温が異なる5つの条件下における追加測定2017

    • 著者名/発表者名
      坂本寛人,菅原涼太,寺山大喜,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究,(その 7)暑熱環境における生理量測定と発汗生理モデルの検討2017

    • 著者名/発表者名
      菅原涼太,寺山大喜,坂本寛人,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱的被害防止のための人体シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      後藤伴延
    • 学会等名
      第47回熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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